[发明专利]挤压生产接料装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业产品在线检测技术及其装置，特别是一种挤压生产小直径或其它小尺寸物料时的在线检测接料装置。 

背景技术

挤压成型是在陶瓷、冶金(包括硬质合金)等行业广泛使用的一种成型工艺，通常采用的接料方式为：1)倾斜接料，即将接料舟皿放在倾斜的料架上，由输送带将接料舟皿依次逐个移动，同时挤压机采用倾斜挤压方式，该倾斜料架的角度与挤压机倾斜角度成一定对应关系；2)水平接料，即将接料舟皿放在水平的料架上，同时挤压机也采用水平挤压，由输送带将接料舟皿依次逐个移动。采用上述两种方法挤压直径较小(￠2mm以下)或其它小规格尺寸的硬质合金产品时，常常由于输送带移动速度与挤压机挤出速度不同步，都会使挤出的产品卷在一起(堆积)或被拉断。为了解决挤压产品被拉断或堆积的问题，我们曾合作研究成功“应用机器视觉系统的挤压机调速系统”，如附图1所示，该系统通过摄像机对挤压机挤出的棒料逐幅拍照，机器视觉图像处理器接收照片并数字化处理后传给PLC主机，PLC主机按编制的软件程序处理后发出调整挤压机挤压速度的指令，(基于机器视觉的挤压机调速系统，PLC&FA，2005年7月)。该技术用于生产后我们发现，通过软件程序调整挤压速度，时常会短暂出现挤压速度和传送带的运行速度不同步的技术问题，使挤压产品被拉细或挤粗，外形尺寸发生变化，甚至出现裂纹，挤压细小产品时更是如此；接料装置只采用一条接料传送带，后续的接料舟皿仍沿用人工放到传送带上的方法，无法确保接料舟皿的中轴线与传送带的中轴线重合，常常使刚挤出时呈悬空自由落下的很软的挤压产品出现左右扭动，发生扭转变形，使得产品出现内外的裂纹，及外观出现波纹线，外观品质差，而且，尺寸越细的产品扭转变形越明显。 

发明内容

本发明目的就是为了克服上述已有技术在挤压生产小直径或其它小尺寸物料时存在的技术缺陷，提供一种采用在线检测技术保持挤出产品的稳定形态的挤压生产接料装置，适合大批量小直径或其它小规格尺寸产品，特别是硬质合金产品的生产，能够保证产品内外部质量，同时降低操作者的劳动强度。 

本发明以上述基于机器视觉的挤压机调速系统为基础，采用如下技术方案： 

本发明的挤压生产接料装置包括CCD摄像机，高频光源，机器视觉图像处理器，PLC主机，伺服电机，水平传送带，带V形接料槽的舟皿。CCD摄像机对挤 压机的挤压头挤出的棒料逐幅拍照，高频光源为CCD摄像机提供背景光，机器视觉图像处理器接收CCD摄像机拍摄的照片并进行数字化处理，PLC主机通过串行总线接收机器视觉图像处理器传来的数据，根据历史图像数据和当前图像数据的综合分析判断挤压出产品的形态是否在允许的偏差范围内，并向伺服电机发出同步调速控制指令，伺服电机根据接收的PLC主机调速控制指令驱动前面的一条水平传送带，若干个带V形接料槽的舟皿在具有同一中轴线的2台水平传送带上运动，同时舟皿是由后面一条水平传送带以一定速度向前面的一条水平传送带输送的，带V形接料槽的舟皿由水平传送带两侧均匀设置的若干对限位挡块定位于水平传送带的中轴线上，水平传送带的中轴线与挤压机挤压头的中轴线处于同一垂直平面内，挤压机的挤压头相对水平方向呈一倾角向下挤料，CCD摄像机和高频光源分别设置在挤出的棒料的两侧，它们的中心轴线位于同一直线上。 

本发明在实施时优选具有明显的黑白特征，适于灰度边缘检测的黑白型面阵CCD摄像机和LED光源作摄像机背景光高频光源。 

本发明在实施时机器视觉图像处理器优选具有亚象素级精度的嵌入式图像处理系统。 

本发明在实施时PLC主机设有可自由切换的手动模式和自动模式控制程序，以及参数查看和报警程序，并以触摸屏作人机界面，将手动、自动、参数查看、报警界面汇集在一块触摸屏上。 

本发明在实施时伺服电机优选交流伺服电机，直流电机优选为直流调速电机。 

本发明在实施时伺服电机的减速传动方式优选为通过减速箱驱动齿形小带轮，齿形小带轮再通过同步齿形带驱动齿形大带轮，齿形大带轮再通过与其共轴的传送带的主动轮驱动水平传送带。直流电机的减速传动方式优选为由齿形小带轮通过同步齿形带驱动齿形大带轮，齿形大带轮再通过与其共轴的传送带的主动轮同步驱动水平传送带。