一种视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及注塑机成品自动化控制抓取领域，尤其是一种视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置。
【背景技术】
[0002]近年来随着塑料制品应用领域的不断扩大，注塑机的需求呈现了持续攀升的趋势；而在我国工业生产自动化的需求也随着自动化领域的技术积累与发展以及人工成本的上涨，也越来越受到重视与普及；同时市面上也出现了大量的注塑机成品抓取机械手。
[0003]注塑机成品抓取机械手的组成一般由执行系统、驱动系统、控制系统等组成，执行和驱动系统主要是为了完成手臂的正常功能而设计，通过气动、液压动力或者步进电机、伺服电机等来驱动机械部件的运转，达到取放物料的功能。注塑机成品抓取机械手涉及的技术领域众多，主要涉及传感器数据采集、路径规划、运动控制、机械设计等多个相关学科。
[0004]但是市场上的这些注塑机成品抓取机械手普遍存在如下问题:
[0005]1、主要的机械臂移动动力采用气动驱动，存在速度慢、精度不高以及动作时间不可预知等问题；
[0006]2、采用开环运动控制方式，并没有对成品的位置进行反馈，容易受到位置相对偏移的影响，对成品抓取的位置定位精度较差；
[0007]3、注塑机成品抓取机械手动作需要根据模具型号等进行深度定制，通用性较差；一旦使用新的注塑机模具必须对注塑机成品抓取机械手动作进行重新编写规划，增加了技术成本；
[0008]4、一些注塑机成品抓取机械手装载有视觉检测装置，但是这些装置主要用于生产过程的异常检测，并不能为注塑机成品抓取机械手提供在注塑机内成品的位置信息，忽略了机器视觉的反馈定位能力。
【实用新型内容】
[0009]为了克服已有注塑机成品抓取机械手装置的速度较慢、精度较差、通用性不高的不足，本实用新型提供一种响应速度较快、高精度定位、通用性良好的机器视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置。
[0010]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0011]—种视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置，所述装置包括所述装置包括用以抓取注塑成品的成品抓取机械手、用以获得成品抓取机械手和注塑成品实时位置的摄像头模块、用以控制成品抓取机械手位置并执行抓取命令的成品抓取控制器和人机交互单元，所述摄像头模块与所述成品抓取控制器连接，所述成品抓取控制器分别与所述成品抓取机械手和人机交互单元连接，所述成品抓取机械手、摄像头模块、成品抓取控制器和人机交互单元均与电源模块连接。
[0012]进一步，所述成品抓取控制器包括ARM Cortex A8核心控制板和外扩板。
[0013]再进一步，所述ARM Cortex A8核心控制板包括图像采集模块、图像比较分析模块、用以控制注塑机械手的抓取控制模块和界面显示交互模块，所述外扩板包括视频图像输入接口和界面显示交互接口；
[0014]视频图像输入接口与所述图像采集模块连接，所述图像采集模块与所述图像比较分析模块连接，所述图像比较分析模块与所述抓取控制模块连接，所述界面显示交互模块与所述界面显示交互接口连接。
[0015]再进一步，所述摄像头模块包括摄像头和光源，所述人机交互单元包括触摸式液晶屏；
[0016]所述摄像头与所述视频图像输入接口连接，所述触摸式液晶屏与所述界面显示交互接口连接。
[0017]再进一步，所述外扩板还包括用以连接成品抓取械手的CAN总线接口和通过电平转接板与成品抓取械手连接的I/o接口，所述CAN总线接口与所述I/O接口分别与所述抓取控制模块连接。
[0018]再进一步，所述摄像头为黑白摄像头，所述光源为RGBW四色光源，所述RGBW四色光源均布在以黑白摄像头为圆心的圆上，所述RGBW四色光源与DSP光源调色控制板连接。
[0019]更进一步，所述人机交互单元还包括HDMI显示器、鼠标和键盘，所述HDMI显示器、鼠标和键盘分别与所述界面显示交互接口连接。
[0020]更进一步，所述触摸式液晶屏为触摸式LCD液晶屏。
[0021]本实用新型的设计构思:为了对注塑机生产过程中对模具相对的位置坐标进行精确计算以实现对模具的自动定位以及抓取，通过摄像头拍摄图片对成品进行特征提取识另O，然后将图像坐标转换为机械物理坐标，最后根据反馈坐标位置控制成品抓取机械手运动到成品坐标处进行成品抓取。
[0022]本实用新型的有益效果主要表现在:系统模块化设计，安装便捷，可分开检修；成品抓取控制器采用叠加式架构，通过焊接方式将核心控制板和外扩板衔接起来，减少系统体积并提高了稳定性；核心控制板采用高性能的ARM处理器，可以同时定位超过20个成品，重复定位精度小于Imm ;并且提供丰富的I/O接口，通过电平转接板完成3.3.V电压与24V的转换；RGBW四色光源配合USB黑白摄像头，可以通过调整光源颜色突出成品的图像特征，减少现场光照对系统的干扰；提供两种人机交互方式，界面直观，操作简单，能够满足不同工况下的人机交互需求。
【附图说明】
[0023]图1是一种视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置的架构框图。
[0024]图2是成品抓取控制器的结构图。
[0025]图3是RGBW四色光源结构框图。
[0026]图4是注塑成品的匹配算法流程图。
[0027]图5是成品抓取机械手的控制流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0029]参照图1?图5，一种视觉定位的注塑机成品抓取机械手装置，所述装置包括所述装置包括用以抓取注塑成品的成品抓取机械手、用以获得成品抓取机械手和注塑成品实时位置的摄像头模块、用以控制成品抓取机械手位置并执行抓取命令的成品抓取控制器和人机交互单元，所述摄像头模块与所述成品抓取控制器连接，所述成品抓取控制器分别与所述成品抓取机械手和人机交互单元连接，所述成品抓取机械手、摄像头模块、成品抓取控制器和人机交互单元均与电源模块连接。
[0030]进一步，所述成品抓取控制器包括ARM Cortex A8核心控制板和外扩板。
[0031]再进一步，所述ARM Cortex A8核心控制板包括图像采集模块、图像比较分析模块、用以控制注塑机械手的抓取控制模块和界面显示交互模块，所述外扩板包括视频图像输入接口和界面显示交互接口；
[0032]视频图像输入接口与所述图像采集模块连接，所述图像采集模块与所述图像比较分析模块连接，所述图像比较分析模块与所述抓取控制模块连接，所述界面显示交互模块与所述界面显示交互接口连接。
[0033]再进一步，所述摄像头模块包括摄像头和光源，所述人机交互单元包括触摸式液晶屏；
[0034]所述摄像头与所述视频图像输入接口连接，所述触摸式液晶屏与所述界面显示交互接口连接。