火车车轮视觉识别定位校准装置及方法

摘要

本发明公开了一种火车车轮视觉识别定位校准装置，包括用于采集位于落跺平台上的车轮毛坯的图像的视觉相机和根据获取的车轮抓取位置信息抓取位于落跺平台上的车轮毛坯的下料机器人，视觉相机位于落跺平台的上方。本发明的火车车轮视觉识别定位校准装置，能够在不停机及人工干预的情况下更加有效快速的对车轮进行定位，适应不同规格品种车轮，将识别校准后的车轮位置数据发给下料机器人，降低机器人抓取车轮失败或掉轮停机率，降低人工干预率，稳定了生产节奏，有效的提高生产作业率，提高生产的连续性，为合理组产提供了有力保障，省时省力，维修方便。本发明还公开了一种火车车轮视觉识别定位校准方法。

说明书

技术领域

本发明属于火车车轮生产设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种火车车轮视觉识别定位校准装置及方法。

背景技术

现有技术中，针对火车车轮生产各工序之间信息不连续，工序之间存在大量人为干预，生产稳定性差的情况，在各工序之间建立智能库区或加设智能机器人，提高生产稳定性和连续性，从而提高自动化能力。其中车轮轧制三线通过冷床将轧制完成的车轮运输到缓冷区域进行码垛，从原来的天车调运入缓冷坑到改造后的智能机器人从冷床自动下料码垛，再吊运入缓冷坑；其中冷床为电机带减速机驱动链板，链板承载车轮运输，车轮运输到指定位置触碰限位杆由液压缸将车轮顶起放置落跺平台，机械运输存在定位精度偏差大，致使机器人抓取车轮位置不稳定偏差较大，经常出现抓取失败停机，需人工进行干预抓取，严重制约了生产节奏，使生产效率降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种火车车轮视觉识别定位校准装置，目的是有效快速的实现车轮的定位。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：火车车轮视觉识别定位校准装置，包括用于采集位于落跺平台上的车轮毛坯的图像的视觉相机和根据获取的车轮抓取位置信息抓取位于落跺平台上的车轮毛坯的下料机器人，视觉相机位于落跺平台的上方。

所述落跺平台上设置标定板，标定板位于所述视觉相机的视野中心。

所述视觉相机与位于所述落跺平台上的车轮毛坯之间的距离为5-7m。

本发明还提供了一种火车车轮视觉识别定位校准方法，采用所述的火车车轮视觉识别定位校准装置，且包括步骤：

S1、车轮毛坯被输送至落跺平台上；

S2、视觉相机采集位于落跺平台上的车轮毛坯的图像；

S3、下料机器人根据获取的车轮抓取位置信息抓取位于落跺平台上的车轮毛坯。

本发明的火车车轮视觉识别定位校准装置，能够在不停机及人工干预的情况下更加有效快速的对车轮进行定位，适应不同规格品种车轮，将识别校准后的车轮位置数据发给下料机器人，降低机器人抓取车轮失败或掉轮停机率，降低人工干预率，稳定了生产节奏，有效的提高生产作业率，提高生产的连续性，为合理组产提供了有力保障，省时省力，维修方便。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明火车车轮视觉识别定位校准装置的结构示意图；

图中标记为：1、冷床链板；2、车轮毛坯；3、视觉相机；4、PLC控制柜；5、工控机；6、路由器；7、机器人控制柜；8、下料机器人。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明提供了一种火车车轮视觉识别定位校准装置，包括PLC控制柜4、工控机5、用于采集位于落跺平台上的车轮毛坯2的图像的视觉相机3和根据获取的车轮抓取位置信息抓取位于落跺平台上的车轮毛坯2的下料机器人8，视觉相机3位于落跺平台的上方。下料机器人8、工控机5和视觉相机3通过数据线与路由器6连接，PLC控制柜4通过数据线与工控机5连接，通过路由器6将视觉相机3、工控机5接入同一局域网内。

具体地说，如图1所示，视觉相机3固定安装在相机支架上，相机支架位于冷床的外侧，视觉相机3位于落跺平台的正上方，落跺平台上设置标定板，标定板位于视觉相机3的视野中心，通过工控机5内置的视觉系统软件调节视觉相机3曝光并设定标靶位置。

车轮毛坯2位于视觉相机3的下方，视觉相机3与位于落跺平台上的车轮毛坯2之间的距离为5-7m。在本实施例中，视觉相机3与位于落跺平台上的车轮毛坯2之间的距离为6m。

生产时，先由冷床将车轮毛坯2运输到指定位置，然后由液压缸将车轮毛坯2顶升放置在落跺平台后激活视觉相机3进行拍照，视觉相机3将采集的图像传输至工控机5，然后通过视觉系统软件读取车轮毛坯2位置信息并与标定数据进行比对，校准后的位置参数通过路由器6发送给下料机器人8，下料机器人8收到实时车轮毛坯的位置数据后优化车轮毛坯2的抓取位置，下料机器人8根据最终确定的车轮毛坯抓取位置完成车轮毛坯2的抓取。

本发明还提供了一种火车车轮视觉识别定位校准方法，采用上述结构的火车车轮视觉识别定位校准装置，且包括如下的步骤：

S1、车轮毛坯2被输送至落跺平台上；

S2、视觉相机3采集位于落跺平台上的车轮毛坯2的图像；

S3、下料机器人8根据获取的车轮抓取位置信息抓取位于落跺平台上的车轮毛坯2。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。