CN103008258B - 一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于视觉设备检测领域，涉及一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统，包括一条主传送带、至少一条副传送带、装箱机、工控机、相机和控制器，主传送带上游部分设置有工业相机和相机触发传感器，相机触发传感器的感知信号用于触发工业相机拍照，控制器根据工控机的品相识别结果控制电磁阀动作使分拣气嘴吹气，实现不同品相方便面的分拣，各条副传送带分别用于传送一种品相的方便面；每条传送带均设置有拥堵传感器和去拥堵气嘴并设置有调节方便面在传送带上运行速度的速度调节机构；在各条传送带的下游位置设置有组合传感器和组合气嘴。本发明分拣系统耗时少，检测精准；组合系统准确稳定，大大提高产品的出产速度。

Description

一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统

技术领域

本发明属于视觉设备检测领域，涉及一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统。

技术背景

随着全球经济一体化趋势的加剧，企业之间的竞争已不仅表现在产品的质量和价格方面，产品多样化和人性化已经成为企业核心竞争力的重要组成部分。采取什么样的方式营销，怎样才能吸引消费者，进而扩大市场份额，是每个想做大做强的企业必须考虑的问题。

在竞争日趋激烈的方便面市场，企业的每一个新口味品相要想占领市场，常规的广告和明星代言还远远不够，必须要采取一些特别的方式，让消费者更实惠，让企业利润更大。此种情况下，桶装面碗盖分拣及组合系统应运而生。它主要是把不同口味的方便面按一定的比例装在一箱中，让消费者在花相同钱的同时，可以尝到不同口味的方便面。对企业而言，可以用这种方式带动一些新口味品相快速占领市场。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种可以适应快速包装线的基于机器视觉的方便面碗盖分拣及组合系统。此发明通过以下技术方案实现:

一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统，包括一条主传送带、至少一条副传送带、装箱机、工控机、相机和与工控机相连的控制器（PLC），所述的主传送带包括上游部分、中游部分和下游部分，副传送带与主传送带的中游部分和下游部分并列运行，装箱机与各个传送带的尾部相连，其特征在于，在上游部分设置有工业相机和相机触发传感器（1），相机触发传感器（1）用于感知在主传送带的上游部分通过的不同品相的方便面，其感知信号触发工业相机拍照，方便面的图像被送入工控机，由工控机进行品相识别，控制器根据工控机的品相识别结果控制电磁阀动作使分拣气嘴（VAL1）吹气，实现不同品相方便面的分拣，各条副传送带分别用于传送一种品相的方便面；每条副传送带在中游部分的均设置有拥堵传感器（B2）和去拥堵气嘴（VAL4），在主传送带的中游部分也设置有去拥堵气嘴（VAL4），控制器根据拥堵传感器（B2）的感知信号判断副传送带是否存在拥堵，若存在拥堵，控制相应的电磁阀动作使去拥堵气嘴（VAL4）吹气，剔除副传送带上的多余的方便面；在每条传送线的中游部分比拥堵传感器（B2）和去拥堵气嘴（VAL4）靠后的位置均设置有调节方便面在传送带上运行速度的速度调节机构；在各条传送带的下游位置设置有组合传感器（B7）和组合气嘴（VAL2），控制器根据组合传感器（B7）的感知信号及需要组合的不同品相方便面之间的比例关系，通过相应的电磁阀控制组合气嘴（VAL2）吹气的节拍，调节进入装箱机的不同品相方便面的组合比例。

作为优选实施方式，所述的速度调节机构包括前传感器（B3、B8）、前气缸（CYL1、CYL3）、后传感器（B4、B7）和后气缸（CYL2、CYL4），控制器根据各个前传感器（B3、B8）和后传感器（B4、B7）的感知信号，调节前气缸（CYL1、CYL3）和后气缸（CYL2、CYL4）的挡面状态，从而调节方便面在各条传送带上的运行速度；在装箱机的前端靠近各条传送带尾部的位置各设置一个装箱传感器（B5，B6），控制器根据其输入的感知信号判断是否出现装箱故障，若出现装箱故障，则通过相应的电磁阀控制各个去拥堵气嘴（VAL3、VAL4）吹气，剔除各个传送带上的方便面。

本发明的桶装方便面碗盖分拣及组合系统，主要是两大部分：分拣系统和组合系统。分拣系统耗时少，检测精准；组合系统准确稳定，完全克服了人工目测法中主观因素的干扰，大大提高产品的出产速度。

附图说明

图1.为桶装方便面碗盖分拣及组合系统的系统图。

图2.为桶装方便面碗盖分拣及组合系统的方案图。

图3.为桶装方便面碗盖分拣及组合系统的流程图。

图形说明：图1中，①为触摸显示屏，②为工控机，③为鼠标键盘，④为工业相机，⑤为PLC，⑥为按钮，⑦为光源，⑧为传感器，⑨为气缸及其电磁阀，⑩为气嘴及其电磁阀；图2中，B1-B9为传感器，VAL1-VAL4为气嘴及其电磁阀，CYL1-CYL4为气缸电磁阀，CA1为相机。

具体实施方式

下面将结合附图和实例对产品做进一步的阐述。

结合附图1,说明下桶装方便面碗盖分拣及组合系统的控制方式。触摸显示屏①，鼠标键盘③，工业相机④，PLC控制器⑤和工控机②相连，直接由工控机控制。光源⑦，传感器⑧，气缸及其电磁阀⑨，气嘴及其电磁阀⑩和PLC相连，受PLC控制。它们一起完成整个过程。

为了采图更清晰、稳定，选择的光源为白色条形光源，所选的相机为彩色面阵的工业相机，光源和相机通过支架固定在方便面的正上方；所检测的特征点为碗盖的颜色，调整相机和光源，触发传感器延时，使所拍的碗盖完整的处于显示屏的中间。为了组合顺畅，所选的气缸为旋转气缸。调整几个气缸的位置，保证气缸动作时不损伤面。

分拣碗盖控制方式为：流水线的方便面经过时，触发传感器，延迟一段时间后LED光源亮，相机拍照并把图片传入计算机，经过软件分析后，把检测结果传送给PLC，PLC控制气嘴电磁阀动作来完成方便面的分拣。组合系统的控制方式为：使用者通过触摸屏选择要组合的品相，给计算机一个组合指令，软件把指令传送给PLC，PLC控制气缸电磁阀动作来完成不同方便面的组合。在遇到计算机死机，相机死机的时候，检测画面会提示相机死机的字样。此时操作者重开软件或者重新打开设备。

结合附图2，说明一下实际现场中系统的运行情况。X，Y表示不同品相的方便面，当面从传送带上通过时，传感器B1触发，延时一段时间后，相机CA1拍照，一段时间后，气嘴电磁阀动作，气嘴VAL1吹气，把X吹到另外一条传送带。于是X、Y分开，完成方便面的分拣。

运行中，当副传送带出现堵面时（即传感器B2被长时间挡住），气嘴VAL4开始剔除，把副传送带多余面排除。当装箱机出现故障时（即传感器B5、B6被长时间挡住），气嘴VAL3、VAL4开始剔除，把多余的面排出。经过分拣后的方便面，通过一个速度调节机构协调各种品相的方便面在不同的传送带上的运行速度，从而使方便面的组合和混合包装得以顺利进行。本实施例采用的速度调节机构，主要包括前传感器B3、B8，前气缸CYL1、CYL3，后传感器B4、B7和后气缸CYL2、CYL4。以副传送带为例，当开始检测时，气缸CYL2、CYL4处于挡面状态，气缸CYL1、CYL3处于复位状态。当传感器B3、B4被挡住后，气缸CYL1动作，挡住后面的方便面，挡住后，气缸CYL2复位放面通过，等方便面完全通过时，气缸CYL2动作挡面，气缸CYL1复位放面进来，就这样完成一个周期。主传送带上气缸CYL3、CYL4，传感器B8、B9，放面原理和副传送带完全相同。根据后部装箱特点，传感器B7、气嘴VAL2把一定数量的Y吹到副传送带，已完成最后的装箱组合要求。气嘴VAL2与组合模式、气缸CYL2动作有关。

结合附图3，说明一下使用此系统的一些流程，和调试方法：

1)按下机柜上的开关按钮，双击电脑桌面的软件图标，把机柜上的自动开关调到开始状态。

2)调节相机参数，光源亮度、角度，保证所拍图像清晰，居中。

3)建立各个品相，选出它们各自特有的颜色，并调节检测参数。

4)选择当前要生产的品相，组合方式。

5)对于两种颜色比较接近的品相，可以选择颜色比较单一且面积比较大的品相作为主品相，提高参数阈值，剔除另一种品相。

6)根据现场运行情况，调整延时时间，剔除时间，传感器位置，气缸位置等，以确保检测组合系统顺畅运行。

综上所述，本发明的桶装方便面碗盖分拣及组合系统，通过图像采集处理系统，检测各种碗盖颜色的差异，来完成分拣。通过传感器和气缸的联合动作，完成不同种面的组合。该方法及仪器应用于产品包装线上，完全克服了人工目测法中主观因素的干扰，能快速、客观、准确地对面碗进行分拣检测，组合装箱，大大提高产品的出产速度。

Claims (2)

1.一种桶装方便面碗盖分拣及组合系统，包括一条主传送带、至少一条副传送带、装箱机、工控机、相机和与工控机相连的控制器PLC，所述的主传送带包括上游部分、中游部分和下游部分，副传送带与主传送带的中游部分和下游部分并列运行，装箱机与各个传送带的尾部相连，其特征在于，在上游部分设置有工业相机和相机触发传感器(1)，相机触发传感器(1)用于感知在主传送带的上游部分通过的不同品相的方便面，其感知信号触发工业相机拍照，方便面的图像被送入工控机，由工控机进行品相识别，控制器根据工控机的品相识别结果控制电磁阀动作使分拣气嘴(VAL1)吹气，实现不同品相方便面的分拣，各条副传送带分别用于传送一种品相的方便面；每条副传送带在中游部分的均设置有拥堵传感器(B2)和去拥堵气嘴(VAL4)，在主传送带的中游部分也设置有去拥堵气嘴(VAL4)，控制器根据拥堵传感器(B2)的感知信号判断副传送带是否存在拥堵，若存在拥堵，控制相应的电磁阀动作使去拥堵气嘴(VAL4)吹气，剔除副传送带上的多余的方便面；在每条传送线的中游部分比拥堵传感器(B2)和去拥堵气嘴(VAL4)靠后的位置均设置有调节方便面在传送带上运行速度的速度调节机构，所述的速度调节机构包括前传感器(B3、B8)、前气缸(CYL1、CYL3)、后传感器(B4、B7)和后气缸(CYL2、CYL4)，控制器根据各个前传感器(B3、B8)和后传感器(B4、B7)的感知信号，调节前气缸(CYL1、CYL3)和后气缸(CYL2、CYL4)的挡面状态，从而调节方便面在相应传送带上的运行速度；在各条传送带的下游位置设置有组合传感器(B7)和组合气嘴(VAL2)，控制器根据组合传感器(B7)的感知信号及需要组合的不同品相方便面之间的比例关系，通过相应的电磁阀控制组合气嘴(VAL2)吹气的节拍，调节进入装箱机的不同品相方便面的组合比例。

2.根据权利要求1所述的桶装方便面碗盖分拣及组合系统，其特征在于，在装箱机的前端靠近各条传送带尾部的位置各设置一个装箱传感器(B5，B6)，控制器根据其输入的感知信号判断是否出现装箱故障，若出现装箱故障，则通过相应的电磁阀控制各个去拥堵气嘴(VAL3、VAL4)吹气，剔除各个传送带上的方便面。