机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及控制系统技术领域，尤其涉及一种机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统。


背景技术：

2.绣花，也称刺绣，又名“针绣”，以绣针引彩线(丝、绒、线)，按设计的花样，在织物(丝绸、布帛)上刺缀运针，以绣迹构成纹样或文字，是我国优秀的民族传统工艺之一，随着科技的发展，绣花设备的制造，已经做到可以用机器代替人工绣花，大大提高了生产效率，而这些绣花设备的使用需要控制系统进行控制。
3.现有技术中一般需要手动定位，在控制设备进行绣花，定位精度很低，很容易造成绣花的损坏，为此我们提出了机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在定位不准确的缺点，而提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统，包括底箱，所述底箱的内壁上固定安装有第一电机，所述第一电机上固定安装有第一螺杆，所述底箱上设置有运动机构，所述运动机构包括滑板、两个支撑板、横梁、第二电机、第二螺杆和螺纹块，所述滑板和第一螺杆螺纹连接，所述滑板和底箱的内壁滑动连接，两个支撑板均与滑板固定连接，两个支撑板均与横梁固定连接，所述横梁上开设有横腔，所述第二电机和横腔的内壁固定连接，所述第二螺杆和第二电机的输出轴固定连接，所述第二螺杆和螺纹块螺纹连接，所述横梁的底部滑动安装有承载箱，所述承载箱和螺纹块固定连接，所述承载箱上设置有防撞机构，所述防撞机构包括两个u形齿板、两个弹簧、两个齿轮、两个第一锥齿轮、两个第二锥齿轮、两个转杆、第一带轮、第二带轮、第三带轮、皮带、升降螺杆和安装板，两个u形齿板均与承载箱滑动连接，两个弹簧的一端与两个u形齿板固定连接，两个弹簧的另一端均与承载箱的内壁固定连接，两个齿轮均与承载箱的内壁转动连接，两个齿轮和两个u形齿板相啮合，两个齿轮和两个第一锥齿轮固定连接，两个第一锥齿轮和两个第二锥齿轮相啮合，两个第二锥齿轮和两个转杆固定连接，两个转杆分别与第一带轮和第三带轮固定连接，第一带轮、第二带轮和第三带轮均与皮带传动连接，升降螺杆和第二带轮固定连接，升降螺杆和承载箱的内壁转动连接，升降螺杆和安装板螺纹连接，安装板上安装有摄像头。
7.优选的，所述底箱的内壁上设置有第二滑轨，第二滑轨和滑板滑动连接。
8.优选的，所述承载箱的内壁上设置有两个第一滑轨，两个第一滑轨和两个u形齿板滑动连接。
9.优选的，所述承载箱的内壁上设置有槽轨，槽轨和安装板滑动连接。
10.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
11.1、本方案在使用时，运动机构的设置能够带动摄像头进行移动，通过扫描条形码和mark点进行精准定位，避免定位不准确造成绣花的损坏，提高生产效率。
12.2、本方案在使用时，防撞机构的设置能够防止工作台上有杂物撞坏摄像头，造成不必要的损失。
13.本实用新型能够精准定位，提高生产效率，能够防止撞坏摄像头，造成损失，使用简单，操作方便。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的实施例一的剖视结构示意图；
15.图2为本实用新型提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的图1的a部分的放大结构示意图；
16.图3为本实用新型提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的第一带轮、第二带轮、第三带轮和皮带的连接结构示意图；
17.图4为本实用新型提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的立体结构示意图；
18.图5为本实用新型提出的机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统的实施例二的剖视结构示意图。
19.图中：1底箱、2第一电机、3第一螺杆、4滑板、5支撑板、6横梁、7第二电机、8第二螺杆、9螺纹块、10承载箱、11u形齿板、12弹簧、13齿轮、14第一锥齿轮、15第二锥齿轮、16转杆、17第一带轮、18升降螺杆、19第二带轮、20第三带轮、21皮带、22安装板、23摄像头、24连动杆、25第三锥齿轮、26第四锥齿轮。
具体实施方式
20.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。
21.实施例一
22.参照图1-4，机器视觉条形码识别和mark点定位绣花控制系统，包括底箱1，底箱1的内壁上固定安装有第一电机2，第一电机2上固定安装有第一螺杆3，底箱1上设置有运动机构，运动机构包括滑板4、两个支撑板5、横梁6、第二电机7、第二螺杆8和螺纹块9，滑板4和第一螺杆3螺纹连接，滑板4和底箱1的内壁滑动连接，两个支撑板5均与滑板4固定连接，两个支撑板5均与横梁6固定连接，横梁6上开设有横腔，第二电机7和横腔的内壁固定连接，第二螺杆8和第二电机7的输出轴固定连接，第二螺杆8和螺纹块9螺纹连接，横梁6的底部滑动安装有承载箱10，承载箱10和螺纹块9固定连接，承载箱10上设置有防撞机构。
23.本实用新型中，防撞机构包括两个u形齿板11、两个弹簧12、两个齿轮13、两个第一锥齿轮14、两个第二锥齿轮15、两个转杆16、第一带轮17、第二带轮19、第三带轮20、皮带21、升降螺杆18和安装板22，两个u形齿板11均与承载箱10滑动连接，两个弹簧12的一端与两个u形齿板11固定连接，两个弹簧12的另一端均与承载箱10的内壁固定连接，两个齿轮13均与
承载箱10的内壁转动连接，两个齿轮13和两个u形齿板11相啮合，两个齿轮13和两个第一锥齿轮14固定连接，两个第一锥齿轮14和两个第二锥齿轮15相啮合，两个第二锥齿轮15和两个转杆16固定连接，两个转杆16分别与第一带轮17和第三带轮20固定连接，第一带轮17、第二带轮19和第三带轮20均与皮带21传动连接，升降螺杆18和第二带轮19固定连接，升降螺杆18和承载箱10的内壁转动连接，升降螺杆18和安装板22螺纹连接，安装板22上安装有摄像头23。
24.本实用新型中，承载箱10的内壁上设置有两个第一滑轨，两个第一滑轨和两个u形齿板11滑动连接，第一滑轨能够使两个u形齿板11在固定位置滑动。
25.本实用新型中，承载箱10的内壁上设置有槽轨，槽轨和安装板22滑动连接，槽轨能够使安装板22在固定位置滑动而不转动。
26.本实用新型中，底箱1的内壁上设置有第二滑轨，第二滑轨和滑板4滑动连接，第二滑轨能够使滑板4在固定位置滑动。
27.工作原理：在秀框上设置好条形码和mark点，打开第一电机2，进而带动第一螺杆3转动，第一螺杆3转动，进而带动滑板4向前滑动，滑板4向前滑动，进而带动两个支撑板5向前滑动，两个支撑板5向前滑动，进而带动横梁6向前滑动，使得摄像头23向前滑动，反转第一电机2可以使得摄像头向后滑动，打开第二电机7，进而带动第二螺杆8转动，第二螺杆8转动，进而带动螺纹块9向左滑动，螺纹块9向左滑动，进而带动承载箱10向左滑动，承载箱10向左滑动，进而带动摄像头23向左滑动，反转第二电机7可以使得摄像头23向右滑动，通过控制第一电机2和第二电机7的正反转可以控制摄像头23的移动，方便进行扫描条形码和mark点进行精准定位，如果不小心在底箱1上遗留有杂物，承载箱10和摄像头23运动到与杂物左侧碰撞时，杂物会撞到左侧u形齿板11，左侧u形齿板11滑动，挤压左侧弹簧12起到一定的缓冲作用，同时左侧u形齿板11滑动，进而带动左侧齿轮13转动，左侧齿轮13转动，进而带动左侧第一锥齿轮14转动，左侧第一锥齿轮14转动，进而带动左侧第二锥齿轮15转动，左侧第二锥齿轮15转动，进而带动左侧转杆16转动，左侧转杆16转动，进而带动第一带轮17转动，在第三带轮20和皮带21的配合下，第一带轮17转动，进而带动第二带轮19转动，第二带轮19转动，进而带动升降螺杆18转动，升降螺杆18转动，进而带动安装板22和摄像头23上升，使得摄像头23进入承载箱10的内部，避免撞坏摄像头23，同理，撞到右侧u形齿板11，会使得第三带轮21带动第二带轮19转动，同样会使得摄像头23进入承载箱10的内部，起到防撞的作用，避免造成不必要的损失。
28.本实用新型中，目前市场的绣花过程，一般需要手动定位，存在定位精度不高的情况，如果需要在二次加工的材料上，实现绣花过程，难度很大，因此，借助于机器视觉算法，通过视觉定位的方式，可以解决此类工艺问题。项目基于此工艺进行开发。首先，通过在固定支架上，安装摄像头23，对绣框进行识别定位。将需要的切割的材料放在绣框上面，并贴上mark点(带有方向的箭头)，和条形码。软件通过摄像头，识别mark点和条形码，将电脑对应条码编号的绣花文件读取，并得到定位坐标和旋转角度，传输给绣花系统进行加工。同时提供了绣花机换色功能，能够指定每台绣花机采用哪种针色代码，然后对比所有的机器自动选择能够绣花的机器，方便生产加工。
29.本实用新型中，通过500万像素相机，能够识别mark点，计算定位坐标和图形旋转角度，解决了绣花过程中，人工对位精度问题；通过图像预处理，能识别11位条形码，得出文
件名称，并从文件列表中，自动读取相关文件；通过组网通信，可以和多台绣花设备通信，下发文件和监控管理设备；支持设置每一台联机的绣花机的256种直接配色，然后对比所有的机器自动选择能够绣花的机器；添加能自定义设置针杆色和设置色号。解决针杆色和绣花线色号不统一问题。
30.本实用新型中，本系统分为视觉识别软件和绣花控制两部分，视觉软件运行在window操作系统上。相机设备安装在操作台面上方，操作台上放置绣框，在绣框上，粘贴文件编号条形码和具有方向指示的mark点。通过相机识别拍照，识别条形码，读取对应文件，并通过图像模板匹配，识别mark点。计算得到图形需要加工的位置和旋转角度，并提供接口给设计软件，设置针杆色和色号。通过网络读取对应的绣花控制系统设备当前的针杆色，然后自动选择能够绣花的机器并下发文件。绣花控制系统根据文件中的定位信息等进行定位绣花；实现自动绣花对位加工，提高效率。提供视觉条形码识别，自动读取文件。可自动选择和绣花文件匹配色号的绣花机器进行加工，提高机器智能程度；网络通信监控绣花机，方便管理。
31.实施例二
32.参照图5，与实施例一的区别在于：包括底箱1，底箱1的一侧固定安装有第一电机2，第一电机2上固定安装有连动杆24，连动杆24上固定安装有两个第三锥齿轮25，两个第三锥齿轮25上均啮合有第四锥齿轮26，第四锥齿轮26上均固定安装有第一螺杆3，底箱1上设置有运动机构，运动机构包括两个支撑板5、横梁6、第二电机7、第二螺杆8和螺纹块9，两个支撑板5和两个第一螺杆3螺纹连接，两个支撑板5均与底箱1的内壁滑动连接，两个支撑板5均与横梁6固定连接，横梁6上开设有横腔，第二电机7和横腔的内壁固定连接，第二螺杆8和第二电机7的输出轴固定连接，第二螺杆8和螺纹块9螺纹连接，横梁6的底部滑动安装有承载箱10，承载箱10和螺纹块9固定连接，承载箱10上设置有防撞机构。
33.本实用新型中，底箱1的内壁上设置有两个第二滑轨，两个第二滑轨和两个支撑板5滑动连接，两个第二滑轨能够使两个支撑板5在固定位置滑动。
34.工作原理：在秀框上设置好条形码和mark点，打开第一电机2，进而带动连动杆24转动，连动杆24转动，进而带动两个第三锥齿轮25转动，两个第三锥齿轮25转动，进而带动两个第四锥齿轮26转动，两个第四锥齿轮26转动，进而带动两个第一螺杆3转动，两个第一螺杆3转动，进而带动两个支撑板5向前滑动，两个支撑板5向前滑动，进而带动横梁6向前滑动，使得摄像头23向前滑动，反转第一电机2可以使得摄像头向后滑动，打开第二电机7，进而带动第二螺杆8转动，第二螺杆8转动，进而带动螺纹块9向左滑动，螺纹块9向左滑动，进而带动承载箱10向左滑动，承载箱10向左滑动，进而带动摄像头23向左滑动，反转第二电机7可以使得摄像头23向右滑动，通过控制第一电机2和第二电机7的正反转可以控制摄像头23的移动，方便进行扫描条形码和mark点进行精准定位，如果不小心在底箱1上遗留有杂物，承载箱10和摄像头23运动到与杂物左侧碰撞时，杂物会撞到左侧u形齿板11，左侧u形齿板11滑动，挤压左侧弹簧12起到一定的缓冲作用，同时左侧u形齿板11滑动，进而带动左侧齿轮13转动，左侧齿轮13转动，进而带动左侧第一锥齿轮14转动，左侧第一锥齿轮14转动，进而带动左侧第二锥齿轮15转动，左侧第二锥齿轮15转动，进而带动左侧转杆16转动，左侧转杆16转动，进而带动第一带轮17转动，在第三带轮20和皮带21的配合下，第一带轮17转动，进而带动第二带轮19转动，第二带轮19转动，进而带动升降螺杆18转动，升降螺杆18转
动，进而带动安装板22和摄像头23上升，使得摄像头23进入承载箱10的内部，避免撞坏摄像头23，同理，撞到右侧u形齿板11，会使得第三带轮21带动第二带轮19转动，同样会使得摄像头23进入承载箱10的内部，起到防撞的作用，避免造成不必要的损失。
35.其余与实施例一相同。
36.本实用新型中，500万像素相机安装到操作台支架上，且能够拍摄到操作台上完整的绣框。在绣框上粘贴好，文件编号的条形码和mark点标签。将相机和电脑，绣花机器通过网线和路由器组网连接。在电脑中，打开视觉软件，通过视觉软件的图形匹配算法识别绣框上的条形码和mark点，自动读取绣花文件，并得到绣花定位坐标和旋转坐标，同时提供界面接口可以给设计人员修改针杆色和色号。完成编辑设计和拍照定位后，通过设备列表，自动找到匹配针杆色的绣花机器下发文件。绣花控制系统接受文件后，根据定位信息进行定位绣花。
37.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。