[发明专利]基于机器视觉的零件分拣装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，尤其涉及基于机器视觉的零件分拣装置及方法。

背景技术

随着现代化工业生产水平的提高和当今社会对产品需求以及产品质量要求的提高，自动化和智能化生产已经成为一个必然的趋势，机械零件的自动识别和分检也随之成为一项急待解决的问题。

而长期以来，零件分拣是一件耗费人力、物力和时间的工作，目前，通常这种分拣多由大量分拣人员来完成，但由于人工视觉检测结果的不一致性，结果也常因检测人员的主观感受，视觉疲劳以及不同检验人员的主观标准之间的细微误差等导致多种检测错误，不仅效率低且可靠性差。

例如，公开号为CN1853803A的专利文献公开了一种对多品种零件进行混型集中悬挂传送、自动识别和分拣的设备，包括触发式挂钩、读卡检测装置、读卡脱钩装置和工控机等，挂钩悬链将生产线成品出口、后处理区和分拣包装区串连起来，每个挂钩上固定一张IC卡，以IC识别号作为挂钩识别码。该机能自动识别工件，承重范围宽、下钩零件软着陆，工件无磨损，实现了零件快速分拣。

但是，这种分拣方式仅仅对零件类别进行区分，并无零件朝向进行分拣的这一功能。

在20世纪80年代以后机器视觉检测技术得到了快速发展，在零件检测的工业场合也有了具体应用。

例如公开号为103499296A的专利文献公开了一种基于机器视觉的批量零件自动检测系统及方法。所述的监测系统包括下方设有下光源、上方设有上光源的透明工作台，上光源与下光源分别与光源照明控制器连接；上光源上方设有工业相机，工业相机下侧设有镜头，镜头透过上光源镂空处对准透明工作台。方法为：先对工件进行几何量检测；将采集到的图像信息作为模板零件信息的有关测量操作处理信息存入系统数据库，以供后续零件测量时自动调用；将工件置于透明工作台上，使镜头对准该工件，该工件成像后判断其与模板零件信息的相似性；最后进行自动检测并判断合格性，输出测量报表。本发明利用机器视觉关于图像处理和数据库等技术，通过机器示教方式实现连续大批量零件的快速、自动检测。

分拣机构会因为机器视觉的检测结果多元化导致无法确定输出，因此如何将机器视觉的检测结果与分拣机构的分拣进行结合，使得分拣机构能够使分拣结果更加精确，是需要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，提出一种机器视觉的高速在线零件分拣方法，来实现生产流水线上零件类别和朝向的自动识别和分拣，且成本低廉，有利于广泛推广应用。

一种基于机器视觉的零件分拣装置，包括用于分拣零件的分拣机构，所述分拣机构具有用于传送零件的流水线，所述零件分拣装置还包括用于定时采集零件图像的CCD相机，以及用于从零件图像获取分拣信息并发送推送指令的图像处理系统，所述分拣机构还包括：

设置于所述流水线一侧，用于接收推送指令并推送零件的气缸；

用于接收零件的若干流水线分支，其中各流水线分支设置于所述流水线另一侧且与各气缸位置相对应。

本发明装置将机器视觉与分拣机构进行结合，使得分拣机构对零件的分拣更加精确，有助于后续的零件处理。

各气缸上均设有用于感测零件的红外线传感器。

红外线传感器用于感测零件是否位于所要进行推送的气缸前。

利用本发明基于机器视觉的零件分拣装置，本发明还提供了一种通过机器视觉获取零件的分拣信息进行零件分拣的方法。

一种利用所述零件装置的零件分拣方法，包括如下步骤：

步骤1，在流水线上放置零件，CCD相机定时采集零件图像；

步骤2，图像处理系统从零件图像获取零件的分拣信息并发送推送指令至对应气缸；

步骤3，气缸根据推送指令将零件分拣至对应的流水线分支；

步骤4，重复步骤1至步骤3，直至所有零件分拣完毕。

在零件间距较小的情况下，接收推送指令的气缸为多个，可能造成气缸误动作，将并非自身所对应的零件推送至流水线分支中。因此，任意两个零件之间的间距均大于全部流水线分支间距的总和。通过机器视觉对零件的分类，减少了人工分拣的压力，大大提高了零件分拣的自动化程度，有助于零件的后续处理。

所述分拣信息为零件的朝向。

由于在流水线上的零件可能存在多种摆放方式，通过将不同朝向的零件进行分拣，并且在分拣过程中保持零件的朝向，使得零件后续的装配和收集效率大大提高。

在步骤2中，判断零件的朝向方法为：

步骤2-1，提取零件图像中的角点，并预估零件在整幅零件图像中的目标区域位置；