一种智能化柔性生产线及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种智能化柔性生产线及其工作方法，本智能化柔性生产线，包括：上位机、转运机械手、以及修补工位和按加工工序排布的若干加工工位，各加工工位之间通过输送机构相连；输送机构处设置有工件检测系统；所述工件检测系统适于对输送机构所流转的工件进行检测；所述上位机与工件检测系统电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手将工件夹持转运至修补工位；待完成修补工位完成工件修补后，转运机械手将工件夹持转运回输送机构以进入下一加工工位。

An Intelligent Flexible Production Line and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种智能化柔性生产线及其工作方法
本专利技术属于智能制造
，具体地，涉及一种智能化柔性生产线及其方法。
技术介绍
柔性生产线是把多台可以调整的机床(加工设备)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。但是在自动化生产过程中工件的制造缺陷有时难以被及时人工发现，通常只能通过后序工序的人工检验才得以发现，从而造成智能制造的废品增加、生产率下降等问题。因此，基于上述问题，需要设计一种智能化柔性生产线及其工作方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能化柔性生产线及其工作方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种智能化柔性生产线，包括：上位机、转运机械手、以及修补工位和按加工工序排布的若干加工工位，各加工工位之间通过输送机构相连；输送机构处设置有工件检测系统；所述工件检测系统适于对输送机构所流转的工件进行检测；所述上位机与工件检测系统电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手将工件夹持转运至修补工位；待完成修补工位完成工件修补后，转运机械手将工件夹持转运回输送机构以进入下一加工工位。进一步，所述工件检测系统包括：检测工位、接近开关、定位与放行机构，在检测工位的一侧设置有沿着柔性生产线连续布置的背景标板，背景标板上设置有多个对应当前检测工位的标记点，检测工位的另一侧设置有LED面光源矩阵，该LED面光源矩阵与上位机通信连接，背景标板与LED面光源矩阵共同构成背光照明环境。进一步，所述工件检测系统还包括：面阵相机，以及与面阵相机依次通信连接的第一光电转换元件、光纤滑环、第二光电转换元件，其中面阵相机的感光镜头轴线与检测工位流转方向垂直设置，面阵相机采集的图像经过光电转换后，由第二光电转换元件将图像的电信号发送至上位机。进一步，所述上位机包括：图像处理单元、特征向量提取单元、深度神经网络单元以及计算机控制单元；其中所述图像处理单元适于接收面阵相机采集检测工位上检测工位的图像，并对接收到的图像进行分辨率扫描，获得当前检测工位的敏感区域图像，且对敏感区域图像进行去噪，再将去噪后的敏感区域图像发送至特征向量提取单元；特征向量提取单元对敏感区域图像进行边缘检测，形成目标区域，并分别通过公式(1)至(3)计算获得目标区域的边缘面积AE、边缘形状因子E以及目标区域平均半径μR，再加上前3维的Hu不变矩，构成具有四个特征变量的敏感区域的特征向量，以反映当前检测工位的工件质量信息，特征向量作为输入层发送至深度神经网络单元；上式中，参数M和N为目标区域的边缘点个数，其中t(x,y)为各边缘点的灰度值；参数L为目标区域的周长；参考K为目标区域边界上的边缘点个数，(xk,yk)表示位于目标区域边界上的像素坐标，表示目标区域的质心坐标，可通过如下公式进行计算：其中，参数A表示敏感区域的面积，且适于在图像处理中识别到敏感区域时获得其大小；深度神经网络单元基于神经网络算法构建制造缺陷预测模型，对检测工位的图像特征向量进行训练、学习与分类，识别当前检测工位上的待测工件的制造缺陷类型，并将分类结果反馈给计算机控制单元；所述计算机控制单元适于控制转运机械手将工件夹持转运至修补工位；并将制造缺陷类型发送至修补工位，以对工件的缺陷进行修补。又一方面，本专利技术还提供了一种智能化柔性生产线的工作方法，包括：对输送机构流转的工件进行在线检测；若判定工件不合格后，将该工件进行转运修补；在工件转运修补完成后，将该工件转运回输送机构。进一步，所述工作方法适于采用所述的智能化柔性生产线。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的智能化柔性生产线及其工作方法能够精确判断工件在生产过程中的缺陷，并且在检测到工件不合格即存在制造缺陷后，能够将工件转运至修补工位进行修补返工，当工件合格后，将工件转运回生产线，有效降低工件加工的不合格率，避免产品在初次加工不合理后还被多次加工处理。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的智能化柔性生产线的布局俯视图；图2是本专利技术的智能化柔性生产线的控制原理框图。转运机械手1、修补工位2、加工工位3、输送机构4、工件检测系统5、工件6、检测工位501、背景标板502、LED面光源矩阵503、面阵相机504。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本专利技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本专利技术的实施例所属
的技术人员所理解。图1是本专利技术的智能化柔性生产线的布局俯视图；图2是本专利技术的智能化柔性生产线的控制原理框图。如图1和图2所示，本实施例提供了一种智能化柔性生产线，包括：上位机、转运机械手1、以及修补工位2和按加工工序排布的若干加工工位3，各加工工位3之间通过输送机构4相连；输送机构4处设置有工件检测系统5；所述工件检测系统5适于对输送机构4所流转的工件6进行检测；所述上位机与工件检测系统5电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手1将工件夹持转运至修补工位2；待完成修补工位2完成工件修补后，转运机械手1将工件夹持转运回输送机构4以进入下一加工工位3。本专利技术的智能化柔性生产线及其工作方法能够精确判断工件在生产过程中的缺陷，并且在检测到工件不合格即存在制造缺陷后，能够将工件转运至修补工位进行修补返工，当工件合格后，将工件转运回生产线，有效降低工件加工的不合格率，避免产品在初次加工不合理后还被多次加工处理。所述工件检测系统5包括：检测工位501、接近开关、定位与放行机构，在检测工位501的一侧设置有沿着柔性生产线连续布置的背景标板502，背景标板502上设置有多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化柔性生产线，其特征在于，包括：上位机、转运机械手、以及修补工位和按加工工序排布的若干加工工位，各加工工位之间通过输送机构相连；输送机构处设置有工件检测系统；所述工件检测系统适于对输送机构所流转的工件进行检测；所述上位机与工件检测系统电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手将工件夹持转运至修补工位；待完成修补工位完成工件修补后，转运机械手将工件夹持转运回输送机构以进入下一加工工位。

【技术特征摘要】
1.一种智能化柔性生产线，其特征在于，包括：上位机、转运机械手、以及修补工位和按加工工序排布的若干加工工位，各加工工位之间通过输送机构相连；输送机构处设置有工件检测系统；所述工件检测系统适于对输送机构所流转的工件进行检测；所述上位机与工件检测系统电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手将工件夹持转运至修补工位；待完成修补工位完成工件修补后，转运机械手将工件夹持转运回输送机构以进入下一加工工位。2.根据权利要求1所述的智能化柔性生产线，其特征在于，所述工件检测系统包括：检测工位、接近开关、定位与放行机构，在检测工位的一侧设置有沿着柔性生产线连续布置的背景标板，背景标板上设置有多个对应当前检测工位的标记点，检测工位的另一侧设置有LED面光源矩阵，该LED面光源矩阵与上位机通信连接，背景标板与LED面光源矩阵共同构成背光照明环境。3.根据权利要求2所述的智能化柔性生产线，其特征在于，所述工件检测系统还包括：面阵相机，以及与面阵相机依次通信连接的第一光电转换元件、光纤滑环、第二光电转换元件，其中面阵相机的感光镜头轴线与检测工位流转方向垂直设置，面阵相机采集的图像经过光电转换后，由第二光电转换元件将图像的电信号发送至上位机。4.根据权利要求3所述的智能化柔性生产线，其特征在于，所述上位机包括：图像处理单元、特征向量提取单元、深度神经网络单元以及计算机控制单元；其中所述图像处理单元适于接收面阵相机采集检测工位上检测工位的图像，并对接收到的图像进行分辨率扫描，获得当前检测工位...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈治，朱丽霞，
申请(专利权)人：常州轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32