[發明專利]一種物料排序系統

有效

• 申請號: 202011235399.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112278811B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 郭魏源;謝君利;石偉峰;翟述智;秦佳琦
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: B65G47/26
• 分類號: B65G47/26;B65G47/14;B65G27/18;B65G43/08;G06K9/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃公安

1.一種物料排序系統，用于排序“]”字型的物料，所述物料排序系統包括機架（1）、分料盤（2）、步進電機（3）、視覺拍照設備（4）和控制系統（5）；其中，分料盤（2）的底部固定安裝在機架（1）的頂部，步進電機（3）固定安裝在分料盤（2）的后側，視覺拍照設備（4）安裝在分料盤（2）的前側；

其特征在于：

分料盤（2）包括進料通道（6）、中空轉動盤（7）、固定盤（8）、外周壁（9）、后封板（10）、前玻璃板（11）、固定架（12）、出料通道（15），其中進料通道（6）和出料通道（15）傾斜固定在外周壁（9）上，中空轉動盤（7）可轉動地安裝在外周壁（9）內，固定盤（8）固定在外周壁（9）上，中空轉動盤（7）安裝在固定盤（8）和外周壁（9）之間，中空轉動盤（7）、固定盤（8）和外周壁（9）的中心軸線在同一直線上，后封板（10）固定安裝在外周壁（9）后側，前玻璃板固定在外周壁（9）的前側，步進電機（3）通過電機支架安裝在后封板（10）上，步進電機（3）的輸出軸穿過后封板（10）和外周壁（9）的底壁與中空轉動盤（7）連接，用于驅動中空轉動盤（7）在外周壁（9）內繞固定盤（8）步進旋轉，固定架（12）的一側固定安裝在外周壁（9）上，固定架（12）的另一側安裝有視覺拍照設備（4），視覺拍照設備（4）正對中空轉動盤（7）、固定盤（8）和外周壁（9）的中心軸線；

外周壁（9）包括進料口、出料口、底壁、外周板，其中，底壁和外周板組成一中間呈凹形的中空圓柱體，底壁的中心設置有通孔，進料口設置在外周板的左上方，出料口設置在外周板的左下方，進料通道（6）的出口與進料口連通，用于將“]”字型的物料送入到中空轉動盤（7）內，出料通道（15）的入口與出料口連通，用于將“]”字型的物料送出中空轉動盤（7），進料通道（6）和出料通道（15）中還設置有阻擋部件，分別用于關閉和開啟進料通道（6）和出料通道（15），中空轉動盤（7）的周向均勻設置4個相同的圓弧段（13），并在圓弧段（13）底部設置一底板，相鄰的圓弧段之間形成一篩選槽（14），每個圓弧段一端為直端，另一端為不規則的凸起端，其中凸起端可卡住“]”字型的物料端部或是支撐“]”字型的物料底部，由此，中空轉動盤（7）形成四個篩選槽（14）；固定盤（8）包括兩個半圓板，兩個半圓板之間形成一滑料道，

圓弧段的凸起端包括凸角段和凹段曲線段，凸角段和凹段曲線段之間平滑連接，其剖面圖上，凸角段為三次可導曲線，凹段曲線段為二次可導的曲線，凹段曲線段從與凸角段連接處向內側逐漸升高，凹段曲線段與凸角段形成內低外高的曲段，所述凸角段的外凸高度大于所述凹段曲線段的外凸高度；

物料排序系統還包括如下控制方法：

步驟1）：設定標號位置，將進料通道（6）對應的進料口處的外周壁（9）設置為1號位置，并按照順時針的方向，每隔1/4周，分別將其標定為2號位置，3號位置，4號位置，初始狀態下，中空轉動盤（7）上的每個篩選槽均分別對應1-4號位置，步進電機每轉動一次均轉動1/4周，因此，在整個轉動過程中，中空轉動盤7上的每個篩選槽同樣會分別對應1-4號位置，標號位置為固定不動的，中空轉動盤（7）在步進電機（3）的帶動下每轉動一次，每個篩選槽所對應的標號位置均會發生變化，因此可用標號位置指代每個篩選槽，規定“]”字型的物料帶有缺口的一側在進料通道（6）中斜向朝上的方向設定為反向，用1表示，“]”字型的物料帶有缺口的一側在進料通道（6）中斜向朝下的方向設定為正向，用0表示；

步驟2）：制定全員對照表；根據標號位置所對應的每個篩選槽中的物料信息，其中物料信息包括空、0、1三種情況，由此可制定呈現包含4個標號位置所對應篩選槽中物料情況的對照表，每種情況針對一種程序，以便實現控制系統（5）控制步進電機（3）和振動電機（16）；

步驟3）：啟動設備，此時，中空轉動盤（7）上的某1個篩選槽正對進料通道（6），開啟振動電機（16）振動5s后停止，啟動視覺拍照設備（4）進行拍照，并將視覺拍照設備（4）拍攝的圖像信息傳遞給控制系統（5）的圖像處理識別系統進行識別處理，并將識別的圖像信息與物料的全員對照表進行對比，并根據全員對照表進行控制；若 1-4號位置中均無物料，進入步驟4）；若1-4號位置中至少一處有物料，進入步驟5）；

步驟4）若識別1-4號位置中均無物料，開啟振動電機（16）振動5s，然后關閉振動電機（16），再次啟動視覺拍照設備（4）進行拍照，繼續識別，由此，重復N次，N為不小于5的正整數，若1-4號位置中仍無物料，控制系統控制警報系統發出聲光警報，由工作人員進行手動處理，工作人員可根據實際工作情況，進行處理，若出現物料的卡料情況，可處理完后，手動啟動正常按鈕，進入步驟3）；

步驟5）：控制系統控制步進電機順時針轉動1/4周，然后開啟振動電機（16）振動5s后停止振動，然后啟動視覺拍照設備（4）進行拍照，并將視覺拍照設備（4）拍攝的圖像信息傳遞給控制系統（5）的圖像處理識別系統進行識別處理，并將識別的圖像信息與物料的全員對照表進行對比，若1-4號位置至少一處存在物料，繼續步驟5）：

其還包括如下子步驟：

（A）單個反向物料的篩選作為對象；

初始時，振動電機振動5s過程中反向物料進入1號位置，振動電機關閉后，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：1-空-空-空；

控制系統控制步進電機旋轉1/4周后，振動電機振動5s后停止，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：空-1-空-空；

控制系統控制步進電機旋轉1/4周后，振動電機振動5s后停止，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：空-空-1-空；

控制系統控制步進電機旋轉1/4周后，振動電機振動5s后停止，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：空-空-空-空，此時在振動電機的振動過程中，反向的物料，在4號位置借助重力實現落料，進入出料通道后，“]”字型的物料缺口朝上；

（B）單個正向物料的篩選作為對象；

初始時，振動電機振動5s過程中正向物料進入1號位置，振動電機關閉后，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：0-空-空-空；

控制系統控制步進電機旋轉1/4周后，振動電機振動5s后停止，視覺拍照設備進行拍照，經圖像處理系統處理后，控制系統識別中空轉動盤中“]”字型的物料信息，此時識別1-4號位置的全員對照表：空--空-空-空；此時，由于正向的物料并未被中空轉動盤的圓弧段一端的不規則的凸起端卡住，而從2號位置的篩選槽經由固定盤的滑料道再經由4號位置的篩選槽滑出中空轉動盤進入出料通道，“]”字型的物料缺口朝上。