本發(fā)明涉及裹包前監(jiān)測反饋剔除，具體為一種裹包前監(jiān)測反饋剔除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、裹包設(shè)備，又稱裹包包裝機械，是指用于包裝塊狀產(chǎn)品的設(shè)備，在自動化生產(chǎn)流程中，設(shè)備立盒前的傳送帶起到了將產(chǎn)品從一處輸送到另一處的重要作用。然而，當裹包設(shè)備出現(xiàn)異常時，這一流程就會受到影響，此時需要人工介入來收集傳送帶上的彩盒，以避免產(chǎn)品堆積、損壞或生產(chǎn)中斷。但采用人工將傳送帶上的彩盒進行收集時，存在耽誤大量工時、影響生產(chǎn)效率和增加人工成本的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有采用人工將傳送帶上的彩盒進行收集，存在耽誤大量工時，影響生產(chǎn)效率，增加人工成本的問題，而提出一種裹包前監(jiān)測反饋剔除系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種裹包前監(jiān)測反饋剔除系統(tǒng)，包括監(jiān)測反饋剔除裝置、處理分析模塊和抓取裝置；所述監(jiān)測反饋剔除裝置包括激光傳感器、電磁閥、f型鴨嘴扁扇形噴頭和可調(diào)節(jié)收料盒；可調(diào)節(jié)收料盒包括收料盒一和收料盒，監(jiān)測反饋剔除裝置安裝在傳送帶兩側(cè)，具體為：激光傳感器位置安裝在支架上，f型鴨嘴扁扇形噴頭安裝在支架上，且上游一端上方即為激光傳感器，支架與傳送帶固定安裝，f型鴨嘴扁扇形噴頭對面安裝有收料盒一和收料盒二，收料盒一與傳送帶固定安裝，收料盒一與收料盒二活動安裝，裝置控制盒與傳送帶固定安裝，其中，電源開關(guān)按鈕安裝在裝置控制盒上，高壓氣罐與裝置控制盒和傳送帶固定安裝；

3、所述處理分析模塊包括上下游采集單元和下游分析執(zhí)行單元；上下游采集單元用于采集監(jiān)測反饋剔除裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)、上游裹包設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和下游裹包設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)；下游分析執(zhí)行單元用于對上下游采集單元采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，具體過程為：對監(jiān)測反饋剔除裝置狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析生成裹包設(shè)備運行停止指令或剔除運行指令；再通過對收集筐內(nèi)的彩盒進行外觀檢測得到抓取指令系數(shù)和彩盒位置坐標；再對抓取裝置抓取后的彩盒進行外觀檢測得到彩盒外觀輪廓系數(shù)；通過使用高分辨率相機或視覺傳感器對彩盒進行拍攝，對光強度分布進行分析得到平滑度；將平滑度與彩盒外觀輪廓系數(shù)進行計算得到彩盒外觀值。

4、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述對監(jiān)測反饋剔除裝置狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析生成裹包設(shè)備運行停止指令、剔除運行指令的具體過程為：

5、獲取傳送帶的運行狀態(tài)；當傳送帶正常運行時，彩盒不斷通過激光傳感器的檢測區(qū)域；激光傳感器持續(xù)檢測傳送帶上是否存在彩盒，并采集信息；若彩盒經(jīng)過，會反射激光，激光傳感器檢測到反射后確認彩盒的存在；緊接著，獲取上下游裹包設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)信號；若上游裹包設(shè)備發(fā)出停止指令或異常指令，則生成裹包設(shè)備運行停止指令，并通過激光傳感器繼續(xù)檢測傳送帶上是否存在彩盒；若傳送帶上有彩盒，則控制裹包設(shè)備繼續(xù)運行，直到傳送帶上不再有彩盒時，停止監(jiān)測反饋剔除裝置和傳送帶的運行；異常處理完成后，裹包設(shè)備恢復(fù)正常運行，設(shè)備重新進入信息處理階段，恢復(fù)正常工作；若下游裹包設(shè)備發(fā)出停止指令或異常指令，并生成剔除運行指令，電磁閥接收剔除運行指令，打開閥門，f型鴨嘴扁扇形噴頭噴出氣體，將彩盒吹入收料盒一，并最終落到收集筐中，f型鴨嘴扁扇形噴頭每次檢測到物料后噴氣持續(xù)一秒，將彩盒吹到收料盒一中；處理結(jié)束后，裹包設(shè)備恢復(fù)正常運行，再次進入信息處理階段，恢復(fù)正常運行。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述對收集筐內(nèi)彩盒進行外觀檢測得到抓取指令系數(shù)和彩盒位置坐標的具體過程為：

7、通過3d掃描設(shè)備對收集筐內(nèi)的彩盒進行掃描，獲取其形狀輪廓并代入xyz模型，根據(jù)掃描精度一得到偏移測量線x'、y'、z'，并與xyz模型的x、y、z軸進行平行偏移比較；若偏移線與軸線平行，偏移量為零；若不平行，則獲取x'、y'、z'與對應(yīng)軸線的夾角，標記為x、y、z，將其數(shù)值與預(yù)設(shè)傳輸因子匹配，加權(quán)計算出抓取指令系數(shù)，抓取裝置分析得出抓取獲取位置的指令，完成彩盒抓取操作；

8、當收到抓取獲取位置的指令時，3d掃描設(shè)備建立收集筐的三維坐標系，將xyz模型中的彩盒輪廓與收集筐中的彩盒輪廓進行重合比對；若重合率≥％，則判定兩者一致；接著，獲取彩盒的八個角坐標，從中選擇z軸值最大的三個點，計算它們之間的距離并確定最大距離的中點作為彩盒位置坐標，將該彩盒位置坐標發(fā)送至抓取裝置，抓取裝置根據(jù)指令系數(shù)執(zhí)行抓??；若抓取成功，將彩盒放置到檢測區(qū)域進行監(jiān)測，若失敗則重新抓取，直至成功為止。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述對抓取裝置抓取后的彩盒外觀進行檢測得到彩盒外觀輪廓系數(shù)的具體過程為：

10、由對應(yīng)3d掃描設(shè)備對檢測區(qū)域內(nèi)的彩盒進行掃描，獲取彩盒形狀輪廓，并代入xyz模型，再由xyz模型對彩盒圖形輪廓進行進一步的使用掃描精度二，通過xyz模型中的彩盒模型輪廓得到彩盒模型輪廓線；再對彩盒模型輪廓線進行分析得到彩盒模型每一條輪廓線的長度lh、彎度kh和平滑度sh，若彩盒模型輪廓線為c條，h為彩盒模型輪廓線的編號，h＝1，2，3，……，c；通過公式輸出彩盒外觀輪廓系數(shù)lwx，其中，β1、β2和β3分別為長度、彎度和平滑度的預(yù)設(shè)權(quán)重因子；將lwx與預(yù)設(shè)彩盒外觀輪廓系數(shù)正常范圍進行比較，若lwx屬于預(yù)設(shè)彩盒外觀輪廓系數(shù)正常范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟三；若lwx不屬于預(yù)設(shè)彩盒外觀輪廓系數(shù)正常范圍內(nèi)，則由對應(yīng)的抓取裝置控制抓取臂將抓取的彩盒放置對應(yīng)的不合格區(qū)域。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述對光強度分布進行分析得到平滑度的具體過程為：

12、在彩盒表面建立平面坐標系，再使用閾值分割或邊緣檢測算法，識別并提取反射光的區(qū)域；再對提取的區(qū)域進行計算得到每個像素的光強度i(x，y)，并通過分析光強度隨空間位置的變化來衡量表面光滑度；若圖像區(qū)域內(nèi)有w個像素，光強度為i(xq，yq)，q＝1，2，3，……，w，則平滑度f通過公式表示，其中，表示光強度的梯度。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述將平滑度與彩盒外觀輪廓系數(shù)進行計算得到彩盒外觀值的具體過程為：

14、將平滑度f與預(yù)設(shè)平滑度閾值進行比較；若平滑度f大于預(yù)設(shè)平滑度閾值時，將平滑度f與彩盒外觀輪廓系數(shù)lwx進行加權(quán)計算：輸出彩盒外觀值cwz，分別為彩盒外觀輪廓系數(shù)、平滑度的預(yù)設(shè)權(quán)重因子；將彩盒外觀值cwz與預(yù)設(shè)彩盒外觀值閾值進行比較，若彩盒外觀值cwz大于預(yù)設(shè)彩盒外觀閾值，則生成合格指令，由對應(yīng)的抓取裝置控制抓取臂將取的彩盒放置對應(yīng)的合格區(qū)域；反之，若平滑度f小于或等于預(yù)設(shè)平滑度閾值，彩盒外觀值cwz小于或等于預(yù)設(shè)彩盒外觀閾值時，則由對應(yīng)的抓取裝置控制抓取臂將抓取的彩盒放置對應(yīng)的不合格區(qū)域。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、1、本發(fā)明通過傳感器和電磁閥的精準配合，確保彩盒在傳送帶上運行過程中能夠及時監(jiān)測并剔除異常產(chǎn)品；上游和下游裹包設(shè)備的狀態(tài)信號與剔除裝置聯(lián)動，能夠有效避免設(shè)備停機和誤操作帶來的損失，確保生產(chǎn)流程的順暢和安全；此外，f型噴頭的應(yīng)用大幅提升了剔除的準確性，避免了人工操作的誤差，提高了整體的生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制水平，本發(fā)明為裹包生產(chǎn)線提供了智能化的監(jiān)測和反饋機制，實現(xiàn)了穩(wěn)定高效的生產(chǎn)管理。

17、2、本發(fā)明通過3d掃描設(shè)備、xyz模型及抓取裝置的聯(lián)動，實現(xiàn)對彩盒的高精度檢測與抓取；本發(fā)明能夠通過掃描設(shè)備精確定位彩盒的三維坐標，并通過抓取臂實現(xiàn)精準抓取，極大地提高了操作的自動化水平和檢測效率；在檢測環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)結(jié)合輪廓線的長度、彎度、平滑度以及反射光的平滑度進行多維度的檢測，確保彩盒的外觀質(zhì)量；通過綜合分析，能夠精確判斷彩盒的合格性，減少人為誤差，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量控制水平；同時，該系統(tǒng)能夠自動篩選不合格產(chǎn)品，減少后續(xù)處理的工作量，進一步保障了整個生產(chǎn)流程的可靠性和高效性。

18、附圖說明

19、為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。

20、圖1為本發(fā)明的原理框圖；

21、圖2為本發(fā)明的監(jiān)測反饋剔除裝置主視圖；

22、圖3為本發(fā)明的監(jiān)測反饋剔除裝置前視圖；

23、圖4為本發(fā)明的收集筐主視圖；

24、圖5為本發(fā)明的xyz模型演示圖；