基于機器視覺技術的自動化理瓶機的設計研究

摘?要：對灌裝生產線上整理瓶環節的常見問題進行了分析，通過視覺檢測技術與機器人技術的融合開發研制自動化理瓶機是保證產品質量的有效手段，本文對自動化理瓶機的設計方法以及關鍵視覺算法進行了研究。對于視覺系統搭建、視覺系統的標定、整理瓶的多目標分類跟蹤技術算法、delta機器人軌跡規劃及動態目標抓取、視覺控制系統設計等5方面關鍵研發問題進行了深入的論述并詳述了研究方法和具體實施方案。通過自動化理瓶機的案例展示出視覺技術在復雜環境（雜亂無章）下完成高重復度、復雜分揀、挑選、整理等繁重工作的穩定性和高效性。

關鍵詞：理瓶機;視覺技術;手眼標定;delta機器人

中圖分類號：TP391.14

在自動化瓶裝生產線中，理瓶時需要將雜亂無章的瓶子進行快速整理和排序，并準確地輸送到灌裝機處，瓶子的供給速度及理瓶的準確性影響著瓶裝灌裝生產線的產量，制約著整個灌裝流程的自動化程度。尤其是對于異形瓶而言，目前主要通過人工進行理瓶，由于異形瓶數量多體積大，導致工人工作范圍較大，走動頻繁，而且上瓶工人人數較多，工人的工作速度難以保持一致，由于勞動強度大[1]長時間工作容易疲勞，導致異形瓶錯放情況時有發生。為了解決此類問題，目前有效的方法是采用基于機器視覺檢測技術以及并聯機器人技術聯合開發研制自動化理瓶機，基于視覺技術和機器人技術的自動化分揀、整理工業自動化設備以其工作效率高、執行速度快、可實現復雜工序的全自動化等優點，已經在工業自動化領域得到了廣泛的應用[2]。……