一种物料配送智能检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及物料配送技术领域，特别涉及一种物料配送智能检测装置及检测方法。

背景技术

目前物料选配配送作业方式相对粗放，缺少自动化、信息化管理手段，存在以下问题：一是由于装载的螺栓规格、外形、尺寸及垫片种类和数量等基础特征都存在差异，需要靠人工对应分拣及装载不同规格的螺栓及垫片，劳动强度大。二是在人工选配作业过程中，容易存在多放或少放、放错位、选错规格型号或放反，装载完成后需要花费大量时间仔细地检查核对，作业效率低，很难满足未来检修任务的要求。三是物流采用叉车或行车运输、流转，物料配送信息采用纸质人工填写，缺乏信息化、流程化管理手段及自动化、智能化物流方式。

现有的技术主要是在固定工位将螺栓装载完成后，通过人工检测螺栓是否漏装、误装等。由于螺栓及垫片种类多而繁杂，容易放错、放反，装载完成后需要比较细心进行检查，导致人工检测作业效率低、而且容易出错。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料配送智能检测装置及检测方法，用于物料配送和智能检测，以解决人工检测工作量大、效率低的问题。

为了解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种物料配送智能检测装置，包括：输送线组件，所述输送线组件包括人工配送工位和视觉检测工位。物料架组件，其设置在所述输送线组件中的所述人工配送工位上。检测组件，其设置在所述输送线组件中的所述视觉检测工位上。所述物料组件用于根据装载需求装载待检测物料，所述输送线组件用于将所述待检测物料传送给所述检测组件。所述检测组件用于对所述待检测物料进行检测，得到检测结果。

优选地，所述输送线组件包括：骨架台101，传送带组件102，其设置在所述骨架台101上，用于向所述检测组件传送所述待检测物料。电机组件103，其设置在所述骨架台101上，与所述传送带组件102连接，用于为所述传送带组件102提供驱动力。

优选地，所述输送线组件还包括：阻挡气缸104，其设置在所述骨架台101上，位于所述传送带组件102的侧边，用于对所述待检测物料进行限位。

优选地，还包括按钮盒105，所述按钮盒105设置在所述骨架台101上，所述按钮盒105包括设备紧急停止按钮和放行按钮，所述设备紧急停止按钮用于控制所述电机组件103的停止；所述放行按钮用于控制所述阻挡气缸104的缩回，使得所述待检测物料流动到所述检测组件处。

优选地，所述物料架组件包括：放置架201，所述放置架201设置在所述骨架台101上，位于所述人工配送工位处。若干个装有物料的物料盒202，每一所述物料盒202对应放置在所述放置架201上。每一物料盒202上方安装有光电开关203，其下方安装有反射板207。每一所述物料盒202下方安装有带灯按钮205。操作系统206，其安装在所述放置架201侧边上，所述操作系统与每一所述光电开关203和每一所述带灯按钮205连接。所述操作系统206用于根据选定的物料型号自动匹配相应的物料盒，使得匹配的所述物料盒202对应的所述带灯按钮205的指示灯亮，指引取料。

优选地，所述光电开关203为反射型光电开关，包含有发射器与接收器；与所述反射板207配合使用。当执行取料动作时，将手伸进所述物料盒202内，所述光电开关203的发射器发射的光被遮挡，取料信号触发并发送给所述操作系统206，将取好的所述物料装配至位于所述传送带组件102上的物料配送板310上，完成取料。

优选地，所述检测组件包括：支撑架301，所述支撑架301的一端设置在所述骨架台101上，位于所述视觉检测工位处；两组相对设置的三维相机305，其中一所述三维相机305设置在所述支撑架301的远离所述骨架台101的一端；另一所述三维相机305设置在所述支撑架301的靠近所述骨架台101的一端。

举升夹紧机构306，安装在所述视觉检测工位处的骨架台101上，用于固定所述物料配送板，并对所述物料配送板进行举升至预定位置。以及

图像识别系统，其与两组所述三维相机305连接。所述三维相机305用于将所述物料配送板上下两面的所有特征记录进行拍摄，得到图像图形信息发送给图像识别系统。所述图像识别系统用于将接收到的所述图像图形信息与预存的正确的历史图像对比，判断所述物料配送板上的待检测物料是否存在装载错误，得到检测结果并显示。

优选地，所述检测组件还包括：两组模组支架302、两组直线模组303和两组相机支架304；两组所述模组支架302中的一组所述模组支架302的一端设置在所述支撑架301的远离所述骨架台101的一端。另一组所述模组支架302的一端设置在所述支撑架301的靠近所述骨架台101的一端。每一所述模组支架302的另一端设置有所述直线模组303；每一所述直线模组303上设置有所述相机支架304。每一所述相机支架304上对应设置有所述三维相机305。每一所述直线模组303用于对应带动所述三维相机305左右滑动，以依次将所述三维相机305视场截面内，所述物料配送板310上下两面的所有特征记录下来，形成所述图像图形信息。

另一方面，本发明还提供一种物料配送智能检测方法，包括：采用上文所述物料配送智能检测装置进行检测。

步骤S1、配送物料时，通过操作系统，人工选择对应的物料的型号。

步骤S2、所述操作系统将根据型号自动匹配物料，控制与所述物料盒相对应的带灯按钮的指示灯亮灯，以指引取料。

步骤S3、进行人工取料时，将手伸进料盒时，光电开关的发射器发射的光被遮挡，取料信号触发，按下带灯按钮关闭所述指示灯，将取出的物料安装至相应物料配送板上。

步骤S4、重复步骤S1～步骤S3，直至所述物料配送板上所需的物料全部安装文成。

步骤S5、人工按下按钮盒中放行按钮将所述物料配送板随着输送线组件输送至视觉检测工位。

步骤S6、举升夹紧机构将所述物料配送板进行举升后夹紧定位，所在直线模组左右滑动以带动两组三维相机分别左右滑动，线性扫描所述物料配送板上下两面；得到图像图形信息；采用图像识别系统将接收到的所述图像图形信息与预存的历史图像对比，判断所述物料配送板上的待检测物料是否存在装载错误，得到检测结果并显示。

优选地，所述步骤S5还包括：若阻挡气缸不予放行所述物料配送板时，则需要查看是否有带灯按钮未通过人工关闭，或者查看是否有漏取的物料，查看完成之后，人工按下按钮盒中放行按钮，使得所述物料配送板输送至视觉检测工位。

优选地，当所述物料为螺栓及垫片时，通过位于所述物料配送板上方的三维相机扫描所述物料配送板上的螺栓头大小以及高度得到第一图像图形信息，将所述第一图像图形信息与预存的第一历史图像进行对比，以判断螺栓是否误装和垫片是否漏装。

通过位于所述物料配送板下方的三维相机扫描所述物料配送板上螺栓的下端的长度，得到第二图像图形信息，将所述第二图像图形信息与预存的第二历史图像进行对比，以判断所述螺栓的长度是否有误。

结合所述第一图像图形信息和第二图像图形信息得到所述图像图形信息，将所述图像图形信息与预设的历史图像进行对比，以判别螺栓的型号及所述物料输送板上是否缺料，得到所述检测结果。

本发明至少具有以下优点之一：

本发明所提供的物料配送智能检测装置用于物料配送和智能检测，本方案作为改善现有的检测形式，具有双重逻辑进行防错纠错，减少出错率，解决了人工检测工作量大、效率低的问题，且具有适应性强，可实施效果好的优点。

本发明设有的带灯按钮在人工配送工位具有工位指导功能，能够实现有效指导正确操作，提醒误操作。解决了现有技术中不能提供功能使用方面清晰简便的提示或演示的问题。

本发明提供的视觉识别工位具有判断功能，能够实现正确判断前序装载的物料有无错误并储存记录，本发明提供的视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色，坐标等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。根据识别的结果(检测结果)，存入数据库进行信息管理。以后可以随时对信息进行检索查询，管理者可以获知某段时间内生产线的质量情况、产量情况等等。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种物料配送智能检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种物料配送智能检测装置中的输送线组件主要结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种物料配送智能检测装置中的物料架组件主要结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种物料配送智能检测装置中的视觉检测主要结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种物料配送智能检测装置中的举升夹紧组件的主要结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种物料配送智能检测装置及检测方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

结合图1～图5所示，本实施例提供的一种物料配送智能检测装置，包括：输送线组件11，所述输送线组件11包括人工配送工位10和视觉检测工位20。物料架组件12，其设置在所述输送线组件11中的所述人工配送工位10上。检测组件21，其设置在所述输送线组件11中的所述视觉检测工位20上。所述物料架组件12用于根据装载需求装载待检测物料，所述输送线组件11用于将所述待检测物料传送给所述检测组件。所述检测组件21用于对所述待检测物料进行检测，得到检测结果。所述检测结果经过excel处理，存储数据。在查询时，不影响其他操作。运行能力可靠稳定，并具备高可用性。

所述输送线组件11包括：骨架台101，传送带组件102，其设置在所述骨架台101上，用于向所述检测组件21传送所述待检测物料。电机组件103，其设置在所述骨架台101上，与所述传送带组件102连接，用于为所述传送带组件102提供驱动力。

所述输送线组件还包括：阻挡气缸104，其设置在所述骨架台101上，位于所述传送带组件102的侧边，用于对所述待检测物料进行限位。

本实施例还包括按钮盒105，所述按钮盒105设置在所述骨架台101上，所述按钮盒105包括设备紧急停止按钮和放行按钮，所述设备紧急停止按钮用于控制所述电机组件103的停止；所述放行按钮用于控制所述阻挡气缸104的缩回，使得所述待检测物料流动到所述检测组件处。

所述物料架组件包括：放置架201，所述放置架201设置在所述骨架台101上，位于所述人工配送工位处。若干个装有物料的物料盒202，每一所述物料盒202对应放置在所述放置架201上。每一物料盒202上方安装有光电开关203，其下方安装有反射板207。每一所述物料盒202下方安装有带灯按钮205。操作系统206，其安装在所述放置架201侧边上，所述操作系统与每一所述光电开关203和每一所述带灯按钮205连接。所述操作系统206用于根据选定的物料型号自动匹配相应的物料盒202，使得匹配的所述物料盒202对应的所述带灯按钮205的指示灯亮，指引取料。即操作系统206是人机交互界面功能，预先将配料清单有设置成各种型号，配送物料时，人工选择对应型号，系统将根据型号自动匹配物料，将相应螺栓垫片的物料盒202上方LED带灯按钮的指示灯亮灯，指引取料。

所述光电开关203为反射型光电开关，包含有发射器与接收器；与所述反射板207配合使用。当执行取料动作时，将手伸进所述物料盒202内，所述光电开关203的发射器发射的光被遮挡，取料信号触发并发送给所述操作系统206，将取好的所述物料装配至位于所述传送带组件102上的物料配送板310上，完成取料。

所述检测组件包括：支撑架301，所述支撑架301的一端设置在所述骨架台101上，位于所述视觉检测工位处；两组相对设置的三维相机305，其中一所述三维相机305设置在所述支撑架301的远离所述骨架台101的一端；另一所述三维相机305设置在所述支撑架301的靠近所述骨架台101的一端。

举升夹紧机构306，安装在所述视觉检测工位处的骨架台101上，用于固定所述物料配送板310，并对所述物料配送板310进行举升至预定位置。

如图5所示，本实施例提供的举升夹紧机构306包括一对举升部220，一对伸缩部221，每一所述举升部220的一端设置在所述骨架台101上，位于所述视觉检测工位处。每一所述举升部220的另一端与所述伸缩部的221的一端连接，所述伸缩部的221的另一端设有夹持部，用于对所述物料配送板310进行夹持。所述举升夹紧机构306用于调整所述物料配送板310的位置达到预设的检测位置。

图像识别系统，其与两组所述三维相机305连接。所述三维相机305用于将所述物料配送板上下两面的所有特征记录进行拍摄，得到图像图形信息发送给图像识别系统。所述图像识别系统用于将接收到的所述图像图形信息与预存的正确的历史图像对比，判断所述物料配送板上的待检测物料是否存在装载错误，得到检测结果并显示。

所述检测组件还包括：两组模组支架302、两组直线模组303和两组相机支架304；两组所述模组支架302中的一组所述模组支架302的一端设置在所述支撑架301的远离所述骨架台101的一端。另一组所述模组支架302的一端设置在所述支撑架301的靠近所述骨架台101的一端。每一所述模组支架302的另一端设置有所述直线模组303；每一所述直线模组303上设置有所述相机支架304。每一所述相机支架304上对应设置有所述三维相机305。每一所述直线模组303用于对应带动所述三维相机305左右滑动，以依次将所述三维相机305视场截面内，所述物料配送板310上下两面的所有特征记录下来，形成所述图像图形信息。

所述待检测物料为螺栓和垫片，但不限于此。

另一方面，本发明还提供一种物料配送智能检测方法，包括：采用上文所述物料配送智能检测装置进行检测。

步骤S1、配送物料时，通过操作系统，人工选择对应的物料的型号。

步骤S2、所述操作系统将根据型号自动匹配物料，控制与所述物料盒相对应的带灯按钮的指示灯亮灯，以指引取料。

步骤S3、进行人工取料时，将手伸进料盒时，光电开关的发射器发射的光被遮挡，取料信号触发，按下带灯按钮关闭所述指示灯，将取出的物料安装至相应物料配送板上。

步骤S4、重复步骤S1～步骤S3，直至所述物料配送板上所需的物料全部安装文成。

步骤S5、人工按下按钮盒中放行按钮将所述物料配送板随着输送线组件输送至视觉检测工位。

步骤S6、举升夹紧机构将所述物料配送板进行举升后夹紧定位，所在直线模组左右滑动以带动两组三维相机分别左右滑动，线性扫描所述物料配送板上下两面；得到图像图形信息；采用图像识别系统将接收到的所述图像图形信息与预存的历史图像对比，判断所述物料配送板上的待检测物料是否存在装载错误，得到检测结果并显示。

所述步骤S5还包括：若阻挡气缸不予放行所述物料配送板时，则需要查看是否有带灯按钮未通过人工关闭，或者查看是否有漏取的物料，查看完成之后，人工按下按钮盒中放行按钮，使得所述物料配送板输送至视觉检测工位。

当所述物料为螺栓及垫片时，通过位于所述物料配送板上方的三维相机扫描所述物料配送板上的螺栓头大小以及高度得到第一图像图形信息，将所述第一图像图形信息与预存的第一历史图像进行对比，以判断螺栓是否误装和垫片是否漏装。

通过位于所述物料配送板下方的三维相机扫描所述物料配送板上螺栓的下端的长度，得到第二图像图形信息，将所述第二图像图形信息与预存的第二历史图像进行对比，以判断所述螺栓的长度是否有误。

结合所述第一图像图形信息和第二图像图形信息得到所述图像图形信息，将所述图像图形信息与预设的历史图像进行对比，以判别螺栓的型号及所述物料输送板上是否缺料，得到所述检测结果。

本实施例所提供的物料配送智能检测装置用于物料配送和智能检测，通过物料配送智能检测装置的设计开发，搭建人机协作的作业模式，实现将物料选配与物料自动检测形成一条流水式生产线。智能检测工作站融入自动化，柔性化，智能化的工具，采用自动物流转运方式，提高人工作业效率，降低人工成本，杜绝人工作业装载过程中出错情况发生。

本实施例作为改善现有的检测形式，具有双重逻辑进行防错纠错，进一步的减少出错率，解决了人工检测工作量大、效率低的问题，且具有适应性强，可实施效果好的优点。

本实施例设有的带灯按钮在人工配送工位具有工位指导功能，能够实现有效指导正确操作，提醒误操作。即本实施例从操作系统上选择品类指令，对各种的物料配送板所需装载的物料信息分别与指示灯和/或光电开关信息段匹配，所述指示灯和/或光电开关信息段对层级列表中的编号名称及与所述物料名称对应的选定操作提示；当接收到针对该物料配送板的品类指令的选择请求时，启动匹配指示灯和/或光电开关信息段并输出，对所需装载的物料盒指示灯亮起，同时所有的光电开关进行操作识别，只有正确感应有拿物料的动作并逐个完成，系统才会结束当前作业，解决了现有技术中不能提供功能使用方面清晰简便的提示或演示的问题。

本实施例提供的视觉识别工位具有判断功能，能够实现正确判断前序装载的物料有无错误并储存记录，本发明提供的视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色，坐标等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。根据识别的结果(检测结果)，存入数据库进行信息管理。以后可以随时对信息进行检索查询，管理者可以获知某段时间内生产线的质量情况、产量情况等等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。