基于机器视觉的合金脱模系统控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，涉及一种脱模控制方法，本发明能够实现合金脱模的自动化操控，能够准确对模具中的合金铸锭进行定位并判断其是否粘连，能够根据合金铸锭的粘连情况进行脱模或者碎模处理，采用本发明的脱模方法能够最大化的保护合金铸锭不受损伤，提高了成品的合格率。
【专利说明】基于机器视觉的合金脱模系统控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种脱模控制方法，特别是涉及一种基于机器视觉的合金脱模系统控制方法。
【背景技术】
[0002]脱模是处理不同形状、尺寸和单重的铸锭，完成以下工艺操作:自由或强制脱模、脱保温帽、脱锭；自由或强制取下底板上的钢锭。现有的脱模机，多数依靠静力作用在起重机械上装配的夹扯和推顶专用工具。通过夹钳的开闭与提升运动和钢锭、钢锭模的重力作用完成各种自由脱模、脱帽和脱锭作业，利用推顶工具的顶、挡及与夹扯工具之间的相对直线运动而进行强制脱模(脱锭)作业。
[0003]在压铸生产过程中，由于铸锭生产自动化的需要，为了避免铸锭变形、开裂或不能自动脱落，现有脱模多需要采用两次推出机构或三次推出机构才能保证铸件顺利脱模。现有的脱模方法缺点如下:杠杆式两次推出机构利用杠杆原理，实现二次推出，其结构较为复杂，且杠杆的尺寸、安装及工作局限较大，且为了保证用于第二次推出的顶针可以顺利复位，必须要求顶针的直径大于被顶出位置尺寸或顶针固定板增加拉杆复位。此局限大大限制了杠杆式二次顶出的适用范围，多使用于浇道部分的二次推出，不适合大批量连续自动化生产。
【发明内容】
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动脱模的基于机器视觉的合金脱模系统控制方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一、合金铸锭上料到模具内；
[0007]步骤二、对模具中各合金铸锭的位置进行定位并判断模具中各合金铸锭是否粘连；
[0008]步骤三、脱模机构根据定位位置移动到未粘连合金铸锭处进行脱模处理；
[0009]步骤四、判断所述未粘连合金铸锭是否全部脱模完成；当所述未粘连合金铸锭没有全部脱模时，返回执行步骤三；当所述未粘连合金铸锭全部脱模时，执行步骤五；
[0010]步骤五、判断是否有粘连的合金铸锭；当没有粘连的合金铸锭时结束；当有合金铸锭粘连时，挤压模具使其破碎，然后结束。
[0011]较佳的，所述步骤五中通过挤压设备来挤压模具，通过扭矩传感器检测挤压设备的电机扭矩，判断检测到的电机扭矩是否在设定范围内，当检测到的电机扭矩不在设定范围内时调整挤压设备的电机扭矩的大小。
[0012]较佳的，所述步骤二中判断模具中各合金铸锭是否粘连按以下步骤执行:
[0013]Al、获取装有合金铸锭的模具的灰度图像；[0014]A2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像；
[0015]A3、建立标准铸锭模板图像；
[0016]A4、将铸锭模板图像与所述灰度图像中的铸锭图像进行匹配，得到铸锭匹配值；
[0017]A5、判断所述铸锭匹配值是否大于设定值；当所述铸锭匹配值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭匹配值小于等于设定值时，执行下一个步骤；
[0018]A6、将所述黑白图像进行边缘锐化；
[0019]A7、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆度值；
[0020]AS、判断所述铸锭圆度值是否大于设定值；当所述铸锭圆度值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭圆度值小于等于设定值时，确定所述合金铸锭未粘连。
[0021]较佳的，所述步骤二中对模具中各合金铸锭的位置进行定位按以下步骤进行:
[0022]B1、获取装有合金铸锭的模具的灰度图像；
[0023]B2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像；
[0024]B3、将所述黑白图像进行边缘锐化；
[0025]B4、对所述黑白图像中的模具外边缘进行圆搜索并对模具外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中模具的圆中心坐标和圆半径；
[0026]B5、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径；
[0027]B6、根据所述黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径确定所述合金铸锭在所述模具中的位置。
[0028]本发明的有益效果是:本发明能够实现合金脱模的自动化操控，能够准确对模具中的合金铸锭进行定位并判断其是否粘连，能够根据合金铸锭的粘连情况进行脱模或者碎模处理，采用本发明的脱模方法能够最大化的保护合金铸锭不受损伤，提高了成品的合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明一【具体实施方式】的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0031]如图1所示，一种基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，包括以下步骤:
[0032]步骤一、合金铸锭上料到模具内；
[0033]步骤二、对模具中各合金铸锭的位置进行定位并判断模具中各合金铸锭是否粘连；
[0034]步骤三、脱模机构根据定位位置移动到未粘连合金铸锭处进行脱模处理；
[0035]步骤四、判断所述未粘连合金铸锭是否全部脱模完成；当所述未粘连合金铸锭没有全部脱模时，返回执行步骤三；当所述未粘连合金铸锭全部脱模时，执行步骤五；
[0036]步骤五、判断是否有粘连的合金铸锭；当没有粘连的合金铸锭时结束；当有合金铸锭粘连时，挤压模具使其破碎，然后结束。[0037]所述步骤五中通过挤压设备来挤压模具，通过扭矩传感器检测挤压设备的电机扭矩，判断检测到的电机扭矩是否在设定范围内，当检测到的电机扭矩不在设定范围内时调整挤压设备的电机扭矩的大小。所述挤压设备在合金铸锭脱模领域为公知设备，在此不再赘述。本实施例中，判断检测到的电机扭矩是否大于电机扭矩最大设定值，当检测到的扭矩大于电机扭矩最大设定值时，控制挤压设备降低电机扭矩；当检测到的扭矩小于电机扭矩最小设定值时，控制挤压设备增加电机扭矩。
[0038]所述步骤二中判断模具中各合金铸锭是否粘连按以下步骤执行:
[0039]Al、通过机器视觉系统获取装有合金铸锭的模具的灰度图像。机器视觉系统为本领域内公知技术，在此不再赘述。
[0040]A2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像；
[0041]A3、建立标准铸锭模板图像；
[0042]A4、将铸锭模板图像与所述灰度图像中的铸锭图像进行匹配，得到铸锭匹配值；
[0043]A5、判断所述铸锭匹配值是否大于设定值；当所述铸锭匹配值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭匹配值小于等于设定值时，执行下一个步骤；
[0044]A6、将所述黑白图像进行边缘锐化；
[0045]A7、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆度值；
[0046]AS、判断所述铸锭圆度值是否大于设定值；当所述铸锭圆度值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭圆度值小于等于设定值时，确定所述合金铸锭未粘连。
[0047]所述铸锭匹配值根据铸锭模板图像与灰度图像中的铸锭图像匹配程度来确定，匹配程度越高则铸锭匹配值越高。所述铸锭圆度值根据黑白图像中的铸锭图像外圆拟合程度来确定，拟合程度越高则铸锭圆度值越高。
[0048]所述步骤二中对模具中各合金铸锭的位置进行定位按以下步骤进行:
[0049]B1、获取装有合金铸锭的模具的灰度图像；
[0050]B2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像；
[0051]B3、将所述黑白图像进行边缘锐化；
[0052]B4、对所述黑白图像中的模具外边缘进行圆搜索并对模具外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中模具的圆中心坐标和圆半径；
[0053]B5、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径；
[0054]B6、根据所述黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径确定所述合金铸锭在所述模具中的位置。
[0055]根据所述黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径确定所述合金铸锭在所述模具中的位置按以下步骤执行:
[0056]设定模具直角坐标系为Oxy，黑白图像直角坐标系为O’x，y，，所述模具直角坐标系和黑白图像直角坐标系两者的坐标轴方向相同；
[0057]设定模具中心在模具直角坐标系Oxy为0，在黑白图像直角坐标系O’ x，y，为O’，所述O’在Oxy中的坐标为(Xtl, y0),设定任意一合金铸锭的圆心M,其在模具直角坐标系Oxy的坐标为(X，y)，所述M在黑白图像直角坐标系O’xV中的坐标为(x’，y’)；[0058]计算X = χ’ +x0, y = y’ +y0,获得M(x, y)。确定了各合金铸锭在模具中的圆心位置，也就确定了各合金铸锭在模具中的位置。
[0059]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一、合金铸锭上料到模具内； 步骤二、对模具中各合金铸锭的位置进行定位并判断模具中各合金铸锭是否粘连； 步骤三、脱模机构根据定位位置移动到未粘连合金铸锭处进行脱模处理； 步骤四、判断所述未粘连合金铸锭是否全部脱模完成；当所述未粘连合金铸锭没有全部脱模时，返回执行步骤三；当所述未粘连合金铸锭全部脱模时，执行步骤五； 步骤五、判断是否有粘连的合金铸锭；当没有粘连的合金铸锭时结束；当有合金铸锭粘连时，挤压模具使其破碎，然后结束。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，其特征是:所述步骤五中通过挤压设备来挤压模具，通过扭矩传感器检测挤压设备的电机扭矩，判断检测到的电机扭矩是否在设定范围内，当检测到的电机扭矩不在设定范围内时调整挤压设备的电机扭矩的大小。
3.如权利要求1所述的基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，其特征是:所述步骤二中判断模具中各合金铸锭是否粘连按以下步骤执行: Al、获取装有合金铸锭的模具的灰度图像； A2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像； A3、建立标准铸锭模板图像； A4、将铸锭模板图像与所述灰度图像中的铸锭图像进行匹配，得到铸锭匹配值； A5、判断所述铸锭匹配值是否大于设定值；当所述铸锭匹配值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭匹配值小于等于设定值时，执行下一个步骤； A6、将所述黑白图像进行边缘锐化； A7、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆度值； AS、判断所述铸锭圆度值是否大于设定值；当所述铸锭圆度值大于设定值时，确定所述合金铸锭粘连；当所述铸锭圆度值小于等于设定值时，确定所述合金铸锭未粘连。
4.如权利要求1所述的基于机器视觉的合金脱模系统控制方法，其特征是:所述步骤二中对模具中各合金铸锭的位置进行定位按以下步骤进行: B1、获取装有合金铸锭的模具的灰度图像； B2、将获得的灰度图像进行二值化处理，得到黑白图像； B3、将所述黑白图像进行边缘锐化； B4、对所述黑白图像中的模具外边缘进行圆搜索并对模具外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中模具的圆中心坐标和圆半径； B5、对所述黑白图像中的合金铸锭外边缘进行圆搜索并对合金铸锭外边缘进行圆拟合，得到黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径； B6、根据所述黑白图像中合金铸锭的圆中心坐标和圆半径确定所述合金铸锭在所述模具中的位置。
【文档编号】B22D46/00GK103949632SQ201410196108
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】罗云, 罗斌, 刘威, 李严, 梅琦, 古勇, 谢小浩, 陆丽姣 申请人:重庆市机电设计研究院