本實用新型涉及流水線自動化領(lǐng)域，特別涉及一種基于視覺定位的老化流水線燈管自動放置系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在燈管制造行業(yè)，燈管出廠之前必須對燈管進(jìn)行老化，使燈管達(dá)到最佳性能。普遍的燈管制造廠采用的老化流水線，在老化流水線上設(shè)置限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)燈座隨流水線移動時，限位結(jié)構(gòu)先將燈座限定在設(shè)定位置，然后再通過機械手來抓取和放置燈管，抓取和放置燈管的過程都是由機械手執(zhí)行設(shè)定動作指令完成的。其中，抓取的過程，由于燈管的位置已經(jīng)限定在燈座，而且機械手抓取的位置是位于燈管管體，沿?zé)艄芄荏w出現(xiàn)的細(xì)小偏差，豎直向上的抓取運動影響不大，而對于放置過程，由于機械手抓取燈管后，只能通過機械手的運動來調(diào)節(jié)，在流水線上的限位機構(gòu)有可能出現(xiàn)偏差，若機械手仍執(zhí)行設(shè)定動作指令，豎直向下放置燈管，容易出現(xiàn)燈管兩端的針腳無法準(zhǔn)確地卡入燈座，損壞針腳，更嚴(yán)重的無法卡入燈座，使燈管損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：解決現(xiàn)有老化流水線，機械手自動放置燈管時，由于限位結(jié)構(gòu)的誤差，有可能造成老化燈座出現(xiàn)偏差，造成燈管針腳或者燈管管體的損壞的問題。

為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供一種基于視覺定位的老化流水線燈管自動放置系統(tǒng)，包括機械手、控制模塊、攝像單元和視覺定位模塊；其中，

所述機械手，用于從指定的抓取位置抓取燈管，以及將抓取的燈管放入位于指定放置區(qū)域的所述老化燈座；

所述控制模塊，用于控制所機械手的位姿及所述機械手的空間位置；

所述攝像單元，用于在設(shè)定的初始位置，拍攝指定放置區(qū)域的圖像，并將所述圖像傳輸至所述視覺定位模塊；

所述視覺定位模塊，用于將所述攝像單元實時拍攝的圖像與標(biāo)定圖像進(jìn)行對比運算，并輸出對比運算結(jié)果至所述控制模塊，以使所述控制模塊校正所述機械手的位姿。

根據(jù)一種具體的實施方式，所述視覺定位模塊包括圖像處理單元和運算單元；其中，

所述圖像處理單元，用于對所述攝像單元實時拍攝的圖像進(jìn)行特征參數(shù)提取，并輸出至所述運算單元；

所述運算單元，用于將所述攝像單元實時拍攝的圖像與所述標(biāo)定圖像的特征參數(shù)進(jìn)行對比運算，獲得位姿修正參數(shù)；其中，所述位姿修正參數(shù)包括坐標(biāo)偏移量和角度偏移量。

根據(jù)一種具體的實施方式，所述控制模塊，根據(jù)所述坐標(biāo)偏移量與所述角度偏移量，校正所述機械手的空間位置與旋轉(zhuǎn)角度。

根據(jù)一種具體的實施方式，所述視覺定位模塊還包括位姿校正驗證單元；并且所述位姿校正驗證單元，用于在所述機械手位姿調(diào)整完成后，驗證所述機械手的位姿校正結(jié)果；其中，若所述位姿校正結(jié)果不超過容許誤差范圍，輸出第一使能信號，使所述控制模塊控制所述機械手執(zhí)行后續(xù)工作，否則，輸出第二使能信號，使所述控制模塊控制所述機械手回到設(shè)定的初始位置和使所述攝像單元重新拍攝指定放置區(qū)域的圖像，并重新校正所述機械手的位姿。

根據(jù)一種具體的實施方式，所述機械手具有夾持所述燈管的夾具，并且所述機械手為六軸機械手。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本實用新型在流水線上的老化燈座抵達(dá)指定放置區(qū)域時，通過機械手將其抓取的燈管放入位于指定放置區(qū)域的老化燈座，并在放置燈管前，先在設(shè)定的初始位置，拍攝指定放置區(qū)域的圖像，通過將實時拍攝的圖像與標(biāo)定圖像進(jìn)行比對運算，并根據(jù)對比運算的結(jié)果，校正機械手的位姿。本實用新型通過在每次放置時，基于視覺定位實時校正機械手的位姿，克服由于流水線的移動帶來的老化燈座的位置偏差，從而避免造成燈管針腳或者燈管管體的損壞的問題。

附圖說明

圖1是燈管老化流水線的示意圖；

圖2是本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實用新型的范圍。

結(jié)合圖1所示的燈管老化流水線的示意圖；其中，老化燈座等間距地設(shè)在在流水線上，老化燈座上的兩端設(shè)置有與燈管電氣連接的連接端頭，每當(dāng)機械手將燈管放置到當(dāng)前的老化燈座后，流水線的控制系統(tǒng)便獲取一個觸發(fā)信號，并相應(yīng)地控制流水線將下一個空置的老化燈座推送至指定放置區(qū)域。放入老化燈座的燈管通電工作開始老化，當(dāng)燈管老化完成后，由位于后端的抓取機械手從老化燈座中取出。

結(jié)合圖2所示的本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，本實用新型基于視覺定位的老化流水線燈管自動放置系統(tǒng)包括機械手、控制模塊、攝像單元和視覺定位模塊。

其中，機械手，用于從指定的抓取位置抓取燈管，以及將抓取的燈管放入位于指定放置區(qū)域的老化燈座。

控制模塊，用于控制所機械手的位姿及機械手的空間位置。

攝像單元，用于在設(shè)定的初始位置，拍攝指定放置區(qū)域的圖像，并將圖像傳輸至視覺定位模塊。

視覺定位模塊，用于將攝像單元實時拍攝的圖像與標(biāo)定圖像進(jìn)行對比運算，并輸出對比運算結(jié)果至控制模塊，以使控制模塊校正機械手的位姿。

具體的，視覺定位模塊包括圖像處理單元和運算單元。其中，圖像處理單元，用于對攝像單元實時拍攝的圖像進(jìn)行特征參數(shù)提取，并輸出至運算單元。運算單元，用于將攝像單元實時拍攝的圖像與標(biāo)定圖像的特征參數(shù)進(jìn)行對比運算，獲得位姿修正參數(shù)；其中，位姿修正參數(shù)包括坐標(biāo)偏移量和角度偏移量。

本實用新型中，攝像單元拍攝的指定放置區(qū)域的圖像和標(biāo)定圖片是具有同一規(guī)定尺寸，并且在攝像單元的分辨率允許的條件下，尺寸越大越好。

在機械手最初調(diào)試時，使機械手執(zhí)行放置的動作指令，并在抵達(dá)設(shè)定的終點位置，機械手不放下燈管。操作人員根據(jù)化燈座的位置和方向，調(diào)整燈管針腳的位置和燈管管體的方向，并在調(diào)整好后，豎直向上運動并回到距離流水線的某一高度，將此位置設(shè)定為初始位置，然后在該位置出拍攝標(biāo)定圖片，并以拍攝的標(biāo)定圖片為準(zhǔn)，重復(fù)驗證當(dāng)前標(biāo)定圖片是否準(zhǔn)確，若出現(xiàn)偏差，則按照上述方式，重新設(shè)定標(biāo)定圖片。

在實施時，拍攝的指定放置區(qū)域的圖像內(nèi)包含老化燈座上用于卡入燈管針腳的連接端頭，并以連接端頭在規(guī)定尺寸的圖片中的位置作為對比的特征，通過比對標(biāo)定圖片與實時拍攝的圖片中連接端頭的位置和角度偏差，并將連接端頭在圖片中的位置和角度偏差轉(zhuǎn)換為機械手所需的位姿修正參數(shù)，即機械手所需要校正的坐標(biāo)偏移量和角度偏移量。

其中，在校正機械手的位姿時，根據(jù)坐標(biāo)偏移量與角度偏移量，校正機械手的空間位置與旋轉(zhuǎn)角度。

在實施時，控制模塊，根據(jù)坐標(biāo)偏移量與角度偏移量，校正機械手的空間位置與旋轉(zhuǎn)角度。

本實用新型中，視覺定位模塊還包括位姿校正驗證單元；并且位姿校正驗證單元，用于在機械手位姿調(diào)整完成后，驗證機械手的位姿校正結(jié)果；其中，若位姿校正結(jié)果不超過容許誤差范圍，輸出第一使能信號，使控制模塊控制機械手執(zhí)行后續(xù)工作，否則，輸出第二使能信號，使控制模塊控制機械手回到設(shè)定的初始位置和使攝像單元重新拍攝指定放置區(qū)域的圖像，并重新校正機械手的位姿。

本實用新型中采用的機械手具有夾持燈管的夾具，并且機械手為六軸機械手。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本實用新型并不限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。