[实用新型]圆环零件识别装置

说明书

本实用新型涉及一种圆环零件识别装置，属于工件自动视觉识别技术领域。

在机械加工、装配、分拣以及仓储等自动化生产环节，工件的自动定位识别技术都具有重要的作用。本实用新型侧重于识别，这里先说明一下自动化识别技术，其在生产领域已经得到了广泛的应用。

对于本领域的技术人员来说，应当具备自动识别的一般技术知识，应当理解提取有效特征是解决自动识别问题的关键，对于不同的工件，应当考虑提取有效调整的方法，以提高提取有效特征的效力。

圆环是一种常用的工业用零件，被大量应用于车辆、设备、电气、工具等领域。其材质可以是各种金属、塑料、高分子材料等，视觉识别对材料本身的要求并不大，只对材料的光学特征要求相对较高，但在不同的应用中，匹配材料自身的特征选择合适的光谱和背景可以有效解决这一问题，在工件的自动识别中，该问题对识别不会造成显著的影响。单件或者数量较少时，其识别并无实际意义，圆环类零件通常都是大批量的，因而，自动识别具有现实的意义。

在某些应用中，出于装配的要求，圆环上还有一个缝隙。在传统的此类零件的生产和装配过程中，都是人工操作。需要人工进行判断或者测量缝隙在圆型零件上的位置。然后才能进入下一步工序。在人工成本大幅增加、生产装配精度要求提高以及生产效率需要提高的情况下，自动化生产、装配正逐步代替人工操作。因此，需要有一种自动化设备，能够自动识别圆环零件并精确定位缝隙位置。

然而在生产装配过程中，工艺条件差异较大，如尺寸规格的差异。这里所说的尺寸规格包括多种直径以及多种高度的零件。这种情况也需要在自动生产和装配过程中得到解决。

在一些应用中，采用超声定位所述缝隙的方法，利用超声在缝隙处发生干涉或者回声变化的特征取得对风系的定位，然后这种定位方式对不同的尺寸规格的零件需要首先定位圆环体结构部，整体效率较差。

在一些实现中，采用光学正投影工件的方法，在工作台上配置较大面积光感应器件，光在工件实体部分被遮挡，而在缝隙部分光能正常通过，从而准确定位工件缝隙。虽然这种方法算法比较简单，计算量也比较小，然而，在工作台上配置大面积的光学感应器件在绝大多数工况下缺乏实现可行性。

因而，本实用新型基于视觉识别，提出一种能够有效提高生产装配效率和精度的带缝隙圆环零件的识别装置。

依据本实用新型的一个方面，一种圆环零件识别装置，包括：

照相机，位于零件定位装置正上方；

处理器模块，连接所述照相机，以驱动照相机在预定的时机拍摄，并读取拍摄的图像，并处理该图像，识别出圆环及圆环上缝隙的位置；

触发电路，连接所述处理器模块，触发而产生所述预定的时机；

触发电路，连接所述处理器模块，触发而产生所述预定的时机；

以及位于零件定位装置上方的照明装置及照明控制电路，其中所述照明控制电路直接连接所述处理器模块而被直接驱动或者经由所述照相机驱动。

应知，零件的基本参数都是已知的，从以上技术方案可以看出，匹配不同零件在输送过来时，缝隙的位置不确定的第一层次的技术问题，采用拍照和基于图像识别的方法进行识别，确定缝隙在零件上的位置，取代人力，利于实现自动化，有效地提高装配效率，同时，基于图像识别的方法能够准确的确定缝隙的位置，保证装配精度。而照明则保证拍摄效果的一致性，减少后续处理的计算量，并减少干扰因素，进而提高识别效果。

另一方面，基于实现的一般考虑，照相机用于正投影拍摄照片，处理器模块用于所拍摄照片的处理，以一种相对简单的配置实现识别方法所需的硬件配置。

上述圆环零件识别装置，还设有用于所述照明控制电路与照相机拍摄同步的电路单元。

上述圆环零件识别装置，所述处理器模块配有与上位机通信的接口。

上述圆环零件识别装置，所述处理器模块有多个输入端子，用于匹配工况的外部驱动信号电路的连接。

上述圆环零件识别装置，还包括连接于所述处理器模块的触发电路，用于触发而产生所述预定的时机。

图1为常亮状态下的一种圆环零件识别方法的流程图。

图2为同步照明状态下的一种圆环零件识别方法的流程图。

图3为照相机与圆环零件的位置关系图。

图4为缝隙位置坐标示意图。

图5为一种圆环零件识别设备结构原理框图。

图6为一种圆环零件识别设备结构原理框图。

图6为一种圆环零件识别设备结构原理框图。