本發(fā)明涉及圖像檢測(cè)識(shí)別裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于圖像系統(tǒng)的零件自動(dòng)排料裝置。

背景技術(shù)：

隨著制造業(yè)的發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造中需要用到各類零件，如螺栓、注塑件、滾珠、小齒輪、小軸承以及一些不規(guī)則的零件等。零件的生產(chǎn)通常采用自動(dòng)化流水線的方式，零件生產(chǎn)完成后，需要以零件的某一特征方向?yàn)閰⒄?，將零件按一定的方向整齊排列，便于檢驗(yàn)和包裝。目前，人工逐個(gè)排列零件費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，長(zhǎng)時(shí)間工作后，工人疲勞易出現(xiàn)排料出錯(cuò)的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于圖像系統(tǒng)的零件自動(dòng)排料裝置。本發(fā)明通過設(shè)置CCD相機(jī)拍攝圖像并將拍攝到的圖像信息傳輸給圖像處理控制系統(tǒng)，圖像處理控制系統(tǒng)計(jì)算并控制電機(jī)動(dòng)力輸出軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的圈數(shù)，進(jìn)而帶動(dòng)不同朝向的零件旋轉(zhuǎn)至同一方向，完成自動(dòng)排列，全程自動(dòng)化控制，節(jié)省人力，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，零件排列效率及準(zhǔn)確率高，避免了人工排料容易出錯(cuò)的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種基于圖像系統(tǒng)的零件自動(dòng)排料裝置，它包括機(jī)架、圖像處理控制系統(tǒng)、上料機(jī)構(gòu)、氣缸、下料機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架上安裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪下端通過聯(lián)軸器與電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連，所述從動(dòng)齒輪上端安裝有載物盤，載物盤上方設(shè)置有CCD相機(jī)且所述CCD相機(jī)通過線路與圖像處理控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連，所述圖像處理控制系統(tǒng)的信號(hào)輸出端通過線路分別與電機(jī)、氣缸連接，所述上料機(jī)構(gòu)與載物盤對(duì)接并將上料機(jī)構(gòu)上的零件傳送至載物盤上，所述氣缸和所述下料機(jī)構(gòu)設(shè)置在載物盤相對(duì)的兩側(cè)，氣缸將載物盤上的零件推送到下料機(jī)構(gòu)上，所述載物盤頂端沿徑向方向設(shè)置有標(biāo)記刻度。

優(yōu)選的，所述圖像處理控制系統(tǒng)包括圖像采集模塊、圖像預(yù)處理模塊、圖像分析模塊、控制模塊，圖像采集模塊用于采集CCD相機(jī)拍攝的圖像信息并將圖像信息傳輸給圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊分析圖像信息中數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息傳輸給圖像分析模塊，圖像分析模塊計(jì)算出零件需要旋轉(zhuǎn)的角度并換算出電機(jī)動(dòng)力輸出端需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，圖像分析模塊將電機(jī)動(dòng)力輸出端需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)信息傳遞給控制模塊，控制模塊控制電機(jī)的動(dòng)力輸出端按指定圈數(shù)旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述上料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)采用帶傳動(dòng)傳送零件。

優(yōu)選的，所述氣缸的活塞端安裝有海綿墊塊。

優(yōu)選的，所述標(biāo)記刻度上噴涂有熒光涂料。

優(yōu)選的，所述上料機(jī)構(gòu)的傳輸方向和下料機(jī)構(gòu)的傳輸方向成直角。

優(yōu)選的，所述電機(jī)為伺服電機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過設(shè)置CCD相機(jī)拍攝圖像并將拍攝到的圖像信息傳輸給圖像處理控制系統(tǒng)，圖像處理控制系統(tǒng)計(jì)算并控制電機(jī)動(dòng)力輸出軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的圈數(shù)，進(jìn)而帶動(dòng)不同朝向的零件旋轉(zhuǎn)至同一方向，完成自動(dòng)排列，全程自動(dòng)化控制，節(jié)省人力，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，零件排列效率及準(zhǔn)確率高，避免了人工排料容易出錯(cuò)的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中圖像處理控制系統(tǒng)的框架示意圖；

圖4是以凸輪零件為例圖像處理控制系統(tǒng)處理信息的說明示意圖；

其中機(jī)架1、主動(dòng)齒輪2、從動(dòng)齒輪3、電機(jī)4、CCD相機(jī)5、圖像處理控制系統(tǒng)6、圖像采集模塊6a、圖像預(yù)處理模塊6b、圖像分析模塊6c、控制模塊6d、標(biāo)記刻度7、上料機(jī)構(gòu)8、氣缸9、下料機(jī)構(gòu)10、載物盤11，零件12。

具體實(shí)施方式

這里需要說明的是，所述方位詞左、右、上、下均是以圖1所示的視圖為基準(zhǔn)定義的，應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請(qǐng)所請(qǐng)求的保護(hù)范圍。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1至圖3所示，一種基于圖像系統(tǒng)的零件自動(dòng)排料裝置，它包括機(jī)架1、圖像處理控制系統(tǒng)6、上料機(jī)構(gòu)8、氣缸9、下料機(jī)構(gòu)10，所述機(jī)架1上安裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪2和從動(dòng)齒輪3，所述主動(dòng)齒輪2下端通過聯(lián)軸器與電機(jī)4的動(dòng)力輸出端相連，所述從動(dòng)齒輪3上端安裝有載物盤11，載物盤11上方設(shè)置有CCD相機(jī)5且所述CCD相機(jī)5通過線路與圖像處理控制系統(tǒng)6的信號(hào)輸入端相連，所述圖像處理控制系統(tǒng)6的信號(hào)輸出端通過線路分別與電機(jī)4、氣缸9連接，所述上料機(jī)構(gòu)8與載物盤11對(duì)接并將上料機(jī)構(gòu)8上的零件傳送至載物盤11上，所述氣缸9和所述下料機(jī)構(gòu)10設(shè)置在載物盤11相對(duì)的兩側(cè)，氣缸9將載物盤11上的零件推送到下料機(jī)構(gòu)10上，所述載物盤11頂端沿徑向方向設(shè)置有標(biāo)記刻度7。

工作前，根據(jù)不同的零件12規(guī)格調(diào)整上料機(jī)構(gòu)8與載物盤11之間的位置，使得上料機(jī)構(gòu)8上的零件12可以傳送至載物盤11的中心位置。工作時(shí)，將零件12置于上料機(jī)構(gòu)8上并經(jīng)上料機(jī)構(gòu)8傳送至載物盤11上，此時(shí)啟動(dòng)CCD相機(jī)5對(duì)載物盤11上的零件12進(jìn)行拍攝并將拍攝的圖像信息傳輸給圖像處理控制系統(tǒng)6，圖像處理控制系統(tǒng)6計(jì)算出零件12需要旋轉(zhuǎn)的角度并換算成電機(jī)4動(dòng)力輸出端需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果控制電機(jī)4，電機(jī)4的動(dòng)力輸出端通過主動(dòng)齒輪2和從動(dòng)齒輪3帶動(dòng)載物盤11旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得載物盤11上的零件12轉(zhuǎn)到預(yù)定的方向。零件12旋轉(zhuǎn)到預(yù)定方向后，電機(jī)4停止工作，圖像處理控制系統(tǒng)6控制氣缸9將零件12從載物盤11上推送到下料機(jī)構(gòu)10上并由下料機(jī)構(gòu)10將零件12運(yùn)送到下道工序位置，完成零件12的排列，方便后續(xù)的檢驗(yàn)與包裝，重復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制多個(gè)零件12整齊排料的目的。

如圖4所示，以凸輪零件為例，凸輪傳至載物盤11后，CCD相機(jī)5對(duì)其拍攝圖像信息，圖像處理控制系統(tǒng)6在信息處理過程中，以凸輪中心點(diǎn)為原點(diǎn)A建立像素坐標(biāo)軸，原點(diǎn)A的像素坐標(biāo)為(x1,y1)，基于圖片信息分析出凸輪上凸起點(diǎn)B的像素坐標(biāo)(x2,y2)，凸輪邊緣與標(biāo)記刻度7的相交點(diǎn)C的像素坐標(biāo)(x3,y3)，以及凸輪上凸起點(diǎn)B在橫軸上的投影點(diǎn)D的像素坐標(biāo)，凸輪邊緣與標(biāo)記刻度7的相交點(diǎn)C在橫軸上的投影點(diǎn)E的像素坐標(biāo)，并且規(guī)定∠BAC＝θ1，∠BAD＝θ2，∠CAE＝θ3，其中坐標(biāo)值為對(duì)應(yīng)點(diǎn)在圖像上的像素點(diǎn)位置，x1-x2為兩點(diǎn)在橫軸上的像素點(diǎn)之差，y1-y2為兩點(diǎn)在縱軸上的像素點(diǎn)之差?？芍?/p>

進(jìn)而可得載物盤11旋轉(zhuǎn)的角度θ。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述圖像處理控制系統(tǒng)6包括圖像采集模塊6a、圖像預(yù)處理模塊6b、圖像分析模塊6c、控制模塊6d，圖像采集模塊6a采集CCD相機(jī)5拍攝的圖像信息并將圖像信息傳輸給圖像預(yù)處理模塊6b，圖像預(yù)處理模塊6b分析圖像信息中數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息傳輸給圖像分析模塊6c，圖像分析模塊6c計(jì)算出零件需要旋轉(zhuǎn)的角度并換算出電機(jī)4動(dòng)力輸出端需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，圖像分析模塊6c將電機(jī)4動(dòng)力輸出端需要旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)信息傳遞給控制模塊6d，控制模塊6d控制電機(jī)4的動(dòng)力輸出端按指定圈數(shù)旋轉(zhuǎn)。如此設(shè)置，自動(dòng)控制零件旋轉(zhuǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，零件轉(zhuǎn)動(dòng)角度準(zhǔn)確。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述上料機(jī)構(gòu)8和下料機(jī)構(gòu)10采用帶傳動(dòng)傳送零件。如此設(shè)置，零件傳送平穩(wěn)，傳送效率高。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述氣缸9的活塞端安裝有海綿墊塊。如此設(shè)置，氣缸9活塞端通過海綿墊塊推動(dòng)零件時(shí)，海綿墊塊會(huì)產(chǎn)生與零件外形相對(duì)應(yīng)的形變，零件推動(dòng)過程更加平穩(wěn)，同時(shí)也可以防止零件表面被劃傷。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述標(biāo)記刻度7上噴涂有熒光涂料。如此設(shè)置，便于CCD相機(jī)5的拍攝，成像效果好，圖像處理控制系統(tǒng)6處理的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述上料機(jī)構(gòu)8的傳輸方向和下料機(jī)構(gòu)10的傳輸方向成直角。如此設(shè)置，上料、下料方向合理，滿足實(shí)際使用需要。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述電機(jī)4為伺服電機(jī)。如此設(shè)置，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。