本發(fā)明涉及玻璃加工輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于機器人視覺的玻璃移載系統(tǒng)，特別適用于異形曲面的汽車玻璃，如邊窗玻璃和三角窗玻璃等。

背景技術(shù)：
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在高端汽車上，開始大批量地采用半鋼化夾層玻璃作為邊窗玻璃和三角窗玻璃，而在夾層玻璃的生產(chǎn)過程中，必須經(jīng)過一道修邊工序，即將夾層玻璃邊緣殘留的PVB膜片去除。由于邊窗玻璃和三角窗玻璃安裝在汽車上時的邊緣是裸露的，其對修邊后的外形質(zhì)量的要求更高，因此必須采用砂帶進行修邊。如中國專利CN201210513235.1公開的一種對高端玻璃進行修邊的方法，其采用機器人抓取玻璃，并將玻璃按預(yù)定的軌跡靠著旋轉(zhuǎn)的砂帶進行磨削，以去除汽車夾層玻璃四周邊緣殘余的PVB中間膜片。在抓取玻璃進行修邊前，為了提高磨削精度，需要對玻璃進行預(yù)定位。

在現(xiàn)有技術(shù)中，玻璃定位一般是采用接觸式機械定位，如兩點或三點夾緊定位，而由于邊窗玻璃和三角窗玻璃多為異形或不規(guī)則形狀，并且面積較小，采用機械定位調(diào)整不方便，操作時間長，定位穩(wěn)定性差，有些三角窗玻璃即使采用伺服電機仍無法實現(xiàn)定位。如何對這些異形玻璃進行精確定位，又能方便操作，滿足連線生產(chǎn)需要，就顯得至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有玻璃定位移載存在的上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、定位準確可靠的基于機器人視覺的玻璃移載系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種基于機器人視覺的玻璃移載系統(tǒng)，其特征在于：包括上片傳輸機構(gòu)、定位傳輸機構(gòu)、支架、工業(yè)機器人和控制單元，所述上片傳輸機構(gòu)和定位傳輸機構(gòu)對接，用于將待移載玻璃從上片傳輸機構(gòu)傳輸?shù)剿龆ㄎ粋鬏敊C構(gòu)；所述定位傳輸機構(gòu)的上方設(shè)有所述支架，所述支架上安裝有視覺識別單元，所述視覺識別單元用于采集位于所述定位傳輸機構(gòu)上的待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)；所述定位傳輸機構(gòu)包括主動輥、從動輥和透明平面?zhèn)鬏攷?，所述透明平面?zhèn)鬏攷自O(shè)在所述主動輥和從動輥上，所述主動輥、從動輥和透明平面?zhèn)鬏攷梢粋€空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有面光源，所述面光源透過所述透明平面?zhèn)鬏攷У牟Ａ鬏斆嬲丈涞剿鲆曈X識別單元上；所述控制單元電連接所述視覺識別單元和工業(yè)機器人，并根據(jù)所述視覺識別單元采集到的待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)，來設(shè)定工業(yè)機器人抓取并移載待移載玻璃的運動軌跡。

進一步地，所述控制單元設(shè)定工業(yè)機器人的運動軌跡的方法為，根據(jù)所述視覺識別單元采集到的待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)，調(diào)用該待移載玻璃對應(yīng)的玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)和工業(yè)機器人抓取該玻璃模板的運動軌跡數(shù)據(jù)，再根據(jù)待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)和玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)的偏移量，調(diào)整用于抓取待移載玻璃的工業(yè)機器人的運動軌跡。

進一步地，所述待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)和對應(yīng)的玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)的偏移量為，在所述工業(yè)機器人的坐標系中，該待移載玻璃相對于玻璃模板的坐標平移量和旋轉(zhuǎn)角度。

進一步地，所采集的待移載玻璃的圖像數(shù)據(jù)為該待移載玻璃的至少一個角部的輪廓數(shù)據(jù)。

進一步地，所述空腔內(nèi)設(shè)有透明支撐板，所述透明支撐板位于所述透明平面?zhèn)鬏攷У牟Ａ鬏斆婧退雒婀庠粗g，用于支撐所述透明平面?zhèn)鬏攷У牟Ａ鬏斆妗?/p>

進一步地，所述透明支撐板為無色透明的鋼化玻璃，厚度為5～12mm。

進一步地，所述視覺識別單元與所述透明平面?zhèn)鬏攷еg的距離為1500～2000mm。

進一步地，所述定位傳輸機構(gòu)上設(shè)有用于限制待移載玻璃的停留位置的感應(yīng)開關(guān)。

進一步地，所述支架的上方設(shè)有遮光板，所述面光源可滑動地安裝在所述空腔內(nèi)。

進一步地，還包括下片傳輸機構(gòu)，用于放置經(jīng)所述工業(yè)機器人抓取并進行修邊后的待移載玻璃。

本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果：

1)采用視覺識別定位替代機械定位，定位精度和準確度高，尤其適用于異形不規(guī)則形狀的邊窗玻璃；

2)將面光源和透明平面?zhèn)鬏攷嘟Y(jié)合，方便進行視覺識別，準確性和穩(wěn)定性好；

3)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，定位快速準確，穩(wěn)定性好，方便進行連續(xù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明所述的玻璃移載系統(tǒng)的俯視圖；

圖2為本發(fā)明所述的玻璃移載系統(tǒng)的主視圖；

圖3為本發(fā)明所述的定位傳輸機構(gòu)和支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的定位傳輸機構(gòu)的省略視圖；

附圖中標號說明：1為支架，11為視覺識別單元，12為遮光板，2為上片傳輸機構(gòu)，3為定位傳輸機構(gòu)，31為主動輥，32為從動輥，33為透明平面?zhèn)鬏攷В?31為玻璃傳輸面，34為面光源，35為透明支撐板，4為下片傳輸機構(gòu)，5為工業(yè)機器人，6為待移載玻璃。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。

如圖1～4所示，本發(fā)明所述的一種基于機器人視覺的玻璃移載系統(tǒng)，其特征在于：包括上片傳輸機構(gòu)2、定位傳輸機構(gòu)3、支架1、工業(yè)機器人5和控制單元，所述上片傳輸機構(gòu)2和定位傳輸機構(gòu)3對接，用于將待移載玻璃6從上片傳輸機構(gòu)2傳輸?shù)剿龆ㄎ粋鬏敊C構(gòu)3；所述定位傳輸機構(gòu)3的上方設(shè)有所述支架1，所述支架1上安裝有視覺識別單元11，優(yōu)選為工業(yè)視覺相機，所述視覺識別單元11用于采集位于所述定位傳輸機構(gòu)3上的待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)；所述定位傳輸機構(gòu)3包括主動輥31、從動輥32和透明平面?zhèn)鬏攷?3，所述透明平面?zhèn)鬏攷?3套設(shè)在所述主動輥31和從動輥32上，所述透明平面?zhèn)鬏攷?3通過所述主動輥31驅(qū)動，繞著所述主動輥31和從動輥32轉(zhuǎn)動，所述主動輥31、從動輥32和透明平面?zhèn)鬏攷?3圍成一個空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有面光源34，優(yōu)選為可滑動地安裝在所述空腔內(nèi)，所述面光源34透過所述透明平面?zhèn)鬏攷?3的玻璃傳輸面331照射到所述視覺識別單元11上；所述工業(yè)機器人5的手臂上安裝有吸盤單元，所述吸盤單元用于抓取位于所述定位傳輸機構(gòu)3上的待移載玻璃6；所述控制單元電連接所述視覺識別單元11和工業(yè)機器人5，并根據(jù)所述視覺識別單元11采集到的待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)，來設(shè)定工業(yè)機器人5抓取并移載待移載玻璃6的運動軌跡，如抓取玻璃進行修邊等工序。

在本發(fā)明中，所采集的圖像數(shù)據(jù)為玻璃的邊緣輪廓數(shù)據(jù)，所述視覺識別單元11和面光源34分別位于所述待移載玻璃6的兩側(cè)，所述面光源34的入射光線透過待移載玻璃6入射到所述視覺識別單元11上，并在待移載玻璃6的邊緣處形成明暗分界線，從而得到待移載玻璃6的邊緣輪廓數(shù)據(jù)。

進一步地，為了縮短響應(yīng)時間，提高定位精度，所述控制單元設(shè)定工業(yè)機器人5的運動軌跡的方法為，根據(jù)所述視覺識別單元11采集到的待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)，調(diào)用該待移載玻璃6對應(yīng)的玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)和工業(yè)機器人5抓取該玻璃模板的運動軌跡數(shù)據(jù)，并根據(jù)待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)和玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)的偏移量，調(diào)整用于抓取待移載玻璃6的工業(yè)機器人5的運動軌跡。所述待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)和對應(yīng)的玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)的偏移量為，在所述工業(yè)機器人5的坐標系中，該待移載玻璃6相對于玻璃模板的坐標平移量和旋轉(zhuǎn)角度。

在本發(fā)明中，首次進行新的玻璃產(chǎn)品移載時，可以采用視覺識別系統(tǒng)的建立模板功能，采集新產(chǎn)品的圖像數(shù)據(jù)，設(shè)定工業(yè)機器人的運動軌跡，并將上述數(shù)據(jù)作為玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)和工業(yè)機器人抓取該玻璃模板的運動軌跡數(shù)據(jù)，保存在控制單元內(nèi)。再進行該類玻璃的移載時，控制單元先接收視覺識別單元11所采集的待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)，然后根據(jù)待移載玻璃6和玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)的偏移量，將工業(yè)機器人5抓取待移載玻璃6的抓取點相對于抓取該玻璃模板的抓取點作相同的偏移，即待移載玻璃6與玻璃模板的圖像數(shù)據(jù)存在多少偏移量，工業(yè)機器人5抓取待移載玻璃6與抓取玻璃模板的抓取點也存在多少偏移量，從而設(shè)置用于抓取待移載玻璃6的工業(yè)機器人5的運動軌跡。根據(jù)偏移量來設(shè)定運動軌跡，使得機器人的響應(yīng)更為快速準確，提高定位精度和移載效率。

進一步地，所采集的待移載玻璃6的圖像數(shù)據(jù)為該待移載玻璃6的至少一個角部的輪廓數(shù)據(jù)，如三角窗玻璃的任意一個頂角。由于各個品種玻璃的角部均存在差異，因此僅采集待移載玻璃6的一個角部的輪廓數(shù)據(jù)，即可判斷出該玻璃的類別，再調(diào)用對應(yīng)的玻璃模板，將二者的輪廓數(shù)據(jù)進行比較，即可得出二者的偏移量。相對于采集玻璃的整體輪廓，該方式能夠減少數(shù)據(jù)采集量，大幅提高生產(chǎn)效率。應(yīng)當(dāng)理解的是，還可以采集多個角部的輪廓數(shù)據(jù)，進行綜合比較分析，使得檢測結(jié)果更加準確可靠。

進一步地，如圖3和圖4所示，所述空腔內(nèi)設(shè)有透明支撐板35，所述透明支撐板35位于所述透明平面?zhèn)鬏攷?3的玻璃傳輸面331和所述面光源34之間，用于支撐所述透明平面?zhèn)鬏攷?3的玻璃傳輸面331。為了兼顧透光性能和傳輸性能，透明平面?zhèn)鬏攷?3的強度較低，通過在玻璃傳輸面331的下方設(shè)置透明支撐板35，可以起到輔助支撐的作用。

綜合考慮透光照射性能和機械強度，所述透明支撐板35為無色透明的鋼化玻璃，厚度為5～12mm。采用上述材質(zhì)和厚度的透明支撐板，能夠保證面光源34的透光率和透明支撐板35的機械強度。

進一步地，所述視覺識別單元11與所述透明平面?zhèn)鬏攷?3之間的距離為1500～2000mm。保持一定距離，使得視覺識別單元11具有足夠大的視野范圍，且當(dāng)視覺識別相機的像素為800萬～1000萬時，即能滿足檢測精度要求。此外，上述距離還能提供工業(yè)機器人5自由抓取玻璃的空間。

進一步地，所述支架1的上方設(shè)有遮光板12。頂端采用密封不透光蓋板，避免其它照明燈光在玻璃上產(chǎn)生陰影，可以減少環(huán)境光源的影響，提高檢測準確度。

進一步地，還包括下片傳輸機構(gòu)4，用于放置經(jīng)所述工業(yè)機器人5抓取并進行修邊后的待移載玻璃6，下片傳輸機構(gòu)4與定位傳輸機構(gòu)3并排以節(jié)約占地空間。工業(yè)機器人抓取玻璃進行修邊等工序后，將玻璃放置到下片傳輸機構(gòu)上，下片處理后再進入下一工序，比如進行光學(xué)檢測、附件安裝等。

本發(fā)明所述的玻璃移載系統(tǒng)的工作流程如下：

1)將待移載玻璃6放在上片傳輸機構(gòu)2上，再根據(jù)指令傳輸?shù)蕉ㄎ粋鬏敊C構(gòu)3上，定位傳輸機構(gòu)3上設(shè)有用于限制待移載玻璃6的停留位置的感應(yīng)開關(guān)；

2)待移載玻璃6在定位傳輸機構(gòu)3上傳輸?shù)轿缓?，控制系統(tǒng)發(fā)出信號啟動視覺識別單元11采集玻璃角部輪廓的圖像數(shù)據(jù)；

3)比較待移載玻璃6與玻璃模板之間的位置姿態(tài)偏差，比較結(jié)束后將X軸方向、Y軸方向、旋轉(zhuǎn)角度A與玻璃模板參數(shù)的偏移量發(fā)送到控制系統(tǒng)，用于設(shè)置抓取待移載玻璃6的工業(yè)機器人5的運動軌跡；

4)機器人繼續(xù)下步工作，如進行磨邊等工序，接著將該玻璃放置到下片傳輸機構(gòu)3上，完成一個工作循環(huán)。

以上內(nèi)容對本發(fā)明所述的一種基于機器人視覺的玻璃移載系統(tǒng)進行了具體描述，但是本發(fā)明不受以上描述的具體實施方式內(nèi)容的局限，所以凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)要點進行的任何改進、等同修改和替換等，均屬于本發(fā)明保護的范圍。