基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于物料分揀技術(shù)領(lǐng)域，涉及物料自動(dòng)分揀方向，具體涉及一種基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著國(guó)家制造業(yè)的進(jìn)步以及采礦業(yè)的繼續(xù)興旺，大量的初級(jí)原料產(chǎn)品需要進(jìn)行人為分揀進(jìn)行不同方面的深加工，伴隨而來(lái)的是對(duì)分揀系統(tǒng)的各種不同方面的要求，設(shè)計(jì)適合的物料分揀系統(tǒng)很有必要。然而在低端分揀系統(tǒng)中大多采用簡(jiǎn)易的“篩取”方式，對(duì)于易碎的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)顯然不能使用，高端的精確分揀系統(tǒng)基于形狀的分揀系統(tǒng)，利用高清攝像頭進(jìn)行圖像采集并分析分揀，隨之帶來(lái)的是成本的提高和工作環(huán)境的限制。中低端分揀場(chǎng)合顯然沒(méi)有必要使用此類高成本設(shè)備。
[0003]目前的工業(yè)初級(jí)品分揀系統(tǒng)主要存在以下的缺點(diǎn):(1)傳統(tǒng)落后，對(duì)產(chǎn)品的損害較大。(2)不夠智能化，只能特定環(huán)境特殊配置，無(wú)法適應(yīng)物料的變化。(3)高端分揀系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)工業(yè)環(huán)境嚴(yán)格的環(huán)境，無(wú)法得到推廣。因此，設(shè)計(jì)出一種低成本的物料分揀系統(tǒng)是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)，通過(guò)降低物料識(shí)別單元、操作面板的成本，簡(jiǎn)化分揀單元得結(jié)構(gòu)，通過(guò)模塊之間的協(xié)調(diào)工作，構(gòu)成一種低成本的物料分揀系統(tǒng)，進(jìn)而解決物體分揀損害大、成本高的問(wèn)題，具有完整無(wú)損分揀以及分揀成本的低廉化優(yōu)點(diǎn)，特別適合要求低成本、高穩(wěn)定度以及輪廓不復(fù)雜的工業(yè)分揀系統(tǒng)，加快分揀效率和分揀品質(zhì)，促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)，所述物料分揀系統(tǒng)包括物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊、物料分揀模塊、電源模塊和操作面板，物料傳送模塊用來(lái)傳送物料，物料傳送模塊連接物料識(shí)別模塊用來(lái)在物料傳送的傳送過(guò)程中檢測(cè)物料的輪廓，物料分揀模塊連接物料識(shí)別模塊用來(lái)接收物料的輪廓檢測(cè)信號(hào)并根據(jù)信號(hào)分揀物料，電源模塊連接物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊、物料分揀模塊和操作面板提供電能，操作面板連接物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊和物料分揀模塊用來(lái)輸入物料識(shí)別參數(shù)、顯示分揀細(xì)度。
[0006]上述系統(tǒng)中，所述物料傳送模塊包括傳送帶、傳送電機(jī)和傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，傳送電機(jī)安裝在傳送帶一端，傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接操作面板并根據(jù)操作面板的指令運(yùn)行，傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接傳送電機(jī)，傳送電機(jī)連接傳送帶帶動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)。所述物料識(shí)別模塊包括傳感器掃描單元、數(shù)據(jù)處理單元及模式識(shí)別單元，傳感器掃描單元安置在物料傳送模塊的上方用來(lái)檢測(cè)行進(jìn)中物料的輪廓，傳感器掃描單元連接數(shù)據(jù)處理單元并發(fā)送掃描信號(hào)到數(shù)據(jù)處理單元，模式識(shí)別單元連接數(shù)據(jù)處理單元并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定物料分揀模塊中設(shè)置的物料分揀口的選擇指令。所述物料分揀模塊包括分揀電機(jī)、分揀電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和分揀口，操作面板連接控制分揀電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，分揀電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接分揀電機(jī)，分揀電機(jī)連接控制不同分揀口的開(kāi)關(guān)，操作面板根據(jù)物料識(shí)別模塊的信號(hào)控制分揀電機(jī)開(kāi)關(guān)不同分揀口。所述物料分揀模塊還包括分離裝置，分離裝置由傳動(dòng)軸組成，傳動(dòng)軸連接在分揀電機(jī)上，通過(guò)分揀電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的伸長(zhǎng)和收縮控制物料導(dǎo)向不同的分揀口。所述操作面板中設(shè)有控制芯片、傳感器接口、鍵盤(pán)接口、A/D采集單元和液晶顯示屏，傳感器接口、鍵盤(pán)接口、A/D采集單元和液晶顯示屏連接控制芯片上，操作面板通過(guò)傳感器接口連接物料識(shí)別模塊，通過(guò)鍵盤(pán)接口連接外部輸入裝置，A/D采集單元連接物料識(shí)別模塊用來(lái)采集數(shù)據(jù)，液晶顯示屏連接在操作面板上用來(lái)顯示檢測(cè)狀態(tài)。所述控制芯片選用基于Cortex-M3系列的STM32控制芯片，傳感器接口、鍵盤(pán)接口、A/D采集單元和液晶顯示屏連接在STM32控制芯片上。所述操作面板中還設(shè)有晶閘管交流調(diào)壓電路，晶閘管交流調(diào)壓電路連接在控制芯片上，控制芯片產(chǎn)生PWM波來(lái)控制晶閘管交流調(diào)壓電路的觸發(fā)延遲角，通過(guò)控制芯片的產(chǎn)生PWM波輸出觸發(fā)脈沖。所述晶閘管交流調(diào)壓電路包括三路調(diào)壓分路，調(diào)壓分路包括兩個(gè)晶閘管和一個(gè)負(fù)載電阻，兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)后串聯(lián)負(fù)載電阻，三路調(diào)壓分路并聯(lián)在三相電源中。所述電源模塊連接晶閘管交流調(diào)壓電路，通過(guò)晶閘管交流調(diào)壓電路輸出三相交流電的不同變壓模式連接到物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊、物料分揀模塊和操作面板。
[0007]本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)出了一款低成本的、簡(jiǎn)易的、基于輪廓的物料分揀系統(tǒng)，在初級(jí)物料的篩選方面，能夠維持物料的完整度，更能夠適應(yīng)嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境要求，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，對(duì)于物料的分揀更加的精確以及方便，其操作更加簡(jiǎn)便，使得物料的分揀更加的智能化以及自動(dòng)化。另外，如果條件允許，也可以通過(guò)無(wú)線傳送的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，使用起來(lái)更加的方便。
【附圖說(shuō)明】
[0008]下面對(duì)本說(shuō)明書(shū)附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0009]圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的物料分揀系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的物料分揀系統(tǒng)的流程示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的物料傳送模塊的工作示意圖。
[0012]圖4是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的物料分揀模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的電源模塊的工作原理電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0015]基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)，其工作結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，物料分揀系統(tǒng)包括物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊、物料分揀模塊、電源模塊和操作面板，物料傳送模塊用來(lái)傳送物料，物料傳送模塊連接物料識(shí)別模塊用來(lái)在物料傳送的傳送過(guò)程中檢測(cè)物料的輪廓，物料分揀模塊連接物料識(shí)別模塊用來(lái)接收物料的輪廓檢測(cè)信號(hào)并根據(jù)信號(hào)分揀物料，電源模塊連接物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊、物料分揀模塊和操作面板提供電能，操作面板連接物料傳送模塊、物料識(shí)別模塊和物料分揀模塊用來(lái)輸入物料識(shí)別參數(shù)、顯示分揀細(xì)度。
[0016]基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)的工作流程如圖2所示，步驟一、在系統(tǒng)初始化上電之后，操作人員對(duì)參數(shù)進(jìn)行先期設(shè)置，主要包括檢測(cè)的細(xì)度、檢測(cè)的速度、傳送電機(jī)的速度設(shè)定，當(dāng)然，簡(jiǎn)易操作系統(tǒng)預(yù)先已經(jīng)設(shè)置了幾種基本的模式，可以直接選擇模式簡(jiǎn)單的設(shè)定。步驟二、在設(shè)置完成之后就可以進(jìn)行檢測(cè)，系統(tǒng)進(jìn)入等待識(shí)別步驟。步驟三、傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，物料傳送模塊傳送物料，物料識(shí)別模塊判斷是否檢測(cè)到物體，如果沒(méi)有檢測(cè)到物體，則繼續(xù)步驟三，如果檢測(cè)到物體，則進(jìn)入步驟四。步驟四、輪廓識(shí)別:檢測(cè)到物體后，進(jìn)行輪廓的檢測(cè)，檢測(cè)的原理是經(jīng)過(guò)行進(jìn)過(guò)程中采集物體的一行數(shù)據(jù)，在物體經(jīng)過(guò)物料識(shí)別模塊的傳感器之后，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，提取特征后，就可以將物體的輪廓顯示出來(lái)，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別即可判斷出來(lái)物體的形狀，并開(kāi)始分揀操作。步驟五、分揀控制:物料分揀模塊根據(jù)物料識(shí)別模塊的指令，打開(kāi)相應(yīng)大小分揀口的開(kāi)關(guān)，控制分揀電機(jī)的轉(zhuǎn)角可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度不同因此也就可以將物體導(dǎo)入不同的分揀口傳輸槽，實(shí)現(xiàn)物體的分揀。步驟六、物料送出后，就返回初始狀態(tài)，進(jìn)行下一次的操作，如此循環(huán)即可實(shí)現(xiàn)物體的分揀。
[0017]物料傳送模塊包括傳送帶、傳送電機(jī)和傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，傳送電機(jī)安裝在傳送帶一端，傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接操作面板并根據(jù)操作面板的指令運(yùn)行，傳送電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接傳送電機(jī)，傳送電機(jī)連接傳送帶帶動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)。物料識(shí)別模塊包括傳感器掃描單元、數(shù)據(jù)處理單元及模式識(shí)別單元，傳感器掃描單元安置在傳送帶的上方用來(lái)檢測(cè)行進(jìn)中物料的輪廓，傳感器掃描單元中設(shè)有紅外對(duì)管傳感器進(jìn)行輪廓掃描，代替高端的高清攝像頭，極大地節(jié)約了成本。傳感器掃描單元連接數(shù)據(jù)處理單元并發(fā)送掃描信號(hào)到數(shù)據(jù)處理單元，模式識(shí)別單元連接數(shù)據(jù)處理單元，模式識(shí)別單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定物料分揀模塊中設(shè)置的物料分揀口的選擇指令。數(shù)據(jù)處理單元及模式識(shí)別單元安裝在操作面板處，可以整體安裝在控制箱內(nèi)，電路安全性高，傳感器檢測(cè)單元通過(guò)信號(hào)屏蔽線和數(shù)據(jù)處理單元連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模式的識(shí)別。如圖3所示，將物體在傳送