專利名稱：鏡片質(zhì)量自動(dòng)分揀機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將機(jī)器人(視覺和控制)技術(shù)對(duì)“非隱形鏡片(非接觸鏡片)”傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)的改造，特別是對(duì)在
1、“單體成型清洗”與“鏡片加硬”之間，首檢
2、“加硬清洗”與“鍍膜”之間，半成品檢
3、“鍍膜”后，成品檢查
以上各環(huán)節(jié)所需的鏡片質(zhì)量檢查分揀工作，使用人工智能機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)的質(zhì)量識(shí)別檢查和自動(dòng)分揀技術(shù)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鏡片制造，從原材料單體到最后的合格成品，其中需要有多道的質(zhì)檢程序來保證質(zhì)量，通常是人工將鏡片放于高亮度的日光燈管前方靠人眼從鏡片的各個(gè)角度觀察來確定是否合格。這種傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方法存在很多的弊端
1、準(zhǔn)確率很難保證；
2、生產(chǎn)效率也很低；
3、極易造成職業(yè)病；(高強(qiáng)度用眼疲勞造成的近視)
4、用工成本居高不下；(崗位應(yīng)聘人員視力必須為左右裸眼5.0以上，培訓(xùn)周期通常需要1個(gè)月方能上崗，在崗工作1年后由于視力嚴(yán)重下降職工又要面臨下崗或轉(zhuǎn)崗，企業(yè)也面臨再次招聘的產(chǎn)業(yè)困境)
5、綜上所述，也是導(dǎo)致整個(gè)鏡片產(chǎn)業(yè)長期無(國際、國家、行業(yè))質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使用最新的機(jī)器人(視覺&控制)技術(shù)將鏡片圖像的捕捉、呈現(xiàn)、存檔、分析、 控制形成精密的軟硬件流程協(xié)同，根據(jù)預(yù)先的設(shè)置的《鏡片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求自動(dòng)分揀出鏡片的質(zhì)量等級(jí)。將能解決鏡片產(chǎn)業(yè)困惑多年的行業(yè)質(zhì)量形成的土壤問題、和提升新技術(shù)新裝備對(duì)鏡片產(chǎn)業(yè)整體行業(yè)的應(yīng)用水平。


圖1是鏡片質(zhì)量自動(dòng)分揀機(jī)器人的原理圖
圖2是鏡片質(zhì)量自動(dòng)分揀機(jī)器人的原理核心部分的側(cè)面示意圖
具體實(shí)施例方式圖1中的①⑤⑧⑨⑩是輸送子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)按指定路徑一次一片的輸送至流水線運(yùn)動(dòng)方向，其中⑧⑨⑩是各質(zhì)量等級(jí)輸送泳道部分；
圖1中的②是觸發(fā)子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)感應(yīng)靠經(jīng)檢驗(yàn)區(qū)的鏡片，及時(shí)的驅(qū)動(dòng)④工作圖1中的③是照明子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)在鏡片到達(dá)檢驗(yàn)區(qū)域上方時(shí)，為了④能更清晰地獲得鏡片圖像信息而從鏡片的底部發(fā)出均勻而明亮的LED光源，照亮整個(gè)鏡片，為④的清晰成像做背景光源；
圖1中的④是成像子系統(tǒng)的全數(shù)字工業(yè)照相機(jī)部分，負(fù)責(zé)快速、完整、清晰地曝光將圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)存儲(chǔ)起來以供圖像分析子系統(tǒng)計(jì)算分析；
圖1中的⑥是運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，接收控制子系統(tǒng)的指令及時(shí)準(zhǔn)確有效的將鏡片推入到響應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)輸送泳道⑧⑨⑩中，
圖1中的⑦是記數(shù)子系統(tǒng)的紅外線光束發(fā)射和接收部分，當(dāng)鏡片進(jìn)入相應(yīng)的質(zhì)量泳道 ⑧⑨⑩時(shí)，捕獲鏡片的數(shù)量信息完成各質(zhì)量泳道的數(shù)字累計(jì)；
圖2中的位于③上懸浮的鏡片是經(jīng)由①輸送帶快速運(yùn)作飛躍到⑤的過程中停留在③ 上的懸空靜止?fàn)顟B(tài)截圖，這時(shí)④已接收到②的觸發(fā)工作指令，正在進(jìn)行曝光成像作業(yè)；
圖2中的位于⑤上的鏡片是剛剛前一次經(jīng)由①輸送帶快速運(yùn)作飛躍過來的，并且經(jīng)過 ③時(shí)已經(jīng)由④完成了成像作業(yè)，等待后續(xù)圖像分析子系統(tǒng)分析比對(duì)計(jì)算得出相應(yīng)的鏡片質(zhì)量等級(jí)結(jié)果后通知運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)⑥進(jìn)行自動(dòng)分揀。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)“非隱形(非接觸)”鏡片的質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)分揀的機(jī)器人，包括有多個(gè)輸送子系統(tǒng)，驅(qū)使許多“非隱形(非接觸)”鏡片沿著預(yù)訂的路徑移動(dòng)，以使這些鏡片中的每一個(gè)都能一次一個(gè)的移動(dòng)到鏡片檢查的位置上，并能順利到達(dá)各指定區(qū)域；一個(gè)觸發(fā)子系統(tǒng)，位于照明和成像子系統(tǒng)的前方輸送子系統(tǒng)上，當(dāng)鏡片隨流水線向照明和成像子系統(tǒng)構(gòu)建的檢查區(qū)域靠近時(shí)，觸發(fā)子系統(tǒng)發(fā)出的紅外線光束被阻斷，自動(dòng)向照明和成像子系統(tǒng)發(fā)出工作信號(hào)的通知；一個(gè)照明子系統(tǒng)，位于成像子系統(tǒng)的工業(yè)全數(shù)字照相機(jī)的正下方，有一組LED元器件組成，當(dāng)待檢鏡片位于檢查區(qū)域時(shí)，自動(dòng)發(fā)出最佳成像照明的光源；一個(gè)成像子系統(tǒng)，位于照明子系統(tǒng)的正上方，中間有一定的間隔，以方便待檢鏡片流過，當(dāng)鏡片完全位于檢查區(qū)域時(shí)，程序自動(dòng)驅(qū)動(dòng)曝光成像，并自動(dòng)在服務(wù)器上保存至指定路徑；一個(gè)圖形分析子系統(tǒng)，事先被安裝于服務(wù)器中，偵測到服務(wù)器指定路徑有圖像文件被保存后自動(dòng)觸發(fā)對(duì)該圖像文件的分析，以得出分析結(jié)果通知運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)；一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)，接收到圖像分析子系統(tǒng)得出的鏡片質(zhì)量結(jié)果后，按照預(yù)定的程序通知位于各質(zhì)量泳道交叉口的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分待命，當(dāng)該鏡片到達(dá)對(duì)的帶分揀泳道交叉口時(shí)，相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置執(zhí)行推送指令完成自動(dòng)分揀。多個(gè)記數(shù)子系統(tǒng)，分別位于各質(zhì)量流水線泳道的入口，當(dāng)有鏡片通過時(shí)，紅外線光束被阻斷時(shí)，記數(shù)部分開始累計(jì)記數(shù)。一個(gè)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，匯總各記數(shù)子系統(tǒng)的累積數(shù)字，形成各種質(zhì)量排列圖標(biāo)式的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，供人機(jī)交互子系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)使用；一個(gè)人機(jī)交互子系統(tǒng)，由顯示器部分、觸摸屏部分和人機(jī)交互界面軟件組成，其中統(tǒng)計(jì)數(shù)字和生成的各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表將成為人機(jī)交互軟件的重要組成部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個(gè)輸送子系統(tǒng)，其特征在于，輸送子系統(tǒng)包含投料輸送部分、一字排隊(duì)輸送部分、飛躍照明系統(tǒng)輸送部分、各質(zhì)量等級(jí)輸送泳道部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛躍照明系統(tǒng)輸送部分，其特征在于，為防止長時(shí)間鏡片在照明子系統(tǒng)漫射板上的物理摩擦而導(dǎo)致的照明子系統(tǒng)損壞，系統(tǒng)根據(jù)所檢鏡片的重量、尺寸自動(dòng)調(diào)整照明子系統(tǒng)兩側(cè)的流水線的間距和上下距離，使鏡片能從照明系統(tǒng)的一側(cè)順利的飛躍照明系統(tǒng)后平穩(wěn)的落到另一側(cè)的輸送帶上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)子系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)鏡片隨流水線向照明和成像子系統(tǒng)構(gòu)建的檢查區(qū)域靠近時(shí)，安裝在檢測區(qū)域附近的觸發(fā)子系統(tǒng)發(fā)出光柵當(dāng)光柵信號(hào)被阻斷時(shí)，自動(dòng)向照明和成像子系統(tǒng)發(fā)出工作信號(hào)的通知。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明子系統(tǒng)，其特征在于，該子系統(tǒng)由光源部分和光源控制部分組成，光源部分作為背光源位于待檢鏡片的下方和成像子系統(tǒng)的全數(shù)字工業(yè)照相機(jī)部分保持垂直，其中平行光源作為背光源的一種，也包括在內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像子系統(tǒng)，其特征在于，由全數(shù)字工業(yè)照相機(jī)、鏡頭和圖像獲取軟件組成，該系統(tǒng)安裝在機(jī)器流水線上代替人眼來做“非隱形(非接觸)”鏡片質(zhì)量識(shí)別，通過數(shù)字圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)存儲(chǔ)在服務(wù)器指定路徑，傳送給專用的圖像處理子系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像分析子系統(tǒng)，其特征在于，由軟硬件組成，硬件為高性能的服務(wù)器，軟件為鏡片質(zhì)量識(shí)別分析程序(將同時(shí)提交計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)法律保護(hù))，圖像分析子系統(tǒng)對(duì)這些存儲(chǔ)于服務(wù)器指定位置的圖像文件信息進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)特征， 進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來通知運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)執(zhí)行分揀指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)，其特征在于，由運(yùn)動(dòng)控制器和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分組成，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制器接收到分揀指令時(shí)，控制相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分開始工作，完成將鏡片分揀至對(duì)應(yīng)的質(zhì)量泳道的工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記數(shù)子系統(tǒng)，其特征在于，由紅外線發(fā)射部分、紅外線接收部分和控制器組成，當(dāng)鏡片經(jīng)過設(shè)置于質(zhì)量泳道入口處的紅外線光柵時(shí)，紅外線被鏡片阻擋， 而使紅外線接收部分接收不到型號(hào)，觸發(fā)控制系統(tǒng)開始記數(shù)累計(jì)，并向統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)提供事實(shí)數(shù)據(jù)共享。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，其特征在于，收集各記數(shù)子系統(tǒng)共享的累計(jì)數(shù)值，根據(jù)程序原先設(shè)置好的報(bào)表模板，生成實(shí)時(shí)的鏡片質(zhì)量自動(dòng)分揀分析各報(bào)表，以供人機(jī)交互子系統(tǒng)集成反饋顯示時(shí)所用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的人機(jī)交互子系統(tǒng)，其特征在于，是整個(gè)鏡片質(zhì)量自動(dòng)分揀機(jī)器人的基本輸入和輸出系統(tǒng)的控制平臺(tái)同時(shí)也是反饋顯示平臺(tái)，它通過圖標(biāo)化的觸摸屏按鍵接收人對(duì)機(jī)器人的程序化控制指令，同時(shí)通過顯示器端將各子系統(tǒng)的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)的告知操作機(jī)器人的人，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互任務(wù)，同時(shí)更好為人類服務(wù)而設(shè)計(jì)。
全文摘要
一種針對(duì)“非隱形(非接觸)”鏡片質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)分揀的機(jī)器人，包括輸送、觸發(fā)、照明、成像、圖像分析、運(yùn)動(dòng)控制、記數(shù)、統(tǒng)計(jì)、人機(jī)交互子系統(tǒng)。輸送子系統(tǒng)將“非隱形(非接觸)”鏡片按順序幫助排隊(duì)通過由照明子系統(tǒng)和成像子系統(tǒng)垂直構(gòu)成的檢查位置時(shí)，由觸發(fā)子系統(tǒng)感應(yīng)到待檢鏡片已就位而向成像子系統(tǒng)發(fā)出曝光成像指令后，圖像獲取軟件獲取并自動(dòng)存儲(chǔ)至指定路徑并自動(dòng)觸發(fā)圖像分析子系統(tǒng)對(duì)該圖像進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)特征比對(duì)，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來通知運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)執(zhí)行鏡片自動(dòng)質(zhì)量分揀任務(wù)的全過程。同時(shí)通過顯示器端將各記數(shù)子系統(tǒng)的累積數(shù)字通過實(shí)時(shí)報(bào)表形式展現(xiàn)給操作人，并提供友好的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)和圖標(biāo)化的觸摸屏按鍵控制，使該機(jī)器人更好為人類服務(wù)。
文檔編號(hào)B07C5/342GK102247953SQ20111012031
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
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