一种玻璃基板精准定位包装方法与流程

1.本发明涉及液晶玻璃基板包装技术领域，尤其涉及一种玻璃基板精准定位包装方法。


背景技术：

2.随着玻璃生产技术提升，玻璃基板尺寸加大，依赖于机器人代替通用设备搬送以提高效率。液晶玻璃基板在包装时采用的水平式包装架是用于长途运输的一种载体，为了避免输送造成偏移，包装架的台面尺寸和玻璃尺寸基本一致，完成包装后需要对包装架各面进行固定。
3.在包装过程中，包装架在更换结束后，包装架将被固定在固定玻璃包装工位位置，因为每次放置和固定状态不能完全一致，会出现1-5mm范围的误差，这样影响包装质量，造成运输过程损失，会造成包装的玻璃固定不稳定，因此，需要对包装精度进行控制。
4.传统的精度管理需要人工对各边、角的包装玻璃基板进行测量，再对机器人位置进行调整，存在以下问题：人员需要进入机器人工作区，存在安全隐患；设备需要停机作业，影响连续正常生产；包装时每张玻璃基板下面均有一层间隔纸，间隔纸遮盖包装架，人工测量无法直接对比包装后玻璃基板的实际偏移量，精度不高，并且校准效率不高。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种玻璃基板精准定位包装方法。
6.本发明提出的一种玻璃基板精准定位包装方法，包括以下步骤：
7.s1.包装架在玻璃包装工位上架完成后，视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得包装架的位置数据，以及包装架相对于基准位置的第一位置偏差值数据；
8.s2.视觉系统将所述第一位置偏差值数据发送给机器人，机器人根据所述第一位置偏差值数据进行位置修正；
9.s4.机器人对第一张玻璃基板执行包装动作；
10.s5.视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，得到第一张玻璃基板的位置数据，以及第一张玻璃基板相对于所述包装架的第二位置偏差值数据；
11.s6.根据所述第二位置偏差值数据判断是否满足包装条件，若满足包装条件，则直接进入下一步，若不满足包装条件，则视觉系统发出警报，并且将所述第二位置偏差值发送给机器人，机器人根据所述第二位置偏差值数据进行位置修正，再进入下一步；
12.s7.机器人继续对后续的玻璃基板执行包装动作，直至所述包装架满载。
13.优选地，所述视觉系统在拍摄时，摄像头对着包装架台面一条边的两个角点，摄像头镜头中心与所述角点的连线相对于水平x轴方向的平面角为θx，相对于水平y轴方向的平面角为θy，相对于竖直z轴方向的平面角为θz。
14.优选地，所述θx＝θy＝45
°
，所述θz在45
°‑
60
°
。
15.优选地，所述θx＝θy＝θz＝0
°
。
16.优选地，所述基准位置的确定方法为：机器人调整放板中心位置与包装架的台面中心重合，机器人放板时不作位置修正，正好将玻璃基板中心放置在包装架台面的中心位置，视觉系统以该包装架台面一条边的两角点作为镜头基准中心，进行拍摄、图像识别和计算，获得所述两角点的位置数据，确定为基准位置。
17.优选地，所述机器人进行位置修正时，根据x轴偏差值进行x轴同向偏移，根据y轴偏差值进行y轴同向偏移，根据角度变化量进行同向旋转相同角度偏移。
18.优选地，所述方法还包括：视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得玻璃基板相对于包装间隔纸的第三位置偏差值数据。
19.优选地，所述机器人对玻璃基板执行包装动作的方法是：包装间隔纸铺设在固定的玻璃加纸工位，玻璃基板摆放在包装间隔纸上，机器人将玻璃加纸工位的玻璃基板连同包装间隔纸一起搬运到所述包装架上。
20.优选地，所述视觉系统是通过数据传输接口或plc将数据发送给机器人的。
21.本发明的玻璃基板精准定位包装方法，通过视觉系统直观判定所有包装架位置变化，精确判定偏差范围，提供机器人修正位置，使得机器人动作能够在包装放板前，确定第一张玻璃最新位置和角度，以后的包装位置沿用第一张玻璃偏差量计算完成，直到最终包装架完成。该方法相较于传统人工进入机器人工作区内检查更为方便，同时，视觉系统判定包装架位置和玻璃实际位置的相对偏移，从而提高了校准包装精度，能够提高调整效率。
附图说明
22.图1为实施例中的机器人和近距离拍摄的视觉系统在包装架的外侧布置施工图；
23.图2为实施例中的机器人和远距离拍摄的视觉系统在包装架的外侧布置施工图；
24.图3为实施例中的玻璃基板和包装间隔纸在玻璃加纸工位上的结构示意图；
25.图4为实施例中的视觉系统在拍摄时的结构示意图；
26.图5为实施例中近距离拍摄的视觉系统和包装架的相对位置主视示意图；
27.图6为实施例中近距离拍摄的视觉系统和包装架的相对位置俯视示意图；
28.图7为实施例中远距离拍摄的视觉系统和包装架的相对位置主视示意图；
29.图8为实施例中远距离拍摄的视觉系统和包装架的相对位置俯视示意图。
具体实施方式
30.请参照图1-8所示，本发明实施例提供了一种玻璃基板精准定位包装方法，该方法是基于包装机器人1和视觉系统进行实施的。
31.参照图1和2，机器人1和视觉系统设置于玻璃包装工位的包装架6的外侧，视觉系统包括视觉图像采集传感器2、传感器镜头、固定支架3、照明4、图像处理软件和计算机5、数据传输接口。具体地，图像采集传感器2是带有工业标准图像传送接口的高分辨工业级摄像头，摄像头分辨率在400万-1200万pixel之间。传感器镜头分别有近距离和远视距不同焦段的镜头。固定支架3用于稳定安装摄像头和照明4，并且避开机器人1，避免与机器人1发生干涉。照明4包括近距面光照明和远视距聚光照明。计算机5通过图像处理软件对采集图形矫正、边沿计算、位置偏差对比、显示和数据输出。数据传输接口可以直接进入机器人1数据单
元对位置进行直接修正，也可以通过plc控制系统，通过触摸屏画面显示、加权计算后转机器人1修正。机器人1内置有机器人控制补正软件，机器人控制补正软件用于将视觉系统提供的数据在机器人1空间坐标上进行加权修正，使其实现对偏移量的纠正。
32.参照图3，玻璃基板7和包装间隔纸8放置在固定的玻璃加纸工位上，每层玻璃基板7的下方铺设有一层包装间隔纸8，机器人工作时将玻璃基板7和包装间隔纸8搬运到包装架6上。
33.本发明的该玻璃基板精准定位包装方法，包括以下步骤：
34.s1.包装架6在玻璃包装工位上架完成后，视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得包装架6的位置数据，以及包装架6相对于基准位置的第一位置偏差值数据；
35.s2.视觉系统将所述第一位置偏差值数据发送给机器人，机器人根据所述第一位置偏差值数据进行位置修正；
36.s4.机器人对第一张玻璃基板7执行包装动作；
37.s5.视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，得到第一张玻璃基板7的位置数据，以及第一张玻璃基板7相对于所述包装架6的第二位置偏差值数据；
38.s6.根据所述第二位置偏差值数据判断是否满足包装条件，若满足包装条件，则直接进入下一步，若不满足包装条件，则视觉系统发出警报，并且将所述第二位置偏差值发送给机器人，机器人根据所述第二位置偏差值数据进行位置修正，再进入下一步；
39.s7.机器人继续对后续的玻璃基板7执行包装动作，直至所述包装架6满载。
40.参照图4，所述视觉系统的摄像头对准包装架6台面一条边的两个角点位置安装，所述视觉系统在拍摄时，摄像头对着包装架6台面一条边的两个角点，摄像头镜头中心与所述角点的连线相对于水平x轴方向的平面角为θx，相对于水平y轴方向的平面角为θy，相对于竖直z轴方向的平面角为θz。
41.根据实际应用场景不同，视觉系统可以设置于近距离拍摄位置，也可以设置于远距离拍摄位置。
42.近距离拍摄位置的视觉系统安装后如图5和6所示，为了方便计算，θx＝θy＝45
°
，另外，考虑到现场施工条件，摄像头高度可以调整，θz在45
°‑
60
°
。
43.远距离拍摄位置的视觉系统安装后如图7和8所示，摄像头位于包装架6台面一边的两个角点的正上方，即摄像头在竖直方向上与两个角点重合，所述θx＝θy＝θz＝0
°
。
44.在s1步骤中，需要先确定包装架6的基准位置，所述基准位置的确定方法为：机器人调整放板中心位置与包装架6的台面中心重合，机器人放板时不作位置修正，正好将玻璃基板7中心放置在包装架6台面的中心位置，视觉系统以该包装架6台面一条边的两角点作为镜头基准中心，进行拍摄、图像识别和计算，获得所述两角点的位置数据，确定为基准位置。
45.所述机器人根据第一位置偏差值数据、第二位置偏差值数据进行位置修正的具体步骤是：所述机器人进行位置修正时，根据x轴偏差值进行x轴同向偏移，根据y轴偏差值进行y轴同向偏移，根据角度变化量进行同向旋转相同角度偏移。
46.在s4和s7步骤中，所述机器人对玻璃基板7执行包装动作的方法是：包装间隔纸8铺设在固定的玻璃加纸工位，玻璃基板7摆放在包装间隔纸8上，机器人将玻璃加纸工位的玻璃基板7连同包装间隔纸8一起搬运到所述包装架6上。
47.进一步地，在s6步骤中，当视觉系统发出警报时，为了确保安全性，人工可以对玻璃基板7相对于包装间隔纸8的边距进行确认，以确保玻璃基板7在玻璃加纸工位放置时未出现错误，为了方便人工进行边距确认，还可以通过该视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得玻璃基板7相对于包装间隔纸8的第三位置偏差值数据。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.包装架在玻璃包装工位上架完成后，视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得包装架的位置数据，以及包装架相对于基准位置的第一位置偏差值数据；s2.视觉系统将所述第一位置偏差值数据发送给机器人，机器人根据所述第一位置偏差值数据进行位置修正；s4.机器人对第一张玻璃基板执行包装动作；s5.视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，得到第一张玻璃基板的位置数据，以及第一张玻璃基板相对于所述包装架的第二位置偏差值数据；s6.根据所述第二位置偏差值数据判断是否满足包装条件，若满足包装条件，则直接进入下一步，若不满足包装条件，则视觉系统发出警报，并且将所述第二位置偏差值发送给机器人，机器人根据所述第二位置偏差值数据进行位置修正，再进入下一步；s7.机器人继续对后续的玻璃基板执行包装动作，直至所述包装架满载。2.根据权利要求1所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述视觉系统在拍摄时，摄像头对着包装架台面一条边的两个角点，摄像头镜头中心与所述角点的连线相对于水平x轴方向的平面角为θx，相对于水平y轴方向的平面角为θy，相对于竖直z轴方向的平面角为θz。3.根据权利要求2所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述θx＝θy＝45
°
，所述θz在45
°‑
60
°
。4.根据权利要求2所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述θx＝θy＝θz＝0
°
。5.根据权利要求3或4所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述基准位置的确定方法为：机器人调整放板中心位置与包装架的台面中心重合，机器人放板时不作位置修正，正好将玻璃基板中心放置在包装架台面的中心位置，视觉系统以该包装架台面一条边的两角点作为镜头基准中心，进行拍摄、图像识别和计算，获得所述两角点的位置数据，确定为基准位置。6.根据权利要求5所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述机器人进行位置修正时，根据x轴偏差值进行x轴同向偏移，根据y轴偏差值进行y轴同向偏移，根据角度变化量进行同向旋转相同角度偏移。7.根据权利要求1所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，还包括：视觉系统进行拍摄、图像识别和计算，获得玻璃基板相对于包装间隔纸的第三位置偏差值数据。8.根据权利要求1所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述机器人对玻璃基板执行包装动作的方法是：包装间隔纸铺设在固定的玻璃加纸工位，玻璃基板摆放在包装间隔纸上，机器人将玻璃加纸工位的玻璃基板连同包装间隔纸一起搬运到所述包装架上。9.根据权利要求1所述的玻璃基板精准定位包装方法，其特征在于，所述视觉系统是通过数据传输接口或plc将数据发送给机器人的。

技术总结
本发明公开了一种玻璃基板精准定位包装方法，通过视觉系统直观判定所有包装架位置变化，精确判定偏差范围，提供机器人修正位置，使得机器人动作能够在包装放板前，确定第一张玻璃最新位置和角度，以后的包装位置沿用第一张玻璃偏差量计算完成，直到最终包装架完成。该方法相较于传统人工进入机器人工作区内检查更为方便，同时，视觉系统判定包装架位置和玻璃实际位置的相对偏移，从而提高了校准包装精度，能够提高调整效率。能够提高调整效率。能够提高调整效率。


技术研发人员：都康 程肇琦 周文强 柏冬冬 唐园梦
受保护的技术使用者：彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/13