[发明专利]基于智能相机的柔性振动传输系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动输送机，具体涉及一种基于智能相机的柔性振动传输系统及其工作方法。

背景技术

振动传输系统是自动装配技术的重要组成部分之一。工件的传输在自动装配中扮演着重要的角色。调查显示，超过50%的制造总成本来自于装配，而装配成本中超过30%用于工件传输。振动料斗是自动加工和自动装配中使用最多的自动供料装置。在自动化的装配生产线上，振动料斗的用途主要有三个，储料、供料和定向，其中最重要的功能就是对工件的自动定向。在自动装配系统中，必须保证工件的姿态正确，为此在输送工件时需要采用适当的定向机构。传统的定向机构有挡板、斜坡、沟槽、缺口、轨道、台阶等多种。当输送一种新的工件时，振动料斗需离线处理，定向机构需再加工。传统振动料斗主要应用于中批量和大批量生产，因为振动料斗的加工成本很高，且再加工的停工时间很长。这种生产方式显然难以满足现代社会对设备快速适应性的要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高度自动化的基于智能相机的柔性振动传输系统及其工作方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的基于智能相机的柔性振动传输系统，包括振动料斗、智能相机、控制电路、电磁阀和喷气嘴，所述振动料斗具有内螺旋槽料盘，所述喷气嘴固定于料盘的出料口处并朝向料盘内，所述智能相机固定于料盘出料口上方，所述智能相机的图像采集区域位于料盘上出料口的内侧，所述智能相机连接到控制电路和图像处理终端，所述控制电路连接到电磁阀的控制端，所述电磁阀串联于气源与喷气嘴之间。

进一步地，所述图像采集区域覆盖有低反光系数的黑色涂料，从而增加工件图像的对比度。

进一步地，所述喷气嘴通过固定块安装于料盘上，所述喷气嘴与固定块过盈配合。连接后使用螺栓压紧固定，再与料盘固定在一起，这种方法有利于喷气嘴的位置对准。

进一步地，所述振动料斗采用电磁驱动圆盘式振动料斗，如中国专利CN201320118580.5中公开的圆盘解耦式振动料斗装置。

本发明同时提出上述基于智能相机的柔性振动传输系统的工作方法，包括以下步骤：

振动料斗通过振动使料盘中的工件排成列沿轨道向上运动；

智能相机在料盘出料口上方采集工件图像，判断出料口的工件方向是否正确，并发信号给控制电路；

控制电路接收来自智能相机的信号，并由此控制电磁阀的通断：

若工件方向不正确，相机发出控制信号打开电磁阀，电磁阀导通时喷气嘴中通入压缩空气，将工件吹回料盘；

若工件方向正确，电磁阀常闭，工件从出料口输出。

在该系统中，所述振动料斗省略了定向机构，由相机自动捕获出料口图片，进行处理，判断出料口的工件是否正确。若工件不正确，相机发出控制信号打开电磁阀，工件将被压缩空气吹回料盘。智能相机可采用现有的MICROSCAN公司开发的Vision MINI，其处理程序用图像处理软件进行了设计，将程序加载到相机中，相机即可脱离PC运行。

有益效果：本发明利用利用智能相机的视觉功能，用软件功能替代了复杂机构实现工件的快速分拣，将姿态不正确的工件在输出之前剔除，使工件回到料盘重新排列。运输不同工件只需改变识别程序，无需改动硬件，大大提高了系统的柔性。这一研究对探索快速响应市场变化的自动化制造系统具有重要意义。具有以下优点：

（1）非接触性：通过相机对对象进行图像采集，因为不接触被测物，所以不会对其造成任何损害，保证了可靠性；

（2）灵活性高：能够适应各种不同的检测需要，开发周期短，效率高；

（3）经济性好：在需要改变生产过程时，只需要更新软件，而不是升级昂贵的硬件，使用成本低；

（4）适应性强：能够适应某些恶劣的环境，如高温、有毒生产场所等。

附图说明

图1是本发明实施例的整体布局图；

图2是图1中振动料斗的结构示意图；

图3是图1中的图像采集区域的局部放大图；

图4是图1中控制电路的电路图；

图5是图1的气路连接示意图；

图6是图像处理终端的设置流程图；

图7是图像处理终端的运行流程图。

图中：1振动料斗，2智能相机，3控制电路，4电磁阀，5喷气嘴，6图像处理终端，1-1轨道，1-2板弹簧，1-3底座，1-4橡胶支座，1-5电磁铁，1-6固定块，1-7图像采集区域。

具体实施方式