一种用于LED框架产品的抓取系统的制作方法

一种用于led框架产品的抓取系统
技术领域
1.本发明涉及框架抓取技术领域，具体涉及一种用于led框架产品的抓取系统。


背景技术：

2.中国专利cn111874565a公开了一种led框架产品抓取机构可自动抓取堆叠的料框产品以及吸取隔纸，无需人工上料，自动化程度高、降低工人劳动强度、节约成本，避免了以往人工上料接触产品导致表面氧化腐蚀，提高产品良率。
3.现有技术中，led框架产品在抓取过程中，利用升降组件用于带动吸附组件和夹爪组件进行升降运动，夹爪组件用于抓取料框，吸附组件用于吸附上下两相邻料框之间的隔纸，但是其在工作过程中，对夹爪不能有效的监测，可能导致存在抓取时力量过大，影响led框架产品产品的质量，以及，抓取时夹爪波动波动较大，导致抓取稳定性差的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于解决在工作过程中，对夹爪不能有效的监测的问题，而提出一种用于led框架产品的抓取系统。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于led框架产品的抓取系统，包括以:采集模块，通过视觉相机对led框架产品进行拍摄，并获取到该led框架产品的尺寸信息；抓取模块，获取到采集模块的抓取高度值zz和形状特征值zx；并根据抓取高度值zz和形状特征值zx，控制夹爪对led框架产品进行抓取；监测模块，包括第一监测子模块；第一监测子模块，将夹爪与led框架产品的连接处平均分割成n个区域，获取每个区域的压力值zyu；并取均值，得到led框架产品的压力均值zyj；将压力均值zyj与抓取力值zl进行差值计算得到抓取力差值zc；设定若干个抓取力差系数ki；i=1，2，
…
，w；且k1＜k2＜
…
＜kw；每个抓取力差系数kc均对应一个预设抓取力差值范围，依次分别为（f1，f2]，（f2，f3]，
…
，（fw，fw+1]；且f1＜f2＜
…
＜fw＜fw+1；当zc∈（fw，fw+1]，则抓取力差值范围对应的抗压差系数为kw；利用公式yz=zc
×
kw，计算得到该led框架产品在抓取时，在线的夹爪影响值yz;将得到的夹爪影响值yz与夹爪影响阈值进行比较。
6.作为本发明进一步的方案：若夹爪影响值yz大于夹爪影响阈值时，则生成抓取不合格信号；若夹爪影响值yz小于夹爪影响阈值时，则生成抓取合格信号。
7.作为本发明进一步的方案：还包括第二监测子模块，获取到led框架产品在抓取过程中压力均值zyj，并构建压力均值集合a{zyj1，zyj2，
…
，zyjm}；压力均值集合a中的子集代入到压力均值直角坐标系中，并绘制压力均值曲线；
采集压力均值曲线的拐点，同时获取到该拐点的压力均值zyj；其中，该拐点分别上拐点和下拐点；获取上拐点的压力均值zyj和下拐点的压力均值zyj，并分别对应构建上拐点的压力均值集合b1{zyjs1，zyjs2，
…
，zyjsm}，下拐点的压力均值集合b2{zyjx1，zyjx2，
…
，zyjxm}；分别针对上拐点的压力均值集合b1、下拐点的压力均值集合b2进行求和，得到上拐点压力和值zyjs、下拐点压力和值zyjx；利用公式，计算得到压力波动值zb。
8.作为本发明进一步的方案：将得到的压力波动值zb与压力波动阈值进行比较：若压力波动值zb大于压力波动阈值时，则生成夹取稳定不合格信号；若压力波动值zb小于压力波动阈值时，则生成夹取稳定合格信号。
9.作为本发明进一步的方案：采集模块包括以下工作过程：步骤1：通过视觉相机，获取到该led框架产品的长度、宽度以及高度，并分别对应标记为cl、kl、gl；步骤2：通过公式，计算得到该led框架产品的抓取高度值zz；其中，β为误差修正因子。
10.作为本发明进一步的方案：采集模块还包括以下工作过程：通过公式，计算得到该led框架产品的形状特征值zx；其中，a1、a2、a3均为比例系数。
11.作为本发明进一步的方案：抓取模块的具体工作过程如下：步骤1：获取到led框架产品的形状特征值zx，代入到led框架产品的型号模型中，得到该led框架产品的具体型号；步骤2：根据led框架产品的具体型号，获取到该led框架产品的抓取力值，并标记为zl；步骤3：将得到的led框架产品的抓取力值zl和抓取高度值zz，发送给夹爪控制器，完成对led框架产品进行抓取工作。
12.作为本发明进一步的方案：还包括报警模块：当同时接收到抓取不合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成红色报警信号。
13.作为本发明进一步的方案：当同时接收抓取不合格信号和夹取稳定合格信号，或抓取合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成黄色报警信号。
14.作为本发明进一步的方案：当同时接收到抓取合格信号和夹取稳定合格信号时，则生成绿色信号。
15.本发明的有益效果：（1）本发明的采集模块通过对led框架产品的尺寸信息进行整理，得到该led框架产品的型号以及抓取点，从而实现对led框架产品进行类型识别，以及获取对应的led框架产品的抓取点，以至于提高led框架产品在抓取时的处理效率；
（2）本发明的抓取模块，通过采集模块获取到的信息，实现针对不同型号的led框架产品，完成对应位置和对应夹紧力的安全抓取工作；（3）本发明的监测模块，通过对夹爪作用在led框架产品上的夹取力分析，并与抓取模块上的抓取力值进行差值计算后获取夹爪影响值，判断夹爪是否超过预设的标准，从而导致在抓取时造成led框架产品的损伤，于是，该第一监测子模块，对夹爪进行实时监测，保证led框架产品在抓取时的质量；以及，通过对第一监测子模块的压力均值进行波动分析，判断该波动是否合格，可以有效避免该夹爪的抓取力波动过大，导致对led框架产品抓取不稳定的问题。
附图说明
16.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
17.图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1请参阅图1所示，本发明为一种用于led框架产品的抓取系统，包括采集模块，采集模块，通过视觉相机对led框架产品进行拍摄，并获取到该led框架产品的尺寸信息，其中，该尺寸信息包括该led框架产品的长度、宽度以及高度，再对led框架产品的尺寸信息进行整理，获取到该led框架产品的型号和抓取点；该采集模块的具体工作过程如下：步骤1：通过视觉相机，获取到该led框架产品的长度、宽度以及高度，并分别对应标记为cl、kl、gl；步骤2：通过公式，计算得到该led框架产品的抓取高度值zz；其中，β为误差修正因子，取值为0.956；步骤3：通过公式，计算得到该led框架产品的形状特征值zx；其中，a1、a2、a3均为比例系数，a1取值为0.541，a2取值为0.632，a3取值为0.745；本发明的采集模块通过对led框架产品的尺寸信息进行整理，得到该led框架产品的型号以及抓取点，从而实现对led框架产品进行类型识别，以及获取对应的led框架产品的抓取点，以至于提高led框架产品在抓取时的处理效率；抓取模块，获取到采集模块的抓取高度值zz和形状特征值zx；并根据抓取高度值zz和形状特征值zx，控制夹爪对led框架产品进行抓取；该抓取模块的具体工作过程如下：步骤1：获取到led框架产品的形状特征值zx，将其代入到led框架产品的型号模型
中，从而得到该led框架产品的具体型号；其中，型号模型内具有形状特征值的范围；步骤2：根据led框架产品的具体型号，获取到该led框架产品的抓取力值，并标记为zl；步骤3：将得到的led框架产品的抓取力值zl和抓取高度值zz，发送给夹爪控制器，完成对led框架产品进行抓取工作；本发明的抓取模块，通过采集模块获取到的信息，实现针对不同型号的led框架产品，完成对应位置和对应夹紧力的安全抓取工作；监测模块，获取抓取模块上的夹爪的数据信息，判断夹爪对led框架产品进行抓取时的状态实时监测；其中，该监测模块包括第一监测子模块和第二监测子模块；该第一监测子模块的具体工作过程如下：步骤1：将夹爪与led框架产品的连接处平均分割成n个区域，n=1，
……
，u，然后获取每个区域的压力值，并标记为zyu；步骤2：将每个区域的压力值zyu进行相加取均值，得到led框架产品的压力均值zyj；步骤3：将压力均值zyj与抓取力值zl进行差值计算得到抓取力差值zc；步骤4：设定若干个抓取力差系数，并标记为ki；i=1，2，
…
，w；且k1＜k2＜
…
＜kw；每个抓取力差系数kc均对应一个预设抓取力差值范围，依次分别为（f1，f2]，（f2，f3]，
…
，（fw，fw+1]；且f1＜f2＜
…
＜fw＜fw+1；当zc∈（fw，fw+1]，则抓取力差值范围对应的抗压差系数为kw；例如，当zc∈（f2，f3]时，则该抓取力差系数为k2；步骤5：利用公式yz=zc
×
kw，计算得到该led框架产品在抓取时，在线的夹爪影响值yz;步骤6：将得到的夹爪影响值yz与夹爪影响阈值进行比较：若夹爪影响值yz大于夹爪影响阈值时，则表示该夹爪对led框架产品的作用力不满足使用标准，在抓取过程中，可能会导致led框架产品发生变形的问题，生成抓取不合格信号；若夹爪影响值yz小于夹爪影响阈值时，则表示该夹爪对led框架产品的作用力满足使用标准，在抓取过程中，不会导致led框架产品发生变形的问题，生成抓取合格信号；本发明的第一监测子模块，通过对夹爪作用在led框架产品上的夹取力分析，并与抓取模块上的抓取力值进行差值计算后获取夹爪影响值，判断夹爪是否超过预设的标准，从而导致在抓取时造成led框架产品的损伤，于是，该第一监测子模块，对夹爪进行实时监测，保证led框架产品在抓取时的质量；第二监测子模块，接收到第一监测子模块合格信号，获取到实时的压力均值zyj，对压力均值zyj的波动进行分析；该第二监测子模块具体的工作过程如下：步骤1：获取到led框架产品在抓取过程中压力均值zyj，并构建压力均值集合a{zyj1，zyj2，
…
，zyjm}；步骤2：以时间节点为x轴，压力均值zyj为y轴，构建压力均值直角坐标系，将压力均值集合a中的子集代入到压力均值直角坐标系中，并绘制压力均值曲线；
步骤3：采集压力均值曲线的拐点，同时获取到该拐点的压力均值zyj；其中，该拐点分别上拐点和下拐点，而上拐点为该压力均值曲线的一阶导数为零，二阶导数小于零，下拐点为该压力均值曲线的一阶导数为零，二阶导数大于零；步骤4：获取上拐点的压力均值zyj和下拐点的压力均值zyj，并分别对应构建上拐点的压力均值集合b1{zyjs1，zyjs2，
…
，zyjsm}，下拐点的压力均值集合b2{zyjx1，zyjx2，
…
，zyjxm}；步骤5：分别针对上拐点的压力均值集合b1、下拐点的压力均值集合b2进行求和，得到上拐点压力和值zyjs、下拐点压力和值zyjx；步骤6：利用公式，计算得到压力波动值zb；步骤7：将得到的压力波动值zb与压力波动阈值进行比较：若压力波动值zb大于压力波动阈值时，则表示夹爪作用在led框架产品上夹取力波动比较大，存在夹取不稳定的问题，则生成夹取稳定不合格信号；若压力波动值zb小于压力波动阈值时，则表示夹爪作用在led框架产品上夹取力波动比较小，存在夹取稳定的问题，则生成夹取稳定合格信号；本发明的第二监测子模块，通过对第一监测子模块的压力均值进行波动分析，判断该波动是否合格，可以有效避免该夹爪的抓取力波动过大，导致对led框架产品抓取不稳定的问题；综上，本发明的监测模块，不仅可以对夹爪进行实时监测，保证led框架产品在抓取时的质量，还可以保证led框架产品在抓取时的稳定性；报警模块，接收监测模块的抓取不合格信号、抓取合格信号、夹取稳定不合格信号和夹取稳定合格信号；当同时接收到抓取不合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成红色报警信号；当同时接收抓取不合格信号和夹取稳定合格信号，或抓取合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成黄色报警信号；当同时接收到抓取合格信号和夹取稳定合格信号时，则生成绿色信号；其中，黄色报警信号的危险度＜红色报警信号的危险度，当接收到报警信号时，立即停止抓取工作，当接收到绿色信号时，继续执行抓取工作。
20.实施例2基于上述实施例1，本发明的一种用于led框架产品的抓取系统的工作方法，包括以下步骤：步骤1：通过视觉相机对led框架产品进行拍摄，并获取到该led框架产品的尺寸信息，其中，该尺寸信息包括该led框架产品的长度、宽度以及高度，再对led框架产品的尺寸信息进行整理，获取到该led框架产品的型号和抓取点；步骤2：获取到采集模块的抓取高度值zz和形状特征值zx；并根据抓取高度值zz和形状特征值zx，控制夹爪对led框架产品进行抓取；步骤3：监测模块，获取抓取模块上的夹爪的数据信息，判断夹爪对led框架产品进行抓取时的状态实时监测；步骤4：当同时接收到抓取不合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成红色报警信号；当同时接收抓取不合格信号和夹取稳定合格信号，或抓取合格信号和夹取稳定不合
格信号时，则生成黄色报警信号；当同时接收到抓取合格信号和夹取稳定合格信号时，则生成绿色信号。
21.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种用于led框架产品的抓取系统，其特征在于，包括以:采集模块，通过视觉相机对led框架产品进行拍摄，并获取到该led框架产品的尺寸信息；抓取模块，获取到采集模块的抓取高度值zz和形状特征值zx；并根据抓取高度值zz和形状特征值zx，控制夹爪对led框架产品进行抓取；监测模块，包括第一监测子模块；第一监测子模块，将夹爪与led框架产品的连接处平均分割成n个区域，获取每个区域的压力值zyu；并取均值，得到led框架产品的压力均值zyj；将压力均值zyj与抓取力值zl进行差值计算得到抓取力差值zc；设定若干个抓取力差系数ki；i=1，2，
…
，w；且k1＜k2＜
…
＜kw；每个抓取力差系数kc均对应一个预设抓取力差值范围，依次分别为（f1，f2]，（f2，f3]，
…
，（fw，fw+1]；且f1＜f2＜
…
＜fw＜fw+1；当zc∈（fw，fw+1]，则抓取力差值范围对应的抗压差系数为kw；利用公式yz=zc
×
kw，计算得到该led框架产品在抓取时，在线的夹爪影响值yz;将得到的夹爪影响值yz与夹爪影响阈值进行比较。2.根据权利要求1所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，若夹爪影响值yz大于夹爪影响阈值时，则生成抓取不合格信号；若夹爪影响值yz小于夹爪影响阈值时，则生成抓取合格信号。3.根据权利要求2所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，还包括第二监测子模块，获取到led框架产品在抓取过程中压力均值zyj，并构建压力均值集合a{zyj1，zyj2，
…
，zyjm}；压力均值集合a中的子集代入到压力均值直角坐标系中，并绘制压力均值曲线；采集压力均值曲线的拐点，同时获取到该拐点的压力均值zyj；其中，该拐点分别上拐点和下拐点；获取上拐点的压力均值zyj和下拐点的压力均值zyj，并分别对应构建上拐点的压力均值集合b1{zyjs1，zyjs2，
…
，zyjsm}，下拐点的压力均值集合b2{zyjx1，zyjx2，
…
，zyjxm}；分别针对上拐点的压力均值集合b1、下拐点的压力均值集合b2进行求和，得到上拐点压力和值zyjs、下拐点压力和值zyjx；利用公式 ，计算得到压力波动值zb。4.根据权利要求3所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，将得到的压力波动值zb与压力波动阈值进行比较：若压力波动值zb大于压力波动阈值时，则生成夹取稳定不合格信号；若压力波动值zb小于压力波动阈值时，则生成夹取稳定合格信号。5.根据权利要求1所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，采集模块包括以下工作过程：步骤1：通过视觉相机，获取到该led框架产品的长度、宽度以及高度，并分别对应标记为cl、kl、gl；步骤2：通过公式，计算得到该led框架产品的抓取高度值zz；其中，β为误差修正因子。6.根据权利要求5所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，采集模块还包括以下工作过程：
通过公式，计算得到该led框架产品的形状特征值zx；其中，a1、a2、a3均为比例系数。7.根据权利要求1所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，抓取模块的具体工作过程如下：步骤1：获取到led框架产品的形状特征值zx，代入到led框架产品的型号模型中，得到该led框架产品的具体型号；步骤2：根据led框架产品的具体型号，获取到该led框架产品的抓取力值，并标记为zl；步骤3：将得到的led框架产品的抓取力值zl和抓取高度值zz，发送给夹爪控制器，完成对led框架产品进行抓取工作。8.根据权利要求1所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，还包括报警模块：当同时接收到抓取不合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成红色报警信号。9.根据权利要求8所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，当同时接收抓取不合格信号和夹取稳定合格信号，或抓取合格信号和夹取稳定不合格信号时，则生成黄色报警信号。10.根据权利要求9所述的一种用于led框架产品的抓取系统,其特征在于，当同时接收到抓取合格信号和夹取稳定合格信号时，则生成绿色信号。

技术总结
本发明公开了一种用于LED框架产品的抓取系统，通过视觉相机对LED框架产品进行拍摄，并获取到该LED框架产品的尺寸信息，其中，该尺寸信息包括该LED框架产品的长度、宽度以及高度，再对LED框架产品的尺寸信息进行整理，获取到该LED框架产品的型号和抓取点；获取到采集模块的抓取高度值Zz和形状特征值Zx；并根据抓取高度值Zz和形状特征值Zx，控制夹爪对LED框架产品进行抓取；监测模块，获取抓取模块上的夹爪的数据信息，判断夹爪对LED框架产品进行抓取时的状态实时监测；本发明，不仅可以对夹爪进行实时监测，保证LED框架产品在抓取时的质量，还可以保证LED框架产品在抓取时的稳定性。还可以保证LED框架产品在抓取时的稳定性。还可以保证LED框架产品在抓取时的稳定性。


技术研发人员：王铖钰
受保护的技术使用者：江阴市查克拉科技有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/7/19