基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统的制作方法

1.本发明涉及自动分拣设备技术领域，具体为基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，越来越多的高新技术运用于生产线的生产过程中，其中通过视觉识别后对物料进行分拣的设备就是常见的一种自动化分拣设备，可代替人工进行长时间的重复分拣工作，且分拣效率高。
3.现有的自动分拣设备在对使用传送带通入的物料进行视觉识别后，通过多个机械手对不同的物料进行夹持，之后分别放置于分拣用的传送带上，在这一过程中整体机构需要进行移动，同时需要对每个机械手进行单独控制，对系统的要求高，间接导致使用成本提高，且分拣效率降低，为此，我们提出基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统，包括：
7.安装架和用以视觉识别的识别摄像头，所述安装架安装于生产线分拣位置，所述识别摄像头安装于安装架一侧；
8.活动装置，所述活动装置安装于安装架内部；
9.工作装置，所述工作装置通过活动装置安装于安装架内部，所述工作装置用于对进入安装架底部的物料进行自动分拣。
10.优选的，所述工作装置包括工作板，所述工作板两端设有两个固定块，所述固定块一侧开有起落孔，所述起落孔一端设有直径小于起落孔的卡接环板，所述起落孔内部固定有卡接弹簧，所述卡接弹簧远离起落孔的一端固定有滑动连接于起落孔内部的起落圆柱，所述起落圆柱远离卡接弹簧的一端固定有与卡接环板相贴合的卡接圆柱，两个所述固定块分别设有两个可拆卸的夹紧装置，对卡接圆柱进行按压和放松即可通过卡接弹簧的收缩和复位控制卡接圆柱起落位置。
11.优选的，两个所述夹紧装置分别安装于工作板两端，所述夹紧装置包括夹紧块、两个起落板、夹紧圆柱和起落块，所述夹紧块开有与固定块相贴合的固定槽，所述固定槽一侧开有与卡接环板和卡接圆柱相贴合的卡接孔，所述夹紧圆柱一端固定于夹紧块远离卡接孔的一侧，两个所述起落板一端固定于夹紧块靠近夹紧圆柱的一侧，两个所述起落板分别开有起落槽，所述起落块开有与起落圆柱滑动连接的通孔，所述通孔一侧固定有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧远离起落块的一端与夹紧块连接固定，且夹紧圆柱穿插于夹紧弹簧内部，所述起落块两端固定有两个起落圆柱，两个所述起落圆柱远离起落块的一端滑动连接于起落槽
内部，两个所述起落圆柱远离起落槽的一端固定有抬升块，所述夹紧块靠近夹紧圆柱的一侧设有两个开合装置，两个所述起落板靠近夹紧圆柱的一侧分别设有两个控制装置，在进行安装夹紧块时，移动夹紧块使得固定块进入固定槽内，当卡接孔与卡接环板相贴合时即可在卡接弹簧的伸长作用下将卡接圆柱推入卡接孔内完成对夹紧块的固定，在拆卸时只需按压卡接圆柱使得卡接圆柱进入起落孔内即可抽出夹紧块，便于进行安装和拆卸，在工作时，起落圆柱与起落槽滑动连接，同时起落块滑动连接于夹紧圆柱外部，使得起落块可在夹紧圆柱外缘进行起落。
12.优选的，两个所述开合装置分别安装于夹紧圆柱两侧，所述开合装置包括偏转杆、开合杆、开合架和开合块，所述开合杆一端和开合架一端与开合块一侧转动连接，所述开合杆和开合架远离开合块的一端转动连接于夹紧块一侧，所述偏转杆两端分别与起落块一侧和开合架一侧转动连接，所述开合块一侧固定有两个伸长块，两个所述伸长块远离开合块的一端固定有夹紧弧板，在起落块进行起落时即可在偏转杆的偏转作用下对两个开合装置的开合块进行相互靠近和分离，在靠近时即可对物料进行夹紧固定，分离时即可对物料进行分离。
13.优选的，所述控制装置包括控制架、控制伸缩杆、控制块、支撑圆块和支撑伸缩杆，所述控制架两端与起落板一侧连接固定，所述控制块滑动连接于控制架内部，所述控制伸缩杆一端固定于控制架内部，且远离控制架的一端与控制块一侧连接固定，所述控制伸缩杆外缘设有控制弹簧，所述控制弹簧两端分别与控制架和控制块连接固定，所述控制块靠近控制伸缩杆的一侧固定有被动斜块，所述控制块远离控制伸缩杆的一端固定有主动锯齿结构，所述支撑圆块一侧转动连接于起落板靠近控制架的一侧，所述支撑圆块外缘设有与主动锯齿结构相啮合的被动锯齿结构，所述支撑圆块远离被动锯齿结构的一端固定有转动板，所述起落板靠近支撑圆块的一侧开有转动环槽，所述转动板远离支撑圆块的一端固定有滑动连接于转动环槽内部的转动环块，所述支撑圆块靠近转动板的一端固定有支撑伸缩杆，所述支撑伸缩杆远离支撑圆块的一端固定有与起落圆柱转动连接的支撑环，在被动锯齿结构和主动锯齿结构的相互啮合作用以及控制弹簧的伸长作用使得支撑圆柱可进行正转，在起落块在夹紧圆柱外缘抬升起时，夹紧弹簧收缩起落圆柱抬升起而带动支撑环进行移动，支撑圆块进行转动，在到达所需位置后，在被动锯齿结构和主动锯齿结构的相互啮合作用下使得支撑圆块固定，两个夹紧装置对物料夹紧固定，在需要分离物料时，通过推动被动斜块使得控制伸缩杆和控制弹簧收缩而被动锯齿结构和主动锯齿结构分离，在夹紧弹簧的复位作用下使得起落块下降而打开两个开合装置完成对物料的分离。
14.优选的，所述安装架包括架体，所述架体中部固定有两个对抬升块进行抬升的抬升杆，所述架体靠近抬升杆的一侧设有四个控制杆，四个所述控制杆两两固定于架体两端，所述控制杆远离架体的一端设有与被动斜块相贴合的主动斜块，待分拣的物料通过传动带到达架体下方，此时一个夹紧装置下落，在抬升杆对抬升块的抬升作用下使得夹紧装置完成对物料的夹紧，移动夹紧装置至所需的分拣传送带上方并且向下按压即可在主动斜块对被动斜块的推动作用下释放夹紧弹簧而打开两个开合装置分离物料，此时另一个夹紧装置同步到达架体中部并且下压完成下一个物料的夹紧，重复上述操作即可快速对物料进行分拣。
15.优选的，所述活动装置包括两个活动板、活动块、按压块、两个限位圆柱、活动丝杆
和两个电动伸缩杆，两个所述活动板一端分别固定于架体两端，两个所述限位圆柱两端分别与两个活动板远离架体的一端，所述活动丝杆设于两个限位圆柱中间，且两端分别通过轴承转动连接于两个活动板远离架体的一端，一个所述活动板远离活动丝杆的一侧固定有活动电机，所述活动电机输出端与活动丝杆一端连接固定，所述活动块开有与活动丝杆螺纹连接的螺纹孔和两个与限位圆柱滑动连接的通孔，两个所述电动伸缩杆一端固定于活动块靠近架体的一侧，且远离活动块的一端与按压块连接固定，所述按压块远离电动伸缩杆的一侧通过轴承与工作板转动连接，所述按压块远离工作板的一侧固定有转动电机，所述转动电机输出端与工作板一侧连接固定，通过视觉识别装置对物料进行识别，完成识别后将一个夹紧装置移动至架体中部上方并且控制电动伸缩杆按压下夹紧装置对物料进行夹紧，抬升起工作板后，通过控制转动电机转动工作板或者活动电机移动工作板将夹紧的物料运输至指定的分拣传送带上方，同时另一端的夹紧装置移动至架体中部上方，控制电动伸缩杆按压下工作板即可放置物料，同时另一个夹紧装置完成对下一个物料的夹紧，抬升起工作板后，只需识别这次夹紧的物料是否与上次完成分拣的物料是否相同即可，减小识别难度，若相同则转动工作板完成分拣和下一次物料夹紧，若不同则移动工作板在下压完成分拣和夹紧，减小系统工作强度，不需要单独对夹紧装置控制即可自动完成对物料的夹紧和分离。
16.优选的，所述主动斜块和被动斜块接触表面为光滑面，减小主动斜块和被动斜块相互接触并且滑动时所受的摩擦力。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.在使用本机构时，只需要识别每次进入的物料是否与上次完成分拣的物料是否相同，减小识别要求，且在进行分拣时只需针对是否相同控制工作板的移动，不需要单独对夹紧装置进行控制即可完成物料的夹紧和分离，操作简单，对操作系统要求低，降低使用成本且提高了分拣效率。
附图说明
19.图1为本发明整体示意图；
20.图2为本发明按压下两个夹紧装置示意图；
21.图3为本发明夹紧装置安装示意图；
22.图4为本发明夹紧装置底部示意图；
23.图5为图1中a区放大图；
24.图6为图1中b区放大图；
25.图7为图2中c区放大图；
26.图8为图2中d区放大图；
27.图9为图4中e区放大图。
28.图中：1
‑
安装架；2
‑
活动装置；3
‑
工作装置；4
‑
工作板；5
‑
固定块；6
‑
起落孔；7
‑
卡接环板；8
‑
卡接弹簧；9
‑
起落圆柱；10
‑
卡接圆柱；11
‑
夹紧装置；12
‑
夹紧块；13
‑
起落板；14
‑
夹紧圆柱；15
‑
起落块；16
‑
固定槽；17
‑
卡接孔；18
‑
起落槽；19
‑
夹紧弹簧；20
‑
抬升块；21
‑
开合装置；22
‑
控制装置；23
‑
偏转杆；24
‑
开合杆；25
‑
开合架；26
‑
开合块；27
‑
伸长块；28
‑
夹紧弧板；29
‑
控制架；30
‑
控制伸缩杆；31
‑
控制块；32
‑
被动斜块；33
‑
主动锯齿结构；34
‑
支撑圆块；
35
‑
被动锯齿结构；36
‑
转动板；37
‑
转动环槽；38
‑
转动环块；39
‑
支撑伸缩杆；40
‑
支撑环；41
‑
架体；42
‑
抬升杆；43
‑
控制杆；44
‑
主动斜块；45
‑
活动板；46
‑
活动块；47
‑
按压块；48
‑
限位圆柱；49
‑
活动丝杆；50
‑
电动伸缩杆；51
‑
活动电机；52
‑
转动电机；53
‑
识别摄像头。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1
‑
9，本发明提供一种技术方案：一种对操作系统和识别系统要求低，且分拣效率高的基于机器视觉物料识别的柔性生产线系统，包括：安装架1和用以视觉识别的识别摄像头53，所述安装架1安装于生产线分拣位置，所述识别摄像头53安装于安装架一侧；活动装置2，所述活动装置2安装于安装架1内部；工作装置3，所述工作装置3通过活动装置2安装于安装架1内部，所述工作装置3用于对进入安装架1底部的物料进行自动分拣，将安装架1安装于运输物料的传送带和两个分拣传送带之间，通过对物料进行识别后即可使用活动装置2控制工作装置3完成物料分拣。
31.其中，工作装置3包括工作板4，所述工作板4两端设有两个固定块5，所述固定块5一侧开有起落孔6，所述起落孔6一端设有直径小于起落孔6的卡接环板7，所述起落孔6内部固定有卡接弹簧8，所述卡接弹簧8远离起落孔6的一端固定有滑动连接于起落孔6内部的起落圆柱9，所述起落圆柱9远离卡接弹簧8的一端固定有与卡接环板7相贴合的卡接圆柱10，两个所述固定块5分别设有两个可拆卸的夹紧装置11，对卡接圆柱10进行按压和放松即可通过卡接弹簧8的收缩和复位控制卡接圆柱10起落位置。
32.同时，两个所述夹紧装置11分别安装于工作板4两端，夹紧装置11包括夹紧块12、两个起落板13、夹紧圆柱14和起落块15，所述夹紧块12开有与固定块5相贴合的固定槽16，所述固定槽16一侧开有与卡接环板7和卡接圆柱10相贴合的卡接孔17，所述夹紧圆柱14一端固定于夹紧块12远离卡接孔17的一侧，两个所述起落板13一端固定于夹紧块12靠近夹紧圆柱14的一侧，两个所述起落板13分别开有起落槽18，所述起落块15开有与起落圆柱9滑动连接的通孔，所述通孔一侧固定有夹紧弹簧19，所述夹紧弹簧19远离起落块15的一端与夹紧块12连接固定，且夹紧圆柱14穿插于夹紧弹簧19内部，所述起落块15两端固定有两个起落圆柱9，两个所述起落圆柱9远离起落块15的一端滑动连接于起落槽18内部，两个所述起落圆柱9远离起落槽18的一端固定有抬升块20，所述夹紧块12靠近夹紧圆柱14的一侧设有两个开合装置21，两个所述起落板13靠近夹紧圆柱14的一侧分别设有两个控制装置22，在进行安装夹紧块12时，移动夹紧块12使得固定块5进入固定槽16内，当卡接孔17与卡接环板7相贴合时即可在卡接弹簧8的伸长作用下将卡接圆柱10推入卡接孔17内完成对夹紧块12的固定，在拆卸时只需按压卡接圆柱10使得卡接圆柱10进入起落孔6内即可抽出夹紧块12，便于进行安装和拆卸，在工作时，起落圆柱9与起落槽18滑动连接，同时起落块15滑动连接于夹紧圆柱14外部，使得起落块15可在夹紧圆柱14外缘进行起落。
33.同时，两个开合装置21分别安装于夹紧圆柱14两侧，所述开合装置21包括偏转杆23、开合杆24、开合架25和开合块26，所述开合杆24一端和开合架25一端与开合块26一侧转
动连接，所述开合杆24和开合架25远离开合块26的一端转动连接于夹紧块12一侧，所述偏转杆23两端分别与起落块15一侧和开合架25一侧转动连接，所述开合块26一侧固定有两个伸长块27，两个所述伸长块27远离开合块26的一端固定有夹紧弧板28，在起落块15进行起落时即可在偏转杆23的偏转作用下对两个开合装置21的开合块26进行相互靠近和分离，在靠近时即可对物料进行夹紧固定，分离时即可对物料进行分离。
34.其中，控制装置22包括控制架29、控制伸缩杆30、控制块31、支撑圆块34和支撑伸缩杆39，所述控制架29两端与起落板13一侧连接固定，所述控制块31滑动连接于控制架29内部，所述控制伸缩杆30一端固定于控制架29内部，且远离控制架29的一端与控制块31一侧连接固定，所述控制伸缩杆30外缘设有控制弹簧，所述控制弹簧两端分别与控制架29和控制块31连接固定，所述控制块31靠近控制伸缩杆30的一侧固定有被动斜块32，所述控制块31远离控制伸缩杆30的一端固定有主动锯齿结构33，所述支撑圆块34一侧转动连接于起落板13靠近控制架29的一侧，所述支撑圆块34外缘设有与主动锯齿结构33相啮合的被动锯齿结构35，所述支撑圆块34远离被动锯齿结构35的一端固定有转动板36，所述起落板13靠近支撑圆块34的一侧开有转动环槽37，所述转动板36远离支撑圆块34的一端固定有滑动连接于转动环槽37内部的转动环块38，所述支撑圆块34靠近转动板36的一端固定有支撑伸缩杆39，所述支撑伸缩杆39远离支撑圆块34的一端固定有与起落圆柱9转动连接的支撑环40，在被动锯齿结构35和主动锯齿结构33的相互啮合作用以及控制弹簧的伸长作用使得支撑圆柱可进行正转，在起落块15在夹紧圆柱14外缘抬升起时，夹紧弹簧19收缩起落圆柱9抬升起而带动支撑环40进行移动，支撑圆块34进行转动，在到达所需位置后，在被动锯齿结构35和主动锯齿结构33的相互啮合作用下使得支撑圆块34固定，两个夹紧装置11对物料夹紧固定，在需要分离物料时，通过推动被动斜块32使得控制伸缩杆30和控制弹簧收缩而被动锯齿结构35和主动锯齿结构33分离，在夹紧弹簧19的复位作用下使得起落块15下降而打开两个开合装置21完成对物料的分离。
35.另外，安装架1包括架体41，所述架体41中部固定有两个对抬升块20进行抬升的抬升杆42，所述架体41靠近抬升杆42的一侧设有四个控制杆43，四个所述控制杆43两两固定于架体41两端，所述控制杆43远离架体41的一端设有与被动斜块32相贴合的主动斜块44，待分拣的物料通过传动带到达架体41下方，此时一个夹紧装置11下落，在抬升杆42对抬升块20的抬升作用下使得夹紧装置11完成对物料的夹紧，移动夹紧装置11至所需的分拣传送带上方并且向下按压即可在主动斜块44对被动斜块32的推动作用下释放夹紧弹簧19而打开两个开合装置21分离物料，此时另一个夹紧装置11同步到达架体41中部并且下压完成下一个物料的夹紧，重复上述操作即可快速对物料进行分拣。
36.同时，活动装置2包括两个活动板45、活动块46、按压块47、两个限位圆柱48、活动丝杆49和两个电动伸缩杆50，两个所述活动板45一端分别固定于架体41两端，两个所述限位圆柱48两端分别与两个活动板45远离架体41的一端，所述活动丝杆49设于两个限位圆柱48中间，且两端分别通过轴承转动连接于两个活动板45远离架体41的一端，一个所述活动板45远离活动丝杆49的一侧固定有活动电机51，所述活动电机51输出端与活动丝杆49一端连接固定，所述活动块46开有与活动丝杆49螺纹连接的螺纹孔和两个与限位圆柱48滑动连接的通孔，两个所述电动伸缩杆50一端固定于活动块46靠近架体41的一侧，且远离活动块46的一端与按压块47连接固定，所述按压块47远离电动伸缩杆50的一侧通过轴承与工作板
4转动连接，所述按压块47远离工作板4的一侧固定有转动电机52，所述转动电机52输出端与工作板4一侧连接固定，通过视觉识别装置对物料进行识别，完成识别后将一个夹紧装置11移动至架体41中部上方并且控制电动伸缩杆50按压下夹紧装置11对物料进行夹紧，抬升起工作板4后，通过控制转动电机52转动工作板4或者活动电机51移动工作板4将夹紧的物料运输至指定的分拣传送带上方，同时另一端的夹紧装置11移动至架体41中部上方，控制电动伸缩杆50按压下工作板4即可放置物料，同时另一个夹紧装置11完成对下一个物料的夹紧，抬升起工作板4后，只需识别这次夹紧的物料是否与上次完成分拣的物料是否相同即可，减小识别难度，若相同则转动工作板4完成分拣和下一次物料夹紧，若不同则移动工作板4在下压完成分拣和夹紧，减小系统工作强度，不需要单独对夹紧装置11控制即可自动完成对物料的夹紧和分离。
37.同时，主动斜块44和被动斜块32接触表面为光滑面，减小主动斜块44和被动斜块32相互接触并且滑动时所受的摩擦力。
38.对识别系统和操作系统要求低，可对物料进行快速高效分拣，将安装架1固定于运输物料的传送带和两个分拣传送带上方，在对物料完成识别后通过控制转动电机52和活动电机51即可控制工作装置3完成对物料的分拣，在分拣过程中通过架体41的抬升杆42和主动斜块44即可控制夹紧装置11自动完成对物料的夹紧和分离。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。