[发明专利]一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统

说明书

本发明提供了一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统，包括机械手臂、机台和石墨料盘放料位，所述机械手臂上设置有抓取工具和手臂相机，所述机台设置有料盒和机台相机，所述视觉定位系统还包括控制系统，所述机械手臂与控制系统通过通信连接形成无间隙上下料的高自动化单元，其特征在于：所述控制系统包括，视觉定位程序，晶片模板，石墨料盘模板，相机坐标系，机械手臂坐标系和石墨料盘放料位，所述石墨料盘放料位的坐标与所述石墨料盘模板坐标一致。用以解决现有技术中机械手臂抓取和放置不够灵活、准确的缺陷。

技术领域

本发明涉及自动化工艺、视觉检测自动化和机械手控制系统领域，特别涉及一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统。

背景技术

在生产过程自动化技术出现之前，工厂操作员必须人工监测设备性能指标和产品质量，以确定生产设备处于最佳运行状态，而且必须在停机时才能实施各种维护，这降低了工厂运营效率，且无法保障操作安全。生产过程自动化系统除了能够采集和处理信息，还能自动调节各种设备，优化生产。在必要时，工厂操作员可以中止自动化系统，进行手动操作。

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS互补金属氧化物半导体和CCD电荷耦合器件两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。

机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，广泛应用于工业生产和其他领域。可编程控制器(PLC)已在工业生产过程中得到广泛的应用。机械手控制系统搭载PLC 程序。此机械运用到了步进电机、直流电机驱动和气压传动，能够使机械手满足控制要求，实现机械手的动作顺序安排。通过PLC的软件程序控制各电磁阀，驱动气缸动作，给出一定的脉冲驱动步进电机，从而控制机械手的动作。开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

但是目前在自动化工艺线的领域缺乏一种能自动进行视觉定位的系统使机械手能发挥更大的作用，以及产生更大的适用性。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，通过提供一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统，来实现机械手臂的全自动装配，具体的，包括机械手臂、机台和石墨料盘放料位，所述机械手臂上设置有抓取工具和手臂相机，所述机台设置有料盒和机台相机，所述视觉定位系统还包括控制系统，所述机械手臂与控制系统通过通信连接形成无间隙上下料的高自动化单元，所述控制系统包括，

视觉定位程序，所述视觉定位程序用于建立机械手臂与控制系统的通信连接，实现低延时操控，并且对晶片的移动及放置进行定位；

晶片模板，所述晶片模板是所述视觉定位程序根据晶片样本和曲线处理绘制而成的二维视图，用于描绘晶片轮廓特征；

石墨料盘模板，所述石墨料盘模板是视觉定位程序根据石墨料盘放料位样本和曲线处理绘制而成的二维视图，用于描绘石墨料盘放料位轮廓特征，并且与晶片模块相区分；

相机坐标系，所述相机坐标系是机台相机、手臂相机的视野范围内特征点的视觉坐标，相机坐标系的原点为相机的光心，相机坐标系的坐标x轴、y轴分别与图形平面上的X轴、 Y轴平行，相机坐标系的z轴为相机光轴，所述z轴垂直于图形平面，所述z轴与图形平面的交点，为图形坐标系的原点，在所述原点处构成的直角坐标系为相机坐标系；

机械手臂坐标系，所述机械手臂坐标系是所述机械手臂沿X、Y、Z轴线性运动时的轨迹点组成的坐标系；

石墨料盘放料位，所述石墨料盘放料位的坐标与所述石墨料盘模板坐标一致。