基于视觉识别的冰箱U壳自适应分拣运输装置及分拣系统的制作方法

    专利查询2025-03-13  20


    本发明属于冰箱零部件分拣运输,特别是涉及基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置及分拣系统。


    背景技术:

    1、‌冰箱u壳‌是指冰箱的外壳结构,特别是其“u”形状的设计。这种设计通常包括一个或多个水平部分(类似于u字的底部)和两个垂直部分(类似于u字的两侧),形成了一个类似英文字母“u”的形状。这种设计不仅美观,而且具有一定的结构强度和稳定性,能够有效地保护冰箱内部的组件,同时也有助于提高冰箱的整体美观性。冰箱u壳的材料和质量对于冰箱的外观、耐用性和保温性能有着直接的影响。因此,设计和制造高质量的冰箱u壳是冰箱制造过程中的一个重要环节‌。

    2、目前冰箱u壳通常是将一整块金属板弯折而成,而弯折后的u壳需要运输至分拣机构对u壳弯折质量以及表面进行检测后,将符合质量的u壳继续运输至其他生产线进行冰箱装配,而不符合质量要求的u壳需要重新进行返工,直至符合分拣要求才会继续运输;而大部分分拣设备只能通过人工简单的对冰箱u壳外观进行检查,并不能快速的对冰箱u壳的弯折程度、外壳喷涂情况以及弯折效果进行快速精准的分拣检测,导致后续冰箱装配不能正常进行,同时,冰箱u壳在弯折完成运输过程中,由于冰箱u壳属于金属材质,且体积较大,因此有一定的弹性形变,这样在运输至分拣设备进行分拣时,容易出现分拣失误,影响次品率。

    3、现有的冰箱u壳分拣运输装置在运输过程中容易因为u壳自身体积较大发生弹性形变,导致视觉分拣时出现视觉识别失误,影响次品率,同时普通的视觉识别并不能精确地对冰箱u壳质量进行检测分拣,为此我们提出基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置及分拣系统。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置及分拣系统,解决现有的冰箱u壳分拣运输装置在运输过程中容易因为u壳自身体积较大发生弹性形变,导致视觉分拣时出现视觉识别失误,影响次品率,同时普通的视觉识别并不能精确地对冰箱u壳质量进行检测分拣的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

    3、本发明为基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,包括输送组件,两组输送组件之间固定安装有分拣架,所述分拣架内部安装有两组纠偏组件,两组所述纠偏组件之间活动设置有u壳,所述u壳在运输组件上自左向右运输;

    4、所述纠偏组件包括套筒,所述套筒固定连接于分拣架表面,所述套筒内壁一端固定连接有按压传感器,且所述套筒内腔滑动连接有筒塞,所述筒塞一侧面与筒柱一端固定连接,所述筒柱另一端贯穿套筒内壁至其外部,且与活动件固定连接,所述活动件另一活动端与纠偏板固定连接,所述活动件内部安装有扭转弹簧,所述扭转弹簧套接于活动件内部的销轴外表面,所述扭转弹簧的安装限制活动件活动端的水平旋转角度左右不超过30°;

    5、所述分拣架上还安装设置有第一扫描元件、第二扫描元件以及拍摄相机。

    6、优选的,所述输送组件包括输送架,所述输送架一侧外壁固定连接有驱动电机,所述驱动电机输出端贯穿输送架外壁至其内部,且与转轴一端固定连接,所述转轴另一端活动连接于输送架另一侧内壁上,所述转轴周侧面固定套接有驱动齿轮,所述驱动齿轮周侧面啮合有若干卡件,若干所述卡件相互卡接且形成闭环,每个卡件外部均固定连接有输送板,所述输送板上与u壳相接触。

    7、优选的,所述纠偏组件还包括弹簧,所述弹簧活动设置于套筒内部,且套接于筒柱周侧面,所述弹簧一端固定连接于筒塞一侧面,所述弹簧另一端固定连接于套筒一端内壁。

    8、优选的,所述分拣架内部两侧分别固定连接有第一扫描元件,所述分拣架顶端一侧固定连接有旋转件,所述旋转件底部固定连接有第二扫描元件;所述分拣架顶部固定安装有横杆,所述横杆底部活动设置有拍摄相机。

    9、基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,包括主控模块,以及与其建立通信连接的扫描模块、拍摄模块、检测模块、分析模块以及决策模块;

    10、主控模块:用于控制分拣运输装置中各部件完成对u壳的扫描以及拍摄,并将得到的数据输出至分拣系统各模块进行分拣检测;

    11、扫描模块:用于通过两个第一扫描元件以及一个第二扫描元件对u壳外表面进行扫描,并对扫描后的图片进行拼接以及图像处理,处理完毕后输出至检测模块;

    12、拍摄模块:用于通过拍摄相机对u壳自上而下进行正投影拍摄,得到u壳正投影俯视图并输出至检测模块;

    13、检测模块:用于对扫描模块扫描的u壳外部侧面照片进行检测,检测u壳外部侧面漆面瑕疵面积占u壳外部侧面漆面总面积的百分比,并将检测结果输出至决策模块;

    14、用于对拍摄模块拍摄得到的u壳正投影俯视图进行检测,选取正投影视图中u壳四个拐角,以及三个侧面上总计个检测点,依次连接成线,形成待检测u壳线形图,并选取正投影视图中u壳四个拐角连接成线形成标准u壳线形图,将标准u壳线形图与待检测u壳线形图进行四角重合,对比二者重合率;并将检测结果输出至决策模块;

    15、用于检测分拣架两侧两组纠偏组件中按压传感器是否被触发以及自纠偏板与u壳接触时到纠偏板与u壳离开时的触发时间占比,并将检测结果输出至决策模块;

    16、决策模块:用于判断u壳外部侧面漆面瑕疵面积是超过占u壳外部侧面漆面总面积的1%,若超过1%则判定u壳漆面不合格,若未超过1%则判定漆面合格;

    17、用于判定标准u壳线形图与待检测u壳线形图的重合率,若重合率低于95%则判定u壳弯折不合格,若高于95%则判定u壳弯折合格;

    18、用于判定按压传感器是否被触发,若触发时间占比超过50%则纠偏无效,若触发时间占比低于50%则纠偏有效;

    19、其中,当所述u壳检测结果判定漆面合格、弯折合格以及纠偏有效后,决策u壳进入装配线进行装配。

    20、优选的,所述拍摄模块对u壳自上而下进行正投影拍摄时,拍摄次数为每秒24次,自u壳一端移动至拍摄相机正下方拍摄范围内开始拍摄,直至u壳另一端离开拍摄相机正下方拍摄范围,对拍摄的若干张图片进行处理拼接,得到所述u壳的正投影俯视图。

    21、优选的,所述检测模块中关于对u壳正投影俯视图中u壳选取检测点,具体通过对u壳边线进行等间距提取检测点;同时对标准u壳线形图中两个拐角的角度进行测量,测量是否为90°,若不为90°则直接判定u壳弯折不合格。

    22、优选的,所述决策模块中对于各检测结果设置决策优先级,第一优先级为u壳两个拐角角度,第二优先级为u壳纠偏效果,所述u壳弯折合格率以及u壳漆面合格率并列第三优先级。

    23、优选的,所述分拣系统还包括存储系统,所述存储系统用于存储分拣的u壳检测数据,并将检测数据于主控模块中显示,供系统管理员修复u壳时调阅u壳数据。

    24、优选的,所述扫描模块中对于图像处理包括以下内容:首先对u壳侧面图像进行颜色模型转换,其次将图片转化为灰度图片,再根据拍摄环境对图像转化为二值图像,同时通过图像滤波消除噪声;最终得到处理后的图像,图像中白色部分即为漆面瑕疵位置。

    25、本发明具有以下有益效果:

    26、本发明通过设置纠偏组件,当u壳传送至分拣架下方时,u壳的一端与左右两组纠偏组件相接触,两组纠偏组件之间的距离刚好为u壳的宽度,因此,当弯折正常无偏移的u壳在于纠偏组件接触后纠偏组件内部弹簧不会发生弹性形变,并且纠偏板不会因此旋转,当u壳发生偏移时,u壳两个拐角无论哪个拐角为钝角时u壳都会向外挤压纠偏组件,使得筒塞不断向按压传感器移动,当拐角的角度过大时,u壳越向右移动,对纠偏组件的挤压力度越大,直至筒塞与按压传感器接触,直至u壳离开两组纠偏组件,反之,拐角的角度越小越接近90°,u壳两侧壳体张开的幅度越小,其同一端两侧之间的距离也就越近,对纠偏组件的挤压力度越小,筒塞与按压传感器接触的时间越短,有可能不与按压传感器接触;通过计算按压传感器与筒塞的接触时间在u壳经过纠偏组件总时间的所占比例,得到u壳两侧面的扩开幅度,扩开幅度越小,纠偏效果越好,扩开幅度越大,导致筒塞与按压传感器接触,说明纠偏效果差,时间占比低于50%则代表纠偏效果已经无法满足后续拍摄相机对u壳进行精确的正投影俯视图拍摄。

    27、本发明通过设置纠偏组件能够解决u壳在运输过程中本体发生弹性形变的问题,同时纠偏板表面附着有磁铁,对u壳进行吸附,u壳与纠偏板之间的接触面积较小,因此即使u壳一部分被纠偏板吸附后,在左侧传送组件的传送下,依旧可以正常向右传送;避免u壳侧板向内偏移,若u壳向内偏移幅度过大,则通过后续对u壳两个拐角的角度进行检测即可得到u壳弯折效果,保证u壳的检测精度。

    28、本发明通过设置检测优先级,能够快速的对u壳的生产质量进行分拣,同时设置多种检测,包括漆面以及弯折效果,能够对u壳进行精确分拣,保证u壳次品能够良好的进行分拣。

    29、本发明通过设置纠偏组件,对传送过程中的u壳进行纠偏,使得u壳不受传送过程影响,能够顺利的被分拣组件进行分拣检测,通过设置拍摄模块对u壳正投影俯视图进行拍摄,拍摄后提取正投影视图中u壳四个拐角,以及三个侧面上总计100个检测点,依次连接成线,形成待检测u壳线形图,并选取正投影视图中u壳四个拐角连接成线形成标准u壳线形图,将标准u壳线形图与待检测u壳线形图进行四角重合,对比二者重合率,能够精确的识别区u壳的弯折效果,识别出u壳侧面板是否弯曲。


    技术特征:

    1.基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,其特征在于:包括输送组件,两组输送组件之间固定安装有分拣架(7),所述分拣架(7)内部安装有两组纠偏组件,两组所述纠偏组件之间活动设置有u壳,所述u壳在运输组件上自左向右运输;

    2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,其特征在于,所述输送组件包括输送架(1),所述输送架(1)一侧外壁固定连接有驱动电机(2),所述驱动电机(2)输出端贯穿输送架(1)外壁至其内部,且与转轴(3)一端固定连接,所述转轴(3)另一端活动连接于输送架(1)另一侧内壁上,所述转轴(3)周侧面固定套接有驱动齿轮(4),所述驱动齿轮(4)周侧面啮合有若干卡件(5),若干所述卡件(5)相互卡接且形成闭环,每个卡件(5)外部均固定连接有输送板(6),所述输送板(6)上与u壳相接触。

    3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,其特征在于,所述纠偏组件还包括弹簧(11),所述弹簧(11)活动设置于套筒(8)内部,且套接于筒柱(12)周侧面,所述弹簧(11)一端固定连接于筒塞(10)一侧面,所述弹簧(11)另一端固定连接于套筒(8)一端内壁。

    4.根据权利要求3所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,其特征在于,所述分拣架(7)内部两侧分别固定连接有第一扫描元件(16),所述分拣架(7)顶端一侧固定连接有旋转件(17),所述旋转件(17)底部固定连接有第二扫描元件(18);所述分拣架(7)顶部固定安装有横杆(19),所述横杆(19)底部活动设置有拍摄相机(20)。

    5.基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,应用于所述权利要求4所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣运输装置,其特征在于,包括主控模块,以及与其建立通信连接的扫描模块、拍摄模块、检测模块、分析模块以及决策模块;

    6.根据权利要求5所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,其特征在于,所述拍摄模块对u壳(21)自上而下进行正投影拍摄时,拍摄次数为每秒24次,自u壳(21)一端移动至拍摄相机(20)正下方拍摄范围内开始拍摄,直至u壳(21)另一端离开拍摄相机(20)正下方拍摄范围,对拍摄的若干张图片进行处理拼接,得到所述u壳(21)的正投影俯视图。

    7.根据权利要求6所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,其特征在于,所述检测模块中关于对u壳(21)正投影俯视图中u壳(21)选取检测点,具体通过对u壳(21)边线进行等间距提取检测点;同时对标准u壳线形图中两个拐角的角度进行测量,测量是否为90°,若不为90°则直接判定u壳弯折不合格。

    8.根据权利要求7所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,其特征在于,所述决策模块中对于各检测结果设置决策优先级,第一优先级为u壳(21)两个拐角角度,第二优先级为u壳(21)纠偏效果,所述u壳弯折合格率以及u壳漆面合格率并列第三优先级。

    9.根据权利要求8所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,其特征在于,所述分拣系统还包括存储系统,所述存储系统用于存储分拣的u壳检测数据,并将检测数据于主控模块中显示,供系统管理员修复u壳(21)时调阅u壳数据。

    10.根据权利要求9所述的基于视觉识别的冰箱u壳自适应分拣系统,其特征在于,所述扫描模块中对于图像处理包括以下内容:首先对u壳侧面图像进行颜色模型转换,其次将图片转化为灰度图片,再根据拍摄环境对图像转化为二值图像,同时通过图像滤波消除噪声;最终得到处理后的图像,图像中白色部分即为漆面瑕疵位置。


    技术总结
    本发明公开了基于视觉识别的冰箱U壳自适应分拣运输装置及分拣系统,涉及冰箱零部件分拣运输技术领域。本发明包括套筒,套筒固定连接于分拣架表面,套筒内壁一端固定连接有按压传感器,且套筒内腔滑动连接有筒塞,筒塞一侧面与筒柱一端固定连接,筒柱另一端贯穿套筒内壁至其外部,且与活动件固定连接,活动件另一活动端与纠偏板固定连接,活动件内部安装有扭转弹簧,扭转弹簧套接于活动件内部的销轴外表面,扭转弹簧的安装限制活动件活动端的水平旋转角度左右不超过30°。本发明通过设置检测优先级,能够快速的对U壳的生产质量进行分拣,同时设置多种检测,包括漆面以及弯折效果,能够对U壳进行精确分拣,保证U壳次品能够良好的进行分拣。

    技术研发人员:谢奕煌,吴钦城,郭少林,郑银生
    受保护的技术使用者:广州擎天德胜智能装备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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