一种视觉分拣系统的制作方法

本实用新型涉及羊绒纤维杂质分拣技术领域，具体为一种视觉分拣系统。

背景技术：

在羊绒产品从原绒到成衣的工艺过程中，主要有选绒、洗绒、烘干、分梳、纺纱、印染、编织、包装等环节。羊绒经选绒、水洗、烘干后，运输过程中的白色纤维会残留在羊绒中，由于白色纤维物不会再印染环节被染色，这样就造成印染后的羊绒纱线有杂色，影响最终的成衣质量，目前传统的做法是工人人工分拣。

为了剔除残留的纤维物，传统人工分拣的方法是在黑暗的环境下，通过紫外线灯光照射，白色的纤维杂质会呈现荧光，工人通过目测将发出荧光的纤维杂质分拣出来，由于当前的工作环境相对封闭、黑暗，而且工人长期处于紫外线的照射下，对工人的身心健康都造成一定的影响，且分拣效率低、分拣质量难以控制。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种视觉分拣系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种视觉分拣系统，包括暗室，所述暗室的内顶壁固定连接有视觉系统，所述视觉系统的一侧固定连接有紫外光源，所述暗室的一侧固定连接有工业机器人，所述工业机器人的端部固定连接有末端执行机构，所述暗室的另一侧固定连接有传送带装置，所述暗室的上方固定连接有报警灯，所述工业机器人的一侧固定连接有杂质箱，所述暗室靠近杂质箱的一侧设置有安全门，所述工业机器人的另一侧固定连接有控制系统。

优选的，所述暗室固定在地面上，所述暗室的前后方对称开设有缺口，所述传送带装置穿过该缺口。

优选的，所述传送带装置由辊子、底座、传送带、链轮、链条、电机和编码器组成，所述底座固定在暗室内，所述辊子的数量为两根。

优选的，所述视觉系统由工业相机、紫外光源、视觉识别软件组成，工业相机分辨率高、物距高，工业相机的下表面低于紫外光源的下表面。

优选的，所述末端执行机构包括支架、齿轮、夹钳和旋转气缸，所述齿轮的数量为两个转动连接在支架的前方，所述旋转气缸固定连接在支架的后方。

优选的，所述报警灯为设置有三种颜色，所述安全门设置有安装光栅为双开门结构，所述工业机器人的伸直的长度大于传送带装置的宽度。

优选的，所述暗室与安全门均是由铝合金型材和黑色不透明有机玻璃组成，所述暗室的高度高于工业机器人伸直的高度。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种视觉分拣系统，具备以下有益效果：

1、该视觉分拣系统，通过视觉系统、工业机器人、末端执行机构和传送带装置的配合设置，使该视觉分拣系统具备了机械自动分拣、维护工人身心健康的效果，传送带装置自动将原料输送到暗室内部，通过视觉系统分辨出杂质，并通过工业机器人自动调整末端执行机构的位置，进一步通过末端执行机构自动抓起杂质，全程均不需要工人进到暗室内部，避免了工人受到紫外线的照射，维护了工人身心健康。

2、该视觉分拣系统，通过视觉系统、工业机器人、末端执行机构和控制系统的配合设置，使该视觉分拣系统具备了分拣效率高、分拣效果好的效果，通过工业机器人、末端执行机构的配合抓取杂质，不需要休息可长时间自动工作，通过视觉系统自动化分辨杂质，避免了漏看、看错等不确定因素，从而保证了分拣质量。

附图说明

图1为本实用新型立体视图的结构示意图；

图2为本实用新型传送带装置的结构示意图；

图3为本实用新型末端执行机构主视图的结构示意图；

图4为本实用新型末端执行机构左视图的结构示意图；

图5为本实用新型工艺流程图的示意图。

图中：1、暗室；2、视觉系统；3、工业机器人；4、末端执行机构；5、传送带装置；6、报警灯；7、紫外光源；8、杂质箱；9、安全门；10、控制系统；11、辊子；12、底座；13、传送带；14、链轮；15、链条；16、电机；17、编码器；18、支架；19、齿轮；20、夹钳；21、旋转气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种视觉分拣系统，包括暗室1，暗室1的内顶壁固定连接有视觉系统2，视觉系统2的一侧固定连接有紫外光源7，视觉系统2由工业相机、紫外光源7、视觉识别软件组成，工业相机分辨率高、物距高，工业相机的下表面低于紫外光源7的下表面，暗室1的一侧固定连接有工业机器人3，工业机器人3的端部固定连接有末端执行机构4，末端执行机构4包括支架18、齿轮19、夹钳20和旋转气缸21，齿轮19的数量为两个转动连接在支架18的前方，旋转气缸21固定连接在支架18的后方，暗室1的另一侧固定连接有传送带装置5，暗室1固定在地面上，暗室1的前后方对称开设有缺口，传送带装置5穿过该缺口，传送带装置5由辊子11、底座12、传送带13、链轮14、链条15、电机16和编码器17组成，底座12固定在暗室1内，辊子11的数量为两根，暗室1的上方固定连接有报警灯6，报警灯6为设置有三种颜色，工业机器人3的一侧固定连接有杂质箱8，暗室1靠近杂质箱8的一侧设置有安全门9，暗室1与安全门9均是由铝合金型材和黑色不透明有机玻璃组成，暗室1的高度高于工业机器人3伸直的高度，安全门9设置有安装光栅为双开门结构，工业机器人3的另一侧固定连接有控制系统10，工业机器人3的伸直的长度大于传送带装置5的宽度。

使用时，暗室1由铝型材和黑色不透明有机玻璃组成，为羊绒分拣提供了一个黑暗的环境，视觉系统2由工业相机、紫外光源7、视觉识别软件组成，工业相机采用高分辨率、高物距，可以在极限工况下有效区分羊绒和纤维杂质；紫外光源7是提供紫外光，在紫外光纤的照射下，纤维杂质能够发出荧光，白色的羊绒与纤维杂质能够从颜色上区分开来；视觉识别软件安装在工控机上，通过预先设置的颜色去分阈值，能够精准定位事业区域内纤维杂质的位置坐标，工业机器人3由底座12、工业机器人3、末端执行机构4、气动系统组成，底座12固定在传送带13边上的地面上，工业机器人3固定在底座12上，末端执行器安装在机器人的六轴末端，气动系统为末端执行器提供动力，工业机器人3根据视觉系统2和编码器17发送的数据将识别的纤维杂质进行动态抓取，放置到一旁的杂质箱8内，传送带13由底座12、传送带13、电机16、链轮14、链条15、编码器17组成，底座12固定在暗室1内，电机16通过链轮14链条15驱动传送带13运行，将水洗烘干后的羊绒送到视觉监测区域，编码器17将脉冲数发送给工业机器人3，为工业机器人3进行动态抓取提供数据支撑，控制系统10采用工控机+plc+安全控制器的控制系统10，工控机控制系统10实现系统的通信及功能显示，以及分拣系统视觉控制；plc控制系统10实现逻辑运动；安全系统由安全控制器单数控制，通过安全控制器、安全扫描仪、安全门9锁等实现智能安全系统，基于视觉的羊绒杂质分拣系统的工作原理：在控制系统10的运行下，plc控制系统10控制i/o来控制传送带13的电机16运行和紫外光源7的开闭，电机16驱动链轮14链条15来驱动整个传送带13的运行；紫外光源7打开，为视觉系统2提供稳定的光源；在工业机器人3的运行程序控制下，工业机器人3向视觉系统2发送拍照指令，视觉系统2接收到拍照指令后，工业相机开始拍照并将所拍摄的照片传送给视觉识别软件，所示视觉识别软件对照片进行图像增强、色彩分割、全图二值化、斑点分析，杂质计算等，若图像中没有纤维杂质，返回程序首行，等待工业机器人3发送拍照指令；工业机器人3未收到视觉系统2传送的坐标数据，则同样返回程序首行重新进行循环运行，若视觉系统2识别到纤维杂质，则将纤维杂质的像素坐标数据发送给工业机器人3，通过计算处理，将视觉系统2的像素坐标转换成工业机器人3坐标系下的坐标，工业机器人3开始进行抓取动作，根据传送带13上编码器17发送的脉冲数据，系统自动计算好末端执行机构4和纤维杂质的遭遇点，末端执行机构4的的抓取动作和跟随同步进行，使抓取姿态在接近过程中自动调整，这就缩短了动态过程，提高了抓取的成功率；在抓取过程中，旋转气缸21驱动齿轮19将末端执行器打开，到达遭遇点后直接抓取纤维杂质，使纤维杂质与末端执行机构4的连线与末端执行机构4运动方向的夹角保持不变，夹角在末端执行机构4接近过程中以匀速不断变化，这样可以通过改变夹角变化率来改变工业机器人3的接近抓取过程，极大的提高了动态抓取的成功率，末端执行机构4将纤维杂质抓取后，工业机器人3带动末端执行机构4和纤维杂质移动到杂质箱8的上方，旋转气缸21驱动齿轮19打开末端执行机构4的夹钳20，纤维杂质自动落入杂质箱8内，若此时系统内还有记录的纤维杂质数量，所示工业机器人3继续执行抓取任务；若系统内没有记录的纤维杂质，则工业机器人3回到起始点等待视觉系统2发送纤维杂质的坐标信息。

综上所述，该视觉分拣系统，通过视觉系统2、工业机器人3、末端执行机构4和传送带装置5的配合设置，使该视觉分拣系统具备了机械自动分拣、维护工人身心健康的效果，传送带装置5自动将原料输送到暗室1内部，通过视觉系统2分辨出杂质，并通过工业机器人3自动调整末端执行机构4的位置，进一步通过末端执行机构4自动抓起杂质，全程均不需要工人进到暗室1内部，避免了工人受到紫外线的照射，维护了工人身心健康，通过视觉系统2、工业机器人3、末端执行机构4和控制系统10的配合设置，使该视觉分拣系统具备了分拣效率高、分拣效果好的效果，通过工业机器人3、末端执行机构4的配合抓取杂质，不需要休息可长时间自动工作，通过视觉系统2自动化分辨杂质，避免了漏看、看错等不确定因素，从而保证了分拣质量。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。