用于流水线的检料装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机床辅助设备领域，具体讲是一种用于流水线的检料装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，很多生产企业在实际生产中，为了提高生产效率，通常会在机床上配套设置有辅助设备，如送料装置、检料装置等，尤其适用于流水线生产中。现有技术中，针对一些杆类、棒类零件的送料装置，通常是采用振动盘的装置，即将振动盘设置在进料处，将待加工的工件倒进振动盘后，利用振动原理将工件一个一个依次从振动盘内的轨道中输出，再经过振动盘外的输送导轨送至预定的位置，再利用机械手将工件送至待加工的工位处。但是，这些工件在振动的过程中进入轨道时，工件的朝向并不是唯一确定的，尤其是对于那些有细微不对称的工件来说，有可能出现在预定位置时工件的不同端先到达的现象，此时，机械手抓取工件后放入加工流水线时就会出现错放的现象，从而造成后道工序的错误加工，因此，在工件进行输送的过程中，需要有一个检料的操作过程，将错误方向的工件摆正或者从轨道中剔除。但是，现有技术中，这种检料操作大多是通过人工检料的手动方式，这种检料存在的缺点是:
[0003]1)由于振动盘内的工件的数量众多，尤其是体积小的工件，操作者必须在持续不断的生产线上，长时间用眼，从而造成视觉疲劳，因此:一方面造成检料质量的不确定性，出现漏检、错检的现象；另一方面也造成了操作工人的高强度工作，影响健康；再一方面，生产效率极其低下，无法保证流水线的正常运行；
[0004]2)人眼看到的只是工件的外观，而对于一些外观上看上去对称，但是内部结构不对称的工件，比如一头有内倒角，另一端没有内倒角，而后续加工必须在要在有内倒角一头进行加工时，这时，必须使工件有一定的朝向行进，因此，人眼是无法判断工件的位置是否摆放正确，从而造成生产线上加工出不合格的报废零件，一方面增加生产成本，另一方面降低生产效率；
[0005]3)此外，通过检料后剔除后的工件也是随意从轨道中剔除出来，累积一段时间后再重新投入振动盘内进行再一次的振动送料，因此，随着振动盘的工作，这些被二次振动送料的工件的朝向还是不一定正确，还得进行再一次的人工检料操作，从而降低了检料的效率。
[0006]针对上述这些情况，国家知识产权局网站上公开了公开号为CN102784759A的“条状金属自动筛选与集成进料装置”的专利，它按照流程先后，在机架上依次设置有分格下料装置、转盘下料装置、筛选装置、翻转装置、集成装置和进料装置；其中筛选装置中设置有用于记录条状金属图像信息的摄像组件，包括摄像机、传感器，它利用了摄像装置、传感器，结合信息处理技术，自动完成对条状金属的质量鉴别、条状金属正反面位置的识别，并储存处理结果到数据库；同时，又能够利用传感器读取数据库中的处理结果，指导电磁铁自动做出剔除条状金属的操作。
[0007]但是，上述这种条状金属自动筛选与集成进料装置却存在以下的问题:
[0008]1)由于工件被输送到筛选装置时，对工件进行拍照并选取模板，并对已选取的模板进行匹配筛选，因此，其效率非常低下；
[0009]2)工件中存在的问题各种各样，比如进料的朝向、工件的长度不达要求以及工件上本身具有缺陷等，而上述这种装置只对工件的朝向设置了换向装置，对一些不合格的产品均作了剔除处理，因此，这些被剔除的不全格产品也是需要人工进行归类，从而一定程度也是造成了工作效率的低下；
[0010]3)另外，上述装置中包括了很多传感器，比如传感器1、传感器II和传感器III，还有方型传感器I和方型传感器II，角度感应片等等，因此，一方面，这些感应器的使用造成了装置本身的成本造价大大增加；另一方面，这些电子元件的使用，增加了使用过程中故障率的增大。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是，提供一种能根据连接摄像来分辨工件的朝向正确，并且对不合格工件进行归类以便于后续操作的用于流水线的检料装置。
[0012]为解决上述技术问题，本发明提供的用于流水线的检料装置，包括容置有工件的振动盘、与振动盘的输出口连通的输送导轨以及与输送导轨的连通的预设的送料口 ；它还包括第一控制器、检料装置和图像识别检测装置，所述的输送导轨分为断开的两段，分别为前导轨和后导轨，所述的检料装置位于前导轨和后导轨之间；所述的图像识别检测装置包括摄像头，摄像头的镜头区域覆盖检料装置，摄像头的信号输出端与第一控制器电连接；所述的检料装置包括驱动器和转筒，驱动器与第一控制器电连接并由第一控制器控制，驱动器与转筒的中心轴连接，转筒的外周壁上设有多条沿圆周方向均布的轴向贯穿转筒的凹槽条，凹槽条一端与前导轨的端口对齐，另一与后导轨的端口对齐，转筒的轴向长度小于工件的轴向长度。
[0013]所述的前导轨与转筒上凹槽条相对的端口为半封闭结构，该半封闭结构是指前导轨端口处具有缺口。
[0014]所述的凹槽条内安装有电磁夹具，该电磁夹具与第一控制器电连接。
[0015]所述的转筒上凹槽条的条数为四条，沿圆周方向均布，除与输送导轨相对的那条凹槽条外，其他三条凹槽条均对应有工件收集装置，分别为残次工件收集装置、长度工件收集装置和朝向工件收集装置。
[0016]所述的朝向工件收集装置为辅助导轨，并且位于转筒的正下方，该辅助导轨与输送导轨的后导轨汇合后与送料口连通，并且通过第二控制器控制送料口的进料流量。
[0017]所述的输送导轨与辅助导轨汇合处与送料口之间的导轨上设有料位感应器，输送导轨在汇合处前方设有主阀门，辅助导轨在汇合处前方设有辅助阀门，所述的主阀门、辅助阀门和料位感应器均与第二控制器电连接并由第二控制器控制。
[0018]采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0019]1)由于采用了图像识别检测装置来代替人眼的检测，因此，一方面更加保证了检料的稳定性，避免出现漏检、错检的现象；另一方面大大减轻操作人员的劳动强度，杜绝人眼疲劳，保障了工人的健康；再一方面，大大提高了生产效率，为保证流水线的正常运行提供基础；
[0020]2)尤其对于人眼看不到的工件的内部结构，比如一端有内倒角另一端没有内倒角的工件，保证了工件按照正确的朝向摆放后进入送料口，因此，避免造成生产线上加工出不合格的报废零件，从而一方面减少生产成本，另一方面提高生产效率；
[0021]3)辅助导轨的设置，使朝向相反的工件通过辅助导轨的换向后也能按照正确的朝向摆放后进入送料口，而无需重新放入振动盘内进行第二次的振动送料，因此，大大提高检料的效率；另外，设置的第二控制器及两个阀门，是为了根据实际生产需要，对送料的数量进行调整，以配合自动化流水线的实现。
[0022]4)由于工件被输送到检料装置时，对工件进行连续摄像，并将摄像时产生的工件图像与事先存储的各种工件存储模板进行匹配筛选，完全由图像识别检测装置进行判断，因此，检料效率高；同时，工件中存在的各种各样问题，通过转筒转动的角度进行分门别类，无须人工筛选，也大大提高工作效率；
[0023]5)上述装置中省去了很多传感器，因此，一方面，降低了装置本身的成本造价；另一方面，减少了使用过程中电子元件的故障率；
[0024]6)前导轨端口处的缺口设置，则是为了在工件还有一部分留在前导轨内时，能随同转筒一起转动时预留的缺口。
[0025]本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种能对工件进行分类判断，从而实现自动化生产的用于流水线的检料装置的检测方法，它包括以下的步骤:
[0026]A先对工件进行图像采集，储存入第一控制器中的存储模块内，其中的图像采集包括合格工件的正确送料朝向的图像采集、不合格工件中长度不符合要求的图像采集以及不合格工件中有残缺的图像采集，上述图像采集在第一控制器中进行分别储存入朝向存储模块、长度存储模块以及残缺存储模块中；
[0027]B工件从振动盘振动出来进入输送导轨的前导轨内，在进入转筒的凹槽条时，图像识别检测装置监测到工件的进入状态，根据拍摄的图像，首先从摄像头的信号输出端与第一控制器中残缺存储模块中的图像进行比对，来判断工件是否存在本身的破口等残次；
[0028]C如果工件图像不符合残缺存储模块中的图像时，检料装置不工作并等待与第一控制器中长度存储模块中的图像进行比对；如果工件图像符合残缺存储模块中的图像时，第一控制器对检料装置的驱动器和电磁夹具均发出信号