[go: up one dir, main page]

RU2832590C1 - System of technical vision of robotic complex "robot-seamstress" - Google Patents

System of technical vision of robotic complex "robot-seamstress" Download PDF

Info

Publication number
RU2832590C1
RU2832590C1 RU2024107889A RU2024107889A RU2832590C1 RU 2832590 C1 RU2832590 C1 RU 2832590C1 RU 2024107889 A RU2024107889 A RU 2024107889A RU 2024107889 A RU2024107889 A RU 2024107889A RU 2832590 C1 RU2832590 C1 RU 2832590C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
robot
technical
sewing
technical vision
vision system
Prior art date
Application number
RU2024107889A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Амирханович Бекмансуров
Расим Наилевич Ахтямов
Дамир Ряшидович Исхаков
Айдар Альбертович Уриев
Андрей Александрович Абрамов
Муса Музагитович Галимов
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис"
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис" filed Critical Автономная некоммерческая организация высшего образования "Университет Иннополис"
Application granted granted Critical
Publication of RU2832590C1 publication Critical patent/RU2832590C1/en

Links

Abstract

FIELD: sewing.
SUBSTANCE: claimed invention relates to automated systems of sewing production, namely to system of technical vision of robotic complex "Robot-seamstress" for processing sections of garments, comprising a vision camera mounted on a table of a robotic complex on an L-shaped stand with the possibility of being moved by changing the position of the stand, wherein the technical vision camera performs detection, automatic control and analysis of the arrangement of parts in the scanning zone, and the illumination lamp of the contour of the lower surface of the parts, placed on the upper part of the table with the possibility of extension, wherein said vision system is connected with control elements connected to said robot and connected with stack pickup mechanism and overlock.
EFFECT: automated system of sewing production is disclosed.
4 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

Заявленное изобретение относится к автоматизированным системам швейного производства, а именно к компонентам швейного робототехнического комплекса, а именно к системе технического зрения.The claimed invention relates to automated sewing production systems, namely to components of a sewing robotic complex, namely to a technical vision system.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Из уровня техники известна является система визуального позиционирования и автоматического шитья (см. CN109355812A, опубл. 19.02.2019) (1), который содержит модуль получения изображений для получения изображений вышитых образцов, подлежащих шитью, модуль обработки данных для получения полученных изображений вышитых образцов, выполнения обработки изображений для получения путей шитья, расчета координат для шитья в соответствии с к путям шитья и преобразованию путей шитья и координатных позиций для шитья в заранее отформатированные файлы для отправки, швейный модуль для приема файлов предварительно заданного формата и завершения шитья вышитых образцов в соответствии с путями шитья и координатными позициями для вшивания предварительно отформатированные файлы.A visual positioning and automatic sewing system is known from the prior art (see CN109355812A, published 19.02.2019) (1), which comprises an image receiving module for receiving images of embroidered samples to be sewn, a data processing module for receiving the received images of embroidered samples, performing image processing to obtain sewing paths, calculating coordinates for sewing in accordance with the sewing paths and converting the sewing paths and coordinate positions for sewing into pre-formatted files for sending, a sewing module for receiving files of a predetermined format and completing sewing of the embroidered samples in accordance with the sewing paths and coordinate positions for sewing in the pre-formatted files.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства по мнению заявителя является система перекрытия изделий с использованием компьютерного зрения (см. KR102629757B1, опубл. 29.01.2024) (2), которая использует эталонные изображения при пошиве деталей одежды, включает в себя контрольный стол, на котором размещаются два или более сшитых изделия одинаковой формы и размера; Робот для захвата швейного материала, установленный на испытательном столе или вне испытательного стола и снабженный на конце захватом для захвата швейного материала (Obj2). В систему также включена камера, установленная на роботе захвата швейного материала, для фотографирования верхней поверхности контрольного стола и двух или более швейных материалов (Obj1, Obj2), размещенных на верхней поверхности контрольного стола; блок вычисления положения внутри изображения для каждого швейного материала, который обрабатывает изображение, снятое камерой, для расчета координат центра и углов поворота двух или более швейных материалов (Obj1, Obj2), включенных в изображение; блок установки эталонного швейного материала, который устанавливает один из швейных материалов (Obj1, Obj2) в качестве эталонного швейного материала (Obj1), чтобы переместить захват робот, захватывающего швейный материал, на швейный материал (Obj2), отличный от эталонного швейного материала (Obj1), швейный материал (Obj2), к которому должен перемещаться захват и первый блок вычисления значения коррекции положения робота, который вычисляет разность координат положения и разность углов поворота между ними. Регулируя положение захвата с помощью разности координат положения и разницы углов поворота, вычисленных первым блоком вычисления значения коррекции положения робота, захват используется для регулировки положения захвата в соответствии с швейным материалом, отличным от эталонного. швейный материал Obj1 регулируют положение захвата с помощью разности координат положения и разницы углов поворота, вычисленных вторым блоком вычисления значения коррекции положения робота, для сравнения швейного материала Obj2, удерживаемого захватом, и эталонного.The closest analogue of the claimed device, in the applicant's opinion, is a system for overlapping articles using computer vision (see KR102629757B1, published on 29.01.2024) (2), which uses reference images when sewing clothing parts, includes a test table on which two or more sewn articles of the same shape and size are placed; a robot for gripping sewing material, installed on the test table or outside the test table and equipped with a gripper for gripping sewing material (Obj2) at the end. The system also includes a camera installed on the sewing material gripping robot for photographing the upper surface of the test table and two or more sewing materials (Obj1, Obj2) placed on the upper surface of the test table; an intra-image position calculation unit for each sewing material, which processes the image captured by the camera to calculate the coordinates of the center and the rotation angles of two or more sewing materials (Obj1, Obj2) included in the image; a reference sewing material setting unit that sets one of the sewing materials (Obj1, Obj2) as a reference sewing material (Obj1) to move the robot gripper gripping the sewing material to a sewing material (Obj2) different from the reference sewing material (Obj1), the sewing material (Obj2) to which the gripper is to move, and a first robot position correction value calculation unit that calculates a position coordinate difference and a rotation angle difference between them. By adjusting the gripper position using the position coordinate difference and the rotation angle difference calculated by the first robot position correction value calculation unit, the gripper is used to adjust the gripper position according to the sewing material different from the reference. The sewing material Obj1 is adjusted to the gripper position using the position coordinate difference and the rotation angle difference calculated by the second robot position correction value calculation unit to compare the sewing material Obj2 held by the gripper and the reference.

Наиболее близкий аналог предложенный в (2) имеет ряд недостатков, поскольку система слишком сложна в исполнении, управлении и использовании.The closest analogue proposed in (2) has a number of disadvantages, since the system is too complex to implement, manage and use.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническим результатом изобретения является создание простой в реализации, управлении и обслуживании системы технического зрения робототехнического комплекса "Робот-швея".The technical result of the invention is the creation of a simple to implement, manage and maintain technical vision system of the robotic complex "Robot Seamstress".

Технический результат достигается посредством создания системы технического зрения робототехнического комплекса "Робот-швея", содержащей установленную на столе робототехнического комплекса на Г-образной стойке с возможностью перемещения за счёт изменения положения стойки камеру технического зрения и светильник подсветки, размещенный на верней части стола с возможностью выдвижения, при этом система технического зрения соединена с элементами управления к коллаборативного робота, которые соединены с механизмом забора из стопки и оверлоком.The technical result is achieved by creating a technical vision system for the "Robot Seamstress" robotic complex, containing a technical vision camera installed on the table of the robotic complex on an L-shaped stand with the ability to move due to a change in the position of the stand and a backlight placed on the upper part of the table with the ability to extend, wherein the technical vision system is connected to the control elements of the collaborative robot, which are connected to the stack pickup mechanism and the overlock.

В предпочтительном варианте выполнения Г-образная стойка состоит из вертикальной и консольной балок, соединенных подкосом, в верхней части установлена поперечина с держателем камеры технического зрения.In a preferred embodiment, the L-shaped stand consists of a vertical and cantilever beam connected by a brace; a crossbar with a holder for a technical vision camera is installed in the upper part.

В предпочтительном варианте выполнения Г-образная стойка кронштейны крепления камеры выполнены с возможностью регулировки положения и направления.In a preferred embodiment, the L-shaped stand and camera mounting brackets are designed to allow adjustment of position and direction.

В предпочтительном варианте выполнения Г-образная стойка элементы управления коллаборативного робота включают контроллер коллаборативного робота, коммутатор, мини ПК.In a preferred embodiment, the L-shaped stand controls the collaborative robot include a collaborative robot controller, a switch, and a mini PC.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором:The essence of the invention is explained by the drawing, in which:

Фиг. 1 - общий вид системы технического зрения робототехнического комплекса "Робот-швея";Fig. 1 - general view of the technical vision system of the robotic complex "Robot-seamstress";

Фиг. 2 - общий вид светильника подсветки контура робототехнического комплекса "Робот-швея";Fig. 2 - general view of the contour illumination lamp of the robotic complex "Robot-seamstress";

Фиг. 3 - схема системы технического зрения робототехнического комплекса "Робот-швея".Fig. 3 - diagram of the technical vision system of the robotic complex "Robot-seamstress".

Позиции на фиг. 1 обозначают следующее:The positions in Fig. 1 denote the following:

1 - вертикальная балка;1 - vertical beam;

2 - консольная балка;2 - cantilever beam;

3 - подкос;3 - brace;

4 - поперечина;4 - crossbar;

5 - камера RGB;5 - RGB camera;

6 - коллаборативный робот;6 - collaborative robot;

7 - контроллер коллаборативного робота;7 - collaborative robot controller;

8 - шкаф силового управления;8 - power control cabinet;

9 - коммутатор;9 - switch;

10 - мини ПК;10 - mini PC;

11 - клавиатура, мышь;11 - keyboard, mouse;

12 - монитор;12 - monitor;

13 - оверлок;13 - overlock;

14 - механизм забора из стопки ;14 - stack pick-up mechanism;

15 - подсветка из-под стола и датчик наличия ткани.15 - under-table lighting and fabric presence sensor.

Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.These drawings do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of options for implementing this technical solution, but represent only illustrative material of a particular case of its implementation.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯEMBODIMENT OF THE INVENTION

Заявленная система технического зрения является частью робототехнического комплекса «Робот-швея» (далее - РТК), предназначенного для автоматизации обработки (обмётывания) срезов текстильных материалов при изготовлении швейных изделий.The declared technical vision system is part of the robotic complex "Robot-seamstress" (hereinafter - RTC), designed to automate the processing (overcasting) of textile material cuts in the manufacture of garments.

РТК содержит стол, на котором размещены механизм забора из стопки (14), коллаборативный робот (6), оверлок (13). РТК снабжен системой технического зрения, размещенной на стойке (1), которая крепится к столу, светильником подсветки для освещения нижней поверхности детали (15), сменным прижимом, присоединяемым к коллаборативному роботу и системой управления, шкафом силового энергоснабжения и шкафом управления .The RTC contains a table on which a stack pick-up mechanism (14), a collaborative robot (6), and an overlock (13) are placed. The RTC is equipped with a machine vision system placed on a stand (1) that is attached to the table, a backlight for illuminating the lower surface of the part (15), a replaceable clamp attached to the collaborative robot and a control system, a power supply cabinet, and a control cabinet.

РТК производит забор детали из стопки, определение контура системой технического зрения (СТЗ), подачу детали роботом к рабочему органу оверлока, обработку края и перемещение изделия на следующие операции. Цикл обметывания состоит и следующей последовательности операций:The RTC takes the part from the stack, defines the contour using the machine vision system (MVS), feeds the part to the overlock working element using the robot, processes the edge and moves the product to the next operations. The overcasting cycle consists of the following sequence of operations:

1) Оператор укладывает стопку деталей приемную зону;1) The operator places a stack of parts in the receiving area;

2) Оператор с помощью кнопочного поста запускает РТК в атоматическом режиме. Деталь с помощью механизма забора из стопки перемещается в зону сканирования СТЗ;2) The operator starts the RTK in automatic mode using a push-button post. The part is moved from the stack to the scanning zone of the STS using a mechanism for picking up the part from the stack;

3) В зоне сканирования детали. Производится сканирование и распознавание контура системой технического зрения (СТЗ);3) In the part scanning zone. Scanning and contour recognition is performed by the machine vision system (MVS);

4) Робот осуществляет прижим детали с учетом ее ориентации;4) The robot presses the part taking into account its orientation;

5) Далее робот производит перемещение детали в рабочую зону оверлока;5) Next, the robot moves the part into the overlock working area;

6) Оверлок обметывает деталь по необходимому контуру, срезая излишки ткани;6) The overlock machine overcasts the piece along the required contour, cutting off excess fabric;

7) Готовая деталь перемещается роботом с помощью прижима на следующий стол на дальнейшие операции.7) The finished part is moved by the robot using a clamp to the next table for further operations.

Система технического зрения обеспечивает обнаружение, автоматический контроль и анализ расположения объектов (деталей) в зоне сканирования. Внешний вид системы показан на фиг. 1.The machine vision system provides detection, automatic control and analysis of the location of objects (parts) in the scanning zone. The external appearance of the system is shown in Fig. 1.

Система выполнена на комбинированной основе и представляет из себя Г-образную стойку, состоящую из вертикальной (1) и консольной (2) балок, соединенных подкосом (3), в верхней части установлена поперечина (4) с держателем RGB-камеры (5). Кронштейны крепления камеры предусматривают возможность регулировки положения и направления.The system is made on a combined basis and is an L-shaped stand consisting of a vertical (1) and cantilever (2) beams connected by a brace (3), in the upper part a crossbar (4) with a holder for an RGB camera (5) is installed. The camera mounting brackets provide the ability to adjust the position and direction.

Светильник подсветки контура служит для освещения нижней поверхности детали и обеспечения контраста контура для работы системы технического зрения. Светильник стоит из корпуса, внутри которого проложены управляемые светодиодные ленты. Предусмотрена регулировка яркости света. Светильник устанавливается в верхней части стола и мажет выдвигаться для обслуживания. Внешний вид светильника показан на фиг. 2.The contour illumination lamp serves to illuminate the lower surface of the part and provide contour contrast for the operation of the machine vision system. The lamp consists of a housing, inside which controlled LED strips are laid. Light brightness adjustment is provided. The lamp is installed in the upper part of the table and can be pulled out for maintenance. The appearance of the lamp is shown in Fig. 2.

Система технического зрения соединена с элементами управления коллаборативного робота (6), которые соединены с механизмом забора из стопки (14) и оверлоком (13).The vision system is connected to the control elements of the collaborative robot (6), which are connected to the stack pick-up mechanism (14) and the overlock (13).

Элементы управления коллаборативного робота включают контроллер коллаборативного робота (7), коммутатор (9), мини ПК (10), снабженные клавиатурой, мышью (11), монитором (12). Питание регулируется шкафом силового управления (8).The collaborative robot control elements include the collaborative robot controller (7), switch (9), mini PC (10) equipped with a keyboard, mouse (11), monitor (12). Power is regulated by the power control cabinet (8).

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕINDUSTRIAL APPLICATION

Предложенная система технического зрения робототехнического комплекса "Робот-швея" предназначена для применения в швейном производстве.The proposed technical vision system of the robotic complex "Robot-seamstress" is intended for use in sewing production.

Claims (4)

1. Система технического зрения робототехнического комплекса «Робот-швея» обработки срезов швейных изделий, содержащая камеру технического зрения, установленную на столе робототехнического комплекса на Г-образной стойке с возможностью перемещения за счёт изменения положения стойки, при этом камера технического зрения осуществляет обнаружение, автоматический контроль и анализ расположения деталей в зоне сканирования, и светильник подсветки контура нижней поверхности деталей, размещенный на верхней части стола с возможностью выдвижения, при этом система технического зрения соединена с элементами управления, присоединенными к коллаборативному роботу и соединенными с механизмом забора из стопки, и оверлоком.1. The technical vision system of the robotic complex "Robot-seamstress" for processing sections of garments, containing a technical vision camera installed on the table of the robotic complex on an L-shaped stand with the ability to move due to a change in the position of the stand, wherein the technical vision camera detects, automatically monitors and analyzes the location of parts in the scanning zone, and a lamp for illuminating the contour of the lower surface of the parts, placed on the upper part of the table with the ability to slide out, wherein the technical vision system is connected to control elements attached to the collaborative robot and connected to the stack pickup mechanism and the overlock. 2. Система технического зрения по п.1, отличающаяся тем, что Г-образная стойка состоит из вертикальной и консольной балок, соединенных подкосом, в верхней части установлена поперечина с держателем камеры технического зрения.2. The technical vision system according to item 1, characterized in that the L-shaped stand consists of a vertical and cantilever beam connected by a brace, and a crossbar with a holder for the technical vision camera is installed in the upper part. 3. Система технического зрения по п.2, отличающаяся тем, что держатель камеры технического зрения выполнен в виде кронштейна крепления с возможностью регулировки положения и направления камеры технического зрения.3. The machine vision system according to item 2, characterized in that the machine vision camera holder is made in the form of a mounting bracket with the ability to adjust the position and direction of the machine vision camera. 4. Система технического зрения по п.1, отличающаяся тем, что элементы управления коллаборативного робота включают контроллер коллаборативного робота, коммутатор, мини-ПК.4. The technical vision system according to item 1, characterized in that the control elements of the collaborative robot include a collaborative robot controller, a switch, and a mini-PC.
RU2024107889A 2024-03-26 System of technical vision of robotic complex "robot-seamstress" RU2832590C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2832590C1 true RU2832590C1 (en) 2024-12-25

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2347025C2 (en) * 2007-04-16 2009-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУ ВПО "РГУТиС") Sewing manufacturing system
US20190389069A1 (en) * 2018-06-26 2019-12-26 Fanuc America Corporation Augmented reality visualization for robotic picking system
EP3847617A1 (en) * 2018-09-04 2021-07-14 Fastbrick IP Pty Ltd Vision system for a robotic machine
CN116079734A (en) * 2023-02-01 2023-05-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Assembly control system and method of cooperative robot based on double-vision detection
WO2023116129A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 广东省科学院智能制造研究所 Compliant force control method and system for collaborative robot
KR20230134704A (en) * 2022-03-15 2023-09-22 주식회사 주원이앤에스 Automatic overlock sewing apparatus for clothing part fabric
CN117021121A (en) * 2023-10-09 2023-11-10 浪潮(山东)计算机科技有限公司 Automatic memory bank installation equipment and method based on machine vision

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2347025C2 (en) * 2007-04-16 2009-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУ ВПО "РГУТиС") Sewing manufacturing system
US20190389069A1 (en) * 2018-06-26 2019-12-26 Fanuc America Corporation Augmented reality visualization for robotic picking system
EP3847617A1 (en) * 2018-09-04 2021-07-14 Fastbrick IP Pty Ltd Vision system for a robotic machine
WO2023116129A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 广东省科学院智能制造研究所 Compliant force control method and system for collaborative robot
KR20230134704A (en) * 2022-03-15 2023-09-22 주식회사 주원이앤에스 Automatic overlock sewing apparatus for clothing part fabric
CN116079734A (en) * 2023-02-01 2023-05-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Assembly control system and method of cooperative robot based on double-vision detection
CN117021121A (en) * 2023-10-09 2023-11-10 浪潮(山东)计算机科技有限公司 Automatic memory bank installation equipment and method based on machine vision

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2997390B2 (en) Computerized sewing machine
US9840795B2 (en) Device and method for acquiring and processing measurement quantities in a sewing machine
US4860675A (en) Automatic quilting machine for specialized quilting of patterns which can be controlled by a remote joy stick and monitored on a video screen
US5790687A (en) Method and apparatus for the optical determination of the orientation of a garment workpiece
US5012752A (en) Work piece setting apparatus with pattern matching
CN104727022A (en) Overlapping sewing device and method
RU2832590C1 (en) System of technical vision of robotic complex "robot-seamstress"
WO2024055202A1 (en) Systems and methods for sewing and un-wrinkling fabrics
CN101314891B (en) Buttonholing machine
CN111575920A (en) Full-automatic vision serging machine
WO2021005840A1 (en) Sewing system and sewing machine
JP2670491B2 (en) Flexible cloth merging device
US12448711B2 (en) Sewing machine
CN106245239B (en) Clamping mechanism and sewing machine with same
CN1097119C (en) Flat linking lockstitch sewing machine with misplacement sewing preventer for plaiting and edging sewing
RU2844094C1 (en) “robot-seamstress” robotic system control system
JP7093217B2 (en) Sewing system
US20070227425A1 (en) Cloth-holder frame transfer apparatus for sewing machine
US5119746A (en) Sewing method and apparatus for overedge sewing
JP2024077366A (en) Sewing System
RU2836073C1 (en) Robotic system "robot-seamstress"
JP2002273078A (en) Linking method of plain knit fabric and linking device of plain knit fabric
CN111926470A (en) Sewing machine
JP6974211B2 (en) Parts mounting machine
JP2850222B2 (en) Quilting method