用于打磨抛光的自动抓取方法、装置及系统与流程

本发明涉及打磨抛光技术领域，具体涉及一种用于打磨抛光的自动抓取方法、装置及系统。

背景技术：

目前，卫浴生产的水龙头在铸造外形和机加尺寸等方面存在左右偏差、壁厚不一、形位各异等问题，对水龙头进行打磨使其的壁厚均匀且符合设计的标准。

目前，打磨水龙头的方式主要分为人工打磨和自动打磨。人工打磨是工作人员手工抓取水龙头在打磨机上打磨，在打磨的过程中，可以根据水龙头形状、弧度、角度和水龙头不同壁厚人为的做出相应的调整。人工打磨工作强度大、效率低。自动打磨是采用机器人的方式，机器人自动抓取储料架上的待加工水龙头，并按照设定的路径轨迹打磨，待加工完毕后自动放回原位。此方式相较于手工打磨方式在工作效率上有了较大的提升。

但是，现有的机器人自动打磨存在缺陷：储料架上的待加工水龙头有可能因为人为的因素，导致漏放或者错放，由于机器人是按照设定的路径轨迹进行打磨，进而在夹取的过程中无法自动识别当前储料架上的物料情况，从而导致机器人额外增加对无料区域的抓取、打磨动作；同时，由于机器人无法自动识别储料架的工作区域，在对不同储料架上的物料进行操作时，还需要重新针对新的储料架设定相应的程式以改变路径轨迹，进而 也额外的增加了工作量，降低了工作效率。因此如何使机器人能够自动识别工作区域的物料情况，以提高水龙头打磨系统中的自动抓取装置的工作效率成为了一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于打磨抛光的自动抓取装置难以自动识别工作区域的物料情况，导致工作效率低的技术缺陷。

为此，根据第一方面，本发明实施例提供一种用于打磨抛光的自动抓取方法，包括如下步骤：

获取待加工件位置信息；获取待加工件特征信息；根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标；输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。

进一步，获取待加工件位置信息包括获取待加工件位置坐标；根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标包括：根据待加工件位置坐标确定夹具移动的目标位置坐标；根据特征信息确定夹具相对于待加工件的夹角。

进一步，获取待加工件位置信息包括：获取储料架放置面的长度和宽度，储料架的放置面用于放置多个待加工件；获取待加工件的长度和宽度；根据储料架放置面的长度和宽度以及待加工件的长度和宽度获取多个待加工件中各个待加工件的位置信息。

进一步，根据储料架放置面的长度和宽度以及待加工件的长度和宽度获取多个待加工件中各个待加工件的位置信息包括：计算储料架放置面的 长度方向放置的待加工件数n＝l/l0，其中，n为储料架放置面的长度方向放置的待加工件数，l为储料架放置面的长度，l0为储料架放置面的长度；计算储料架放置面的宽度方向放置的待加工件数m＝w/w0，其中，m为储料架放置面的宽度方向放置的待加工件数，w为储料架放置面的宽度，w0为储料架放置面的宽度；得到第i行第j列待加工件的位置信息为(il/n，jw/m)，其中，i和j分别为正整数，且1≤i≤n，1≤j≤m。

进一步，在获取待加工件位置信息之前，还包括：对自动抓取方法进行学习。

根据第二方面，本发明实施例提供一种用于打磨抛光的自动抓取装置，包括：

位置信息获取单元，用于获取待加工件位置信息；特征获取单元，用于获取待加工件特征信息；目标坐标确定单元，用于根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标；驱动信号输出单元，用于输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。

进一步，位置信息获取单元用于获取待加工件位置坐标；目标坐标确定单元包括：目标位置坐标获取单元，用于根据待加工件位置坐标确定夹具移动的目标位置坐标；夹角确定单元，用于根据特征信息确定夹具相对于待加工件的夹角。

进一步，位置信息获取单元包括：储料架长宽获取单元，用于获取储料架放置面的长度和宽度，储料架的放置面用于放置多个待加工件；待加工件长宽获取单元，用于获取待加工件的长度和宽度；各待加工件位置获取单元，用于根据储料架放置面的长度和宽度以及待加工件的长度和宽度 获取多个待加工件中各个待加工件的位置信息。

进一步，还包括：学习单元，用于对自动抓取方法进行学习。

根据第三方面，本发明实施例提供一种用于打磨抛光的自动抓取系统，包括：

储料架，用于放置待加工件；夹具，位于储料架的上方，接收到驱动信号后对储料架中的待加工件进行夹取和放回；视觉系统，设置在储料架的上方，采集待加工件的位置信息并发送待加工件的位置信号；控制系统，接收视觉系统的位置信号并执行程序以实现上述的方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的用于打磨抛光的自动抓取方法、装置及系统，由于根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标，输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。从而，能够控制夹具对储料架上的待加工件进行更精准的定位和夹取动作，以完成后面的加工操作，进而大大的提高了抓取、加工的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种用于打磨抛光的自动抓取方法流程图；

图2为本发明实施例中一种储料架的一种结构示意图；

图3为本发明实施例中一种用于打磨抛光的自动抓取装置原理框图；

图4为本发明实施例中一种用于打磨抛光的自动抓取系统原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了实现打磨抛光的自动抓取装置自动识别工作区域的物料情况，提高工作效率，本实施例公开了一种用于打磨抛光的自动抓取方法，请参考图1，为该方法流程图，该用于打磨抛光的自动抓取方法包括如下步骤：

步骤s100，获取待加工件位置信息。请参考图2，为本实施中，储料架1结构示意，储料架1用于放置待加工件(例如待打磨水龙头)。以下以待加工件为待打磨水龙头为例进行说明，在具体实施例中，储料架1上设置有纵横交错的挡条11以形成若干个储料格12，每一储料格12可收容一待打磨水龙头。进而保证了每一待打磨水龙头之间的独立性，因而保证了夹具对单一待打磨水龙头夹取时的精准性。在具体实施例中，获取待加工件的位置信息，需要获取各个待加工件位置坐标。

步骤s200，获取待加工件特征信息。在本实施例中，待加工件特征信息可以包括工件的形状、需要抓取工件的夹持孔大小及其位置等信息。

步骤s300，根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标。在获取得到待加工件的位置信息后，可以确定夹具拟定移动的目标位置坐标，以及夹具需要以何种姿态夹取待加工件，通常，该姿态可以以夹具相对于待加工件的夹角的方式体现。因此，在优选的实施例中，可以根据待加工件位置坐标确定夹具移动的目标位置坐标，根据特征信息确定夹具相对于待加工件的夹角。

步骤s400，输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。

在优选的实施例中，在执行步骤s100时，可以包括：

获取储料架放置面的长度l和宽度w，获取待加工件的长度l0和宽度w0，根据储料架放置面的长度l和宽度w以及待加工件的长度l0和宽度w0获取多个待加工件中各个待加工件的位置信息。请参考图2，储料架1的放置面用于放置多个待加工件，在获得储料架1的放置面的长度l和宽度w，以及待加工件的长度l0和宽度w0后，可以计算得到每个待加工件在储料架1的放置面的坐标位置。

具体地，可以计算储料架放置面的长度方向放置的待加工件数n＝l/l0，其中，n为储料架放置面的长度方向放置的待加工件数，l为储料架放置面的长度，l0为储料架放置面的长度；计算储料架放置面的宽度方向放置的待加工件数m＝w/w0，其中，m为储料架放置面的宽度方向放置的待加工 件数，w为储料架放置面的宽度，w0为储料架放置面的宽度，由此，可以得到储料架放置面长度方向以及宽度方向可以分别放置的待加工件数，这些待加工件构成了n*m的矩阵；由此，对于第i行第j列待加工件，可以通过矩阵元素的方式来定位，例如第i行第j列待加工件的位置信息为(il/n，jw/m)，其中，i和j分别为正整数，且1≤i≤n，1≤j≤m。

在优选的实施例中，对于首次使用的机器人，在执行自动抓取方法之前，还可以对上述自动抓取方法进行学习。作为例子，控制器可以根据机器人示教器或人机界面中输入的工件名称，自动调用不同的视觉程序进行抓取。视觉系统会根据设定的特征值匹配实际的工件，当特征值与实际工件吻合时，输出当前的坐标数据。此外，还可以采用自学习的方式来学习，例如把待加工件先放到视觉系统下，然后进行拍照，指定需要夹持的特征后，并示例夹持保存轨迹。在后期，如果需要抓取这工件，只要把该轨迹调用，就能实现自动抓取。需要说明的是，通常学习的是待加工件的位置及特征信息，在实际操作中，可以根据待加工件的特征来自适应调整夹具的角度。

本实施例还公开了一种用于打磨抛光的自动抓取装置，请参考图3，为该自动抓取装置结构原理框图，该用于打磨抛光的自动抓取装置包括：位置信息获取单元100、特征获取单元200、目标坐标确定单元300和驱动信号输出单元400，其中：

位置信息获取单元100用于获取待加工件位置信息；特征获取单元200用于获取待加工件特征信息；目标坐标确定单元300用于根据位置信息和 特征信息确定夹具移动的目标坐标；驱动信号输出单元400用于输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。

在优选的实施例中，位置信息获取单元用于获取待加工件位置坐标；目标坐标确定单元包括：目标位置坐标获取单元，用于根据待加工件位置坐标确定夹具移动的目标位置坐标；夹角确定单元，用于根据特征信息确定夹具相对于待加工件的夹角。

在优选的实施例中，位置信息获取单元包括：储料架长宽获取单元，用于获取储料架放置面的长度和宽度，储料架的放置面用于放置多个待加工件；待加工件长宽获取单元，用于获取待加工件的长度和宽度；各待加工件位置获取单元，用于根据储料架放置面的长度和宽度以及待加工件的长度和宽度获取多个待加工件中各个待加工件的位置信息。

在优选的实施例中，还包括：学习单元，用于对自动抓取方法进行学习。

本实施例还公开了一种用于打磨抛光的自动抓取系统，请参考图4，为该自动抓取系统原理示意图，该用于打磨抛光的自动抓取系统包括：储料架1、夹具2、视觉系统3和控制系统4，其中：

储料架1用于放置待加工件；夹具2位于储料架的上方，接收到驱动信号后对储料架中的待加工件进行夹取和放回；视觉系统3设置在储料架的上方，采集待加工件的位置信息并发送待加工件的位置信号；控制系统4接收视觉系统的位置信号并执行程序以实现上述的用于打磨抛光的自动抓 取方法。

本发明实施例提供的用于打磨抛光的自动抓取方法、装置及系统，由于根据位置信息和特征信息确定夹具移动的目标坐标，输出用于驱动夹具移动至目标坐标进行作业的驱动信号。从而，能够控制夹具对储料架上的待加工件进行更精准的定位和夹取动作，以完成后面的加工操作，进而大大的提高了抓取、加工的工作效率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。