本发明涉及机械手偏差分析，具体为一种机械手抹平用偏差分析控制系统。
背景技术：
1、在泡沫玻璃生产过程中，粉料在模盒中的抹平工序通常在进入发泡窑之前进行，主要目的是确保粉料在模盒内分布均匀，无明显的凹凸不平，以便于后续的发泡和固化过程，抹平工序是确保泡沫玻璃质量的关键步骤之一，并且随着自动化发展，抹平工序也在趋于自动化的控制。
2、目前的生产过程中抹平工序采用机械手进行抹平，然而机械手在进行抹平工序时当模盒的位置出现了偏差，机械手不能自己识别偏差并自动调节抹平的位置，并且机械手抹平的第一下，力度调整不好，会飞溅出来一些粉料造成粉尘污染的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种机械手抹平用偏差分析控制系统，用于解决上述的技术问题。
2、本发明提供了一种机械手抹平用偏差分析控制系统，包括：数据采集模块、偏差分析模块、抹平操作分析模块、执行模块、防护模块、机械手抹平组件和数据库。
3、数据采集模块，通过传感器采集设生产过程中的生产信息并将生产信息发送至数据库；生产信息包括模盒轮廓图像信息、抹平操作信息、粉料抹平状态信息和生产录像，抹平操作信息包括抹平时机械手的高度、角度、速度和力度，粉料状态信息包括抹平后粉料的粉料平整信息和粉料结块信息。
4、偏差分析模块，用于对设备生产过程中的生产信息进行控制分析，具体为：获取模盒状态信息，模盒状态信息为输送、待抹平、已抹平，基于数据库中状态信息为待抹平的模盒轮廓图像信息，对待抹平模盒多方位的轮廓图像进行分析得到待抹平模盒的三维图像，设定一个模盒基础位置三维图像，将当前待抹平模盒的三维图像与模盒基础位置三维图像进行重合比对得到当前待抹平模盒的三维图像的偏移量；对当前待抹平模盒的三维图像的偏移量进行分析，得到当前待抹平模盒的各方向偏移尺寸参数并将各方向偏移尺寸参数发送至抹平操作分析模块。
5、作为本发明的一种优选实施方式，对当前待抹平模盒的三维图像的偏移量进行分析，其具体分析方式为：
6、获取当前待抹平模盒的三维图像的偏移量，偏移量包括尺寸偏移量、角度偏移量和高度偏移量；把尺寸偏移量、角度偏移量和高度偏移量三者进行归一化处理并取其数值；依据公式py=l×b1+α×b2+h×b3得到当前待抹平模盒的三维图像的偏移指数py；其中，l、α和h分别表示为尺寸偏移量、角度偏移量和高度偏移量；b1、b2和b3均为预设的权重因子，取值分别为0.29、0.25、0.46；设定一个偏移指数阈值，将当前待抹平模盒的三维图像的偏移指数与偏移指数阈值进行对比，若当前待抹平模盒的三维图像的偏移指数超过偏移指数阈值，则将相应的待抹平模盒记为异常模盒，反之则得出相应待抹平模盒的各方向偏移尺寸参数。
7、抹平操作分析模块，用于对偏差分析模块发送的各方向偏移尺寸参数进行操作分析得到抹平前操作信息，根据抹平前操作信息生成相应的执行信息并将执行信息发送至执行模块；从数据库中获取抹平后的粉料抹平状态信息，对粉料抹平状态进行分析得到粉料抹平质量，设定一个粉料抹平质量阈值，将当前粉料抹平质量与粉料抹平质量阈值进行对比，若粉料抹平质量低于粉料抹平阈值则对抹平中操作信息进行分析得到相应的优化参数，并将优化参数上传至数据库。
8、作为本发明的一种优选实施方式，对粉料抹平状态进行分析，其具体分析方式为：
9、获取抹平后粉料的粉料平整信息和粉料结块信息，对平整信息进行分析，设定一个参照高度，获取多个抹平后粉料的高度，将多个抹平后粉料的高度与设定的参照高度进行作比得到抹平后粉料的粉料平面热力图，设定一个参考高度区间，将处于参考高度区间内的高度设定为一种颜色，记为合格区域，反之，将超过参考高度区间的高度设为另一种颜色，记为不合格区域，将不合格区域与合格区域进行作比得到抹平后粉料的粉料平整信息的平整影响值；对粉料结块信息进行分析，对粉料中的块状粉料进行识别并获取块状粉料的尺寸，设定一个块状粉料的尺寸阈值，将超过尺寸阈值的块状粉料尺寸并记为不合格块状粉料，统计不合格块状粉料的数量并记为不合格粉块数值；将平整影响值和不合格粉块数值进行归一化处理并取其数值；依据公式得到粉料抹平质量影响值fl；其中m和k分别表示平整影响值和不合格粉块数值，表示为设定的不合格粉块参考数值；s1和s2均为预设的权重因子，取值分别为0.436和0.564。
10、作为本发明的一种优选实施方式，对抹平中操作信息进行分析，其具体分析方式为：
11、基于生产录像提取抹平操作步骤录像，对抹平的操作进行识别提取抹平的第一下抹平动作，基于第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况，当第一下抹平动作对应的抹平操作步骤录像中粉料产生飞溅则提取抹平中操作信息并获取粉料飞溅高度，操作信息包括抹平时机械手的高度、角度、速度和力度；设定一个机械手的基准高度，将产生飞溅时的机械手的高度与基准高度作比得到高度差值，同理，得到将产生飞溅时的机械手的角度、速度和力度对应的角度差值、速度差值和力度差值；将产生飞溅时的机械手的高度差值、角度差值、速度差值和力度差进行归一化处理并取其数值，依据公式φ=t׃1+γ׃2+s׃3+g׃4得到抹平操作信息参数φ；其中，t、γ、s和g分别表示为高度差值、角度差值、速度差值和力度差值；ƒ1、ƒ2、ƒ3、ƒ4均为预设的权重因子，取值分别为0.15、0.13、0.31、0.41；从数据库中提取多个历史抹平操作的抹平操作信息参数，将多个历史抹平操作的抹平操作信息参数进行计算求平均值得到历史抹平操作的抹平操作信息参数均值，将抹平操作信息参数均值记为参考操作信息参数，对抹平操作信息参数进行调节，得到调节后粉料飞溅高度，将调节后粉料飞溅高度与调节前粉料飞溅高度进行对比，当将调节后粉料飞溅高度小于调节前粉料飞溅高度，则将调节后粉料飞溅高度对应的抹平操作信息参数调节作为对应的优化参数。
12、执行模块，用于接收对抹平操作分析模块发送的操作信息并通过机械手抹平组件结构进行相应的执行。
13、作为本发明的一种优选实施方式，执行模块还包括防护模块，防护模块用于对第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况进行分析，得到相应的防护信息，具体为：基于第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况，若粉料产生飞溅现象则对粉料飞溅高度进行获取，将模盒的高度设为飞溅高度阈值，将当前粉料飞溅高度与飞溅高度阈值进行对比，若当前粉料飞溅高度大于飞溅高度阈值，则将当前粉料飞溅记为异常飞溅并生成相应的防护信息，根据防护信息进行相应的防护执行操作，防护信息包括但不限于飞溅挡板和除尘器。
14、作为本发明的一种优选实施方式，执行模块还包括机械手抹平组件，机械手抹平组件用于接收执行模块的操作信息并根据操作信息进行相应的动作。
15、机械手抹平组件包括机械手底座，机械手底座下端的四角均固定安装有安装脚盘，机械手底座的上表面转动连接有旋转底座，旋转底座的上端转动连接有第一机械臂，第一机械臂的端部转动连接有第二机械臂，旋转底座、第一机械臂和第二机械臂的外表面均连接有驱动电机，第二机械臂的外表面固定连接有电气箱，第二机械臂的端部固定安装有安装卡座a，安装卡座a的侧面螺栓连接有安装卡座b，安装卡座b的外表面设置有抹平盘固定座，抹平盘固定座的外表面螺栓连接有粉料抹平盘，粉料抹平盘的端部固定连接有多个粉料抹平齿，多个粉料抹平齿呈线性均匀分布，第二机械臂靠近端部的外表面安装有图像采集器。
16、机械手底座连接有安装脚盘,通过螺栓将机械手抹平组件的安装脚盘与设备固定，当机械手抹平组件根据操作信息进行相应的动作时，旋转底座与第一机械臂以及第一机械臂与第二机械臂均转动连接，并且旋转底座、第一机械臂和第二机械臂的外表面均连接有驱动电机，驱动电机可以驱动第一机械臂与第二机械臂的转动动作，安装卡座a和安装卡座b通过螺栓进行固定，通过抹平盘固定座与粉料抹平盘的螺栓连接，并且粉料抹平盘连接有多个粉料抹平齿，第二机械臂可以驱动粉料抹平盘对模盒内的分料进行抹平，同时，抹平操作时，第二机械臂连接有图像采集器,图像采集器对抹平操作的过程进行图像记录。
17、数据库，用于存储数据采集模块模盒轮廓图像信息、抹平操作信息、粉料抹平状态信息，并存储生产录像。
18、本发明提供的技术方案中，与现有技术相比，有益效果是：
19、1.本发明通过对待抹平模盒多方位的轮廓图像进行分析得到待抹平模盒的三维图像，再通过对当前待抹平模盒的三维图像的偏移量进行分析，得到当前待抹平模盒的各方向偏移尺寸参数并将各方向偏移尺寸参数发送至抹平操作分析模块，然后通过抹平操作分析模块得到相应的优化参数并通过执行模块进行执行，机械手能自己识别偏差并自动调节抹平的位置，减少粉料飞溅出来的几率。
20、2.本发明通过第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况进行分析得到粉料飞溅情况对应的防护信息，并通过防护信息进行相应的防护执行操作，减少粉料飞溅的污染性，保障生产环境的洁净度。
1.一种机械手抹平用偏差分析控制系统，包括数据采集模块、执行模块和数据库，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种机械手抹平用偏差分析控制系统，其特征在于，所述对当前待抹平模盒的三维图像的偏移量进行分析，其具体分析方式为：
3.根据权利要求1所述的一种机械手抹平用偏差分析控制系统，其特征在于，所述对粉料抹平状态进行分析，其具体分析方式为：
4.根据权利要求3所述的一种机械手抹平用偏差分析控制系统，其特征在于，所述对抹平中操作信息进行分析，其具体分析方式为：
5.根据权利要求1所述的一种机械手抹平用偏差分析控制系统，其特征在于，所述执行模块还包括防护模块，防护模块用于对第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况进行分析，得到相应的防护信息，具体为：基于第一下抹平动作提取抹平操作步骤录像中粉料飞溅情况，若粉料产生飞溅现象则对粉料飞溅高度进行获取，将模盒的高度设为飞溅高度阈值，将当前粉料飞溅高度与飞溅高度阈值进行对比，若当前粉料飞溅高度大于飞溅高度阈值，则将当前粉料飞溅记为异常飞溅并生成相应的防护信息，根据防护信息进行相应的防护执行操作。
6.根据权利要求1所述的一种机械手抹平用偏差分析控制系统，其特征在于，所述执行模块还包括机械手抹平组件，机械手抹平组件用于接收执行模块的操作信息并根据操作信息进行相应的动作；
