本發(fā)明涉及激光切割，尤其涉及一種激光下料自動(dòng)分揀方法及分揀系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、激光切割機(jī)具有高精度、高切割速度、低加工成本、可切割任意圖案等特點(diǎn)，在板材切割領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

2、隨著對(duì)高效率、低人工成本、低勞動(dòng)強(qiáng)度需求的日益增加，板材自動(dòng)下料分揀的應(yīng)用也越來(lái)越多，但切割完的零件與廢料之間的粘連、無(wú)法兼容任意零件、上料位置不準(zhǔn)確的問(wèn)題一直制約著自動(dòng)分揀的發(fā)展，無(wú)法完成自動(dòng)分揀的批量化生產(chǎn)。

3、為此，亟需一種激光下料自動(dòng)分揀方法及分揀系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種激光下料自動(dòng)分揀方法及分揀系統(tǒng)。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

5、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光下料自動(dòng)分揀方法，包括：

6、s100、cam系統(tǒng)獲取視覺(jué)拍照定位裝置傳輸?shù)那岸饲懈顓^(qū)域中待加工板材的第一圖像；

7、s200、cam系統(tǒng)識(shí)別第一圖像中角點(diǎn)在xoy坐標(biāo)系的實(shí)際位置坐標(biāo)及角點(diǎn)偏離xoy坐標(biāo)系指定位置的偏移距離；

8、s300、cam系統(tǒng)根據(jù)角點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)和偏移距離，獲取板材的偏轉(zhuǎn)角度信息，以及板材中待切割工件中特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)；

9、s400、cam系統(tǒng)根據(jù)待切割工件的形狀、工件中特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)，確定切割后工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息；

10、s500、cam系統(tǒng)基于切割后工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息和工件形狀，生成發(fā)送吸盤驅(qū)動(dòng)組件的吸附指令，以使吸盤驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)吸盤自動(dòng)拾取所述工件。

11、可選地，s300、cam系統(tǒng)根據(jù)角點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)和偏移距離，獲取板材的偏轉(zhuǎn)角度信息，包括：

12、301、采用邊緣檢測(cè)的canny算法對(duì)第一圖像進(jìn)行處理，獲得待加工板材的輪廓信息；

13、302、根據(jù)待加工板材的輪廓信息，識(shí)別角點(diǎn)在xoy坐標(biāo)系的實(shí)際位置坐標(biāo)即切割面的實(shí)際位置坐標(biāo)、角點(diǎn)所屬x方向邊線的偏移位置dx、角點(diǎn)y方向邊線的偏移位置dy；

14、303、根據(jù)角點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)和dx、dy、預(yù)設(shè)角點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置坐標(biāo)，獲取x方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度α、y方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度β；

15、304、根據(jù)x方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度α、y方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度β，獲取待加工板材的偏轉(zhuǎn)角度信息θ；

16、其中，預(yù)設(shè)角點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置坐標(biāo)為指定xoy坐標(biāo)系中理論上待加工板材的角點(diǎn)位置。

17、可選地，若x方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度為α，y方向邊線的偏轉(zhuǎn)角度β，則待加工板材的偏轉(zhuǎn)角度信息θ為：θ＝(α+β)/2；

18、s300、cam系統(tǒng)獲取板材中待切割工件的特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)，包括：

19、工件中任一第一特征點(diǎn)的切割面的實(shí)際位置坐標(biāo)(x,y)為：

20、

21、其中，(x’、y’)為第一特征點(diǎn)在xoy坐標(biāo)系中理論上的排樣位置坐標(biāo)，屬于cam系統(tǒng)排樣時(shí)確定的。

22、可選地，s400、cam系統(tǒng)根據(jù)待切割工件的形狀、工件的特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)，確定切割后工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息，包括：

23、根據(jù)工件形狀，獲取工件的多個(gè)第一特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)；

24、根據(jù)多個(gè)第一特征點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)和預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，獲取切割后工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息；

25、其中，所述cam系統(tǒng)中預(yù)先存儲(chǔ)工件的排樣位置坐標(biāo)和分揀臺(tái)上工件位置坐標(biāo)信息的映射關(guān)系。

26、可選地，s500、cam系統(tǒng)基于切割后工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息和工件形狀，生成發(fā)送吸盤驅(qū)動(dòng)組件的吸附指令，包括：

27、判斷當(dāng)前工件的形狀及尺寸是否是一個(gè)吸盤能夠覆蓋，若是一個(gè)吸盤能夠覆蓋，則根據(jù)工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息和工件形狀，生成開(kāi)啟當(dāng)前吸盤中與工件形狀匹配的吸附組件的開(kāi)關(guān)的第一指令，并生成移動(dòng)至分揀臺(tái)上位置坐標(biāo)信息的吸附指令，在吸盤驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)吸盤移動(dòng)至工件的區(qū)域時(shí)，吸盤基于第一指令開(kāi)啟用于吸附工件的吸附組件的開(kāi)關(guān)，以使吸盤的吸附組件吸附分揀臺(tái)上的工件，未開(kāi)啟的吸附組件用于壓住工件周圍的廢料；

28、若需要兩個(gè)以上的吸盤覆蓋工件時(shí)，根據(jù)每一吸盤需要覆蓋工件的區(qū)域、工件在分揀臺(tái)上的位置坐標(biāo)信息和工件形狀，生成開(kāi)啟每一吸盤中覆蓋工件形狀的吸附組件的開(kāi)關(guān)的第二指令，并生成移動(dòng)至分揀臺(tái)上位置坐標(biāo)信息的吸附指令，在吸盤驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)各自吸盤移動(dòng)至工件的區(qū)域時(shí)，吸盤基于第二指令開(kāi)啟用于吸附工件的吸附組件的開(kāi)關(guān)，以使吸盤的吸附組件吸附分揀臺(tái)上的工件，未開(kāi)啟的吸附組件用于壓住工件周圍的廢料。

29、可選地，所述第一圖像為固定的視覺(jué)拍照定位裝置對(duì)前端切割區(qū)域的全幅面拍照得到的圖像；

30、工件形狀包括：矩形、圓形、橢圓形、三角形、異形；

31、待加工板材位于切割區(qū)域的結(jié)構(gòu)屬于規(guī)則形狀的結(jié)構(gòu)。

32、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種激光下料自動(dòng)分揀系統(tǒng)，包括激光切割機(jī)，位于激光切割機(jī)區(qū)域的分揀吸盤裝置、支撐驅(qū)動(dòng)組件，cam系統(tǒng)；

33、所述cam系統(tǒng)通過(guò)支撐驅(qū)動(dòng)組件與分揀吸盤裝置電連接，根據(jù)第一方面任一所述的激光下料自動(dòng)分揀方法使分揀吸盤裝置吸附分揀臺(tái)上的工件。

34、可選地，所述分揀吸盤裝置包括：

35、吸盤架、氣缸、真空吸盤、真空泵、吸盤組件；

36、吸盤架通過(guò)連接件固定在框架的底部，吸盤架上具有矩陣式的氣缸安裝孔和氣路走線孔，矩陣式的氣缸安裝在吸盤架底部的氣缸安裝孔和氣路走線孔中；

37、每個(gè)氣缸伸出桿上通過(guò)過(guò)渡連接桿連接了一個(gè)真空吸盤組件，每個(gè)吸盤組件通過(guò)氣缸和電磁閥實(shí)現(xiàn)獨(dú)立升降；每個(gè)吸盤組件通過(guò)真空泵形成真空以吸附工件；

38、所述框架為支撐驅(qū)動(dòng)組件中的支撐分揀吸盤裝置的結(jié)構(gòu)。

39、可選地，所述系統(tǒng)還包括：

40、連接can系統(tǒng)的視覺(jué)拍照定位裝置；

41、所述視覺(jué)拍照定位裝置安裝在激光切割機(jī)的頂部，向下拍照；

42、視覺(jué)拍照定位裝置包括：安裝支架、視覺(jué)相機(jī)、頂部防護(hù)罩、底部防護(hù)罩；

43、安裝支架用于將視覺(jué)相機(jī)固定在激光切割機(jī)的頂部；頂部防護(hù)罩安裝于視覺(jué)相機(jī)的頂部，用于防護(hù)墜物和灰塵；底部防護(hù)罩為氣缸推拉板式，拍照時(shí)底部防護(hù)罩打開(kāi)，完成后便關(guān)閉防護(hù)罩，防止切割煙塵污染視覺(jué)相機(jī)鏡頭。

44、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種數(shù)控系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序，并執(zhí)行上述第一方面任一所述的激光下料自動(dòng)分揀方法。

45、(三)有益效果

46、本實(shí)施例的自動(dòng)分揀方法無(wú)懼激光切割系統(tǒng)中切割面的上料位置不準(zhǔn)確的問(wèn)題，同時(shí)兼容任意零件/工件規(guī)格；該方法借助于視覺(jué)拍照定位和cam系統(tǒng)計(jì)算分析位置偏差和角度偏差，自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)該伸出和吸附的吸盤，提高了零件拾取的精準(zhǔn)性和快速性。

47、本發(fā)明實(shí)施例的方法解決零件與廢料之間的粘連問(wèn)題：每個(gè)吸盤都有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制，處在廢料邊界內(nèi)的吸盤自動(dòng)伸出和壓住廢料，確保廢料不被粘連帶起，確保分揀的成功。

48、本實(shí)施例的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整體式分揀和下料，分揀效率高。