基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，涉及一種脫?？刂品椒ǎ景l(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)合金脫模的自動化操控，能夠準確對模具中的合金鑄錠進行定位并判斷其是否粘連，能夠根據(jù)合金鑄錠的粘連情況進行脫?；蛘咚槟Ｌ幚?，采用本發(fā)明的脫模方法能夠最大化的保護合金鑄錠不受損傷，提高了成品的合格率。
【專利說明】基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫?？刂品椒?，特別是涉及一種基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脫模是處理不同形狀、尺寸和單重的鑄錠，完成以下工藝操作:自由或強制脫模、脫保溫帽、脫錠；自由或強制取下底板上的鋼錠?，F(xiàn)有的脫模機，多數(shù)依靠靜力作用在起重機械上裝配的夾扯和推頂專用工具。通過夾鉗的開閉與提升運動和鋼錠、鋼錠模的重力作用完成各種自由脫模、脫帽和脫錠作業(yè)，利用推頂工具的頂、擋及與夾扯工具之間的相對直線運動而進行強制脫模(脫錠)作業(yè)。
[0003]在壓鑄生產(chǎn)過程中，由于鑄錠生產(chǎn)自動化的需要，為了避免鑄錠變形、開裂或不能自動脫落，現(xiàn)有脫模多需要采用兩次推出機構(gòu)或三次推出機構(gòu)才能保證鑄件順利脫模?，F(xiàn)有的脫模方法缺點如下:杠桿式兩次推出機構(gòu)利用杠桿原理，實現(xiàn)二次推出，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且杠桿的尺寸、安裝及工作局限較大，且為了保證用于第二次推出的頂針可以順利復(fù)位，必須要求頂針的直徑大于被頂出位置尺寸或頂針固定板增加拉桿復(fù)位。此局限大大限制了杠桿式二次頂出的適用范圍，多使用于澆道部分的二次推出，不適合大批量連續(xù)自動化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠自動脫模的基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一、合金鑄錠上料到模具內(nèi)；
[0007]步驟二、對模具中各合金鑄錠的位置進行定位并判斷模具中各合金鑄錠是否粘連；
[0008]步驟三、脫模機構(gòu)根據(jù)定位位置移動到未粘連合金鑄錠處進行脫模處理；
[0009]步驟四、判斷所述未粘連合金鑄錠是否全部脫模完成；當所述未粘連合金鑄錠沒有全部脫模時，返回執(zhí)行步驟三；當所述未粘連合金鑄錠全部脫模時，執(zhí)行步驟五；
[0010]步驟五、判斷是否有粘連的合金鑄錠；當沒有粘連的合金鑄錠時結(jié)束；當有合金鑄錠粘連時，擠壓模具使其破碎，然后結(jié)束。
[0011]較佳的，所述步驟五中通過擠壓設(shè)備來擠壓模具，通過扭矩傳感器檢測擠壓設(shè)備的電機扭矩，判斷檢測到的電機扭矩是否在設(shè)定范圍內(nèi)，當檢測到的電機扭矩不在設(shè)定范圍內(nèi)時調(diào)整擠壓設(shè)備的電機扭矩的大小。
[0012]較佳的，所述步驟二中判斷模具中各合金鑄錠是否粘連按以下步驟執(zhí)行:
[0013]Al、獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像；[0014]A2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像；
[0015]A3、建立標準鑄錠模板圖像；
[0016]A4、將鑄錠模板圖像與所述灰度圖像中的鑄錠圖像進行匹配，得到鑄錠匹配值；
[0017]A5、判斷所述鑄錠匹配值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠匹配值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠匹配值小于等于設(shè)定值時，執(zhí)行下一個步驟；
[0018]A6、將所述黑白圖像進行邊緣銳化；
[0019]A7、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓度值；
[0020]AS、判斷所述鑄錠圓度值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠圓度值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠圓度值小于等于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠未粘連。
[0021]較佳的，所述步驟二中對模具中各合金鑄錠的位置進行定位按以下步驟進行:
[0022]B1、獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像；
[0023]B2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像；
[0024]B3、將所述黑白圖像進行邊緣銳化；
[0025]B4、對所述黑白圖像中的模具外邊緣進行圓搜索并對模具外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中模具的圓中心坐標和圓半徑；
[0026]B5、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑；
[0027]B6、根據(jù)所述黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑確定所述合金鑄錠在所述模具中的位置。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)合金脫模的自動化操控，能夠準確對模具中的合金鑄錠進行定位并判斷其是否粘連，能夠根據(jù)合金鑄錠的粘連情況進行脫?；蛘咚槟Ｌ幚恚捎帽景l(fā)明的脫模方法能夠最大化的保護合金鑄錠不受損傷，提高了成品的合格率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明一【具體實施方式】的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0031]如圖1所示，一種基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟:
[0032]步驟一、合金鑄錠上料到模具內(nèi)；
[0033]步驟二、對模具中各合金鑄錠的位置進行定位并判斷模具中各合金鑄錠是否粘連；
[0034]步驟三、脫模機構(gòu)根據(jù)定位位置移動到未粘連合金鑄錠處進行脫模處理；
[0035]步驟四、判斷所述未粘連合金鑄錠是否全部脫模完成；當所述未粘連合金鑄錠沒有全部脫模時，返回執(zhí)行步驟三；當所述未粘連合金鑄錠全部脫模時，執(zhí)行步驟五；
[0036]步驟五、判斷是否有粘連的合金鑄錠；當沒有粘連的合金鑄錠時結(jié)束；當有合金鑄錠粘連時，擠壓模具使其破碎，然后結(jié)束。[0037]所述步驟五中通過擠壓設(shè)備來擠壓模具，通過扭矩傳感器檢測擠壓設(shè)備的電機扭矩，判斷檢測到的電機扭矩是否在設(shè)定范圍內(nèi)，當檢測到的電機扭矩不在設(shè)定范圍內(nèi)時調(diào)整擠壓設(shè)備的電機扭矩的大小。所述擠壓設(shè)備在合金鑄錠脫模領(lǐng)域為公知設(shè)備，在此不再贅述。本實施例中，判斷檢測到的電機扭矩是否大于電機扭矩最大設(shè)定值，當檢測到的扭矩大于電機扭矩最大設(shè)定值時，控制擠壓設(shè)備降低電機扭矩；當檢測到的扭矩小于電機扭矩最小設(shè)定值時，控制擠壓設(shè)備增加電機扭矩。
[0038]所述步驟二中判斷模具中各合金鑄錠是否粘連按以下步驟執(zhí)行:
[0039]Al、通過機器視覺系統(tǒng)獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像。機器視覺系統(tǒng)為本領(lǐng)域內(nèi)公知技術(shù)，在此不再贅述。
[0040]A2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像；
[0041]A3、建立標準鑄錠模板圖像；
[0042]A4、將鑄錠模板圖像與所述灰度圖像中的鑄錠圖像進行匹配，得到鑄錠匹配值；
[0043]A5、判斷所述鑄錠匹配值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠匹配值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠匹配值小于等于設(shè)定值時，執(zhí)行下一個步驟；
[0044]A6、將所述黑白圖像進行邊緣銳化；
[0045]A7、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓度值；
[0046]AS、判斷所述鑄錠圓度值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠圓度值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠圓度值小于等于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠未粘連。
[0047]所述鑄錠匹配值根據(jù)鑄錠模板圖像與灰度圖像中的鑄錠圖像匹配程度來確定，匹配程度越高則鑄錠匹配值越高。所述鑄錠圓度值根據(jù)黑白圖像中的鑄錠圖像外圓擬合程度來確定，擬合程度越高則鑄錠圓度值越高。
[0048]所述步驟二中對模具中各合金鑄錠的位置進行定位按以下步驟進行:
[0049]B1、獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像；
[0050]B2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像；
[0051]B3、將所述黑白圖像進行邊緣銳化；
[0052]B4、對所述黑白圖像中的模具外邊緣進行圓搜索并對模具外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中模具的圓中心坐標和圓半徑；
[0053]B5、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑；
[0054]B6、根據(jù)所述黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑確定所述合金鑄錠在所述模具中的位置。
[0055]根據(jù)所述黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑確定所述合金鑄錠在所述模具中的位置按以下步驟執(zhí)行:
[0056]設(shè)定模具直角坐標系為Oxy，黑白圖像直角坐標系為O’x，y，，所述模具直角坐標系和黑白圖像直角坐標系兩者的坐標軸方向相同；
[0057]設(shè)定模具中心在模具直角坐標系Oxy為0，在黑白圖像直角坐標系O’ x，y，為O’，所述O’在Oxy中的坐標為(Xtl, y0),設(shè)定任意一合金鑄錠的圓心M,其在模具直角坐標系Oxy的坐標為(X，y)，所述M在黑白圖像直角坐標系O’xV中的坐標為(x’，y’)；[0058]計算X = χ’ +x0, y = y’ +y0,獲得M(x, y)。確定了各合金鑄錠在模具中的圓心位置，也就確定了各合金鑄錠在模具中的位置。
[0059]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、合金鑄錠上料到模具內(nèi)； 步驟二、對模具中各合金鑄錠的位置進行定位并判斷模具中各合金鑄錠是否粘連； 步驟三、脫模機構(gòu)根據(jù)定位位置移動到未粘連合金鑄錠處進行脫模處理； 步驟四、判斷所述未粘連合金鑄錠是否全部脫模完成；當所述未粘連合金鑄錠沒有全部脫模時，返回執(zhí)行步驟三；當所述未粘連合金鑄錠全部脫模時，執(zhí)行步驟五； 步驟五、判斷是否有粘連的合金鑄錠；當沒有粘連的合金鑄錠時結(jié)束；當有合金鑄錠粘連時，擠壓模具使其破碎，然后結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，其特征是:所述步驟五中通過擠壓設(shè)備來擠壓模具，通過扭矩傳感器檢測擠壓設(shè)備的電機扭矩，判斷檢測到的電機扭矩是否在設(shè)定范圍內(nèi)，當檢測到的電機扭矩不在設(shè)定范圍內(nèi)時調(diào)整擠壓設(shè)備的電機扭矩的大小。
3.如權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，其特征是:所述步驟二中判斷模具中各合金鑄錠是否粘連按以下步驟執(zhí)行: Al、獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像； A2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像； A3、建立標準鑄錠模板圖像； A4、將鑄錠模板圖像與所述灰度圖像中的鑄錠圖像進行匹配，得到鑄錠匹配值； A5、判斷所述鑄錠匹配值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠匹配值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠匹配值小于等于設(shè)定值時，執(zhí)行下一個步驟； A6、將所述黑白圖像進行邊緣銳化； A7、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓度值； AS、判斷所述鑄錠圓度值是否大于設(shè)定值；當所述鑄錠圓度值大于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠粘連；當所述鑄錠圓度值小于等于設(shè)定值時，確定所述合金鑄錠未粘連。
4.如權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的合金脫模系統(tǒng)控制方法，其特征是:所述步驟二中對模具中各合金鑄錠的位置進行定位按以下步驟進行: B1、獲取裝有合金鑄錠的模具的灰度圖像； B2、將獲得的灰度圖像進行二值化處理，得到黑白圖像； B3、將所述黑白圖像進行邊緣銳化； B4、對所述黑白圖像中的模具外邊緣進行圓搜索并對模具外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中模具的圓中心坐標和圓半徑； B5、對所述黑白圖像中的合金鑄錠外邊緣進行圓搜索并對合金鑄錠外邊緣進行圓擬合，得到黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑； B6、根據(jù)所述黑白圖像中合金鑄錠的圓中心坐標和圓半徑確定所述合金鑄錠在所述模具中的位置。
【文檔編號】B22D46/00GK103949632SQ201410196108
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】羅云, 羅斌, 劉威, 李嚴, 梅琦, 古勇, 謝小浩, 陸麗姣 申請人:重慶市機電設(shè)計研究院