王仕红 徐林森
慈溪市亚路车辆配件有限公司 浙江慈溪315303
摘要：在制造行业的创新发展中，冲压产品被广泛推广与应用，既有数控冲床在规整板材加工处理方面的技术已经较为完善，实际生产中因为对成本资金的投入数额方面的考量，在加工生产工程中基于人力进行常规冲床制造板材下脚料的手段进行实际操作，实际操作的板材下脚料形状不定，其会对传统形式数控冲床夹持产生巨大影响。因此，一定要强化提升实际生产中的自动化水平以及安全性等，对冲床上料操作实施实际处理、管控等。
关键词：冲床上料；机械手；视觉处理；控制系统；设计；
当前国家经济发展处在新常态状态之下，主要依然是劳动力密集型、附加值与成本都比较低，其会对自然生态环境产生一定影响，要求积极开展产业升级以及结构调整等。要求相关企业高度重视互联网+应用、发展趋势，基于信息化技术和工业化的全面融合，对信息技术、数控机床、机器人、海洋工程、航空航天装备等诸多行业领域进行创新与发展，其中机器人属于是现代化制造加工技术与自动化装备方面的典型代表，其处在产业开展自动化、信息化与智能化的重要位置上，同时也是制造业行业转型升级的前提基础，其在生产行业现代化中具有重要作用。
一、设计机器的视觉处理系统
机器的实际处理系统主要就是图像采集、强化、处理和特征提取等诸多图像处理内容，同时达成对尺寸进行测量和提取的目标。由于常规处理系统主要包含光源、摄像拍照单元以及图像采集、处理等单元共同组成。机器视觉的处理系统当中，光源照明和照相机相互配合，达成在外界获取图像达成光—电的实际转变，所采集到的图像内容精准性、全面性等会对视觉软件图像处理的质量与成效产生直接影响。图像采集卡对图像原始信息实施数字化存储，同时将其传送到视觉软件中进行处理，基于此提取出要求的信息，其中包含边缘轮廓、最大边长以及区域面积等等，基于接口将其输入到冲床CAM中，把得到的目标位置、位姿信息等整合成为管控成熟，将其传送到机械手管控器位置上，对机械手动作精准性进行有效管控，让机器视觉于实际生产制造中发挥出眼睛的作用[1]。
（一）光源方面
通常光源包含两种，即人工光源与自然光源，人间光源一般包含荧光灯、气体放电灯、LD、LED以及卤素灯等。在进行机器视觉照明光源设计方案制定的时候，一定要遵照机器视觉操作对象的性能以及特征进行考量：
1.自身性能要求方面：
对比度，基于照明选择，保证机器视觉当中图形特征得以突显出来，形成最佳对比度。
亮度，亮度选择会对对比度产生影响，更会对外界干扰光源干扰的程度产生影响，和相机曝光度进行相互配合，其会对图像的采集质量产生直接影响。
鲁棒性，在进行光源选择的时候，一定要确保检测对象位置、形状产生变化的时候不会对琪琪视觉图像质量的获取产生影响。
2.光源形状与结构方面
光源均匀性，遵照检测对象进行均匀性光源的选择，检测对象形成均匀反射、背光照射中降低其在目标物体附近形成的告饶光纤。
光源结构，主要包含不同形状的等，比如环形灯、同轴灯、条形灯以及方形灯、面光源灯等。环形灯与面光源灯对比其他不同结构、形状的光源，可给待测物体提供更为全面、均衡的光照。
3.遵照光源照射、安装的方式方面
照射方式，遵照光源在待测物体位置方面设置可以划分成为不同类型，前光源方式照射基于光纤反射原理获得待测物体的表面信息、物体沦落信息。背光源方式因为光纤不能将待测物体穿透，贵把背景直接射到相机的视域当中，让目标物体于相机当中变为阴影区，以此得到物体轮廓的信息。
照射角度方面，依据不同的照射角度，其会对光源于待检测物体表面的实际反射、干涉效果等产生影响，更会对图像质量方面产生直接影响。
安装距离，发光面至待测面之间的距离，不仅要对安装需要进行考量，同时又要兼顾由于距离变化而出现的光线发散、亮度弱化、抗干扰较弱等对图像采集产生的影响。
（二）尺寸测量
图像在获得其直线特征之后，需要对待测板材边长、面积等相关参数进行测量，要求遵照相继实际参数进行标定，基于标定尺相关标定，得到待测物体实际尺寸数值。
尺寸测量是自动化加工制造业当中对物体长度、孔径、角度以及直径等几何参数进行检测的一项技术，是机器视觉相关技术实际应用的一项技术。传统形式的尺寸测量因为其精度较低、测量误差较大且速度迟缓等诸多问题，难以对自动化生产规模诉求进行有效满足。因为机器视觉尺寸测量相关技术属于是非接触测量方式，其的适用对象较为广泛，能够获得在线产品的相关尺寸参数，同时能够在线实时地进行产品判定与分拣[2]。
像素属于是图像组成当中的基本组成单位，同时也是图像尺寸表达的一个单位，图像分辨率表示图像长、宽的点数单位，大小是长款方向上像素个数乘积。
二、设计系统的机械部分
既有生产加工中机械手自动上料的有序开展，是设计和机械手庄勇家具配合的特定物料摆放台，达成机械手设定区域、方向方面的精准夹取。
（一）选择板材的提升方案
当前板材提升使用的是顶升、吸附，也就是说基于顶升装置把板材顶升至一定位置上，基于磁力、吸盘达成抓取板材的目标。
顶升装置一般包含电动与气动，伺服电机与气缸属于是其的动力装置。气缸驱动下的顶升装置具有良好的顶升作用，管控难度较低，同时设计方面也比较容易，将压缩空气作为工作介质，具有环保的作用，更能够规避设备在产品方面产生二次污染的影响，气动伺服定位相关技术的创新发展中，气缸于高速运动过程中达成所有点的高精度定位管控，其余流水作业当中得以广泛推广与应用。伺服电机基于输入脉冲、脉冲频率的管控对电气转动位置、转速等进行有效管控，相关设备的运转更为快速与精准，比较适合应用在精准运动管控中，同丝杆螺母进行有效配合，可提供合理有效的顶升力[3]。
（二）物料摆放平台
基于料车将板材推动到物料平台的下方位置上，摆放平台基于吸盘把板材提升到平台的上方，同时运送到待检测区域当中，基于此奠定后期采集图像的基础。板材吸附完成后，伺服电机会翻转，将板材提升到平台上方的一定位置上，衡量于衡量电机与配合齿轮、齿条作用之下，顺着导轨移动到玻璃板的上方，基于导轨上边进行限位开关的安装，保证吸盘中心重合于玻璃板中心，对机械手下降进行有效管控，把板材摆放于玻璃板之上，以等待视觉检测。合理设计物料投放平台的相关结构，并且选择平台当中的组成元件，遵照上料辅助装置动作达成进行实际运转，明确平台当中所有执行构件的空间布局。
结束语：
综上所述，研究冲床上料机械手的视觉处理以及管控系统，基于现代化系统软件的研发平台，对系统当中的视觉处理、管控部分实施深入研发，以此达成系统功能和对应硬件部分的合理选型以及合理设计，为系统实际运行中的精准性、稳定性、安全性与有效性奠定坚实基础。
参考文献：
[1]欧斯文.一类自动上下料机械手的研究与开发[D].合肥工业大学,2019.
[2]曹玲.一种基于PLC控制的冲床上下料气动机械手:,CN108080524A[P].2018.
[3]刘玲.中小型冲床生产线送料机械手系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019(7).