电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统

摘要

本发明涉及的电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统，包括标签预审纠错系统、双目三维视觉识别纠错系统和标签打印及贴标系统，所述双目三维视觉识别纠错系统用于标签内容识别、标签位置检测，判断实际标签位置与预设位置是否一致、引导机械手基于正确的坐标贴标。本发明的有益效果是：通过双目三维视觉识别纠错系统的检测，能够显著提高对标签内容的准确性和贴敷位置进行检测，在检测出异常时方便及时进行纠正，提高贴标的准确性和可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及了电解铝铸技术领域，具体的是电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统。

背景技术

每批铝锭生产前，操作人员在人机界面进行铸造生产参数注册；当成品铝锭通过成品输送机到达称重工位时，铸机自带成品称自动称重，称重数据进入铝锭自动检斤打印系，基于铝锭检斤打印系统获取预打印标签以下相关数据“产品规格、生产厂家、标准、快数、牌号、批号、捆号、生产日期、净重、计量员、公司地址、销售电话、条码及二维码”等数据，然后，由铝锭自动检斤打印系统生成标签打印内容发送至标签打印机，由标签打印机执行打印，然后，标签打印机通过网络接受以上数据之后开始打印对应识别码标签。但是在实际打印过程中，可能存在标签贴错的情况，现有技术都是通过人工进行抽检，误差较大，贴签错误后不易发现。

发明内容

为了克服现有技术中的至少部分缺陷，本发明实施例提供了一种电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统，结构简单，使用方便，能够实现对标签的内容和贴敷位置进行快速检测，提高贴标的准确性。

本发明涉及的一种电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统，包括标签预审纠错系统、双目三维视觉识别纠错系统和标签贴标及打印系统，所述双目视觉识别纠错系统用于标签内容识别、标签位置检测，判断实际标签位置与预设位置是否一致、引导机械手基于正确的坐标贴标。

进一步地，所述标签位置检测包括获取贴标后的成捆铝锭的实拍照片，捕捉图像中标签的贴敷位置，然后将图像中标签的贴敷位置与预设的位置进行对比，判断标签是否贴敷到指定位置。

进一步地，所述标签位置检测包括以下步骤：

S1、基于智能算法及预设标准标签内容模板进行标签内容打印是否完整的快速智能识别；

S2、通过智能算法确保在户外11万lux光照强度准确识别深色、纯黑、反光工件；

S3、通过双目相机+光栅结构光定位确保精准定位；

S4、3D相机的激光发射器发出的激光会形成一条直线，激光结构光投射到物体表面，在物体表面形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像，然后通过三维相机获得光条二维畸变图像，之后通过软件进行三维重建，重现物体表面三维性廓；

S5、通过拟合三维二次函数来精确确定关键点的位置和尺度，同时除低对比度的关键点和不稳定的边缘响应点，以增强匹配稳定性、提高抗噪声能力；

S6、通过智能算法消除镜头畸变；

S7、采用归一法和消元法求逆算法进行高阶矩阵的求逆，实现对于每一个关键点进行精准计算、定位及识别，使其不随环境变化而改变，还包含对关键点周围对其有贡献的像素点的识别，通过设置具有较高的独特性的描述符，提高特征点正确匹配的概率，所述关键点包括位置、尺度以及方向，所述环境变化包括光照变化和视角变化；

S8、基于第二层铝锭的三维数字模型，根据该铝锭各点的X、Y、Z坐标，计算出铝锭的来料偏差和倾斜程度，并将指定贴标区域的坐标位置发送给机器人进行贴标，第二层铝锭来料左右前后偏差和来料倾斜偏差在指定的范围内，即可进行准确建模，贴标位置并不是以成捆铝垛位置作为基准位置，而是以指定铝锭的实际空间位置和各方位倾仰角的角度作为确定贴标区域的依据。

进一步地，还包括通过双目三维视觉识别纠错系统对打印出标签纸上的信息是否完整进行检测，如标签纸的信息不完整，则标签贴标及打印系统停止继续贴签，并将错误的标签剔除，重新拉取标签纸进行再次打印。

进一步地，所述标签预审纠错系统连接有PLC控制系统，所述称重模块与PLC控制系统信号连接，所述PLC控制系统连接有报警模块，当所述标签预审纠错系统未接收到称重模块的检测数据或接收到的检测数据异常时，将异常信息发送PLC控制系统，PLC控制系统控制报警模块发出报警信号，同时控制称重模块重新发送重量数据。

进一步地，PLC控制系统还与所述双目三维视觉识别纠错系统连接，双目三维视觉识别纠错系统检测到标签的粘贴位置有误时，通过PLC控制系统控制报警模块发出报警信号。

本发明的有益之处在于：能够通过双目三维视觉识别纠错系统对标签上的内容进行初步检测，在检测到标签上的内容有误时，能够及时发出报警并对标签进行重新打印，从而减少字迹不清或信息不全的标签流转到标签贴标及打印系统的几率，提高标签贴敷的可靠性和准确性；

在标签贴敷后还能通过双目三维视觉识别纠错系统对标签的贴敷位置和标签上的信息进行再次检测，在标签的贴敷位置偏离预设位置时，能够发出报警信号，从而避免贴标位置错误的产品流入后续生产流程，提高标签贴敷的准确性；

通过双目三维视觉识别纠错系统的检测，能够显著提高对标签的内容和贴敷位置进行检测，在检测出异常时方便及时进行纠正，提高贴标的准确性和可靠性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明一较佳实施例中的一种电解铝铸造成品铝锭智能贴标机器人贴标防错控制系统，包括标签预审纠错系统、双目三维视觉识别纠错系统和标签贴标及打印系统，所述双目视觉识别纠错系统用于标签内容识别、位置检测，判断实际标签位置与预设位置是否一致、引导机械手基于正确的坐标贴标。

在上述实施例中，所述标签位置检测包括获取贴标后的成捆铝锭的实拍照片，捕捉图像中标签的贴敷位置，然后将图像中标签的贴敷位置与预设的位置进行对比，判断标签是否贴敷到指定位置。

在上述实施例中，所述标签位置检测包括以下步骤：

S1、基于智能算法及预设标准标签内容模板进行标签内容打印是否完整的快速智能识别；

S2、通过智能算法确保在户外11万lux光照强度准确识别深色、纯黑、反光工件；

S3、通过双目相机+光栅结构光定位确保精准定位；

S4、3D相机的激光发射器发出的激光会形成一条直线，激光结构光投射到物体表面，在物体表面形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像，然后通过三维相机获得光条二维畸变图像，之后通过软件进行三维重建，重现物体表面三维性廓；

S5、通过拟合三维二次函数来精确确定关键点的位置和尺度，同时除低对比度的关键点和不稳定的边缘响应点，以增强匹配稳定性、提高抗噪声能力；

S6、通过智能算法消除镜头畸变；

S7、采用归一法和消元法求逆算法进行高阶矩阵的求逆，实现对于每一个关键点进行精准计算、定位及识别，使其不随环境变化而改变，还包含对关键点周围对其有贡献的像素点的识别，通过设置具有较高的独特性的描述符，提高特征点正确匹配的概率，所述关键点包括位置、尺度以及方向，所述环境变化包括光照变化和视角变化；

S8、基于第二层铝锭的三维数字模型，根据该铝锭各点的X、Y、Z坐标，计算出铝锭的来料偏差和倾斜程度，并将指定贴标区域的坐标位置发送给机器人进行贴标，第二层铝锭来料左右前后偏差和来料倾斜偏差在指定的范围内，即可进行准确建模，贴标位置并不是以成捆铝垛位置作为基准位置，而是以指定铝锭的实际空间位置和各方位倾仰角的角度作为确定贴标区域的依据。

在上述实施例中，还包括通过双目三维视觉识别纠错系统对打印出标签纸上的信息是否完整进行检测，如标签纸的信息不完整，则标签贴标及打印系统停止继续贴签，并将错误的标签剔除，重新拉取标签纸进行再次打印。

在上述实施例中，所述标签预审纠错系统连接有PLC控制系统，所述称重模块与PLC控制系统信号连接，所述PLC控制系统连接有报警模块，当所述标签预审纠错系统未接收到称重模块的检测数据或接收到的检测数据异常时，将异常信息发送PLC控制系统，PLC控制系统控制报警模块发出报警信号，同时控制称重模块重新发送重量数据。

在上述实施例中，PLC控制系统还与所述双目三维视觉识别纠错系统连接，双目三维视觉识别纠错系统检测到标签的粘贴位置有误时，通过PLC控制系统控制报警模块发出报警信号。

综上所述，本发明能够通过双目三维视觉识别纠错系统对标签上的内容进行初步检测，在检测到标签上的内容有误时，能够及时发出报警并对标签进行重新打印，从而减少字迹不清或信息不全的标签流转到标签贴标及打印系统的几率，提高标签贴敷的可靠性和准确性；在标签贴敷后还能通过双目三维视觉识别纠错系统对标签的贴敷位置和标签上的信息进行再次检测，在标签的贴敷位置偏离预设位置时，能够发出报警信号，从而避免贴标位置错误的产品流入后续生产流程，提高标签贴敷的准确性。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。