一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法
阅读说明：本技术 一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法 (Machine vision-based precise mounting system and method ) 是由 徐迈 任文韬 李旭伟 李志光 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法,包括机体,所述机体的内部设置有送料组件、输送组件、下视觉定位组件、上视觉定位组件、贴装组件和保压组件。通过人工将产品放入输送组件内进行输送,扫码枪自动扫描读取产品物料编码并自动对产品进行保压,并通过精密调压阀控制保压压力,送料组件自动对泡棉进行输送,贴装组件通过第一相机和第二相机自动定位进行取料贴装,第一相机定位贴装位置,第二相机定位泡棉拾取位置,系统能够自动计算并对产品和泡棉进行校准,无需人工进行贴合,而且压力传感器能够反馈贴合力度,防止产品损伤,提高了生产效率的同时提高了产品的质量,同时本发明还提供应用该系统的方法。(The invention discloses a machine vision-based precise mounting system and a machine vision-based precise mounting method. The product is manually placed into the conveying assembly for conveying, the code scanning gun automatically scans and reads the product material codes and automatically maintains the pressure of the product, the pressure maintaining pressure is controlled through the precision pressure regulating valve, the feeding assembly automatically conveys foam, the mounting assembly automatically positions through the first camera and the second camera to take and mount the material, the first camera positions the mounting position, the second camera positions the foam picking position, the system can automatically calculate and calibrate the product and the foam, manual fitting is not needed, the pressure sensor can feed back the fitting force, product damage is prevented, the production efficiency is improved, and the product quality is improved.)
技术领域
本发明属于泡棉贴装
技术领域
，具体涉及一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法。背景技术
泡棉是塑料粒子发泡过的材料，分为PU泡棉，防静电泡棉，导电泡棉，EPE，防静电EPE, CR，EVA，架桥PE，SBR，EPDM等，泡棉具有有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点，在一些电子产品的生产过程中会使用到这一材料；。
现有技术组对于泡棉和电子产品的贴合大多是人工手动贴合的方式，这种方式步进效率低下，人力成本过高，而且会存在定位不准确的问题，从而导致最终产品的质量较低。
为此，我们提出一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法来解决现有技术中存在的问题，使电子产品的生产工作效率得到提高，降低生产成本，同时提高最终产品的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中不仅工作效率低下，而且产品质量较低的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于机器视觉的精密贴装系统，包括机体，所述机体的内部设置有送料组件、输送组件、下视觉定位组件、上视觉定位组件、贴装组件和保压组件；
所述送料组件的方向与输送组件的方向相互垂直，所述保压组件设置于输送组件的上方，所述贴装组件设置于送料组件和输送组件的上方，所述上视觉定位组件设置于贴装组件上，所述下视觉定位组件设置于送料组件和输送组件之间。
优选的，所述送料组件包括侧板、剥料刀、不粘胶接料板、上料卷、主动牵引轴和离型纸收料卷，所述机体的内部安装有两组侧板，其中一组所述侧板的表面转动连接有主动牵引轴，所述侧板的表面安装有上料卷和离型纸收料卷，两组所述侧板的顶部安装有剥料刀和不粘胶接料板，靠近于保压组件的一组所述侧板的表面安装有来料光纤。
优选的，所述输送组件包括连接板、阻挡气缸、侧定位气缸、后定位气缸和动力输送带，所述机体的表面安装有两组连接板，两组所述连接板的表面安装有动力输送带，两组所述连接板的表面安装有侧定位气缸，两组所述连接板之间设置有阻挡气缸、顶升气缸和后定位气缸。
优选的，所述保压组件包括精密调压阀、第三电动滑轨、保压气缸、直线导轨、连接架和泡棉保压头，所述机体的表面通过机架安装有第三电动滑轨，所述第三电动滑轨滑块的表面安装有连接架，所述连接架的顶部安装有精密调压阀和直线导轨，所述直线导轨的顶部安装有保压气缸且保压气缸的输出端与直线导轨的滑块相连，所述泡棉保压头安装于直线导轨滑块的底部，所述泡棉保压头设置于输送组件的上方。
优选的，所述贴装组件包括泡棉吸嘴、旋转电机、压力传感器、第一电动滑轨和第二电动滑轨，所述机体的表面通过机架固定有第二电动滑轨，所述第二电动滑轨滑块的侧面安装有第一电动滑轨，所述第一电动滑轨滑块的表面安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有泡棉吸嘴，所述泡棉吸嘴的顶部安装有压力传感器。
优选的，所述下视觉定位组件包括第二相机、第二镜头和第二光源，所述机体的表面安装有第二相机，所述第二相机的顶部安装有第二镜头，所述第二镜头的顶部设置有第二光源。
优选的，所述上视觉定位组件包括第一相机、第一镜头和第一光源，所述第二滑轨滑块的侧面安装有第一相机，所述第一相机的底部安装有第一镜头，所述第一镜头的底部设置有第一光源。
优选的，所述机体的内部设置有NG物料收集组件，所述NG物料收集组件包括负压真空吸料口和收集盒，所述负压真空吸料口和收集盒设置于送料组件与下视觉定位组件之间，所述负压真空吸料口和收集盒安装于机体内部，所述负压真空吸料口连通于收集盒内部。
优选的，所述机体的内部通过立杆安装有扫码枪，所述立杆的表面设置有第三镜头。
根据一种基于机器视觉的精密贴装系统，提出基于机器视觉的精密贴装的方法，包括以下步骤：
S1、上料，人工将流水线治具拿到动力输送线上，并通过动力输送线流入机体内部，治具经过扫码枪时下发扫码记录信息，然后人工在上料卷上安装泡棉卷料筒，通过电机驱动主动牵引杆旋转对泡棉进行输送，并在输送时通过剥料刀在不粘胶接料板的顶部对泡棉进行剥离；
S2、保压，治具移动至泡棉保压头下方时，阻挡气缸动作将治具挡住，然后顶升气缸动作将治具顶起，同时后定位气缸动作夹紧治具，此时阻挡气缸复位，两组侧定位气缸动作夹紧治具，然后第三电动滑轨带动连接架下移，保压气缸动作，通过直线导轨带动泡棉保压头对治具进行保压；
S3、贴合，来料光纤检测到治具时，通过侧定位气缸和后定位对治具进行夹紧，此时第一相机对泡棉的位置进行拍照，获取泡棉的形态和位置，然后第二电动滑轨动作带动旋转电机和泡棉吸嘴下移，并通过泡棉吸嘴对泡棉进行吸取，吸取完成后第一电动滑轨动作带动泡棉吸嘴向着动力输送线的方向移动，当泡棉吸嘴经过第二相机上方时，第二相机对泡棉进行拍照，获取已吸取泡棉的形态和位置，并通过旋转电机带动泡棉吸嘴旋转对位置进行调整，然后第一电动滑轨带动泡棉吸嘴移动至治具上方，第二电动滑轨带动泡棉吸嘴下移对泡棉和治具进行贴合；
S4、出料，泡棉贴合完成后第一相机再次对泡棉进行拍照，以获取的贴合位置进行复检，然后通过动力输送带继续对治具进行输送，并通过阻挡气缸阻挡治具进行人工出料。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种基于机器视觉的精密贴装系统及方法，与现有技术相比，具有以下优点：
通过人工将产品放入输送组件内进行输送，扫码枪自动扫描读取产品物料编码并自动对产品进行保压，并通过精密调压阀控制保压压力，送料组件自动对泡棉进行输送，贴装组件通过第一相机和第二相机自动定位进行取料贴装，第一相机定位贴装位置，第二相机定位泡棉拾取位置，系统能够自动计算并对产品和泡棉进行校准，无需人工进行贴合，而且压力传感器能够反馈贴合力度，防止产品损伤，提高了生产效率的同时提高了产品的质量。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明送料组件的主体结构示意图；；
图4为本发明贴装组件的主体结构示意图；
图5为本发明输送组件的主体结构示意图；
图6为本发明保压组件的主体结构示意图；
图7为本发明下视觉定位组件的主体结构示意图；
图8为本发明扫码枪的主体结构示意图；
图9为本发明NG物料收集机构的主体结构示意图。
图中：1、机体；2、送料组件；3、输送组件；4、NG物料收集组件；5、下视觉定位组件；6、上视觉定位组件；7、贴装组件；8、保压组件；9、侧板；10、剥料刀；11、不粘胶接料板；12、上料卷；13、主动牵引轴；14、离型纸收料卷；15、泡棉吸嘴；16、旋转电机；17、压力传感器；18、第一电动滑轨；19、第二电动滑轨；20、第一相机；21、第一镜头；22、第一光源；23、连接板；24、阻挡气缸；25、侧定位气缸；26、后定位气缸；27、动力输送带；28、精密调压阀；29、第三电动滑轨；30、保压气缸；31、直线导轨；32、连接架；33、泡棉保压头；34、第二相机；35、第二镜头；36、第二光源；37、第三镜头；38、扫码枪；39、负压真空吸料口；40、收集盒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-9所示的一种基于机器视觉的精密贴装系统，包括机体1，机体1的内部设置有送料组件2、输送组件3、下视觉定位组件5、上视觉定位组件6、贴装组件7和保压组件8；
送料组件2的方向与输送组件3的方向相互垂直，保压组件8设置于输送组件3的上方，贴装组件7设置于送料组件2和输送组件3的上方，上视觉定位组件6设置于贴装组件7上，下视觉定位组件5设置于送料组件2和输送组件3之间；
送料组件2包括侧板9、剥料刀10、不粘胶接料板11、上料卷12、主动牵引轴13和离型纸收料卷14，机体1的内部安装有两组侧板9，其中一组侧板9的表面转动连接有主动牵引轴13，侧板9的表面安装有上料卷12和离型纸收料卷14，两组侧板9的顶部安装有剥料刀10和不粘胶接料板11，靠近于保压组件8的一组侧板9的表面安装有来料光纤；
输送组件3包括连接板23、阻挡气缸24、侧定位气缸25、后定位气缸26和动力输送带27，机体1的表面安装有两组连接板23，两组连接板23的表面安装有动力输送带27，两组连接板23的表面安装有侧定位气缸25，两组连接板23之间设置有阻挡气缸24、顶升气缸和后定位气缸26；
保压组件8包括精密调压阀28、第三电动滑轨29、保压气缸30、直线导轨31、连接架32和泡棉保压头33，机体1的表面通过机架安装有第三电动滑轨29，第三电动滑轨29滑块的表面安装有连接架32，连接架32的顶部安装有精密调压阀28和直线导轨31，直线导轨31的顶部安装有保压气缸30且保压气缸30的输出端与直线导轨31的滑块相连，泡棉保压头33安装于直线导轨31滑块的底部，泡棉保压头33设置于输送组件3的上方；
贴装组件7包括泡棉吸嘴15、旋转电机16、压力传感器17、第一电动滑轨18和第二电动滑轨19，机体1的表面通过机架固定有第二电动滑轨19，第二电动滑轨19滑块的侧面安装有第一电动滑轨18，第一电动滑轨18滑块的表面安装有旋转电机16，旋转电机16的输出端连接有泡棉吸嘴15，泡棉吸嘴15的顶部安装有压力传感器17；
下视觉定位组件5包括第二相机34、第二镜头35和第二光源36，机体1的表面安装有第二相机34，第二相机34的顶部安装有第二镜头35，第二镜头35的顶部设置有第二光源36；
上视觉定位组件6包括第一相机20、第一镜头21和第一光源22，第二滑轨滑块的侧面安装有第一相机20，第一相机20的底部安装有第一镜头21，第一镜头21的底部设置有第一光源22；
机体1的内部设置有NG物料收集组件4，NG物料收集组件4包括负压真空吸料口39和收集盒40，负压真空吸料口39和收集盒40设置于送料组件2与下视觉定位组件5之间，负压真空吸料口39和收集盒40安装于机体1内部，负压真空吸料口39连通于收集盒40内部；
机体1的内部通过立杆安装有扫码枪38，立杆的表面设置有第三镜头37。
通过一种基于机器视觉的精密贴装系统，提出一种基于机器视觉的精密贴装的方法，包括以下步骤：
S1、上料，人工将流水线治具拿到动力输送线上，并通过动力输送线流入机体内部，治具经过扫码枪时下发扫码记录信息，然后人工在上料卷上安装泡棉卷料筒，通过电机驱动主动牵引杆旋转对泡棉进行输送，并在输送时通过剥料刀在不粘胶接料板的顶部对泡棉进行剥离；
S2、保压，治具移动至泡棉保压头下方时，阻挡气缸动作将治具挡住，然后顶升气缸动作将治具顶起，同时后定位气缸动作夹紧治具，此时阻挡气缸复位，两组侧定位气缸动作夹紧治具，然后第三电动滑轨带动连接架下移，保压气缸动作，通过直线导轨带动泡棉保压头对治具进行保压；
S3、贴合，来料光纤检测到治具时，通过侧定位气缸和后定位对治具进行夹紧，此时第一相机对泡棉的位置进行拍照，获取泡棉的形态和位置，然后第二电动滑轨动作带动旋转电机和泡棉吸嘴下移，并通过泡棉吸嘴对泡棉进行吸取，吸取完成后第一电动滑轨动作带动泡棉吸嘴向着动力输送线的方向移动，当泡棉吸嘴经过第二相机上方时，第二相机对泡棉进行拍照，获取已吸取泡棉的形态和位置，并通过旋转电机带动泡棉吸嘴旋转对位置进行调整，然后第一电动滑轨带动泡棉吸嘴移动至治具上方，第二电动滑轨带动泡棉吸嘴下移对泡棉和治具进行贴合；
S4、出料，泡棉贴合完成后第一相机再次对泡棉进行拍照，以获取的贴合位置进行复检，然后通过动力输送带继续对治具进行输送，并通过阻挡气缸阻挡治具进行人工出料。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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