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]本實用新型屬于物料分揀技術(shù)領(lǐng)域，涉及物料自動分揀方向，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]伴隨著國家制造業(yè)的進步以及采礦業(yè)的繼續(xù)興旺，大量的初級原料產(chǎn)品需要進行人為分揀進行不同方面的深加工，伴隨而來的是對分揀系統(tǒng)的各種不同方面的要求，設(shè)計適合的物料分揀系統(tǒng)很有必要。然而在低端分揀系統(tǒng)中大多采用簡易的“篩取”方式，對于易碎的產(chǎn)品來說顯然不能使用，高端的精確分揀系統(tǒng)基于形狀的分揀系統(tǒng)，利用高清攝像頭進行圖像采集并分析分揀，隨之帶來的是成本的提高和工作環(huán)境的限制。中低端分揀場合顯然沒有必要使用此類高成本設(shè)備。
[0003]目前的工業(yè)初級品分揀系統(tǒng)主要存在以下的缺點:(I)傳統(tǒng)落后，對產(chǎn)品的損害較大。(2)不夠智能化，只能特定環(huán)境特殊配置，無法適應(yīng)物料的變化。(3)高端分揀系統(tǒng)無法適應(yīng)工業(yè)環(huán)境嚴格的環(huán)境，無法得到推廣。因此，設(shè)計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，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于輪廓分析的物料分揀系統(tǒng)，通過降低物料識別單元、操作面板的成本，簡化分揀單元得結(jié)構(gòu)，通過模塊之間的協(xié)調(diào)工作，構(gòu)成一種低成本的物料分揀系統(tǒng)，進而解決物體分揀損害大、成本高的問題，具有完整無損分揀以及分揀成本的低廉化優(yōu)點，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)，促進制造業(yè)的發(fā)展。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(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，物料傳送模塊用來傳送物料，物料傳送模塊連接物料識別模塊用來在物料傳送的傳送過程中檢測物料的輪廓，物料分揀模塊連接物料識別模塊用來接收物料的輪廓檢測信號并根據(jù)信號分揀物料，電源模塊連接物料傳送模塊、物料識別模塊、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、物料識別模塊和物料分揀模塊用來輸入物料識別參數(shù)、顯示分揀細度。
[0006]上述系統(tǒng)中，所述物料傳送模塊包括傳送帶、傳送電機和傳送電機驅(qū)動電路，傳送電機安裝在傳送帶一端，傳送電機驅(qū)動電路的輸入端連接操作面板并根據(jù)操作面板的指令運行，傳送電機驅(qū)動電路的輸出端連接傳送電機，傳送電機連接傳送帶帶動傳送帶運動。所述物料識別模塊包括傳感器掃描單元、數(shù)據(jù)處理單元及模式識別單元，傳感器掃描單元安置在物料傳送模塊的上方用來檢測行進中物料的輪廓，傳感器掃描單元連接數(shù)據(jù)處理單元并發(fā)送掃描信號到數(shù)據(jù)處理單元，模式識別單元連接數(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、分揀電機驅(qū)動電路和分揀口，操作面板連接控制分揀電機驅(qū)動電路，分揀電機驅(qū)動電路連接分揀電機，分揀電機連接控制不同分揀口的開關(guān)，操作面板根據(jù)物料識別模塊的信號控制分揀電機開關(guān)不同分揀口。所述物料分揀模塊還包括分離裝置，分離裝置由傳動軸組成，傳動軸連接在分揀電機上，通過分揀電機驅(qū)動傳動軸，傳動軸的伸長和收縮控制物料導(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、鍵盤接口、A/D采集單元和液晶顯示屏，傳感器接口、鍵盤接口、A/D采集單元和液晶顯示屏連接控制芯片上，操作面板通過傳感器接口連接物料識別模塊，通過鍵盤接口連接外部輸入裝置，A/D采集單元連接物料識別模塊用來采集數(shù)據(jù)，液晶顯示屏連接在操作面板上用來顯示檢測狀態(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波來控制晶閘管交流調(diào)壓電路的觸發(fā)延遲角，通過控制芯片的產(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)壓分路包括兩個晶閘管和一個負載電阻，兩個晶閘管反向并聯(lián)后串聯(lián)負載電阻，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、物料識別模塊、物料分揀模塊和操作面板。
[0007]本實用新型有益效果是:本實用新型設(shè)計出了一款低成本的、簡易的、基于輪廓的物料分揀系統(tǒng)，在初級物料的篩選方面，能夠維持物料的完整度，更能夠適應(yīng)嚴苛的工業(yè)環(huán)境要求，對制造業(yè)的發(fā)展有積極的促進作用。同時，可以通過對系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，對于物料的分揀更加的精確以及方便，其操作更加簡便，使得物料的分揀更加的智能化以及自動化。另外，如果條件允許，也可以通過無線傳送的方式實現(xiàn)遠程的控制，使用起來更加的方便。
【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明:
[0009]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的物料分揀系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的物料分揀系統(tǒng)的流程示意圖。
[0011 ]圖3是本實用新型的【具體實施方式】的物料傳送模塊的工作示意圖。
[0012]圖4是本實用新型的【具體實施方式】的物料分揀模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5是本實用新型的【具體實施方式】的電源模塊的工作原理電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】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，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
[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，物料傳送模塊用來傳送物料，物料傳送模塊連接物料識別模塊用來在物料傳送的傳送過程中檢測物料的輪廓，物料分揀模塊連接物料識別模塊用來接收物料的輪廓檢測信號并根據(jù)信號分揀物料，電源模塊連接物料傳送模塊、物料識別模塊、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、物料識別模塊和物料分揀模塊用來輸入物料識別參數(shù)、顯示分揀細度。
[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，操作人員對參數(shù)進行先期設(shè)置，主要包括檢測的細度、檢測的速度、傳送電機的速度設(shè)定，當然，簡易操作系統(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單的設(shè)定。步驟二、在設(shè)置完成之后就可以進行檢測，系統(tǒng)進入等待識別步驟。步驟三、傳送帶運動時，物料傳送模塊傳送物料，物料識別模塊判斷是否檢測到物體，如果沒有檢測到物體，則繼續(xù)步驟三，如果檢測到物體，則進入步驟四。步驟四、輪廓識別:檢測到物體后，進行輪廓的檢測，檢測的原理是經(jīng)過行進過程中采集物體的一行數(shù)據(jù)，在物體經(jīng)過物料識別模塊的傳感器之后，將得到的數(shù)據(jù)進行特征提取，提取特征后，就可以將物體的輪廓顯示出來，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行識別即可判斷出來物體的形狀，并開始分揀操作。步驟五、分揀控制:物料分揀模塊根據(jù)物料識別模塊的指令，打開相應(yīng)大小分揀口的開關(guān)，控制分揀電機的轉(zhuǎn)角可實現(xiàn)傳動軸的長度不同因此也就可以將物體導(dǎo)入不同的分揀口傳輸槽，實現(xiàn)物體的分揀。步驟六、物料送出后，就返回初始狀態(tài)，進行下一次的操作，如此循環(huán)即可實現(xiàn)物體的分揀。
[0017]物料傳送模塊包括傳送帶、傳送電機和傳送電機驅(qū)動電路，傳送電機安裝在傳送帶一端，傳送電機驅(qū)動電路的輸入端連接操作面板并根據(jù)操作面板的指令運行，傳送電機驅(qū)動電路的輸出端連接傳送電機，傳送電機連接傳送帶帶動傳送帶運動。物料識別模塊包括傳感器掃描單元、數(shù)據(jù)處理單元及模式識別單元，傳感器掃描單元安置在傳送帶的上方用來檢測行進中物料的輪廓，傳感器掃描單元中設(shè)有紅外對管傳感器進行輪廓掃描，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)送掃描信號到數(shù)據(jù)處理單元，模式識別單元連接數(shù)據(jù)處理單元，模式識別單元根據(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，傳感器檢測單元通過信號屏蔽線和數(shù)據(jù)處理單元連接，進行數(shù)據(jù)處理和模式的識別。如圖3所示，將物體在