智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法技术方案

本发明专利技术公开了智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法，包括智能仓储物流单元、执行单元、加工单元、PLC、分拣单元、智能检测单元的组合，可两单元及两单元以上组合使用；组合的形式根据不同场地特点组合形成一字型或L型，或T型多种组合方式。每个单元间安装在可自由移动的独立台架上，布置远程IO模块通过工业以太网实现信号监控和控制协调，用以满足不同的工艺流程要求和功能实现，充分体现出系统集成的功耗、效率及成本特性。每个单元的四边均可以与其他单元进行拼接。可以与其他单元进行拼接。可以与其他单元进行拼接。

【技术实现步骤摘要】
智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法


[0001]本专利技术涉及智能制造教学实训设备
，具体为智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法。

技术介绍

[0002]在教学实训领域，特别是自动化教学实训领域，大部分工业现场使用实际配置设备进行教学实训，体积大，占用场地多，不方便学生观察。并且大型加工设备只能让在校学生学习到部分智能制造技术或检测技术，或者大型大型加工设备价格昂贵，学校受资金问题又得不到想要的全方位技术设备组合，或者受场地和空间影响不能很好地按照教学要求摆放设备。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：智能制造单元系统集成应用平台及视觉检测方法，包括智能仓储物流单元、执行单元、加工单元、PLC、分拣单元、智能检测单元的组合，可两单元及两单元以上组合使用；组合的形式根据不同场地特点组合形成一字型或L型，或T型多种组合方式。每个单元间安装在可自由移动的独立台架上，布置远程IO模块通过工业以太网实现信号监控和控制协调，用以满足不同的工艺流程要求和功能实现，充分体现出系统集成的功耗、效率及成本特性。每个单元的四边均可以与其他单元进行拼接；应用平台是利用工业以太网将原有设备层、现场层、应用层的控制结构扁平化，实现一网到底，控制与设备间的直接通信，多类型设备间的信息兼容，系统间的大数据交换，同时在总控端融入云网络，实现数据远程监控和流程控制。
[0005]根据上述技术方案，执行单元包括工作台体、工业机器人、直线行走模组、工件暂存工位、；工作台体上面有工件暂存工位，工件暂存工位前侧有直线行走模组，直线行走模组上安装工业机器人；工业机器人选用知名品牌的桌面级小型工业机器人，六自由度可使其在工作空间内自由活动，完成以不同姿态拾取零件或加工；直线行走模组作为工业机器人扩展轴，扩大了工业机器人的可达工作空间，可以配合更多的功能单元完成复杂的工艺流程；直线行走模组的运动参数信息，如速度、位置等，由工业机器人通过现场IO信号传输给PLC，PLC控制伺服电机实现线性运动；工业机器人末端法兰上安装有快换模块法兰端，可与工件暂存工位内工具匹配，实现工业机器人工具的自动更换；执行单元的流程控制信号由远程IO模块通过工业以太网与PLC实现交互；智能检测单元位于执行单元的一侧，智能检测单元包括工作台，工作台上方安装有智能视觉组件、光源组件、显示器，智能视觉组件、光源组件位于显示器的一侧，智能视觉组件位于直线行走模组和工件暂存工位之间；智能视觉组件可根据不同的程序设置，实现条码识别、形状匹配、颜色检测、尺寸测量等功能；操作过程和结果通过结果显示器显示；且
检测单元的程序选择、检测执行和结果输出通过工业以太网传输到执行单元的工业机器人，并由其将结果信息传递到PLC从而决定后续工作流程。
[0006]根据上述技术方案，工件暂存工位内放置有轮辋外圈夹爪、轮辐夹爪、轮毂夹爪、轮辋内圈夹爪、吸盘工具、打磨工具、尖点工具；轮辋外圈夹爪、轮辐夹爪、轮毂夹爪、轮辋内圈夹爪、吸盘工具、打磨工具、尖点工具均设置有快换模块端口，且快换模块端口与工业机器人一端适配，便于后期PLC远程控制。快换模块工具端通过与工业机器人的快换模块法兰端匹配连接。
[0007]根据上述所述的智能制造单元系统集成应用平台视觉检测方法，包括如下步骤：S1、工业机器人将粗加工后的半成品轮毂零件转置检测单元处，其中轮毂零件件在其正面、背面分别布置有定位基准、电子标签区域、视觉检测区域，正面背面定位方式相同，工艺机器人控制轮毂零件翻转，实现在各单元中通过外圆轮廓和定位基准实现准确定位；S2、智能视觉组件对轮毂零件上的电子标签区域进行扫码识别登记；S3、智能视觉组件对轮毂零件上的视觉检测区域进行颜色扫描识别；S4、智能视觉组件的显示器显示操作过程和结果并传输给工业机器人；通过交互信号建立，使得检测单元可以由PLC控制在不同检测功能程序间选择后执行，并将检测输出结果输出到工业机器人；S5、工业机器人将结果进行二次处理后发给PLC，PLC传递指令给工业机器人将轮毂零件转移到指定单元。
[0008]根据上述技术方案，上述步骤S2中正面电子标签区域为电子标签区域1，背面电子标签区域为电子标签区域2；其中：电子标签区域1表示产品生产日期，贴有二维码标签，二维码内容是生产日期数字编码（例如：221111表示产品属于22年11月11号生产）；电子标签区域2是标准加工工序编码，贴有二维码标签，二维码内容是标准加工工序代码；二维码内容为2
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3个单工序的组合（例如B2C2C3），且工序不可调整。
[0009]根据上述技术方案，上述步骤S3中视觉检测区域通过贴有不同颜色的贴纸代表产品的加工状态，可通过检测单元的智能视觉对颜色进行识别，且正面视觉检测区域分为视觉检测区域1、视觉检测区域2，背面视觉检测区域分为视觉检测区域3、视觉检测区域；其中具体的视觉检测功能描述如下：（a）.视觉检测区域1用于识别优良品，合格品及废品：检测识别结果分别为纯绿色,绿红色,纯红色。检测结果纯绿色为优良品，绿红色为合格品，纯红色为废品；（b）.视觉检测区域2用于识别零件是否存在瑕疵：检测识别结果分别为红绿色，非红绿色。检测结果为红绿色则不存在瑕疵；检测结果为非红绿色则存在瑕疵；（c）.视觉检测区域3用于识别标准加工或定制加工：检测识别结果分别为绿红色和红绿色；检测结果为绿红色是标准加工，检测识别结果为红绿色则是定制加工；（d）.视觉检测区域用于识别精加工件或粗加工件：检测识别结果分别为绿色面积大于红色和绿色面积小于等于红色；检测识别结果为绿色面积大于红色则是精加工件，检测识别结果为绿色面积小于等于红色则是粗加工件。
[0010]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
主要以六轴机器人或七轴等多关节工业机器人、加工中心为基础，基于新一代信息技术和新一代物流技术，借助生产管理软件、视觉检测系统等，来实现仓库取料、制造加工、打磨抛光、检测识别、分拣入位等生产工艺环节；通过设置有智能检测单元，根据零件上的颜色、二维码、定位基准，实现条码识别、形状匹配、颜色检测、尺寸测量等功能；
附图说明
[0011]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的整体结构L型立体布局示意图；图2是本专利技术的轮毂零件正面特征分布示意图；图3是本专利技术的轮毂零件背面特征分布示意图；图中：1、智能仓储物流单元；2、执行单元；21、工件暂存工位；3、智能检测单元；31、智能视觉组件。
实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能制造单元系统集成应用平台，其特征在于：包括智能仓储物流单元(1)、执行单元(2)、加工单元、PLC、分拣单元、智能检测单元(3)的组合，可两单元及两单元以上组合使用；组合的形式根据不同场地特点组合形成一字型或L型，或T型多种组合方式。2.根据权利要求1所述的智能制造单元系统集成应用平台，其特征在于：执行单元(2)包括工作台体、工业机器人、直线行走模组、工件暂存工位(21)、；工作台体上面有工件暂存工位(21)，工件暂存工位(21)前侧有直线行走模组，直线行走模组上安装工业机器人；智能检测单元(3)位于执行单元(2)的一侧，智能检测单元(3)包括工作台，工作台上方安装有智能视觉组件(31)、光源组件、显示器，智能视觉组件(31)，光源组件位于显示器的一侧，智能视觉组件(31)位于直线行走模组和工件暂存工位(21)之间。3.根据权利要求2所述的智能制造单元系统集成应用平台，其特征在于：工件暂存工位(21)内放置有轮辋外圈夹爪、轮辐夹爪、轮毂夹爪、轮辋内圈夹爪、吸盘工具、打磨工具、尖点工具；轮辋外圈夹爪、轮辐夹爪、轮毂夹爪、轮辋内圈夹爪、吸盘工具、打磨工具、尖点工具均设置有快换模块端口，且快换模块端口与工业机器人一端适配，便于后期PLC远程控制。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的智能制造单元系统集成应用平台视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、工业机器人将粗加工后的半成品轮毂零件转置检测单元处，其中轮毂零件件在其正面、背面分别布置有定位基准、电子标签区域、视觉检测区域，正面背面定位方式相同，工业机器人控制轮毂零件翻转，实现在各单元中通过外圆轮廓和定位基准实现准确定位；S2、智能视觉组件(31)对轮毂零件上的电子标签区域进行扫码识别登记；S3、智能视觉组件(31)对轮毂零件上的视觉检测区域进行颜色扫描识别；S4、智能视觉组件(31)的显示器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鹏，
申请(专利权)人：常州研润智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：