一种自动上料控制方法、装置及系统与流程

本发明涉及自动上料技术领域，尤其涉及一种自动上料控制方法、自动上料控制装置及包括该自动上料控制装置的自动上料系统。

背景技术：

早期的框内棒料抓取依靠人工肉眼识别，手动操作桁架抓取棒料，此方法劳动强度较大，长期工作导致人员视力疲劳，注意力不集中，导致意外损失。

因此，如何提供一种自动上料的控制方式成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种自动上料控制方法、自动上料控制装置及包括该自动上料控制装置的自动上料系统，解决相关技术中存在的无法实现自动上料的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种自动上料控制方法，其中，包括：

根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，其中所述棒料图片为料筐内的棒料端面图片；

对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息；

根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，所述控制指令用于控制上料控制器执行上料控制；

向上料控制器发送所述控制指令；

重复上述步骤，直至输出上料完成控制指令。

进一步地，所述对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料框内顶端的棒料位置信息，包括：

对所述棒料图片进行滤波去燥处理，得到处理后的图片；

针对处理后的图片，获取每根棒料的棒料端面的圆心位置；

将同一料筐中的所有棒料端面的圆心位置进行比较，得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息。

进一步地，所述将同一图片中的所有棒料端面的圆心位置进行比较，得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息，包括：

将料筐的高度作为y轴，将料筐的宽度作为x轴，将料筐的底边的一端作为原点建立xy坐标系；

将每根棒料端面的圆心位置在xy坐标系中对应以x和y表示的圆心位置；

比较料筐内的所有棒料的圆心位置的y值；

将y值最大者对应的棒料设置为料筐内顶端的棒料，并得到该料筐内顶端棒料的位置信息。

进一步地，所述根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，包括：

将所述料筐内顶端的棒料位置信息生成上料位置控制指令，所述上料位置控制指令包括料筐内顶端的棒料位置信息，所述上料位置控制指令用于控制上料控制器根据所述料筐内顶端的棒料位置信息执行上料控制。

进一步地，所述重复上述步骤，直至输出上料完成控制指令，包括：

在当前棒料上料结束后，针对下一根棒料重复与当前棒料相同的步骤；

当所述棒料图片的图片处理结果中得不到棒料位置信息时，判定上料完成，输出上料完成控制指令。

进一步地，所述根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，包括：

接收上料控制器的请求上料指令；

向摄像装置发送拍摄棒料的指令；

接收所述摄像装置反馈的棒料图片。

作为本发明的另一个方面，提供一种自动上料控制装置，其中，包括：

获取模块，用于根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，其中所述棒料图片为料筐内的棒料端面图片；

图片处理模块，用于对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息；

控制指令生成模块，用于根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，所述控制指令用于控制上料控制器执行上料控制；

发送模块，用于向上料控制器发送所述控制指令；

输出模块，用于输出上料完成控制指令。

作为本发明的另一个方面，提供一种自动上料控制方法，其中，包括：

判断料筐是否到位；

接收到料筐到位指令后，控制机械手回到初始位置；

判断轨道工位是否有棒料；

若所述轨道工位没有棒料，则向根据自动上料控制装置的控制指令控制机械手执行上料。

作为本发明的另一个方面，提供一种上料控制器，其中，包括：

第一判断模块，用于判断料筐是否到位；

第一控制模块，用于接收到料筐到位指令后，控制机械手回到初始位置；

第二判断模块，用于判断轨道工位是否有棒料；

第二控制模块，用于若所述轨道工位没有棒料，则向根据上位机的控制指令控制机械手执行上料。

作为本发明的另一个方面，提供一种自动上料系统，其中，包括：摄像装置、红外照射灯、前文所述的自动上料控制装置和前文所述的上料控制器，所述摄像装置和所述上料控制器均与所述自动上料控制装置通信连接，所述摄像装置与所述上料控制器通信连接，所述红外照射灯设置在所述摄像装置的周围。

通过上述自动上料控制方法，能够根据获取到的棒料图片分享得到位于料筐内顶端的棒料位置信息，然后根据此棒料位置信息生成控制指令以使得上料控制器根据该控制指令执行上料控制。该自动上料控制方法实现了自动上料控制，且通过获取料筐顶端的棒料位置信息即可实现自动上料，所以对料筐内的棒料排放位置不做要求，上料方式更简单快捷。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的自动上料控制方法的一种实施方式的流程图。

图2为本发明提供的料筐内的棒料端面示意图。

图3为本发明提供的自动上料控制方法的另一种实施方式的流程图。

图4为本发明提供的自动上料系统的结构示意图。

图5为本发明提供的红外照射灯与相机的设置示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种自动上料控制方法，图1是根据本发明实施例提供的自动上料控制方法的流程图，如图1所示，包括：

s110、根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，其中所述棒料图片为料筐内的棒料端面图片；

s120、对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息；

s130、根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，所述控制指令用于控制上料控制器执行上料控制；

s140、向上料控制器发送所述控制指令；

s150、重复上述步骤，直至输出上料完成控制指令。

通过上述自动上料控制方法，能够根据获取到的棒料图片分享得到位于料筐内顶端的棒料位置信息，然后根据此棒料位置信息生成控制指令以使得上料控制器根据该控制指令执行上料控制。该自动上料控制方法实现了自动上料控制，且通过获取料筐顶端的棒料位置信息即可实现自动上料，所以对料筐内的棒料排放位置不做要求，上料方式更简单快捷。

具体地，所述对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料框内顶端的棒料位置信息，包括：

对所述棒料图片进行滤波去燥处理，得到处理后的图片；

针对处理后的图片，获取每根棒料的棒料端面的圆心位置；

将同一料筐中的所有棒料端面的圆心位置进行比较，得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息。

如图2所示，为获取到的料筐内的棒料端面（此处应当理解的是，棒料通常为长的圆柱型结构，棒料端面即为棒料的两个圆形端面）的示意图，由图2可以看出，料筐10内放置多根无序排列的棒料11，通过图片处理后可以得到每根棒料端面的圆心位置。而通过比较所有棒料的圆心位置就可以得到位于料筐最顶端的棒料位置信息。这种获取料筐内顶端的棒料位置信息来控制上料的方式能够保证料筐内的棒料的上料顺序是从上而下的，从而可以方便上料。

具体地，所述将同一图片中的所有棒料端面的圆心位置进行比较，得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息，包括：

将料筐的高度作为y轴，将料筐的宽度作为x轴，将料筐的底边的一端作为原点建立xy坐标系；

将每根棒料端面的圆心位置在xy坐标系中对应以x和y表示的圆心位置；

比较料筐内的所有棒料的圆心位置的y值；

将y值最大者对应的棒料设置为料筐内顶端的棒料，并得到该料筐内顶端棒料的位置信息。

如图2所示，可以将料筐的一个侧边作为y轴，将料筐的底边作为x轴，然后以料筐的底边的一端作为原点o，建立一个xy坐标系。应当理解的是，也可以将料筐的另一个侧边作为y轴，相应的则要选择料筐的底边电路另一端作为原点o，可以根据需求进行选择，此处不做限定。由于建立了xy坐标系，则棒料端面的每个圆心位置均可以在xy坐标系下有坐标值（x，y），而通过比较所有棒料端面的y值，获取y值最大者所对应的棒料即为位于料筐内的顶端棒料。

具体地，所述根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，包括：

将所述料筐内顶端的棒料位置信息生成上料位置控制指令，所述上料位置控制指令包括料筐内顶端的棒料位置信息，所述上料位置控制指令用于控制上料控制器根据所述料筐内顶端的棒料位置信息执行上料控制。

具体地，所述重复上述步骤，直至输出上料完成控制指令，包括：

在当前棒料上料结束后，针对下一根棒料重复与当前棒料相同的步骤；

当所述棒料图片的图片处理结果中得不到棒料位置信息时，判定上料完成，输出上料完成控制指令。

应当理解的是，料筐内每少一根棒料，则料筐内的顶端棒料都有变化，所以每上料一根棒料则都需要重新获取料筐内的棒料图片，然后重新对棒料图片进行处理分析得到料筐内顶端的棒料位置信息，并以重新获取到的棒料位置信息生成控制指令，以使得上料控制器根据重新得到的控制指令执行上料。

需要说明的是，在最后料筐内的棒料全部上料完毕后，获取到的最后图片中没有棒料时会输出上料完成控制指令，并显示给用户。

具体地，所述根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，包括：

接收上料控制器的请求上料指令；

向摄像装置发送拍摄棒料的指令；

接收所述摄像装置反馈的棒料图片。

作为本发明的另一实施例，提供一种自动上料控制装置，其中，包括：

获取模块，用于根据上料控制器的请求上料指令获取棒料图片，其中所述棒料图片为料筐内的棒料端面图片；

图片处理模块，用于对所述棒料图片进行图片处理，并分析得到位于所述料筐内顶端的棒料位置信息；

控制指令生成模块，用于根据位于所述料框内顶端的棒料位置信息生成控制指令，所述控制指令用于控制上料控制器执行上料控制；

发送模块，用于向上料控制器发送所述控制指令；

输出模块，用于输出上料完成控制指令。

本实施例提供的自动上料控制装置，能够根据获取到的棒料图片分享得到位于料筐内顶端的棒料位置信息，然后根据此棒料位置信息生成控制指令以使得上料控制器根据该控制指令执行上料控制。该自动上料控制装置实现了自动上料控制，且通过获取料筐顶端的棒料位置信息即可实现自动上料，所以对料筐内的棒料排放位置不做要求，上料方式更简单快捷。

作为本发明的另一实施例，提供一种自动上料控制方法，其中，如图3所示，包括：

s210、判断料筐是否到位；

s220、接收到料筐到位指令后，控制机械手回到初始位置；

s230、判断轨道工位是否有棒料；

s240、若所述轨道工位没有棒料，则向根据自动上料控制装置的控制指令控制机械手执行上料。

本实施例提供的自动上料控制方法，通过在上料前判断料筐位置以及判断轨道工位是否有棒料再根据控制指令进行上料，能够实现对棒料的安全上料过程，且便于自动上料。

可以理解的是，可以通过设置接近开关判断料筐是否到位，接近开关在料筐到位后会反馈到位指令信号，根据接收到的到位指令控制机械手回到初始位置，以便于定位抓取棒料。

还可以理解的是，通过在轨道工位两侧设置对射开关判断轨道工位是否还有棒料，在轨道工位没有棒料时，会反馈没有棒料指令，则可以根据控制指令控制机械手执行上料。

作为本发明的另一实施例，提供一种上料控制器，其中，包括：

第一判断模块，用于判断料筐是否到位；

第一控制模块，用于接收到料筐到位指令后，控制机械手回到初始位置；

第二判断模块，用于判断轨道工位是否有棒料；

第二控制模块，用于若所述轨道工位没有棒料，则向根据上位机的控制指令控制机械手执行上料。

本实施例提供的上料控制器，通过在上料前判断料筐位置以及判断轨道工位是否有棒料再根据控制指令进行上料，能够实现对棒料的安全上料过程，且便于自动上料。

作为本发明的另一实施例，提供一种自动上料系统，其中，如图4和图5所示，包括：摄像装置2、红外照射灯1、前文所述的自动上料控制装置3和前文所述的上料控制器4，所述摄像装置2和所述上料控制器4均与所述自动上料控制装置3通信连接，所述红外照射灯1设置在所述摄像装置2的周围。

本实施例提供的自动上料系统，采用了前文的自动上料控制装置和自动上料控制器，可以实现棒料的自动上料控制，提高了自动上料的连续性和稳定性。且对于料筐内的棒料摆放位置不做要求，方便自动上料。另外由于采用摄像装置及红外照射灯的布局，可以延长线路的使用寿命，使得生产更加稳定。

优选地，所述自动上料控制器4可以包括plc控制器。所述自动上料控制装置3可以为安装在上位机上的控制软件。另外，所述摄像装置2包括相机。

应当理解的是，所述自动上料控制装置3与所述plc控制器之间通过转换器实现串口通信连接，所述相机2与所述自动上料控制装置3之间通过以太网通信连接。

如图5所示，红外照射灯1与相机2位于同一个平面，且在相机2的左上。左下、右上和右下四个方向设置四个红外照射灯1，以方便相机对料筐内的棒料的准确拍摄。相机的镜头对着料筐内棒料的端面，红外照射灯照射棒料的端面，以便于相机对棒料的识别。相机拍摄得到的棒料图片发送至自动上料控制装置，自动上料控制装置对棒料图片进行处理分析后生成控制指令，自动上料控制器根据控制指令控制机械手执行定位抓取棒料。

需要说明的是，关于自动上料控制器驱动机械手的执行过程为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

另外，关于自动上料系统的具体执行过程还可以参照前文的自动上料控制方法的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。