專利名稱：金屬棒材自動分離方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬棒材分離技術(shù)，特別是一種可以準(zhǔn)確計數(shù)的金屬棒 材自動分離方法及裝置。
背景技術(shù)：
金屬棒材，例如不銹鋼棒材、銅棒材、鋼筋等，以往都是以重量為單 位進(jìn)行捆裝和銷售的。由于金屬棒材生產(chǎn)過程中不定因素的影響存在，同樣 規(guī)格的金屬棒材之間多少都會存在著一定范圍的重量誤差，如果在銷售、存 儲、使用僅以重量統(tǒng)計則很不方便。這種以重量為計算單位的方式，實際上 并不適用于金屬棒材的銷售、存儲、使用和統(tǒng)計；因為，在實際的使用時， 上述的金屬棒材總是以具有一定長度尺寸的"根，，為單位來計算數(shù)量的。
由于金屬棒材具有多種規(guī)格、型號，因此，當(dāng)統(tǒng)計其數(shù)量時，可以簡單 地根據(jù)其型號、規(guī)格以及總重量計算出某一重量下的金屬棒材的根數(shù)。這雖 然是一個簡單的方法，但由于鋼筋規(guī)格的誤差，會導(dǎo)致采用上述的計算方法 獲得數(shù)值存在較大的誤差。例如 一種規(guī)格下，兩噸鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)總"根"數(shù) 為200，由于誤差的存在，實際上，兩噸的鋼筋有可能是195根，也有可能 是205根。在使用及中間商銷售時，實際需要領(lǐng)用200根鋼筋，而在倉庫中 存放的鋼筋如果是以重量為計算單位的，則實際領(lǐng)用一捆兩噸的鋼筋有可能 出現(xiàn)數(shù)量多出或不夠的現(xiàn)象。
還有一種機械式金屬棒材計數(shù)裝置，該裝置只能計數(shù)單層棒材，對多切
分軋制的多層棒材則無法計數(shù)，不能保證對成堆的多層棒材的實際計數(shù)要求。 為了克服上述計數(shù)設(shè)備或系統(tǒng)的不足，業(yè)界將計算機圖像識別技術(shù)引入
6金屬棒材計數(shù)。具體是利用攝像設(shè)備采集金屬棒材端部的圖像，然后，基于 圖像識別技術(shù)，將金屬棒材的端部圖像識別出來，并對其進(jìn)行計數(shù)。通過對 金屬棒材的端部圖像進(jìn)行計數(shù)后，要將一定數(shù)量的棒材扎成捆，而目前的技 術(shù)中，均是靠人為來分金屬棒材，再用人工或機械將其扎成捆。即使通過圖 像識別計數(shù)方式準(zhǔn)確的計算出了金屬棒材的數(shù)量，但是面對連續(xù)不斷鋪滿棒 材傳送鏈的多層金屬棒材還是要人來分捆，這使得通過圖像識別技術(shù)來對金 屬棒材進(jìn)行計數(shù)的效率大大降低，既耗人力，又不精確。因此，面對上述的 難題，對現(xiàn)有金屬棒材計數(shù)裝置進(jìn)行改進(jìn)，使其可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的金屬 棒材計數(shù)裝置不能實現(xiàn)計夠數(shù)量后自動分開的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中不能有效解決金屬棒材自動分離的技術(shù) 難題，提供一種金屬棒材自動分離方法及裝置，以實現(xiàn)金屬棒材端部的自動 分離。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種金屬棒材自動分離方法，包括 拍攝傳送鏈上的金屬棒材的第 一端面圖像；
對所述第一端面圖像進(jìn)行識別，計算出該圖像中包含的金屬棒材的數(shù)量
和所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置；
根據(jù)所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置和扎捆設(shè)定值，計算所述金屬棒
材根數(shù)達(dá)到扎捆設(shè)定值時，在傳送鏈上的第一分離位置； 將分離撥臂從所述第 一分離位置插入所述金屬棒材。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種金屬棒材自動分離裝置，包括 采集裝置，用于采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的端面圖像信息； 計算中心，用于對所述第一端面圖像進(jìn)行識別，計算出該圖像中包含的
金屬棒材的數(shù)量和所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置；并計算所述金屬棒材
在傳送鏈上的分離位置；分離撥臂，用于從所述分離位置插入到所述金屬棒材中，將所述金屬棒 材分離。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的金屬棒材自動分離方法及裝置，通 過金屬棒材的圖像識別計數(shù)技術(shù)，得到金屬棒材的具體位置信息，通過控制 一個分離撥臂或分離撥臂和擋臂插入適當(dāng)?shù)奈恢茫瑏韺崿F(xiàn)對金屬棒材的自動 分離。該方法操作簡單，可避免人工分離金屬棒材時的不確定性因素導(dǎo)致的 成捆金屬棒材的數(shù)量不精確，而且可以提高效率，減少人力資源的浪費。
下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例一的流程示意圖2A為本發(fā)明金屬棒材的第一端面圖像的示意圖2B為本發(fā)明金屬棒材的端面圖像的另一示意圖3A為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例二的流程示意圖3B為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例二的另 一流程示意圖4為本發(fā)明傳送鏈傳送金屬棒材的示意圖5A為本發(fā)明金屬棒材的第二端面圖像的示意圖5B為本發(fā)明金屬棒材的第三端面圖像的示意圖5C為本發(fā)明金屬棒材的第三端面圖像的另一示意圖5D為本發(fā)明金屬棒材的第四端面圖像的示意圖5E為本發(fā)明金屬棒材的另一端面圖像的示意圖6為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例三的流程示意圖7為本發(fā)明金屬棒材自動分離裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明金屬棒材自動分離裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
8本發(fā)明的金屬棒材自動分離方法及裝置，通過對金屬棒材的端面圖像的 識別和計數(shù)，當(dāng)達(dá)到將金屬棒材扎成捆的根數(shù)時，根據(jù)端面圖像計算傳送鏈 上的金屬棒材達(dá)到設(shè)定數(shù)量的位置，采用分離撥臂或分離撥臂和擋臂相結(jié)合， 自動分離金屬棒材。避免了人工分離金屬棒材時的不確定性因素導(dǎo)致的成捆 金屬棒材的數(shù)量不精確，而且可以提高效率，減少人力資源的浪費。
如圖1所示，為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例一的方法流程圖，
具體步驟如下
對在傳送鏈上傳送的金屬棒材進(jìn)行圖像采集是連續(xù)不斷的，結(jié)合多張圖 片得到金屬棒材在傳送鏈上的信息，從而計算出金屬棒材的數(shù)量。當(dāng)金屬棒 材達(dá)到分捆應(yīng)具有的數(shù)量時，則要對金屬棒材進(jìn)行分捆?，F(xiàn)有技術(shù)中，都是 由人來做這件事情；本發(fā)明要實現(xiàn)自動完成金屬棒材分離，所以在采集到幾 個端面圖像，金屬棒材根數(shù)即將達(dá)到或超過扎捆設(shè)定值時，要減慢傳送鏈的 速度；當(dāng)計數(shù)到金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值相差無多時，停止傳送鏈的運動 或使傳送鏈極為緩慢的運動；
步驟101、采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的第一端面圖像信息；
利用攝像裝置對停止的傳送鏈上的金屬棒材的端面進(jìn)行拍攝，該畫面中 的金屬棒材的根數(shù)加上之前計數(shù)得到的金屬棒材的根數(shù)，應(yīng)該剛剛多于扎捆 需要的金屬棒材的根數(shù)，該多出的棒材根數(shù)范圍視棒材直徑的不同而不同。 采集到的第一端面圖像如圖2A所示。由于現(xiàn)在的金屬棒材切分技術(shù)可以達(dá)到 三切分，甚至四切分，所以金屬棒材在傳送鏈上的分布很雜亂，很可能多層 疊在一起，且會相互交錯；
步驟102、對第一端面圖像進(jìn)行識別，計算出該圖像中包含的金屬棒材 的數(shù)量；
金屬棒材的端面被光源照射，在采集到的第 一端面圖像信息中就可以看 到呈亮色的金屬棒材的端面，對這些端面進(jìn)行計數(shù)，就可以得到金屬棒材的 數(shù)量信息；步驟103、提取第一端面圖像中所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置； 該第 一端面圖像中的金屬棒材的數(shù)量加上之前圖像計數(shù)的金屬棒材一般 要剛剛超出扎捆設(shè)定值，要根據(jù)圖像信息計算當(dāng)前這幅第 一端面圖像中所有 金屬棒材的端面的位置，以便分離出所需的金屬棒材的根數(shù)；
步驟104、根據(jù)所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置和扎捆設(shè)定值，計算 金屬棒材根數(shù)達(dá)到扎捆設(shè)定值時，在傳送鏈上的第一分離位置；
通過端面圖像的信息可以獲得金屬棒材在傳送鏈上的位置，再根據(jù)金屬 棒材端面的中心位置坐標(biāo)，可以較精確的計算出金屬棒材根數(shù)達(dá)到扎捆設(shè)定 值，該圖像中應(yīng)進(jìn)行金屬棒材分離的位置，并計算出該畫面中分出設(shè)定的金 屬棒材后所應(yīng)剩下的棒材的數(shù)量；
步驟105、將分離撥臂從第一分離位置插入金屬棒材中； 分離撥臂的形狀是隨金屬棒材傳送鏈前進(jìn)方向的一邊為斜邊，圖5A中所 示為右邊，與傳送鏈傳送方向成一鈍角；相反的一邊為直邊，垂直于傳送鏈， 或者可以和傳送鏈的傳送方向也成一鈍角，即直角邊稍作傾斜，且該鈍角比 該分離撥臂右邊緣與傳送鏈傳送方向所成鈍角要小一些，這樣可以保證分離 撥臂插入金屬棒材時不致引起畫面中將會被留下而不被撥走的鋼筋數(shù)量產(chǎn)生 變化。并且需要注意的是，計數(shù)系統(tǒng)棒材端面圖像的設(shè)置應(yīng)保證棒材的分離 位置盡可能地遠(yuǎn)離畫面中棒材剩余一側(cè)的圖像邊緣，在本實施例中即盡量靠
近圖面的右側(cè)，以保證分離撥臂向上插入棒材時不會把畫面中應(yīng)剩余的金屬 棒材擠出畫面，而使得計數(shù)不準(zhǔn)確。
分離撥臂的頂部尖端鑲裝有尖形硬質(zhì)合金塊，保持其耐磨損度，以保證 分離撥臂頂端始終為一尖銳端部，使得分離準(zhǔn)確。
當(dāng)找到該分離位置時，可以通過一個分離撥臂從第一分離位置插入金屬 棒材中。如圖2B所示，為拍攝下來的插入分離撥臂后的端面圖像信息，將前 面已達(dá)到扎捆數(shù)量的棒材和剩余的金屬棒材分離開。
本實施例提供的金屬棒材自動分離方法，通過金屬棒材的圖像識別計數(shù)技術(shù)，得到金屬棒材的具體位置信息，通過控制一個分離撥臂之類的物件插 入適當(dāng)?shù)奈恢茫瑏韺崿F(xiàn)對金屬棒材的自動分離。該方法操作簡單，可避免人 工分離金屬棒材時的不確定性因素導(dǎo)致的成捆金屬棒材的數(shù)量不精確，而且 可以提高效率，減少人力資源的浪費。
如圖3A和3B所示，為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例二的流程示
意圖，該金屬棒材自動分離方法實施例二是在上述實施例一的基礎(chǔ)之上進(jìn)一
步精確分離金屬棒材的方法，由于該方法步驟較多，將其流程圖分為兩部分， 具體步驟如下
步驟201、連續(xù)采集運動的傳送鏈上金屬棒材的端面圖像信息，并計數(shù) 金屬棒材的根數(shù)；
步驟202、當(dāng)采集到幾個端面圖像后，所述金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值 的差值在第一數(shù)量范圍內(nèi)時，所述傳送鏈的運動速度為第一速度等級；
在本實施例中，假設(shè)金屬棒材的規(guī)格較小， 一捆金屬棒材需要200根， 且一般采集到的一幅端面圖像中金屬棒材的根數(shù)在20根左右；當(dāng)從端面圖像 中計數(shù)了 185根左右的金屬棒材時，可以減慢傳送鏈的運動速度；
步驟203、當(dāng)計數(shù)金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值的差值在第二數(shù)量范圍內(nèi) 時，傳送鏈的運動速度為第二速度等級；
當(dāng)前一端面圖像計數(shù)到金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值相差無多時，即第二 數(shù)量范圍，停止傳送鏈的運動或使傳送鏈的運動非常緩慢，即第二速度等級， 并拍攝當(dāng)前位置的金屬棒材的第 一端面圖像信息；
例如，規(guī)定當(dāng)前面幾幅端面圖像計數(shù)金屬棒材到185 - 195根之間時，即 停止傳送鏈的運動或使傳送鏈的運動非常緩慢，以便傳送鏈驅(qū)動裝置可以按 照計數(shù)裝置給出的指令隨時停止運動，保證之后的幾幅圖像信息均與此時拍 攝到的第一端面圖像信息中的端面一致，不會有傳送鏈后面的金屬棒材端面 進(jìn)入該位置的圖像中。如圖4所示的傳送鏈，例如為由左至右的方向運動， 此時截取的第一端面圖像信息在兩垂直線之間，該第一端面圖像如圖2A所示；
步驟204、采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的第一端面圖像信息；
計算出該端面圖像中這20根金屬棒材的中心坐標(biāo)位置；
步驟207、通過采集的第一端面圖像的信息及提取的所有端面的中心坐 標(biāo)位置，計算金屬棒材根數(shù)達(dá)到扎捆設(shè)定值時，在傳送鏈上的第一分離位置；
通過該第一端面圖像信息，可以得到從這20根金屬棒材中分出右側(cè)5根 金屬棒材的位置，即第一分離位置；
步驟208、將分離撥臂從第一分離位置插入金屬棒材；
至此，如圖3A所示流程示意圖，下面將進(jìn)一步判斷第一分離位置是否準(zhǔn) 確，如圖3B所示，步驟如下
步驟209、根據(jù)從第一分離位置插入分離撥臂后的金屬棒材的第二端面 圖像信息，判斷第一分離位置能否分離出所需的金屬棒材根數(shù)或少于所需的 金屬棒材根數(shù)，若不能，則執(zhí)行步驟210;若可以，則執(zhí)行步驟213;
當(dāng)分離撥臂插入到計算得出的分離金屬棒材的位置后，并不一定很精確 的就分出了右側(cè)5根金屬棒材，如圖5A所示，此時由于傳送鏈?zhǔn)峭Ｖ沟模?以此時再拍攝到的第二端面圖像中為初始時的那20根金屬棒材中的棒材，或 者可能不到20根，因為由于分離撥臂的插入，右側(cè)的金屬棒材由于分離撥臂 右側(cè)邊的斜面的作用而可能就有金屬棒材不在該畫面內(nèi)了，分離撥臂的形狀 同于實施例一所述。計數(shù)圖5A所示的第二端部圖像的左側(cè)剩余的金屬棒材的 數(shù)量，即畫面中將會被留下而不被撥走的金屬棒材的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)為13根，則
12執(zhí)行步驟210;
步驟210、撤回分離撥臂，重新計算金屬棒材根數(shù)少于扎捆設(shè)定值時， 在傳送鏈上的第二分離位置；
由于上述第一分離位置不容易找出，所以可以進(jìn)一步的找到分出金屬棒 材不足5根的一個位置，不用非常精確，容易確定一些；
步驟211、將分離撥臂再次從第二分離位置插入金屬棒材；
此時，分離撥臂插入的位置一般情況下可使得圖像左側(cè)剩余的金屬棒材 的根數(shù)多余15根，若還不正確，可以重復(fù)步驟210，重新確認(rèn)該位置；
步驟212、根據(jù)從第二分離位置插入分離撥臂后的金屬棒材的第三端面 圖像信息，計數(shù)第二分離位置一側(cè)剩余的金屬棒材，確定需要再次分離的金 屬棒材的根數(shù)；
如圖5B所示，由于此時計數(shù)第二分離位置左側(cè)的金屬棒材為16根，說 明此時分出的金屬棒材不足5根，還未達(dá)到扎捆所需金屬棒材的根數(shù)，需要 再次分離出l根金屬棒材；
步驟213、利用分離撥臂將第二分離位置另一側(cè)分離的金屬棒材，移出 第三端面圖像，并在金屬棒材移出第三端面圖像的邊緣處插入擋臂；
若步驟209之后，直接執(zhí)行該步驟，則第二分離位置即第一分離位置， 第三端面圖像，即第二端面圖像；
如圖5C所示，用分離撥臂將已分出的金屬棒材移出第三端面圖像，推至 第三端面圖像的最右側(cè)，為了不使原圖像內(nèi)剩余的金屬棒材掉出畫面，在第 三端面圖像右側(cè)邊緣出插入一擋臂，擋住剩余的金屬棒材；需要注意的是， 由于金屬棒材本身是雜亂的，可能會相互纏繞，扯拽，所以分離撥臂也不可 以將金屬棒材移動太遠(yuǎn)， 一般在50至200mm左右即可；
這里，分離撥臂和擋臂的頂部尖端鑲裝有尖形硬質(zhì)合金塊，保持分離撥 臂頂端始終為一尖銳端部，以保證其耐磨損度，使得分離準(zhǔn)確。
步驟214、根據(jù)在第三端面圖像的邊緣處插入擋臂后的第四端面圖像信息，計算需要再次分離金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的第三分離位置；
如圖5D所示，該第四端面圖像中，由于有金屬棒材的跌落，所以會進(jìn)入
畫面 一部分原來畫面左側(cè)邊緣外的金屬棒材，但是該畫面右側(cè)的金屬棒材由 于之前預(yù)留出的一部分空間，很可能會出現(xiàn)單層排布的金屬棒材，此時再找
出l根金屬棒材對應(yīng)的分離位置就會非常容易；
步驟215、將分離撥臂從第三分離位置插入金屬棒材； 找到從右側(cè)分離出l根金屬棒材的第三分離位置，插入金屬棒材； 步驟216、判斷分離撥臂插入的位置是否準(zhǔn)確，若不準(zhǔn)確，則重新計算 需要再次分離金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的位置，重新插入分離撥臂，直至分離 出的金屬棒材的根數(shù)準(zhǔn)確，如圖5E所示；
步驟217、撤離位于如圖5E所示的圖像的邊緣處的擋臂； 步驟218、推離分離撥臂，移出需要再次分離的金屬棒材； 此時，分離撥臂可將金屬棒材用力拉開大于300mm以上的分離區(qū)域，等 待劈分裝置延金屬棒材的長度方向?qū)⒔饘侔舨膹念^到尾徹底分開；然后分離 撥臂撤離，與擋臂所在位置合并后，等待下一次分離金屬棒材的指示。
本實施例提供的金屬棒材自動分離方法，通過金屬棒材的圖像識別計數(shù) 技術(shù)，得到金屬棒材的具體位置信息，通過控制一個分離撥臂和一始終位于 圖像邊緣處的擋臂配合插入金屬棒材之間，找到準(zhǔn)確的插入位置，來實現(xiàn)對 金屬棒材的準(zhǔn)確的自動分離。該方法操作簡單，可避免人工分離、扎捆金屬 棒材時的不確定性因素導(dǎo)致的成捆金屬棒材的數(shù)量不精確。
如圖6所示，為本發(fā)明金屬棒材自動分離方法實施例三的流程示意圖， 具體步驟如下
步驟212 ~ 215可用下述步驟代替
步驟212'、根據(jù)從第二分離位置插入分離撥臂后的金屬棒材的第五端面 圖像信息，計數(shù)第二分離位置一側(cè)剩余的金屬棒材，確定需要再次分離的金 屬棒材的根數(shù)；
14該第五端面圖像即為上述步驟212中的第三端面圖像，即圖5B所示，此 時計數(shù)第二分離位置左側(cè)的金屬棒材為16根，說明此時分出的金屬棒材不足 5根，還未達(dá)到扎捆所需金屬棒材的根數(shù)，需要再次分離出l根金屬棒材；
步驟213'、利用分離撥臂將第二分離位置另一側(cè)分離的金屬棒材，移出 第五端面圖像，與分離撥臂一同插入第二分離位置的擋臂緩慢移動到金屬棒 材移出第五端面圖像的邊緣處；
該步驟與步驟213的不同之處是，擋臂是和分離撥臂一同插入的，在分 離撥臂移開的時候，擋臂先擋住剩余的金屬棒材，以防止分離撥臂移出畫面 時造成畫面中未計數(shù)的多層棒材的跌落而產(chǎn)生畫面外未計數(shù)鋼筋掉入畫面引 起計數(shù)誤差；然后再緩慢的將分離撥臂移動到第五端面圖像，即圖5C所示的 圖像右側(cè)邊緣處，好形成一個實際的物理空間，讓多層的金屬棒材移動，變 為單層的；
步驟214'、根據(jù)擋臂移動到第五端面圖像的邊緣處后的第六端面圖像信 息，計算需要再次分離金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的第四分離位置；
該步驟與步驟214基本一致，找出需要的金屬棒材根數(shù)的位置，可以是 1根的位置，也可能是2根，由于有一個單層的物理空間，所以很容易找到 精確的位置，該第四分離位置也即上述的第三分離位置；
步驟215'、將分離撥臂從第四分離位置插入金屬棒材。
然后再繼續(xù)執(zhí)行步驟216-218，即可完成一次金屬棒材的分離工作，并 且計數(shù)較為準(zhǔn)確，操作簡單，可避免人工分離金屬棒材時的不確定性因素導(dǎo) 致的成捆金屬棒材的數(shù)量不精確。
如圖7所示，為本發(fā)明金屬棒材自動分離裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖， 包括
釆集裝置1,用于采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的端面圖像；計算中 心2，用于通過采集裝置1采集的端面圖像的信息對金屬棒材進(jìn)行識別和計 數(shù)；計數(shù)到金屬棒材的根數(shù)達(dá)到或超過扎捆設(shè)定值時，對當(dāng)前的端面圖像中所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置進(jìn)行計算；并根據(jù)得出的所有金屬棒材端 面的中心坐標(biāo)位置，計算金屬棒材達(dá)到扎捆根數(shù)時，在傳送鏈上的分離位置； 計算中心2將分離位置信息發(fā)送給第一定位裝置31;第一定位裝置31，用于 驅(qū)動分離撥臂3移動到所需插入的任意分離位置；分離撥臂3，用于從第一 定位裝置31引導(dǎo)的分離位置插入到金屬棒材中，將金屬棒材分離。
若傳送鏈上的金屬棒材堆疊的不是很雜亂無章，層數(shù)也不是很多，即單 層或雙層，很少出現(xiàn)兩層以上的情況，則采用上述裝置對金屬棒材進(jìn)行分離， 即可達(dá)到較好的效果，但若是小尺寸的金屬棒材， 一次切分較多，堆疊成4 層或5層的情況較多，且由于很長，相互纏繞，那么僅采用上述裝置是不能 準(zhǔn)確分離金屬棒材的。
如圖8所示，為本發(fā)明金屬棒材自動分離裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖， 包括
采集裝置1,用于采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的端面圖像；計算中 心2,用于通過采集裝置1采集的端面圖像的信息對金屬棒材進(jìn)行識別和計 數(shù)；計數(shù)到金屬棒材的根數(shù)達(dá)到或超過扎捆設(shè)定值是，對當(dāng)前的端面圖像中 所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置進(jìn)行計算；并根據(jù)得出的所有金屬棒材端 面的中心坐標(biāo)位置，計算金屬棒材達(dá)到扎捆根數(shù)時，在傳送鏈上的分離位置； 位移設(shè)定裝置5,用于從計算中心2得到分離位置信息，并觸發(fā)第一定位裝 置31;第一定位裝置31，用于驅(qū)動分離撥臂3移動到所需插入的任意分離位 置；分離撥臂3，用于從第一定位裝置31引導(dǎo)的分離位置插入到金屬棒材中， 將金屬棒材分離。
用分離撥臂3插入金屬棒材的分離位置后，要判斷一下該位置是否準(zhǔn)確， 若金屬棒材本身堆疊的層次較多，且相互纏繞，則很難一次就找到一個很準(zhǔn) 確的位置對金屬棒材進(jìn)行分離，此時，還需要一個擋臂4。在計算中心2計 算得出的分離位置處，由位移設(shè)定裝置5同時還觸發(fā)第二定位裝置41，用于 驅(qū)動擋臂4和分離撥臂同時同地的插入分離位置。該擋臂4用于阻擋分離撥臂3分離后剩余的金屬棒材，以防止分離撥臂移出畫面時造成畫面中未計數(shù) 多層棒材的跌落而產(chǎn)生畫面外未計數(shù)鋼筋掉入畫面^ 1起計數(shù)誤差，便于準(zhǔn)確 計數(shù)金屬棒材，以便下次分離撥臂再次對剩余的金屬棒材進(jìn)行分離操作。設(shè)
置該擋臂4的另一個重要作用，就是在分離撥臂3分走一部分金屬棒材之后， 對于留出的一小塊物理空間，通過緩慢的移動擋臂4,可以使倚靠擋臂的附 近的金屬棒材緩慢下落，從而可以在距離擋臂4較近的空間內(nèi)，形成雙層， 甚至單層的金屬棒材，這樣可以使得分離撥臂3再對金屬棒材進(jìn)行分離時， 較為容易找準(zhǔn)分離位置，解決現(xiàn)有技術(shù)中對金屬棒材進(jìn)行自動分離時的瓶頸。
所述分離撥臂3和擋臂4的移動均由定位裝置進(jìn)行驅(qū)動。第一定位裝置 31，用于驅(qū)動分離撥臂3移動到所需插入的任意分離位置；第二定位裝置41， 用于驅(qū)動擋臂4移動到所需的任意阻擋位置。第一定位裝置31和第二定位裝 置41可以是為油缸、氣缸、步進(jìn)電機或變頻電機中的一種，或者其他任意的 可以控制分離撥臂3和擋臂4運動的定位裝置。
查找分離撥臂3和擋臂4應(yīng)該移動到傳送鏈的那個位置即停止，是靠位 移測量裝置6實現(xiàn)的。位移測量裝置6，用于檢驗第一定位裝置31和/或第 二定位裝置41是否將分離撥臂3和/或擋臂4移動到其準(zhǔn)確的插入位置，并 將該信息反饋給位移設(shè)定裝置5，來控制第一定位裝置31和/或第二定位裝 置41。該位移測量裝置6可以為碼盤、光柵、磁柵或線性電阻器，或者其他 任意可以測量位移的裝置。
最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其 限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技
術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
1權(quán)利要求
1、一種金屬棒材自動分離方法，其特征在于包括拍攝傳送鏈上的金屬棒材的第一端面圖像；對所述第一端面圖像進(jìn)行識別，計算出該圖像中包含的金屬棒材的數(shù)量和所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置；根據(jù)所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置和扎捆設(shè)定值計算所述金屬棒材根數(shù)，當(dāng)所述金屬棒材的根數(shù)達(dá)到扎捆設(shè)定值時，確定在傳送鏈上的第一分離位置；將分離撥臂從所述第一分離位置插入所述金屬棒材。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于在所述拍 攝傳送鏈上的金屬棒材的第 一端面圖像之前還包括連續(xù)采集運動的傳送鏈上所述金屬棒材的端面圖像信息，并計數(shù)所述金 屬棒材的根數(shù)；當(dāng)采集到幾個端面圖像后，所述金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值的差值在第 一數(shù)量范圍內(nèi)時，所述傳送鏈的運動速度為第一速度等級；當(dāng)計數(shù)金屬棒材根數(shù)與扎捆設(shè)定值的差值在第二數(shù)量范圍內(nèi)時，所述傳 送鏈的運動速度為第二速度等級，所述第一數(shù)值范圍大于所述第二數(shù)值范圍， 所述第一速度等級大于所述第二速度等級。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于在所 述將分離撥臂從所述第 一分離位置插入所述金屬棒材之后還包括根據(jù)從所述第 一分離位置插入所述分離撥臂后的金屬棒材的第二端面圖 像信息，判斷所述第一分離位置是否分離出所需分離的金屬棒材根數(shù)或少于 所需分離的金屬棒材根數(shù)，若不是，則撤回所述分離撥臂；重新拍攝圖像，當(dāng)所需分離的金屬棒材根數(shù)少于扎捆設(shè)定值時，計算金 屬棒材在傳送鏈上的第二分離位置；將所述分離撥臂從所述第二分離位置插入所述金屬棒材。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于在所述將 所述分離撥臂從所述第二分離位置插入所述金屬棒材之后還包括根據(jù)從所述第二分離位置插入所述分離撥臂后的金屬棒材的第三端面圖 像信息，計數(shù)所述第二分離位置一側(cè)剩余的所述金屬棒材，確定需要再次分 離的所述金屬棒材的根數(shù)；利用所述分離撥臂將所述第二分離位置另 一側(cè)分離的所述金屬棒材，移 出所述第三端面圖像，并在所述金屬棒材移出所述第三端面圖像的邊緣處插 入擋臂；根據(jù)在所述第三端面圖像的邊緣處插入擋臂后的第四端面圖像信息，計 算需要再次分離所述金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的第三分離位置； 將所述分離撥臂從所述第三分離位置插入所述金屬棒材。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于在所述將 所述分離撥臂從所述第二分離位置插入所述金屬棒材之后還包括根據(jù)從所述第二分離位置插入所述分離撥臂后的金屬棒材的第五端面圖 像信息，計數(shù)所述第二分離位置一側(cè)剩余的所述金屬棒材，確定需要再次分 離的所述金屬棒材的根數(shù)；利用所述分離撥臂將所述第二分離位置另 一側(cè)分離的所述金屬棒材，移 出所述第五端面圖像，與所述分離撥臂一同插入所述第二分離位置的擋臂緩 慢移動到所述金屬棒材移出所述第五端面圖像的邊緣處；根據(jù)所述擋臂移動到所述第五端面圖像的邊緣處后的第六端面圖像信 息，計算需要再次分離所述金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的第四分離位置；將所述分離撥臂從所述第四分離位置插入所述金屬棒材。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于在所 述將所述分離撥臂插入所述金屬棒材步驟之后還包括判斷所述分離撥臂插入的位置是否準(zhǔn)確，若不準(zhǔn)確，則重新計算需要再 次分離所述金屬棒材的根數(shù)所對應(yīng)的位置，重新插入所述分離撥臂，直至分離出的所述金屬棒材的根數(shù)準(zhǔn)確；撤離位于所述第五端面圖像的邊緣處的所述擋臂； 推動所述分離撥臂，移出需要再次分離的所述金屬棒材。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬棒材自動分離方法，其特征在于所述分離 撥臂為一三角形狀的尖銳分離裝置，其頂部為硬質(zhì)合金塊；三角形狀的所述 分離撥臂靠近剩余金屬棒材的一邊垂直于所述傳送鏈，或與所述傳送鏈傳送 方向成第一鈍角；三角形狀的所述分離撥臂靠近分離的金屬棒材的一邊與所 述傳送鏈傳送方向成第二鈍角，所述第二鈍角大于第一鈍角。
8、 一種金屬棒材自動分離裝置，其特征在于包括 采集裝置，用于采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材的端面圖像信息； 計算中心，用于對所述第一端面圖像進(jìn)行識別，計算出該圖像中包含的金屬棒材的數(shù)量和所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置；并計算所述金屬棒材在傳送鏈上的分離位置；第 一定位裝置，用于驅(qū)動所述分離撥臂移動到所需插入的任意分離位置； 分離撥臂，用于從所述分離位置插入到所述金屬棒材中，將所述金屬棒材分離。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬棒材自動分離裝置，其特征在于還包括 擋臂，用于阻擋所述分離撥臂分離后剩余的所述金屬棒材，便于準(zhǔn)確計數(shù)所 述金屬棒材。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬棒材自動分離裝置，其特征在于還包括: 第二定位裝置，用于驅(qū)動所述擋臂移動到所需的任意阻擋位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬棒材自動分離裝置，其特征在于所述第 一定位裝置為油缸、氣缸或調(diào)速電機；所述第二定位裝置為油缸、氣缸或調(diào) 速電機。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8-11所述的任一金屬棒材自動分離裝置，其特征在于 還包括位移設(shè)定裝置，獲取分離位置信息，并控制所述第一定位裝置和/或第二定位裝置的定位運動。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬棒材自動分離裝置，其特征在于還包 括位移測量裝置，用于4t瞼所述第一定位裝置和/或第二定位裝置是否將分 離撥臂和/或擋臂移動到其準(zhǔn)確的插入位置，并反饋給所述位移設(shè)定裝置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的金屬棒材自動分離裝置，其特征在于所述位 移測量裝置為碼盤、光柵、磁柵或線性電阻器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棒材生產(chǎn)線上金屬棒材自動分離方法及裝置，通過基于圖像識別技術(shù)的金屬棒材計數(shù)技術(shù)，采集拍攝的傳送鏈上的金屬棒材端面的圖像信息；通過所述第一端面圖像信息對所述金屬棒材進(jìn)行識別和計數(shù)；提取所述第一端面圖像中所有金屬棒材端面的中心坐標(biāo)位置；通過一次或多次控制一個分離撥臂或分離撥臂和擋臂插入適當(dāng)?shù)奈恢?，來實現(xiàn)對金屬棒材的端部的初步自動分離。如果再在每兩道棒材傳輸鏈的下方配以接續(xù)式的金屬棒材撥離系統(tǒng)則可以實現(xiàn)棒材的全自動分離，以便打捆。該方法操作簡單，可避免人工分離金屬棒材時的不確定性因素導(dǎo)致的成捆金屬棒材的數(shù)量不精確，而且可以提高效率，減少工人勞動強度。
文檔編號B65B57/00GK101486391SQ20081005649
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者侃 何, 兵 沈, 郭新生 申請人:北京光電技術(shù)研究所