一種視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及注塑機成品自動化控制抓取領域，尤其是一種視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置。
【背景技術】
[0002]近年來隨著塑料制品應用領域的不斷擴大，注塑機的需求呈現了持續攀升的趨勢；而在我國工業生產自動化的需求也隨著自動化領域的技術積累與發展以及人工成本的上漲，也越來越受到重視與普及；同時市面上也出現了大量的注塑機成品抓取機械手。
[0003]注塑機成品抓取機械手的組成一般由執行系統、驅動系統、控制系統等組成，執行和驅動系統主要是為了完成手臂的正常功能而設計，通過氣動、液壓動力或者步進電機、伺服電機等來驅動機械部件的運轉，達到取放物料的功能。注塑機成品抓取機械手涉及的技術領域眾多，主要涉及傳感器數據采集、路徑規劃、運動控制、機械設計等多個相關學科。
[0004]但是市場上的這些注塑機成品抓取機械手普遍存在如下問題:
[0005]1、主要的機械臂移動動力采用氣動驅動，存在速度慢、精度不高以及動作時間不可預知等問題；
[0006]2、采用開環運動控制方式，并沒有對成品的位置進行反饋，容易受到位置相對偏移的影響，對成品抓取的位置定位精度較差；
[0007]3、注塑機成品抓取機械手動作需要根據模具型號等進行深度定制，通用性較差；一旦使用新的注塑機模具必須對注塑機成品抓取機械手動作進行重新編寫規劃，增加了技術成本；
[0008]4、一些注塑機成品抓取機械手裝載有視覺檢測裝置，但是這些裝置主要用于生產過程的異常檢測，并不能為注塑機成品抓取機械手提供在注塑機內成品的位置信息，忽略了機器視覺的反饋定位能力。
【實用新型內容】
[0009]為了克服已有注塑機成品抓取機械手裝置的速度較慢、精度較差、通用性不高的不足，本實用新型提供一種響應速度較快、高精度定位、通用性良好的機器視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置。
[0010]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0011]—種視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置，所述裝置包括所述裝置包括用以抓取注塑成品的成品抓取機械手、用以獲得成品抓取機械手和注塑成品實時位置的攝像頭模塊、用以控制成品抓取機械手位置并執行抓取命令的成品抓取控制器和人機交互單元，所述攝像頭模塊與所述成品抓取控制器連接，所述成品抓取控制器分別與所述成品抓取機械手和人機交互單元連接，所述成品抓取機械手、攝像頭模塊、成品抓取控制器和人機交互單元均與電源模塊連接。
[0012]進一步，所述成品抓取控制器包括ARM Cortex A8核心控制板和外擴板。
[0013]再進一步，所述ARM Cortex A8核心控制板包括圖像采集模塊、圖像比較分析模塊、用以控制注塑機械手的抓取控制模塊和界面顯示交互模塊，所述外擴板包括視頻圖像輸入接口和界面顯示交互接口；
[0014]視頻圖像輸入接口與所述圖像采集模塊連接，所述圖像采集模塊與所述圖像比較分析模塊連接，所述圖像比較分析模塊與所述抓取控制模塊連接，所述界面顯示交互模塊與所述界面顯示交互接口連接。
[0015]再進一步，所述攝像頭模塊包括攝像頭和光源，所述人機交互單元包括觸摸式液晶屏；
[0016]所述攝像頭與所述視頻圖像輸入接口連接，所述觸摸式液晶屏與所述界面顯示交互接口連接。
[0017]再進一步，所述外擴板還包括用以連接成品抓取械手的CAN總線接口和通過電平轉接板與成品抓取械手連接的I/o接口，所述CAN總線接口與所述I/O接口分別與所述抓取控制模塊連接。
[0018]再進一步，所述攝像頭為黑白攝像頭，所述光源為RGBW四色光源，所述RGBW四色光源均布在以黑白攝像頭為圓心的圓上，所述RGBW四色光源與DSP光源調色控制板連接。
[0019]更進一步，所述人機交互單元還包括HDMI顯示器、鼠標和鍵盤，所述HDMI顯示器、鼠標和鍵盤分別與所述界面顯示交互接口連接。
[0020]更進一步，所述觸摸式液晶屏為觸摸式LCD液晶屏。
[0021]本實用新型的設計構思:為了對注塑機生產過程中對模具相對的位置坐標進行精確計算以實現對模具的自動定位以及抓取，通過攝像頭拍攝圖片對成品進行特征提取識另O，然后將圖像坐標轉換為機械物理坐標，最后根據反饋坐標位置控制成品抓取機械手運動到成品坐標處進行成品抓取。
[0022]本實用新型的有益效果主要表現在:系統模塊化設計，安裝便捷，可分開檢修；成品抓取控制器采用疊加式架構，通過焊接方式將核心控制板和外擴板銜接起來，減少系統體積并提高了穩定性；核心控制板采用高性能的ARM處理器，可以同時定位超過20個成品，重復定位精度小于Imm ;并且提供豐富的I/O接口，通過電平轉接板完成3.3.V電壓與24V的轉換；RGBW四色光源配合USB黑白攝像頭，可以通過調整光源顏色突出成品的圖像特征，減少現場光照對系統的干擾；提供兩種人機交互方式，界面直觀，操作簡單，能夠滿足不同工況下的人機交互需求。
【附圖說明】
[0023]圖1是一種視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置的架構框圖。
[0024]圖2是成品抓取控制器的結構圖。
[0025]圖3是RGBW四色光源結構框圖。
[0026]圖4是注塑成品的匹配算法流程圖。
[0027]圖5是成品抓取機械手的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0029]參照圖1?圖5，一種視覺定位的注塑機成品抓取機械手裝置，所述裝置包括所述裝置包括用以抓取注塑成品的成品抓取機械手、用以獲得成品抓取機械手和注塑成品實時位置的攝像頭模塊、用以控制成品抓取機械手位置并執行抓取命令的成品抓取控制器和人機交互單元，所述攝像頭模塊與所述成品抓取控制器連接，所述成品抓取控制器分別與所述成品抓取機械手和人機交互單元連接，所述成品抓取機械手、攝像頭模塊、成品抓取控制器和人機交互單元均與電源模塊連接。
[0030]進一步，所述成品抓取控制器包括ARM Cortex A8核心控制板和外擴板。
[0031]再進一步，所述ARM Cortex A8核心控制板包括圖像采集模塊、圖像比較分析模塊、用以控制注塑機械手的抓取控制模塊和界面顯示交互模塊，所述外擴板包括視頻圖像輸入接口和界面顯示交互接口；
[0032]視頻圖像輸入接口與所述圖像采集模塊連接，所述圖像采集模塊與所述圖像比較分析模塊連接，所述圖像比較分析模塊與所述抓取控制模塊連接，所述界面顯示交互模塊與所述界面顯示交互接口連接。
[0033]再進一步，所述攝像頭模塊包括攝像頭和光源，所述人機交互單元包括觸摸式液晶屏；
[0034]所述攝像頭與所述視頻圖像輸入接口連接，所述觸摸式液晶屏與所述界面顯示交互接口連接。