[发明专利]一种桁架机械手的自动识别抓取方法

说明书

本发明涉及桁架机械领域内一种桁架机械手的自动识别抓取方法，通过图像采集部件采集工件各侧面的图像信息，以获取到工件四周的的四个平面图像数据，匹配抓取面的特征图形，以确认抓耳面方位和具体位置，提供给桁架机械手的控制系统进行抓取。实现抓取部位的自动识别抓取系统，可与传统的桁架设备配套使用，提高桁架抓取的智能性和准确性。

技术领域

本发明涉及桁架机械领域，特别涉及一种自动化生产线的桁架机械手的自动识别抓取方法，特别适用于智能化3D打印铸造生产线的清砂和施涂吊转过程中。

背景技术

铸造是装备制造业的基础，也是国民经济的基础产业。从汽车、机床、轨道交通、建筑五金到航空、航天、国防以及人们的日常生活等，都需要铸件产品。我国铸件产量处于世界领先水平，国内有2万多家铸造厂，其中将近80%是采用砂型铸造，且处于逐年上升的趋势，每年有4000万吨砂芯需要清理、检测、表面处理转运及码垛操作，人力、效率等问题尤为突出。在机器人和自动化工业生产领域中，桁架机械手实现了砂芯处理过程的完全自动化，在砂芯生产线的上下料、工件翻转、工件转序等工位上起重要作用。

为打造铸造产业生态发展模式，推进铸造产业向高端化、绿色化、智能化、服务化发展。将机械手引入智能化、自动化、现代化智能铸造成形工厂，满足3D打印设备生产出的大负载砂芯的搬运、清理、浸涂等工艺流程，结合实际工况，要求桁架机械手夹持装置须具有良好的承载能力、足够大的抓取行程、优良的密封性以及高质量的重复定位和抓取精度。

通用的桁架机械手获取工件抓取位置的数据来源多是上游其他软件输出的，例如目前智能工厂抓取流程是：布图软件标记识别抓耳，输出抓耳理论位置数据；将抓耳理论数据拷贝至打印设备，打印设备根据打印偏移参数，解析最终吊耳实际位置；然后智能单元负责采集该数据，并下发给桁架机械手的控制部位以执行该数据抓取。此流程环节，桁架机械手只能被动的执行固定的数据和指令，不具备智能分析和检验的能力，如果数据出现偏差，抓取时抓手夹具会对抓耳部位轻则造成自动抓取失败，耽误生产线效率，重则直接破坏产品，造成产品报废。

发明内容

本发明针对现有技术中桁架机械手识别抓取位置容易造成理论位置与实际位置偏差而导致抓取失败或损坏的问题，提供一种桁架机械手的自动识别抓取方法，以实现抓取前识别采集吊抓部位的数据，为自动抓取提供稳定可靠的数据基础，提升生产流水线工作准确率和效率。

本发明的目的是这样实现的，一种桁架机械手的自动识别抓取方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1）在抓取工位上确定三维作标系和作标原点；

A2) 通过图像采集部件采集待抓取工件各投影面的图像信息；

A3) 根据工件的图像信息识别工件的抓取部位，并分析抓取部位相对桁架机械手初始位置的角度；所述抓取部位为设置于工件两相背外侧的抓耳；

A4）分析识别抓耳的端面坐标位置和工件外形轮廓的最大点空间坐标和最小点空间坐标；

A5）将A3步)和A4）步的数据传递给桁架机械手的控制系统，进行工件的抓取操作。

本发明的桁架机械手的自动识别抓取方法，通过图像采集部件采集工件各侧面的图像信息，以获取到工件四周的的四个平面图像数据，匹配抓取面的特征图形，以确认抓耳面方位和具体位置，提供给桁架机械手的控制系统进行抓取。实现抓取部位的自动识别抓取系统，可与传统的桁架设备配套使用，提高桁架抓取的智能性和准确性。

为便于简化桁架机械手的控制程序，A1）步中，作标系XOY平面与抓取工位的工作台所在水平面平行。

为便于抓取工件及抓取后灵活翻转，所述抓耳为轴对称结构。