[發(fā)明專利]基于智能相機的柔性振動傳輸系統(tǒng)及其工作方法

有效

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• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103896025A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 韓良
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B65G27/02
• 分類號: B65G27/02;B65G27/34;B65G43/00;B65G47/256;B07C5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發(fā)明涉及一種振動輸送機，具體涉及一種基于智能相機的柔性振動傳輸系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術

振動傳輸系統(tǒng)是自動裝配技術的重要組成部分之一。工件的傳輸在自動裝配中扮演著重要的角色。調查顯示，超過50%的制造總成本來自于裝配，而裝配成本中超過30%用于工件傳輸。振動料斗是自動加工和自動裝配中使用最多的自動供料裝置。在自動化的裝配生產線上，振動料斗的用途主要有三個，儲料、供料和定向，其中最重要的功能就是對工件的自動定向。在自動裝配系統(tǒng)中，必須保證工件的姿態(tài)正確，為此在輸送工件時需要采用適當?shù)亩ㄏ驒C構。傳統(tǒng)的定向機構有擋板、斜坡、溝槽、缺口、軌道、臺階等多種。當輸送一種新的工件時，振動料斗需離線處理，定向機構需再加工。傳統(tǒng)振動料斗主要應用于中批量和大批量生產，因為振動料斗的加工成本很高，且再加工的停工時間很長。這種生產方式顯然難以滿足現(xiàn)代社會對設備快速適應性的要求。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種高度自動化的基于智能相機的柔性振動傳輸系統(tǒng)及其工作方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的基于智能相機的柔性振動傳輸系統(tǒng)，包括振動料斗、智能相機、控制電路、電磁閥和噴氣嘴，所述振動料斗具有內螺旋槽料盤，所述噴氣嘴固定于料盤的出料口處并朝向料盤內，所述智能相機固定于料盤出料口上方，所述智能相機的圖像采集區(qū)域位于料盤上出料口的內側，所述智能相機連接到控制電路和圖像處理終端，所述控制電路連接到電磁閥的控制端，所述電磁閥串聯(lián)于氣源與噴氣嘴之間。

進一步地，所述圖像采集區(qū)域覆蓋有低反光系數(shù)的黑色涂料，從而增加工件圖像的對比度。

進一步地，所述噴氣嘴通過固定塊安裝于料盤上，所述噴氣嘴與固定塊過盈配合。連接后使用螺栓壓緊固定，再與料盤固定在一起，這種方法有利于噴氣嘴的位置對準。

進一步地，所述振動料斗采用電磁驅動圓盤式振動料斗，如中國專利CN201320118580.5中公開的圓盤解耦式振動料斗裝置。

本發(fā)明同時提出上述基于智能相機的柔性振動傳輸系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

振動料斗通過振動使料盤中的工件排成列沿軌道向上運動；

智能相機在料盤出料口上方采集工件圖像，判斷出料口的工件方向是否正確，并發(fā)信號給控制電路；

控制電路接收來自智能相機的信號，并由此控制電磁閥的通斷：

若工件方向不正確，相機發(fā)出控制信號打開電磁閥，電磁閥導通時噴氣嘴中通入壓縮空氣，將工件吹回料盤；

若工件方向正確，電磁閥常閉，工件從出料口輸出。

在該系統(tǒng)中，所述振動料斗省略了定向機構，由相機自動捕獲出料口圖片，進行處理，判斷出料口的工件是否正確。若工件不正確，相機發(fā)出控制信號打開電磁閥，工件將被壓縮空氣吹回料盤。智能相機可采用現(xiàn)有的MICROSCAN公司開發(fā)的Vision?MINI，其處理程序用圖像處理軟件進行了設計，將程序加載到相機中，相機即可脫離PC運行。

有益效果：本發(fā)明利用利用智能相機的視覺功能，用軟件功能替代了復雜機構實現(xiàn)工件的快速分揀，將姿態(tài)不正確的工件在輸出之前剔除，使工件回到料盤重新排列。運輸不同工件只需改變識別程序，無需改動硬件，大大提高了系統(tǒng)的柔性。這一研究對探索快速響應市場變化的自動化制造系統(tǒng)具有重要意義。具有以下優(yōu)點：

（1）非接觸性：通過相機對對象進行圖像采集，因為不接觸被測物，所以不會對其造成任何損害，保證了可靠性；

（2）靈活性高：能夠適應各種不同的檢測需要，開發(fā)周期短，效率高；

（3）經濟性好：在需要改變生產過程時，只需要更新軟件，而不是升級昂貴的硬件，使用成本低；

（4）適應性強：能夠適應某些惡劣的環(huán)境，如高溫、有毒生產場所等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的整體布局圖；

圖2是圖1中振動料斗的結構示意圖；

圖3是圖1中的圖像采集區(qū)域的局部放大圖；

圖4是圖1中控制電路的電路圖；

圖5是圖1的氣路連接示意圖；

圖6是圖像處理終端的設置流程圖；

圖7是圖像處理終端的運行流程圖。

圖中：1振動料斗，2智能相機，3控制電路，4電磁閥，5噴氣嘴，6圖像處理終端，1-1軌道，1-2板彈簧，1-3底座，1-4橡膠支座，1-5電磁鐵，1-6固定塊，1-7圖像采集區(qū)域。

具體實施方式