本發(fā)明涉及機(jī)床加工領(lǐng)域，特別地，涉及一種工件擺放系統(tǒng)、工件放置裝置及工件擺放控制方法。

背景技術(shù)：

在機(jī)床加工行業(yè)中，機(jī)床管理者希望提高機(jī)床使用率，盡可能地減少機(jī)床設(shè)備的折舊率及資產(chǎn)損失，這必然要求機(jī)床操作者長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，并使得操作者工作強(qiáng)度加大，從而容易導(dǎo)致安全事故，增加管理或運(yùn)營(yíng)成本。

在現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)控機(jī)床采用增加機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，但現(xiàn)有常規(guī)數(shù)控機(jī)床無(wú)法實(shí)現(xiàn)工件的精確停止位置，單純采用工業(yè)機(jī)器人或其他上下料執(zhí)行裝置無(wú)法完成工件的正常工藝流程，最終導(dǎo)致后續(xù)工件上的安裝孔位置不正確或損壞加工設(shè)備。另外，加工車床無(wú)法識(shí)別工件上的特殊特征(如logo等)位于哪一個(gè)平面上，最終可能會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)工件中心孔加工時(shí)，直接在存在特殊特征(如logo等)的平面上進(jìn)行加工，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。

如果為了解決工件在常規(guī)數(shù)控機(jī)床上精確停止定位的問(wèn)題，采用高精度的數(shù)控機(jī)床或加工中心的話，又會(huì)增加企業(yè)成本，不利于企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展。

因此，現(xiàn)有常規(guī)機(jī)床存在的無(wú)法對(duì)工件精確停止定位以及無(wú)法識(shí)別工件上的特征面所導(dǎo)致的產(chǎn)品制造不合格，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種工件擺放系統(tǒng)、工件放置裝置及工件擺放控制方法，以解決現(xiàn)有常規(guī)機(jī)床存在的無(wú)法對(duì)工件精確停止定位以及無(wú)法識(shí)別工件上的特征面所導(dǎo)致的產(chǎn)品制造不合格的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種工件擺放系統(tǒng)，包括工件放置裝置、視覺(jué)傳感裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)，工件放置裝置上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置和主控單元，機(jī)器人抓取系統(tǒng)包括機(jī)器人控制單元，主控單元分別與視覺(jué)傳感裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器人控制單元相連，驅(qū)動(dòng)裝置，用于帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；視覺(jué)傳感裝置，用于識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息，其中，位置信息包括待加工工件在特征面上的特征及待加工工件當(dāng)前所在位置相對(duì)于預(yù)制的工件位置之間的工件偏差角；主控單元，用于根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置工作，以對(duì)待加工工件的特征面的特征有無(wú)進(jìn)行識(shí)別或?qū)Υ庸すぜM(jìn)行擺正；機(jī)器人控制單元，用于實(shí)現(xiàn)工件放置裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制，以完成待加工工件的抓取和放置。

進(jìn)一步地，工件放置裝置上還設(shè)置有檢測(cè)組件，

檢測(cè)組件，與主控單元相連，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置上是否放置有待加工工件，并將工件有無(wú)的檢測(cè)信號(hào)傳輸給主控單元；

主控單元，用于根據(jù)接收到的檢測(cè)組件發(fā)送過(guò)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)控制視覺(jué)傳感裝置做出相應(yīng)作業(yè)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在，則控制視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件的位置信息。

進(jìn)一步地，機(jī)器人抓取系統(tǒng)還包括機(jī)器人執(zhí)行裝置和抓取治具，

機(jī)器人控制單元，與主控單元和機(jī)器人執(zhí)行裝置相連，用于根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件。

進(jìn)一步地，主控單元包括輸入單元、存儲(chǔ)單元、比較單元和第一通訊單元，

輸入單元，用于接收待加工工件的型號(hào)信息；

存儲(chǔ)單元，用于預(yù)先存儲(chǔ)與待加工工件的型號(hào)相對(duì)應(yīng)的位于特征面上的特征數(shù)據(jù)信息；

比較單元，與輸入單元和存儲(chǔ)單元相連，還用于將輸入單元接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)傳感裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的待加工工件不存在特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給機(jī)器人控制單元；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別；

第一通訊單元，與機(jī)器人控制單元中的第二通訊單元連接，用于通過(guò)與第二通訊單元進(jìn)行信號(hào)交互，實(shí)現(xiàn)工件放置裝置與機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制。

進(jìn)一步地，視覺(jué)傳感裝置包括第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置，第一視覺(jué)傳感裝置位于待加工工件的正側(cè)方進(jìn)行圖像拍攝，第二視覺(jué)傳感裝置位于待加工工件的正上方進(jìn)行圖像拍攝；

第一視覺(jué)傳感裝置，用于檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征，并將特征有無(wú)的特征信號(hào)傳輸給主控單元；

第二視覺(jué)傳感裝置，用于獲取識(shí)別待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件與預(yù)制工件位置的工件偏差角，并將工件偏差角傳輸給主控單元；

主控單元，用于根據(jù)第一視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的特征以及第二視覺(jué)傳感裝置確認(rèn)的工件偏差角，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置。

進(jìn)一步地，第一視覺(jué)傳感裝置包括第一圖像拍攝單元、第一圖像處理單元和第一圖像控制單元，主控單元與第一圖像控制單元相連，

第一圖像拍攝單元，用于根據(jù)第一圖像控制單元的拍攝指令，對(duì)待加工工件進(jìn)行第一圖像拍攝；

第一圖像處理單元，與第一圖像拍攝單元相連，用于對(duì)第一圖像拍攝單元拍攝的待加工工件的第一圖像進(jìn)行處理，識(shí)別待加工工件中具有特征面的特征，并判斷特征有無(wú)；

第一圖像控制單元，用于將第一圖像處理單元判斷的特征有無(wú)的特征信號(hào)反饋給主控單元；

第二視覺(jué)傳感裝置包括第二圖像拍攝單元、第二圖像處理單元和第二圖像控制單元，主控單元與第二圖像控制單元相連，

第二圖像拍攝單元，用于根據(jù)第二圖像控制單元的拍攝指令，對(duì)待加工工件進(jìn)行第二圖像拍攝；

第二圖像處理單元，與第二圖像拍攝單元相連，用于對(duì)第二圖像拍攝單元拍攝的待加工工件的第二圖像進(jìn)行處理，獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；

第二圖像控制單元，用于將第二圖像處理單元確認(rèn)的工件偏差角反饋給主控單元。

進(jìn)一步地，第一視覺(jué)傳感裝置還包括第一發(fā)光體和第一亮度調(diào)節(jié)單元，第二視覺(jué)傳感裝置還包括第二發(fā)光體和第二亮度調(diào)節(jié)單元，

第一亮度調(diào)節(jié)單元，與第一發(fā)光體和主控單元相連，用于根據(jù)主控單元發(fā)出的第一調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)第一發(fā)光體的發(fā)光亮度以照亮待加工工件；

第二亮度調(diào)節(jié)單元，與第二發(fā)光體和主控單元相連，用于根據(jù)主控單元發(fā)出的第二調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)第二發(fā)光體的發(fā)光亮度以照亮待加工工件。

進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)單元和減速組件，

驅(qū)動(dòng)單元，與主控單元相連，用于根據(jù)主控單元發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令，帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；

減速組件，與驅(qū)動(dòng)單元法蘭連接，用于在驅(qū)動(dòng)單元的帶動(dòng)下將待加工工件擺正加工位置。

進(jìn)一步地，減速組件包括減速單元和回轉(zhuǎn)單元，驅(qū)動(dòng)單元與減速單元和回轉(zhuǎn)單元法蘭連接。

本發(fā)明還提供一種工件放置裝置，包括上述的驅(qū)動(dòng)裝置、主控單元、以及用于支撐固定工件放置裝置的支撐組件。

本發(fā)明還提供一種工件擺放控制方法，應(yīng)用于上述的工件擺放系統(tǒng)中，該工件擺放控制方法包括步驟：

驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；

視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息，其中，位置信息包括待加工工件在特征面上的特征及待加工工件當(dāng)前所在位置相對(duì)于預(yù)制的工件位置之間的工件偏差角；

主控制單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置工作，以對(duì)待加工工件的特征面的特征有無(wú)進(jìn)行識(shí)別或?qū)Υ庸すぜM(jìn)行擺正；

機(jī)器人控制單元實(shí)現(xiàn)工件放置裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制，以完成待加工工件的抓取和放置。

進(jìn)一步地，工件放置裝置上還設(shè)置有檢測(cè)組件，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作的步驟之前還包括：

檢測(cè)組件檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控制單元；

主控單元根據(jù)接收到的檢測(cè)組件發(fā)送過(guò)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)控制視覺(jué)傳感裝置做出相應(yīng)作業(yè)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在，則控制視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件的位置信息。

進(jìn)一步地，機(jī)器人抓取系統(tǒng)還包括機(jī)器人執(zhí)行裝置和抓取治具，機(jī)器人控制單元實(shí)現(xiàn)工件放置裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制，以完成待加工工件的抓取和放置的步驟包括：

機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件。

進(jìn)一步地，主控單元包括輸入單元、存儲(chǔ)單元和比較單元，視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息的步驟之前包括：

輸入單元接收待加工工件的型號(hào)信息；

存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)與待加工工件的型號(hào)相對(duì)應(yīng)的位于特征面上的特征數(shù)據(jù)信息；

比較單元將輸入單元接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)傳感裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的待加工工件不存在特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給機(jī)器人控制單元；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別。

進(jìn)一步地，視覺(jué)傳感裝置包括第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置，主控制單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置工作，以對(duì)待加工工件的特征面的特征有無(wú)進(jìn)行識(shí)別或?qū)Υ庸すぜM(jìn)行擺正的步驟包括：

第一視覺(jué)傳感裝置檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征；

第二視覺(jué)傳感裝置獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；

主控制單元根據(jù)第一視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的特征以及第二視覺(jué)傳感裝置確認(rèn)的工件偏差角，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的工件擺放系統(tǒng)、工件放置裝置及工件擺放控制方法，采用工件放置裝置、視覺(jué)傳感裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)，工件放置裝置中的主控單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置，并由機(jī)器人抓取系統(tǒng)完成待加工工件的抓取和放置，從而解決了現(xiàn)有常規(guī)機(jī)床存在的無(wú)法對(duì)工件精確停止定位以及無(wú)法識(shí)別工件上的特征面所導(dǎo)致的產(chǎn)品制造不合格的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供的工件擺放系統(tǒng)、工件放置裝置及工件擺放控制方法，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明工件擺放系統(tǒng)第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是方形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖；

圖3是圓形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖；

圖4是本發(fā)明工件擺放系統(tǒng)第二優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是圖1中驅(qū)動(dòng)裝置與主控單元的連接示意圖；

圖6是圖4中抓取裝置與主控單元的連接示意圖；

圖7是圖1中視覺(jué)傳感裝置與主控單元的連接示意圖；

圖8是圖7中第一視覺(jué)傳感裝置與主控單元的連接示意圖；

圖9是圖7中第二視覺(jué)傳感裝置與主控單元的連接示意圖；

圖10是本發(fā)明工件放置裝置第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明工件放置裝置第二優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明工件擺放系統(tǒng)第三優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖13是本發(fā)明工件擺放系統(tǒng)第四優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖14是本發(fā)明工件擺放系統(tǒng)第五優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖15是本發(fā)明工件擺放控制方法第一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖16是本發(fā)明工件擺放控制方法第二優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖17是本發(fā)明工件擺放控制方法第三優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖18是本發(fā)明工件擺放控制方法第四優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖19是圖15中視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息的步驟第一實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖；

圖20是圖15中視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息的步驟第二實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖；

圖21是圖15中視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息的步驟第三實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

10、驅(qū)動(dòng)裝置；20、視覺(jué)傳感裝置；30、主控單元；21、第一視覺(jué)傳感裝置；22、第二視覺(jué)傳感裝置；23、第三視覺(jué)傳感裝置；24、第四視覺(jué)傳感裝置；211、第一圖像拍攝單元；212、第一圖像處理單元；213、第一圖像控制單元；221、第二圖像拍攝單元；222、第二圖像處理單元；223、第二圖像控制單元；214、第一發(fā)光體；215、第一亮度調(diào)節(jié)單元；224、第二發(fā)光體；225、第二亮度調(diào)節(jié)單元；40、檢測(cè)組件；11、驅(qū)動(dòng)單元；12、減速組件；121、減速單元；122、回轉(zhuǎn)單元；50、機(jī)器人抓取系統(tǒng)；51、抓取治具；52、機(jī)器人控制單元；53、機(jī)器人執(zhí)行裝置；31、輸入單元；32、存儲(chǔ)單元；33、比較單元；34、第一通訊單元；521、第二通訊單元；60、支撐組件；100、待加工工件；41、檢測(cè)傳感單元；42、支撐單元；43、防護(hù)單元。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種工件擺放系統(tǒng)，包括工件放置裝置、視覺(jué)傳感裝置20和機(jī)器人抓取系統(tǒng)，工件放置裝置上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置10和主控單元30，機(jī)器人抓取系統(tǒng)包括機(jī)器人控制單元52，主控單元30分別與視覺(jué)傳感裝置20、驅(qū)動(dòng)裝置10和機(jī)器人控制單元52相連，驅(qū)動(dòng)裝置10，用于帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；視覺(jué)傳感裝置20，用于識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置10上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息，其中，位置信息包括待加工工件在特征面上的特征及待加工工件當(dāng)前所在位置相對(duì)于預(yù)制的工件位置之間的工件偏差角；主控單元30，用于根據(jù)視覺(jué)傳感裝置20識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置10工作，以對(duì)待加工工件的特征面的特征有無(wú)進(jìn)行識(shí)別或?qū)Υ庸すぜM(jìn)行擺正；機(jī)器人控制單元52，用于實(shí)現(xiàn)工件放置裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制，以完成待加工工件的抓取和放置。待加工工件在特征面上的特征為待加工工件在特征面上帶有設(shè)定標(biāo)記的特征(例如logo或雕刻的圖案等)。工件偏差角為待加工工件的預(yù)制的工件位置與當(dāng)前待加工工件所在位置之間的角度偏差(例如姿態(tài)角偏差或加工基準(zhǔn)面偏差等)。驅(qū)動(dòng)裝置可采用伺服控制裝置或步進(jìn)控制裝置等高精度控制裝置。如圖2和圖3所示，其中圖2為方形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖，圖3為圓形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖。根據(jù)現(xiàn)有的加工工藝，方形待加工工件和圓形待加工工件均需加工安裝孔和中心孔，因此需要正確識(shí)別待加工工件100上的特殊特征(例如logo標(biāo)識(shí))所在的平面和將待加工工件100的加工基準(zhǔn)面擺正，以確保待加工工件的加工質(zhì)量。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，應(yīng)用于機(jī)床加工中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要采用高精度數(shù)控機(jī)床，可采用常規(guī)數(shù)控機(jī)床，待加工工件在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下動(dòng)作，主控單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置，并由機(jī)器人抓取系統(tǒng)完成待加工工件的抓取和放置，從而解決了現(xiàn)有常規(guī)機(jī)床存在的無(wú)法對(duì)工件精確停止定位以及無(wú)法識(shí)別工件上的特征面所導(dǎo)致的產(chǎn)品制造不合格的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，如圖4所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，工件放置裝置上還設(shè)置有測(cè)組件40，檢測(cè)組件40，與主控單元30相連，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置10上是否放置有待加工工件，并將工件有無(wú)的檢測(cè)信號(hào)傳輸給主控單元30；主控單元30，用于根據(jù)接收到的檢測(cè)組件40發(fā)送過(guò)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)控制視覺(jué)傳感裝置20做出相應(yīng)作業(yè)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在，則控制視覺(jué)傳感裝置20識(shí)別待加工工件的位置信息。在本實(shí)施例中，通過(guò)一組對(duì)稱設(shè)置的紅外傳感器(包括紅外發(fā)射陣列和紅外接收陣列)來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置10上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控單元，由主控單元控制視覺(jué)傳感裝置20識(shí)別待加工工件的位置信息。本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，采用一組對(duì)稱布置的紅外傳感器來(lái)對(duì)射檢測(cè)待加工工件的存在性，有效地解決了由于當(dāng)方形工件尖角正對(duì)檢測(cè)紅外傳感器的發(fā)射點(diǎn)時(shí)，使用單組檢測(cè)器無(wú)法檢測(cè)到工件存在的技術(shù)問(wèn)題。紅外發(fā)射陣列和紅外接收陣列采用對(duì)稱方式安裝在工件放置裝置的左右兩側(cè)。具體地，如圖10所示，檢測(cè)組件40包括檢測(cè)傳感單元41、支撐單元42和防護(hù)單元43，檢測(cè)傳感單元41，與主控單元30相連，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置10上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控單元30；支撐單元42，用于支撐檢測(cè)傳感單元41；防護(hù)單元43，用于對(duì)檢測(cè)傳感單元41進(jìn)行防護(hù)，防止檢測(cè)傳感單元41損壞。

本實(shí)施例提供的工件放置裝置，采用檢測(cè)組件來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控單元，由主控單元控制視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件的位置信息，以利于主控單元根據(jù)工件偏差角擺正待加工工件的加工位置。本實(shí)施例提供的工件放置裝置，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

進(jìn)一步地，如圖6所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，機(jī)器人抓取系統(tǒng)50包括機(jī)器人執(zhí)行裝置53、抓取治具51和機(jī)器人控制單元52，機(jī)器人控制單元52，通過(guò)第二通訊單元521與主控單元30和機(jī)器人執(zhí)行裝置53相連，用于根據(jù)主控單元30發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置53帶動(dòng)抓取治具51運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件?？蛇x地，機(jī)器人執(zhí)行裝置50為工業(yè)機(jī)器人或其他上下料執(zhí)行裝置。工業(yè)機(jī)器人可以為六軸工業(yè)機(jī)器人，也可以為其他類型的機(jī)器人，在此不做限定，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)?？蛇x地，抓取治具51采用第六軸抓取治具。

本實(shí)施例提供的工件放置裝置，機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，請(qǐng)見(jiàn)圖6，本實(shí)施例提供的工件放置裝置，主控單元30包括輸入單元31、存儲(chǔ)單元32、第一通訊單元34和比較單元33，輸入單元31，用于接收待加工工件的型號(hào)信息。存儲(chǔ)單元32，用于預(yù)先存儲(chǔ)與待加工工件的型號(hào)相對(duì)應(yīng)的位于特征面上的特征數(shù)據(jù)信息。比較單元33，與輸入單元31和存儲(chǔ)單元32相連，還用于將輸入單元31接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元32預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的所述待加工工件不存在所述特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別所述工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給所述機(jī)器人控制單元52；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別。第一通訊單元34，與機(jī)器人控制單元52中的第二通訊單元521連接，用于與第二通訊單元521進(jìn)行信號(hào)交互，以實(shí)現(xiàn)工件放置裝置與機(jī)器人抓取系統(tǒng)50的交互控制。

本實(shí)施例提供的工件放置裝置，通過(guò)比較單元將輸入單元接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的所述待加工工件不存在所述特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別所述工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給所述機(jī)器人控制單元；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別。從而在產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控制單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。并且通過(guò)對(duì)當(dāng)前待加工工件的特征信息的確認(rèn)，若當(dāng)前待加工工件不需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別時(shí)，則減少對(duì)當(dāng)前待加工工件特征面的特征進(jìn)行識(shí)別這一動(dòng)作。本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

進(jìn)一步地，根據(jù)工件擺放系統(tǒng)中的視覺(jué)傳感裝置的安裝方式，本發(fā)明提供三個(gè)不同的實(shí)施例的控制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體如下所示：

實(shí)施例一：如圖7和圖12所示，本實(shí)施例提供的工件放置裝置，視覺(jué)傳感裝置20包括第一視覺(jué)傳感裝置21和第二視覺(jué)傳感裝置22，第一視覺(jué)傳感裝置21位于待加工工件的正側(cè)方進(jìn)行圖像拍攝，第二視覺(jué)傳感裝置22位于待加工工件的正上方進(jìn)行圖像拍攝，第一視覺(jué)傳感裝置21，用于檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征，并將特征有無(wú)的特征信號(hào)傳輸給主控單元30；第二視覺(jué)傳感裝置22，用于與數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)設(shè)的待加工工件的標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)角相比較，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；獲取識(shí)別待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角，并將工件偏差角傳輸給主控單元30；主控單元30，與第一視覺(jué)傳感裝置21和第二視覺(jué)傳感裝置22相連，還用于根據(jù)第一視覺(jué)傳感裝置21識(shí)別的特征以及第二視覺(jué)傳感裝置22確認(rèn)的工件偏差角，控制驅(qū)動(dòng)裝置10擺正待加工工件的加工位置。

在本實(shí)施例中，如圖12所示，第一視覺(jué)傳感裝置21和第二視覺(jué)傳感裝置22采用固定安裝的方式，機(jī)器人控制單元52、第一視覺(jué)傳感裝置21和第二視覺(jué)傳感裝置22分別與主控單元30相連，主控單元30根據(jù)外圍輸送的工件型號(hào)，識(shí)別待加工工件是否需要進(jìn)行側(cè)面特征識(shí)別，若需要，則發(fā)出檢測(cè)工件側(cè)面特殊特征(例如logo)及正面定位的指令，由主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10以某種角度旋轉(zhuǎn)，首先第一視覺(jué)傳感裝置21對(duì)待加工工件的側(cè)面進(jìn)行拍照及圖像處理，反饋獲取的待加工工件的特征后，第二視覺(jué)傳感裝置22進(jìn)行圖像拍攝及圖像處理并反饋工件偏差角，主控單元30確認(rèn)待加工工件的當(dāng)前角度與初始設(shè)置角度差值低于0.5°時(shí)，主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10停止旋轉(zhuǎn)，并判斷和獲取待加工工件的特征。待加工工件完成特征識(shí)別和定位的動(dòng)作后，主控單元30中的第一通訊單元34與機(jī)器人控制單元52中的第二通訊單元521進(jìn)行信號(hào)交互，并等待機(jī)器人或其他搬運(yùn)執(zhí)行單元抓取工件。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，通過(guò)固定設(shè)置的第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置分別獲取待加工工件在特征面上的特征和當(dāng)前姿態(tài)角，并確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；以利于主控單元根據(jù)工件偏差角擺正待加工工件的加工位置。本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

具體地，如圖8、圖9和圖11所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，第一視覺(jué)傳感裝置21包括第一圖像拍攝單元211、第一圖像處理單元212和第一圖像控制單元213，主控單元30與第一圖像控制單元213相連，第一圖像拍攝單元211，用于根據(jù)第一圖像控制單元213的拍攝指令，對(duì)待加工工件進(jìn)行第一圖像拍攝。第一圖像處理單元212，與第一圖像拍攝單元211相連，用于對(duì)第一圖像拍攝單元211拍攝的待加工工件的第一圖像進(jìn)行處理，識(shí)別待加工工件中具有特征面的特征，并判斷特征有無(wú)。第一圖像控制單元213，用于將第一圖像處理單元212判斷的特征有無(wú)的特征信號(hào)反饋給主控單元30。第二視覺(jué)傳感裝置22包括第二圖像拍攝單元221、第二圖像處理單元222和第二圖像控制單元223，主控單元30與第二圖像控制單元223相連，第二圖像拍攝單元221，用于根據(jù)第二圖像控制單元223的拍攝指令，對(duì)待加工工件進(jìn)行第二圖像拍攝；第二圖像處理單元222，與第二圖像拍攝單元221相連，用于對(duì)第二圖像拍攝單元221拍攝的待加工工件的第二圖像進(jìn)行處理，獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；第二圖像控制單元223，用于將第二圖像處理單元222確認(rèn)的工件偏差角反饋給主控單元30。其中，第一圖像拍攝單元211和第二圖像拍攝單元221可采用工業(yè)視覺(jué)相機(jī)，也可以為其他同類型的圖像拍攝裝置?？蛇x地，圖像拍攝裝置采用全景攝像頭、可360度無(wú)死角對(duì)待加工工件進(jìn)行圖像拍攝，以更好地獲取待加工工件的姿態(tài)角。

進(jìn)一步地，請(qǐng)見(jiàn)圖8和圖9，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，進(jìn)一步地，第一視覺(jué)傳感裝置21還包括第一發(fā)光體214和第一亮度調(diào)節(jié)單元215，第二視覺(jué)傳感裝置22還包括第二發(fā)光體224和第二亮度調(diào)節(jié)單元225，第一亮度調(diào)節(jié)單元215，與第一發(fā)光體214和主控單元30相連，用于根據(jù)主控單元30發(fā)出的第一調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)第一發(fā)光體214的發(fā)光亮度以照亮待加工工件；第二亮度調(diào)節(jié)單元225，與第二發(fā)光體224和主控單元30相連，用于根據(jù)主控單元30發(fā)出的第二調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)第二發(fā)光體224的發(fā)光亮度以照亮待加工工件?？蛇x地，第一發(fā)光體214和第二發(fā)光體224采用環(huán)形led光源，也可以為其他同類型的發(fā)光源，其形狀也并不限定于環(huán)形，也可以為其他形態(tài)，例如，方形、圓形等，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，采用亮度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)發(fā)光體的發(fā)光亮度以照亮待加工工件，以利于圖像拍攝裝置分別獲取待加工工件在特征面上的特征和當(dāng)前姿態(tài)角，并確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；以利于主控單元根據(jù)工件偏差角擺正待加工工件的加工位置。

具體地，如圖5、圖10和圖11所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置10包括驅(qū)動(dòng)單元11和減速組件12，驅(qū)動(dòng)單元11，與主控單元30相連，用于根據(jù)主控單元30發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令，帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；減速組件12，與驅(qū)動(dòng)單元11法蘭連接，用于在驅(qū)動(dòng)單元11的帶動(dòng)下將待加工工件擺正加工位置。其中，驅(qū)動(dòng)單元11可采用伺服電機(jī)或是步進(jìn)電機(jī)等。具體地，驅(qū)動(dòng)單元11與減速單元121和回轉(zhuǎn)單元122采用法蘭連接，減速單元121，用于當(dāng)?shù)谝灰曈X(jué)傳感裝置21識(shí)別到待加工工件在特征面上的特征后，限制驅(qū)動(dòng)單元11停止帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；回轉(zhuǎn)單元122，用于當(dāng)?shù)诙曈X(jué)傳感裝置22獲取限制動(dòng)作后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，并由第二視覺(jué)傳感裝置22確認(rèn)待加工工件的工件偏差角后，在驅(qū)動(dòng)單元11的帶動(dòng)下將待加工工件旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置內(nèi)以擺正待加工工件的加工位置?；剞D(zhuǎn)單元122上設(shè)置有用于放置待加工工件的工件支撐轉(zhuǎn)盤(pán)，回轉(zhuǎn)單元122通過(guò)螺栓或其他緊固部件與工件支撐轉(zhuǎn)盤(pán)固定連接。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝灰曈X(jué)傳感裝置識(shí)別到待加工工件在特征面上的特征后，減速單元限制驅(qū)動(dòng)單元帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作；當(dāng)?shù)诙曈X(jué)傳感裝置獲取限制動(dòng)作后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，并由第二視覺(jué)傳感裝置確認(rèn)待加工工件的工件偏差角后，回轉(zhuǎn)單元在驅(qū)動(dòng)單元的帶動(dòng)下將待加工工件旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置內(nèi)以擺正待加工工件的加工位置。

實(shí)施例二：如圖13所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，視覺(jué)傳感裝置20位于抓取治具51上進(jìn)行圖像拍攝，機(jī)器人控制單元52，還用于根據(jù)主控單元30發(fā)送過(guò)來(lái)的特征信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，控制抓取治具51產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在且特征信號(hào)中存在特征，則控制抓取治具51將視覺(jué)傳感裝置20放置于第一預(yù)制位置上以檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征，同時(shí)機(jī)器人控制單元52與主控單元30的第一通訊單元34進(jìn)行通訊，在視覺(jué)傳感裝置20進(jìn)行拍照的同時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)裝置10以一定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，特征識(shí)別完成后，主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10停止旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人控制單元52控制抓取治具51將視覺(jué)傳感裝置20放置于第二預(yù)制位置上進(jìn)行拍照，與此同時(shí)，機(jī)器人控制單元52與主控單元30進(jìn)行信號(hào)交互，在視覺(jué)傳感裝置20進(jìn)行拍照的同時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)裝置10以一定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，待獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角后，主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10停止旋轉(zhuǎn)。

具體地，請(qǐng)見(jiàn)圖13，在本實(shí)施例中，機(jī)器人控制單元52與主控單元30通過(guò)網(wǎng)線或通訊電纜相連，主控單元30根據(jù)檢測(cè)組件40反饋的存在待加工工件的檢測(cè)信號(hào)和外圍輸入的待加工工件的型號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元32預(yù)制特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，若待加工工件需要檢測(cè)特征面的特征，則通過(guò)主控單元30對(duì)機(jī)器人控制單元52傳送需要進(jìn)行特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別的檢測(cè)信息。機(jī)器人控制單元52控制機(jī)器人將第六軸冶具放置在預(yù)制的第一預(yù)制位置，并控制視覺(jué)傳感裝置20對(duì)待加工工件進(jìn)行拍照和圖像處理，并反饋特征，然后主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10以一定角度旋轉(zhuǎn)，直至視覺(jué)傳感裝置20反饋?zhàn)R別特征面的特征(如logo)，主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10停止旋轉(zhuǎn)。機(jī)器人控制單元52控制機(jī)器人將第六軸冶具放置在預(yù)制的第二預(yù)制位置，并控制視覺(jué)傳感裝置20對(duì)待加工工件進(jìn)行拍照和圖像處理，并獲取工件偏差角度△θ，主控單元30根據(jù)工件偏差角度△θ控制驅(qū)動(dòng)裝置10以一定角度旋轉(zhuǎn)，直至工件偏差角△θ≤0.5°，主控單元30控制驅(qū)動(dòng)裝置10停止旋轉(zhuǎn)，并發(fā)送工件放置到位信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)工件的工件特征面的特征(如logo)及正面定位識(shí)別的操作，等待機(jī)器人抓取待加工工件。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，采用工業(yè)機(jī)器人來(lái)控制抓取治具將視覺(jué)傳感裝置放置于第一預(yù)制位置或第二預(yù)制位置，來(lái)檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征或獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角，從而對(duì)視覺(jué)傳感裝置采用移動(dòng)拍攝的方式，只需一組視覺(jué)傳感裝置即可同時(shí)獲取兩路數(shù)據(jù)，節(jié)省了成本。并且產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例三：如圖14所示，本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，視覺(jué)傳感裝置20包括第三視覺(jué)傳感裝置23和第四視覺(jué)傳感裝置24，第三視覺(jué)傳感裝置23位于待加工工件的正側(cè)方進(jìn)行圖像拍攝，第四視覺(jué)傳感裝置24安裝于抓取治具51上，主控單元30，與第三視覺(jué)傳感裝置23相連，用于若識(shí)別到檢測(cè)信號(hào)為工件存在且特征信號(hào)中存在特征，則控制第三視覺(jué)傳感裝置23識(shí)別待加工工件在側(cè)面特征面上的特征；待第三視覺(jué)傳感裝置23完成特征識(shí)別后，主控單元30與機(jī)器人控制單元52進(jìn)行交互通訊，機(jī)器人控制單元52，還用于根據(jù)主控單元30發(fā)送過(guò)來(lái)的特征信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，控制抓取治具51產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，機(jī)器人控制單元52控制抓取治具51將第四視覺(jué)傳感裝置24放置于待加工工件正上方位置上以獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角。

具體地，請(qǐng)見(jiàn)圖14，在本實(shí)施例中，主控單元30根據(jù)檢測(cè)組件40反饋的存在待加工工件的信號(hào)和外圍輸入的待加工工件的型號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元32預(yù)制特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，若待加工工件不需要檢測(cè)特征面的特征，主控單元30傳送不需要對(duì)特征面上的特征進(jìn)行識(shí)別而僅需對(duì)工件偏差角進(jìn)行識(shí)別的識(shí)別信號(hào)，機(jī)器人控制單元52控制機(jī)器人將安裝于第六軸抓取治具上的第四視覺(jué)傳感裝置24放置在工件正上方，進(jìn)行待加工工件的工件偏差角識(shí)別作業(yè)。

本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，采用一組固定的視覺(jué)傳感裝置，一組活動(dòng)的視覺(jué)傳感裝置來(lái)同時(shí)獲取兩路數(shù)據(jù)，配置方式靈活，提高工作效率。并且產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。

如圖10和圖11所示，本發(fā)明還提供一種工件放置裝置，包括上述驅(qū)動(dòng)裝置10、主控單元30、以及用于支撐固定工件擺放系統(tǒng)的支撐組件60，在此不再贅述。

如圖15所示，本發(fā)明還提供一種工件擺放控制方法，應(yīng)用于上述的工件擺放系統(tǒng)中，該工件擺放控制方法包括步驟：

步驟s100、驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)待加工工件動(dòng)作。

步驟s200、視覺(jué)傳感裝置識(shí)別在驅(qū)動(dòng)裝置上方的待加工工件當(dāng)前所在位置信息，其中，位置信息包括待加工工件在特征面上的特征及待加工工件當(dāng)前所在位置相對(duì)于預(yù)制的工件位置之間的工件偏差角。

步驟s300、主控制單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置工作，以對(duì)待加工工件的特征面的特征有無(wú)進(jìn)行識(shí)別或?qū)Υ庸すぜM(jìn)行擺正。

步驟s400、機(jī)器人控制單元實(shí)現(xiàn)工件放置裝置和機(jī)器人抓取系統(tǒng)的交互控制，以完成待加工工件的抓取和放置。

待加工工件在特征面上的特征為待加工工件在特征面上帶有設(shè)定標(biāo)記的特征(例如logo或雕刻的圖案等)。工件偏差角為待加工工件的預(yù)制的工件位置與當(dāng)前待加工工件所在位置之間的角度偏差(例如姿態(tài)角偏差或加工基準(zhǔn)面偏差等)。驅(qū)動(dòng)裝置可采用伺服控制裝置或步進(jìn)控制裝置等高精度控制裝置。如圖2和圖3所示，其中圖2為方形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖，圖3為圓形待加工工件加工時(shí)的放置俯視圖。根據(jù)現(xiàn)有的加工工藝，方形待加工工件和圓形待加工工件均需加工安裝孔和中心孔，因此需要正確識(shí)別待加工工件100上的特殊特征(例如logo標(biāo)識(shí))所在的平面和將待加工工件100的加工基準(zhǔn)面擺正，以確保待加工工件的加工質(zhì)量。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，應(yīng)用于機(jī)床加工中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要采用高精度數(shù)控機(jī)床，可采用常規(guī)數(shù)控機(jī)床，待加工工件在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下動(dòng)作，主控單元根據(jù)視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的待加工工件的位置信息，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置，并由機(jī)器人抓取系統(tǒng)完成待加工工件的抓取和放置，從而解決了現(xiàn)有常規(guī)機(jī)床存在的無(wú)法對(duì)工件精確停止定位以及無(wú)法識(shí)別工件上的特征面所導(dǎo)致的產(chǎn)品制造不合格的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，如圖16所示，本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，工件放置裝置上還設(shè)置有檢測(cè)組件，步驟s100之前還包括：

步驟s100a、檢測(cè)組件檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控制單元。

步驟s100b、主控單元根據(jù)接收到的檢測(cè)組件發(fā)送過(guò)來(lái)的檢測(cè)信號(hào)控制視覺(jué)傳感裝置做出相應(yīng)作業(yè)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在，則控制視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件的位置信息。

在本實(shí)施例中，通過(guò)一組對(duì)稱設(shè)置的紅外傳感器(包括紅外發(fā)射陣列和紅外接收陣列)來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置10上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控單元，由主控單元控制視覺(jué)傳感裝置20識(shí)別待加工工件的位置信息。本實(shí)施例提供的工件擺放系統(tǒng)，采用一組對(duì)稱布置的紅外傳感器來(lái)對(duì)射檢測(cè)待加工工件的存在性，有效地解決了由于當(dāng)方形工件尖角正對(duì)檢測(cè)紅外傳感器的發(fā)射點(diǎn)時(shí)，使用單組檢測(cè)器無(wú)法檢測(cè)到工件存在的技術(shù)問(wèn)題。紅外發(fā)射陣列和紅外接收陣列采用對(duì)稱方式安裝在工件放置裝置的左右兩側(cè)。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，采用檢測(cè)組件來(lái)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置上是否放置有待加工工件，若是則將檢測(cè)信息發(fā)送給主控單元，由主控單元控制視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件的位置信息，以利于主控單元根據(jù)工件偏差角擺正待加工工件的加工位置。本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，如圖17所示，本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，機(jī)器人抓取系統(tǒng)還包括機(jī)器人執(zhí)行裝置和抓取治具，步驟s400包括：

步驟s410、機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件。

機(jī)器人控制單元通過(guò)第二通訊單元與主控單元和機(jī)器人執(zhí)行裝置相連，用于根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件?？蛇x地，機(jī)器人執(zhí)行裝置為工業(yè)機(jī)器人或其他上下料執(zhí)行裝置。工業(yè)機(jī)器人可以為六軸工業(yè)機(jī)器人，也可以為其他類型的機(jī)器人，在此不做限定，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)?？蛇x地，抓取治具采用第六軸抓取治具。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)出的抓取指令，控制機(jī)器人執(zhí)行裝置帶動(dòng)抓取治具運(yùn)動(dòng)，以放置待擺正的待加工工件和抓取已擺正加工位置后的待加工工件，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，如圖18所示，本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，主控單元包括輸入單元、存儲(chǔ)單元和比較單元，步驟s200之前包括：

步驟s200a、輸入單元接收待加工工件的型號(hào)信息。

步驟s200b、存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)與待加工工件的型號(hào)相對(duì)應(yīng)的位于特征面上的特征數(shù)據(jù)信息。

步驟s200c、比較單元將輸入單元接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)傳感裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的待加工工件不存在特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給機(jī)器人控制單元；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，通過(guò)比較單元將輸入單元接收的型號(hào)信息與存儲(chǔ)單元預(yù)先存儲(chǔ)的特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，以確認(rèn)視覺(jué)裝置的操作類型或動(dòng)作，若當(dāng)前的所述待加工工件不存在所述特征信息，則發(fā)出只需識(shí)別所述工件偏差角的識(shí)別信號(hào)給所述機(jī)器人控制單元；若當(dāng)前待加工工件需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別，則發(fā)出先進(jìn)行特征面特征識(shí)別的信號(hào)，待特征面的特征識(shí)別完成后，再進(jìn)行偏差角識(shí)別。從而在產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控制單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。并且通過(guò)對(duì)當(dāng)前待加工工件的特征信息的確認(rèn)，若當(dāng)前待加工工件不需要進(jìn)行特征面特征識(shí)別時(shí)，則減少對(duì)當(dāng)前待加工工件特征面的特征進(jìn)行識(shí)別這一動(dòng)作。本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

優(yōu)選地，本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，根據(jù)工件擺放系統(tǒng)中的視覺(jué)傳感裝置的安裝方式，提供三種不同的控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體如下所示：

實(shí)施例一：如圖19所示，視覺(jué)傳感裝置包括第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置，第一視覺(jué)傳感裝置位于待加工工件的正側(cè)方進(jìn)行圖像拍攝，第二視覺(jué)傳感裝置位于待加工工件的正上方進(jìn)行圖像拍攝，步驟步驟s200包括：

步驟s210、第一視覺(jué)傳感裝置檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征。

步驟s220、第二視覺(jué)傳感裝置獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角。

步驟s230、主控制單元根據(jù)第一視覺(jué)傳感裝置識(shí)別的特征以及第二視覺(jué)傳感裝置確認(rèn)的工件偏差角，控制驅(qū)動(dòng)裝置擺正待加工工件的加工位置。

在本實(shí)施例中，第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置采用固定安裝的方式，機(jī)器人控制單元、第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置分別與主控單元相連，主控單元根據(jù)外圍輸送的工件型號(hào)，識(shí)別待加工工件是否需要進(jìn)行側(cè)面特征識(shí)別，若需要，則發(fā)出檢測(cè)工件側(cè)面特殊特征(例如logo)及正面定位的指令，由主控單元控制驅(qū)動(dòng)裝置以某種角度旋轉(zhuǎn)，首先第一視覺(jué)傳感裝置對(duì)待加工工件的側(cè)面進(jìn)行拍照及圖像處理，反饋獲取的待加工工件的特征后，第二視覺(jué)傳感裝置進(jìn)行圖像拍攝及圖像處理并反饋工件偏差角，主控單元確認(rèn)待加工工件的當(dāng)前角度與初始設(shè)置角度差值低于0.5°時(shí)，主控單元控制驅(qū)動(dòng)裝置停止旋轉(zhuǎn)，并判斷和獲取待加工工件的特征。待加工工件完成特征識(shí)別和定位的動(dòng)作后，主控單元中的第一通訊單元與機(jī)器人控制單元中的第二通訊單元進(jìn)行信號(hào)交互，并等待機(jī)器人或其他搬運(yùn)執(zhí)行單元抓取工件。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，通過(guò)固定設(shè)置的第一視覺(jué)傳感裝置和第二視覺(jué)傳感裝置分別獲取待加工工件在特征面上的特征和當(dāng)前姿態(tài)角，并確認(rèn)待加工工件的工件偏差角；以利于主控單元根據(jù)工件偏差角擺正待加工工件的加工位置。本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，極大地節(jié)省了人力及管理成本、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品自動(dòng)化加工水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。

實(shí)施例二：如圖20所示，視覺(jué)傳感裝置位于抓取治具上進(jìn)行圖像拍攝，步驟s200包括：

步驟s240、機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)送過(guò)來(lái)的特征信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，控制抓取治具產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，若檢測(cè)信號(hào)為工件存在且特征信號(hào)中存在特征，則控制抓取治具將視覺(jué)傳感裝置放置于第一預(yù)制位置上進(jìn)行拍照以檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征。

步驟s250、機(jī)器人控制單元控制抓取治具將視覺(jué)傳感裝置放置于第二預(yù)制位置上進(jìn)行拍照以獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角。

在本實(shí)施例中，機(jī)器人控制單元與主控單元通過(guò)網(wǎng)線或通訊電纜相連，主控單元根據(jù)檢測(cè)組件反饋的存在待加工工件的檢測(cè)信號(hào)和外圍輸入的待加工工件的型號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元預(yù)制特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，若待加工工件需要檢測(cè)特征面的特征，則通過(guò)主控單元對(duì)機(jī)器人控制單元傳送需要進(jìn)行特征識(shí)別和工件偏差角識(shí)別的檢測(cè)信息。機(jī)器人控制單元控制機(jī)器人將第六軸冶具放置在預(yù)制的第一預(yù)制位置，并控制視覺(jué)傳感裝置對(duì)待加工工件進(jìn)行拍照和圖像處理，并反饋特征，然后主控單元控制驅(qū)動(dòng)裝置以一定角度旋轉(zhuǎn)，直至視覺(jué)傳感裝置反饋?zhàn)R別特征面的特征(如logo)，主控單元控制驅(qū)動(dòng)裝置停止旋轉(zhuǎn)。機(jī)器人控制單元控制機(jī)器人將第六軸冶具放置在預(yù)制的第二預(yù)制位置，并控制視覺(jué)傳感裝置對(duì)待加工工件進(jìn)行拍照和圖像處理，并獲取工件偏差角度△θ，主控單元30根據(jù)工件偏差角度△θ控制驅(qū)動(dòng)裝置以一定角度旋轉(zhuǎn)，直至工件偏差角△θ≤0.5°，主控單元控制驅(qū)動(dòng)裝置停止旋轉(zhuǎn)，并發(fā)送工件放置到位信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)工件的工件特征面的特征(如logo)及正面定位識(shí)別的操作，等待機(jī)器人抓取待加工工件。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，采用工業(yè)機(jī)器人來(lái)控制抓取治具將視覺(jué)傳感裝置放置于第一預(yù)制位置或第二預(yù)制位置，來(lái)檢測(cè)和識(shí)別待加工工件在特征面上的特征或獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角，從而對(duì)視覺(jué)傳感裝置采用移動(dòng)拍攝的方式，只需一組視覺(jué)傳感裝置即可同時(shí)獲取兩路數(shù)據(jù)，節(jié)省了成本。并且產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。

實(shí)施例三：如圖21所示，視覺(jué)傳感裝置包括第三視覺(jué)傳感裝置和第四視覺(jué)傳感裝置，第三視覺(jué)傳感裝置位于待加工工件的正側(cè)方進(jìn)行圖像拍攝，第四視覺(jué)傳感裝置安裝于抓取治具上進(jìn)行圖像拍攝，步驟s200包括：

步驟s260、主控單元若識(shí)別到檢測(cè)信號(hào)為工件存在且特征信號(hào)中存在特征，則控制第三視覺(jué)傳感裝置識(shí)別待加工工件在側(cè)面特征面上的特征。

步驟s270、機(jī)器人控制單元根據(jù)主控單元發(fā)送過(guò)來(lái)的特征信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)，控制抓取治具產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，將第四視覺(jué)傳感裝置放置于待加工工件正上方位置上以獲取識(shí)別特征后的待加工工件的當(dāng)前姿態(tài)角，確認(rèn)待加工工件的工件偏差角。

在本實(shí)施例中，主控單元根據(jù)檢測(cè)組件反饋的存在待加工工件的信號(hào)和外圍輸入的待加工工件的型號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元預(yù)制特征數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，若待加工工件不需要檢測(cè)特征面的特征，主控單元傳送不需要對(duì)特征面上的特征進(jìn)行識(shí)別而僅需對(duì)工件偏差角進(jìn)行識(shí)別的識(shí)別信號(hào)，機(jī)器人控制單元控制機(jī)器人將安裝于第六軸抓取治具上的第四視覺(jué)傳感裝置放置在待加工工件正上方，進(jìn)行待加工工件的工件偏差角識(shí)別作業(yè)。

本實(shí)施例提供的工件擺放控制方法，采用一組固定的視覺(jué)傳感裝置，一組活動(dòng)的視覺(jué)傳感裝置來(lái)同時(shí)獲取兩路數(shù)據(jù)，配置方式靈活，提高工作效率。并且產(chǎn)品換型時(shí)，無(wú)需更換或設(shè)計(jì)上料裝置專用定位夾具，只需在主控單元中選擇相應(yīng)程序即可，操作簡(jiǎn)單、方便。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。