[发明专利]一种机器人化模锻过程锻件异位识别和定位方法

说明书

本发明公开了一种机器人化模锻过程锻件异位识别和定位方法。机器人化模锻过程锻件异位识别方法利用高温锻件图像预处理组合算法处理水平方向拍摄的模锻平台图像，利用迭代选择阈值法进行图像分割，根据未发生异位时和发生异位时锻件区域形心坐标的距离判断锻件是否发生异位。机器人化模锻过程锻件定位方法利用高温锻件图像预处理组合算法处理俯视方向拍摄的定位平台图像，利用区域生长法进行图像分割，获取锻件区域，利用双向修正定位算法求取受锻件飞边轴向不对称和径向不对称影响均较小的锻件中心坐标C。本发明解决了机器人化模锻过程带不对称飞边的高温锻件异位识别及定位难题，提高了定位准确性，为实现机器人化模锻奠定基础。

技术领域

本发明属于不规则的表面或轮廓的计量技术领域，具体提供一种机器人化模锻过程锻件异位识别和定位方法。

背景技术

模锻是一种应用广泛的机械制造技术。模锻生产线噪声大、温度高，长期工作于高温环境、接触工业噪声，危害工人健康。应用工业机械手替代人，实现机器人化模锻，可以把工人从艰苦的生产线中解放出来，符合智能制造发展的大趋势，意义重大。

模锻制造在每一次锻打过程中，锻件会粘附在上模膛里，上模膛抬起时会将锻件带出下模膛，最终掉在下模膛外，出现异位现象。如果发生异位需要工人用夹具把工件调整回模具槽内，进行下一次锻打。因此，高温锻件异位识别及定位是利用工业机械手实现机器人化模锻的关键。机器人化模锻对定位精度要求较高，工业机械手将异位锻件放入模膛时，除去飞边的锻件中心必须与模膛中心准确对准，否则，下一步锻打时会产生废品。然而，模锻过中的锻件必然存在飞边，且不对称，影响锻件异位识别，导致定位误差。

发明内容

本发明提出一种机器人化模锻过程锻件异位识别和定位方法，解决了机器人化模锻过程带不对称飞边的高温锻件异位识别及定位难题，提高了定位准确性，为实现机器人化模锻奠定基础。

本发明的技术方案是：

机器人化模锻过程锻件异位识别方法包括以下步骤：

(1)利用高温锻件图像预处理组合算法处理水平方向拍摄的模锻平台图像；

(2)利用迭代选择阈值法进行图像分割，获取锻件区域；

(3)求取分割后的锻件区域形心坐标；

(4)根据步骤(1)～(3)，标定未发生异位时锻件区域形心坐标Q1；

(5)根据步骤(1)～(3)，获取发生异位时锻件区域形心坐标Q2；

(6)计算Q1和Q2的距离值，若该值超过设定阈值，则认为锻件发生异位，否则认为锻件未发生异位。

机器人化模锻过程锻件定位方法包括以下步骤：

(1)利用高温锻件图像预处理组合算法处理俯视方向拍摄的定位平台图像；

(2)利用区域生长法进行图像分割，获取锻件区域；

(3)对锻件区域进行形态学处理；

(4)利用双向修正定位方法求取锻件中心坐标C。

所述的双向修正定位方法方法包括以下步骤：

(1)计算受锻件飞边径向不对称影响比受锻件飞边轴向不对称影响小的锻件中心坐标A(U_A,V_A)；

(2)计算受锻件飞边轴向不对称影响比受锻件飞边径向不对称影响小的锻件中心坐标B(U_B,V_B)；

(3)根据A点和B点的坐标值与位置关系、锻件偏转角度p，通过A、B两点的相互修正，求出锻件中点坐标点C(U_C,V_C)。