CN112407748A - 一种智慧产线的工件分拨系统 - Google Patents

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Suzhou Nanshi University Science Park Investment Management Co ltd
Nanjing Normal University
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Abstract

本发明提供了一种智慧产线的工件分拨系统，包括转运输送辊床、居中调节机构、图像识别机构、横移转运机构、阻挡限位机构以及各个分支输送辊床。该智慧产线的工件分拨系统利用图像识别机构对转运输送辊床上运输的工件进行图像识别，确定各个工件需要进行的下一道加工工序，从而利用横移转运机构和阻挡限位机构的配合将工件转运至相应的分支辊床，运输至对应的加工设备处，实现了工件的自动化识别和转运，提高了工件的加工效率；利用居中调节机构能够将转运输送辊床上料侧的工件向中间位置推送，从而便于图像识别相机能够采集到居中的工件，确保后期图像识别的成功率。

Description

一种智慧产线的工件分拨系统
技术领域
本发明涉及一种工件分拨系统，尤其是一种智慧产线的工件分拨系统。
背景技术
现有的机械结构工件生产线中，为了缩小生产线的规模，常常将需要相同处理工艺的不同类别工件共同送入一个工艺设备内进行处理，再对混合处理后的不同类别工件进行人工分类送入其他工艺处理设备处，这个方法虽然能够充分利用现有的工艺处理设备，但是需要进行混合后的人工分拣，使得生产效率降低了。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种智慧产线的工件分拨系统，能够对工件进行识别，从而确定后续的加工工序，并自动分拨转运，便于工作分类转运至相应的加工设备处，提高工件的加工效率。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种智慧产线的工件分拨系统，包括转运输送辊床、居中调节机构、图像识别机构、横移转运机构、阻挡限位机构以及各个分支输送辊床；
图像识别机构包括控制箱体、识别安装支架、补光灯以及图像识别相机；控制箱体通过识别安装支架安装在转运输送辊床的上方；在控制箱体内安装有控制器、WiFi模块以及存储器；补光灯以及图像识别相机均安装在控制箱体的下侧面上；
居中调节机构包括两个居中调节单元，且两个居中调节单元分别安装在转运输送辊床上料侧的左右侧边处，用于将工件向转运输送辊床的中部推送；横移转运机构安装在转运输送辊床的下料侧，用于对下料侧的工件进行横向输送；各个分支输送辊床的上料侧对接安装在转运输送辊床的下料侧，用于对接运输对应的工件；阻挡限位机构安装在转运输送辊床的下料侧，且位于横移转运机构与分支输送辊床的上料侧之间，用于对转运输送辊床下料侧的工件进行阻挡控制；在转运输送辊床的上料侧设置有上料侧位置传感器；在转运输送辊床的下料侧且位于横移转运机构的前侧设置有下料侧位置传感器；
控制器分别与WiFi模块、存储器、上料侧位置传感器、下料侧位置传感器以及图像识别相机电连接，并对横移转运机构以及阻挡限位机构进行协调控制。
进一步的，转运输送辊床包括下层底板、上层底板、中间支撑柱以及两块端面侧板；中间支撑柱支撑安装在上层底板与下层底板之间；两块端面侧板分别竖向安装在上层底板的左右侧边上，并在两块端面侧板之间横向旋转式安装有各个转运输送辊；其中一根转运输送辊的端部伸出端面侧板外，并在伸出端上安装有纵向转运驱动齿轮；在下层底板上设置有转运驱动电机，且转运驱动电机通过转运驱动链条驱动纵向转运驱动齿轮旋转；在各个转运输送辊的端部均设置有转运同步齿轮，且各个转运同步齿轮通过转运同步链条同步旋转驱动；在下层底板的下侧面上设置有底部支撑腿；在控制箱体内设置有与控制器电连接的转运驱动电路；转运驱动电路与转运驱动电机电连接，控制器通过转运驱动电路驱动转运驱动电机旋转工作。
进一步的，居中调节单元包括倾斜条形挡板、纵向条形挡板、居中驱动电机、居中驱动皮带以及横向支撑梁；倾斜条形挡板的一端固定安装在对应侧的端面侧板内侧面上，另一端倾斜延伸至主输送辊床的中部；纵向条形挡板纵向固定安装在倾斜条形挡板的延伸端上；横向支撑梁的一端固定在对应侧的端面侧板内侧面上，另一端固定在纵向条形挡板上；在倾斜条形挡板上沿其长度方向设置有矩形调节窗口，并在矩形调节窗口内竖向旋转式安装有各个皮带支撑辊；居中驱动电机固定安装在横向支撑梁上，并在居中驱动电机的输出轴上固定安装有皮带驱动轮；居中驱动皮带围绕在皮带驱动轮以及各个皮带支撑辊上；在倾斜条形挡板与横向支撑梁之间纵向设置有一根纵向连杆；在横向支撑梁的下方通过滚轮支座旋转式安装有单元支撑滚轮；单元支撑滚轮支撑行走在相邻两根转运输送辊上；在控制箱体内设置有与控制器电连接的居中驱动电路，居中驱动电路与居中驱动电机电连接，控制器通过居中驱动电路驱动居中驱动电机旋转工作。
进一步的，横移转运机构包括各个横移驱动单元；横移驱动单元包括横移驱动电机、升降支撑底座、方形升降座、升降支撑滑块、水平推动气缸以及两个横移驱动橡胶轮；在上层底板上且靠近下料侧处横向间隔分布设置有各个升降贯穿窗口；各个升降支撑底座横向间隔分布设置在下层底板上且分别位于各个升降贯穿窗口的下方；在升降支撑底座的顶部竖向设置有升降方孔，方形升降座的下端竖向安装在升降方孔中，且方形升降座的下端面设置有上侧挤压坡面；在升降支撑底座的侧边设置有与升降方孔垂直连通的抽插方孔；升降支撑滑块的一端插装在抽插方孔中，并在升降支撑滑块的插入端上设置有下侧挤压坡面；上侧挤压坡面与下侧挤压坡面相挤压配合；水平推动气缸安装在下层底板上，且水平推动气缸的活塞杆端部固定安装在升降支撑滑块上；在水平推动气缸的进出气管路上串接有与控制器电连接的升降电控气阀；两个横移驱动橡胶轮通过两个竖向滚轮支座旋转式安装在方形升降座的上端面上方，且在方形升降座上升至高位时横移驱动橡胶轮由相邻两个转运输送辊之间局部凸出；两个横移驱动橡胶轮的滚轮轮轴位于同一纵向轴线上，并在两根滚轮轮轴端部上均固定设置有一个上侧滚轮驱动齿轮；在方形升降座的上端面上且位于两个竖向滚轮支座之间设置有顶部凹槽，并在顶部凹槽内纵向旋转式安装有一根旋转传动轴；在旋转传动轴的中部固定安装有一个中部传动齿轮，在旋转传动轴的两端均固定安装有一个下侧滚轮驱动齿轮；上侧滚轮驱动齿轮与对应侧的下侧滚轮驱动齿轮通过滚轮驱动链条旋转传动；在各个方形升降座的上部纵向贯穿设置有一个竖向条形轴孔，且竖向条形轴孔与顶部凹槽相连通；在上层底板的下侧面上且靠近各个升降贯穿窗口处均通过转轴安装支座纵向旋转式安装有一根齿轮转轴；齿轮转轴纵向贯穿竖向条形轴孔，并在齿轮转轴上且位于顶部凹槽内固定安装有一个传动小齿轮；在方形升降座上升至高位时中部传动齿轮与传动小齿轮相啮合；各个横移驱动电机均固定安装在上层底板的下侧面上，且各个横移驱动电机的输出轴分别与对应的齿轮转轴的端部相对接；在控制箱体内设置有与控制器电连接的横移驱动电路；横移驱动电路与横移驱动电机电连接，控制器通过横移驱动电路驱动横移驱动电机旋转工作。
进一步的，在升降支撑滑块的下侧面上设置有下侧滚轮安装槽，并在下侧滚轮安装槽内旋转式安装有各个下侧挤压支撑滚轮，且下侧挤压支撑滚轮支撑行走于升降方孔和抽插方孔的下侧孔壁上；在升降支撑滑块的插入端面上设置有缓冲垫。
进一步的，在方形升降座的竖向侧面上竖向设置有竖向限位凹槽；在升降方孔的竖向孔壁上设置有滑动式嵌入竖向限位凹槽内的限位支撑凸块；在竖向限位凹槽内安装有回弹压簧，且回弹压簧的上下两端弹性支撑在限位支撑凸块与竖向限位凹槽的下侧槽边之间。
进一步的，在上侧挤压坡面上设置有上侧滚轮安装槽，并在上侧滚轮安装槽内旋转式安装有各个上侧挤压支撑滚轮，且各个上侧挤压支撑滚轮支撑行走在下侧挤压坡面上。
进一步的，阻挡限位机构包括各个阻挡限位单元；各个阻挡限位单元均包括阻挡限位板以及隔挡驱动气缸；在上层底板上且位于下料侧边缘处横向间隔设置有各个条形升降孔；各个阻挡限位板分别竖向贯穿各个条形升降孔，并在各个阻挡限位板的下侧边上均固定设置有一个下侧条形支撑板；各个隔挡驱动气缸均竖向安装在下层底板上，且各个隔挡驱动气缸的活塞杆端部分别固定安装在各个下侧条形支撑板的下侧面中部；在各个隔挡驱动气缸的进出气管路上均串接有与控制器电连接的隔挡电控气阀；在阻挡限位板上升至隔挡位置时下侧条形支撑板支撑在上层底板的下侧面上。
进一步的，识别安装支架包括套管安装底板、高度调节套管、竖向调节撑杆、纵向延伸杆以及高度调节螺母；高度调节套管竖向安装在套管安装底板上，在高度调节套管的上端管口处设置有C形调节板；竖向调节撑杆的下端竖向贯穿C形调节板后插装在高度调节套管的上端管口内；在竖向调节撑杆的下端杆壁上设置有调节外螺纹，高度调节螺母螺纹旋合安装在调节外螺纹上，且高度调节螺母位于C形调节板的上下侧边之间；纵向延伸杆的一端纵向安装在竖向调节撑杆的上端上，控制箱体固定安装在纵向延伸杆的另一端上。
进一步的，分支输送辊床包括端部高度调节机构以及分支辊床；端部高度调节机构包括两个竖向矩形框支架、两个高度调节螺杆以及高度调节同步链条；分支辊床包括分支底板、两块分支侧边板、底部条形撑板以及分支辊床驱动电机；两块分支侧边板平行安装在分支底板的两个长度侧边上，并在两块分支侧边板之间旋转式安装有各个分支输送辊，且其中一根分支输送辊的端部伸出分支侧边板外，并在伸出端上固定安装有一个分支从动齿轮；各个分支输送辊通过输送辊同步链条同步旋转，分支辊床驱动电机安装在分支底板上，并在分支辊床驱动电机的输出轴上固定安装有一个分支主动齿轮；分支主动齿轮通过分支驱动链条驱动分支从动齿轮旋转；在分支辊床的上料侧设置有一个分支位置传感器；在分支底板的下料侧下方设置有下侧支撑柱，并在下侧支撑柱的下端旋转式安装有一个下端支撑滚轮；在底部条形撑板上设置有行走限位槽，下端支撑滚轮支撑行走于行走限位槽中；两个竖向矩形框支架竖向设置在两个分支侧边板上料侧的侧边处，并在两个竖向矩形框支架的下端均设置有一个支架底板；在支架底板与竖向矩形框支架的安装处设置有三角筋板；两个高度调节螺杆分别竖向旋转式安装在两个竖向矩形框支架中；在两个高度调节螺杆上均螺纹旋合安装有一个高度调节块，且两个高度调节块分别旋转式安装在对应侧的分支侧边板的外侧面上；在其中一根高度调节螺杆的上端固定安装有一个调节摇把；在两根高度调节螺杆的下端均固定安装有一个高度同步齿轮，两个高度同步齿轮通过高度调节同步链条同步旋转；在控制箱体内安装有与控制器电连接的各个分支驱动电路，各个分支驱动电路分别与各个分支辊床驱动电机电连接，控制器通过分支驱动电路驱动分支辊床驱动电机旋转工作；控制器分别与各个分支位置传感器电连接，用于检测分支辊床上料侧的工件的位置。
本发明的有益效果在于：利用图像识别机构对转运输送辊床上运输的工件进行图像识别，确定各个工件需要进行的下一道加工工序，从而利用横移转运机构和阻挡限位机构的配合将工件转运至相应的分支辊床，运输至对应的加工设备处，实现了工件各个加工环节的自动化识别和转运，提高了工件的加工效率；利用居中调节机构能够将转运输送辊床上料侧的工件向中间位置推送，从而便于图像识别相机能够采集到居中的工件，确保后期图像识别的成功率；利用横移转运机构能够对工件进行横向输送，便于将工件横向运输至相应的分支辊床的上料侧；利用阻挡限位机构能够对下料侧的工件进行阻挡控制，并在到达相应的分支辊床的上料侧时撤销阻挡，使得工件顺利传送到分支辊床的上料侧上；利用WiFi模块能够将工件的识别结果无线上传至上位机进行显示和存储；利用转运输送辊床能够与多个上料设备相对接，从而接收从各个上料设备输送过来的工件并完成分拨转运；利用上料侧位置传感器能够实时监测是否有工件放置到转运输送辊床上，从而及时启动转运输送辊床进行运输，避免转运输送辊床长时间空载运行，节省系统能耗；利用下料侧位置传感器能够实时检测工件是否到达横移转运机构处，从而快速启动横移转运机构进行工件的转运，避免横移转运机构长时间空载运行，节省系统能耗。
附图说明
图1为本发明的系统局部俯视结构示意图；
图2为本发明的转运输送辊床右视结构示意图；
图3为本发明的横移转运机构局部剖视结构示意图；
图4为本发明的分支输送辊床侧面结构示意图；
图5为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：
如图1-5所示，本发明公开的智慧产线的工件分拨系统包括：转运输送辊床、居中调节机构、图像识别机构、横移转运机构、阻挡限位机构以及各个分支输送辊床；
图像识别机构包括控制箱体10、识别安装支架、补光灯3以及图像识别相机12；控制箱体10通过识别安装支架安装在转运输送辊床的上方；在控制箱体10内安装有控制器、WiFi模块以及存储器；补光灯3以及图像识别相机12均安装在控制箱体10的下侧面上；
居中调节机构包括两个居中调节单元，且两个居中调节单元分别安装在转运输送辊床上料侧的左右侧边处，用于将工件90向转运输送辊床的中部推送；横移转运机构安装在转运输送辊床的下料侧，用于对下料侧的工件90进行横向输送；各个分支输送辊床的上料侧对接安装在转运输送辊床的下料侧，用于对接运输对应的工件90；阻挡限位机构安装在转运输送辊床的下料侧，且位于横移转运机构与分支输送辊床的上料侧之间，用于对转运输送辊床下料侧的工件90进行阻挡控制；在转运输送辊床的上料侧设置有上料侧位置传感器86；在转运输送辊床的下料侧且位于横移转运机构的前侧设置有下料侧位置传感器85；
控制器分别与WiFi模块、存储器、上料侧位置传感器86、下料侧位置传感器85以及图像识别相机12电连接，并对横移转运机构以及阻挡限位机构进行协调控制。
利用图像识别机构对转运输送辊床上运输的工件90进行图像识别，确定各个工件90需要进行的下一道加工工序，从而利用横移转运机构和阻挡限位机构的配合将工件90转运至相应的分支辊床，运输至对应的加工设备处，实现了工件90的自动化识别和转运，提高了工件90的加工效率；利用居中调节机构能够将转运输送辊床上料侧的工件90向中间位置推送，从而便于图像识别相机12能够采集到居中的工件90，确保后期图像识别的成功率；利用横移转运机构能够对工件90进行横向输送，便于将工件90横向运输至相应的分支辊床的上料侧；利用阻挡限位机构能够对下料侧的工件90进行阻挡控制，并在到达相应的分支辊床的上料侧时撤销阻挡，使得工件90顺利传送到分支辊床的上料侧上；利用WiFi模块能够将工件90的识别结果无线上传至上位机进行显示和存储；利用转运输送辊床能够与多个上料设备相对接，从而接收从各个上料设备输送过来的工件90并完成分拨转运；利用上料侧位置传感器86能够实时监测是否有工件90放置到转运输送辊床上，从而及时启动转运输送辊床进行运输，避免转运输送辊床长时间空载运行，节省系统能耗；利用下料侧位置传感器85能够实时检测工件90是否到达横移转运机构处，从而快速启动横移转运机构进行工件90的转运，避免横移转运机构长时间空载运行，节省系统能耗；利用补光灯3能够进行补光，从而确保图像识别相机12采集图像的清晰度。
进一步的，转运输送辊床包括下层底板39、上层底板25、中间支撑柱88以及两块端面侧板26；中间支撑柱88支撑安装在上层底板25与下层底板39之间；两块端面侧板26分别竖向安装在上层底板25的左右侧边上，并在两块端面侧板26之间横向旋转式安装有各个转运输送辊29；其中一根转运输送辊29的端部伸出端面侧板26外，并在伸出端上安装有纵向转运驱动齿轮17；在下层底板39上设置有转运驱动电机18，且转运驱动电机18通过转运驱动链条19驱动纵向转运驱动齿轮17旋转；在各个转运输送辊29的端部均设置有转运同步齿轮27，且各个转运同步齿轮27通过转运同步链条28同步旋转驱动；在下层底板39的下侧面上设置有底部支撑腿87；在控制箱体10内设置有与控制器电连接的转运驱动电路；转运驱动电路与转运驱动电机18电连接，控制器通过转运驱动电路驱动转运驱动电机18旋转工作。
利用下层底板39和上层底板25构成的上下层结构，能够便于安装横移转运机构和阻挡限位机构，还能够增强转运输送辊床的结构强度；利用转运同步链条28和转运同步齿轮27的配合，能够使得各个转运输送辊29同步旋转。
进一步的，居中调节单元包括倾斜条形挡板21、纵向条形挡板22、居中驱动电机74、居中驱动皮带24以及横向支撑梁70；倾斜条形挡板21的一端固定安装在对应侧的端面侧板26内侧面上，另一端倾斜延伸至主输送辊床的中部；纵向条形挡板22纵向固定安装在倾斜条形挡板21的延伸端上；横向支撑梁70的一端固定在对应侧的端面侧板26内侧面上，另一端固定在纵向条形挡板22上；在倾斜条形挡板21上沿其长度方向设置有矩形调节窗口，并在矩形调节窗口内竖向旋转式安装有各个皮带支撑辊75；居中驱动电机74固定安装在横向支撑梁70上，并在居中驱动电机74的输出轴上固定安装有皮带驱动轮64；居中驱动皮带24围绕在皮带驱动轮64以及各个皮带支撑辊75上；在倾斜条形挡板21与横向支撑梁70之间纵向设置有一根纵向连杆73；在横向支撑梁70的下方通过滚轮支座旋转式安装有单元支撑滚轮58；单元支撑滚轮58支撑行走在相邻两根转运输送辊29上；在控制箱体10内设置有与控制器电连接的居中驱动电路，居中驱动电路与居中驱动电机74电连接，控制器通过居中驱动电路驱动居中驱动电机74旋转工作。
利用居中驱动电机74、居中驱动皮带24、皮带驱动轮64以及各个皮带支撑辊75构成输送结构，能够在工件90纵向移动的过程中被同步向中部推送，从而使得工件90能够经过图像识别相机12的下方，使得工件90居中采集，确保后期图像识别的准确性；利用单元支撑滚轮58能够使得横向支撑梁70的悬空端得到稳定支撑；利用倾斜条形挡板21和纵向条形挡板22的设置能够起到导流限位的作用；利用纵向连杆73能够增强居中调节单元的结构稳定性。
进一步的，横移转运机构包括各个横移驱动单元；横移驱动单元包括横移驱动电机36、升降支撑底座40、方形升降座89、升降支撑滑块52、水平推动气缸38以及两个横移驱动橡胶轮32；在上层底板25上且靠近下料侧处横向间隔分布设置有各个升降贯穿窗口37；各个升降支撑底座40横向间隔分布设置在下层底板39上且分别位于各个升降贯穿窗口37的下方；在升降支撑底座40的顶部竖向设置有升降方孔41，方形升降座89的下端竖向安装在升降方孔41中，且方形升降座89的下端面设置有上侧挤压坡面53；在升降支撑底座40的侧边设置有与升降方孔41垂直连通的抽插方孔42；升降支撑滑块52的一端插装在抽插方孔42中，并在升降支撑滑块52的插入端上设置有下侧挤压坡面51；上侧挤压坡面53与下侧挤压坡面51相挤压配合；水平推动气缸38安装在下层底板39上，且水平推动气缸38的活塞杆端部固定安装在升降支撑滑块52上；在水平推动气缸38的进出气管路上串接有与控制器电连接的升降电控气阀56；两个横移驱动橡胶轮32通过两个竖向滚轮支座33旋转式安装在方形升降座89的上端面上方，且在方形升降座89上升至高位时横移驱动橡胶轮32由相邻两个转运输送辊29之间局部凸出；两个横移驱动橡胶轮32的滚轮轮轴位于同一纵向轴线上，并在两根滚轮轮轴端部上均固定设置有一个上侧滚轮驱动齿轮34；在方形升降座89的上端面上且位于两个竖向滚轮支座33之间设置有顶部凹槽47，并在顶部凹槽47内纵向旋转式安装有一根旋转传动轴49；在旋转传动轴49的中部固定安装有一个中部传动齿轮50，在旋转传动轴49的两端均固定安装有一个下侧滚轮驱动齿轮48；上侧滚轮驱动齿轮34与对应侧的下侧滚轮驱动齿轮48通过滚轮驱动链条35旋转传动；在各个方形升降座89的上部纵向贯穿设置有一个竖向条形轴孔44，且竖向条形轴孔44与顶部凹槽47相连通；在上层底板25的下侧面上且靠近各个升降贯穿窗口37处均通过转轴安装支座59纵向旋转式安装有一根齿轮转轴45；齿轮转轴45纵向贯穿竖向条形轴孔44，并在齿轮转轴45上且位于顶部凹槽47内固定安装有一个传动小齿轮46；在方形升降座89上升至高位时中部传动齿轮50与传动小齿轮46相啮合；各个横移驱动电机36均固定安装在上层底板25的下侧面上，且各个横移驱动电机36的输出轴分别与对应的齿轮转轴45的端部相对接；在控制箱体10内设置有与控制器电连接的横移驱动电路；横移驱动电路与横移驱动电机36电连接，控制器通过横移驱动电路驱动横移驱动电机36旋转工作。
利用水平推动气缸38推动升降支撑滑块52对方形升降座89进行升降挤压，从而使得两个横移驱动橡胶轮32能够可控式升降，对工件90进行支撑脱离转运输送辊29，下降后再将工件90放置到转运输送辊29上，实现了工件90横向移动和纵向移动的可控切换；利用传动小齿轮46与中部传动齿轮50的上下位置配合，从而只有在该横移驱动单元的方形升降座89被升起时才进行旋转驱动，最大限度的降低了横移驱动电机36的负载；利用上侧挤压坡面53与下侧挤压坡面51的挤压配合能够使得升降过程具有较好的平稳性；利用齿轮转轴45纵向贯穿竖向条形轴孔44并通过两个转轴安装支座59旋转式安装，能够确保齿轮转轴45具有较好的稳定性，使得中部传动齿轮50与传动小齿轮46啮合时具有较为可靠的啮合效果；利用竖向条形轴孔44能够便于齿轮转轴45贯穿，且在升降过程中也不会受到齿轮转轴45的阻挡；利用升降电控气阀56能够便于控制器对各个水平推动气缸38进行控制，从而满足各个横移驱动单元的独立控制要求。
进一步的，在升降支撑滑块52的下侧面上设置有下侧滚轮安装槽13，并在下侧滚轮安装槽13内旋转式安装有各个下侧挤压支撑滚轮43，且下侧挤压支撑滚轮43支撑行走于升降方孔41和抽插方孔42的下侧孔壁上；在升降支撑滑块52的插入端面上设置有缓冲垫63。利用各个下侧挤压支撑滚轮43能够使得升降支撑滑块52下侧面转换为滚动支撑，降低了升降支撑滑块52抽插时的阻力；利用缓冲垫63能够在升降支撑滑块52插入时，避免升降支撑滑块52与升降方孔41内壁的钢性冲击。
进一步的，在方形升降座89的竖向侧面上竖向设置有竖向限位凹槽14；在升降方孔41的竖向孔壁上设置有滑动式嵌入竖向限位凹槽14内的限位支撑凸块15；在竖向限位凹槽14内安装有回弹压簧16，且回弹压簧16的上下两端弹性支撑在限位支撑凸块15与竖向限位凹槽14的下侧槽边之间。利用回弹压簧16、竖向限位凹槽14以及限位支撑凸块15的配合，能够确保升降支撑滑块52抽出后及时确保方形升降座89下降，使得工件90及时回落在转运输送辊29上继续进行纵向运输，且限位支撑凸块15与竖向限位凹槽14的配合能够实现升降限位和升降导向，确保升降的稳定性。
进一步的，在上侧挤压坡面53上设置有上侧滚轮安装槽62，并在上侧滚轮安装槽62内旋转式安装有各个上侧挤压支撑滚轮61，且各个上侧挤压支撑滚轮61支撑行走在下侧挤压坡面51上。利用各个上侧挤压支撑滚轮61支撑行走在下侧挤压坡面51上，从而在进行挤压升降时将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低挤压支撑时的阻力。
进一步的，阻挡限位机构包括各个阻挡限位单元；各个阻挡限位单元均包括阻挡限位板31以及隔挡驱动气缸54；在上层底板25上且位于下料侧边缘处横向间隔设置有各个条形升降孔30；各个阻挡限位板31分别竖向贯穿各个条形升降孔30，并在各个阻挡限位板31的下侧边上均固定设置有一个下侧条形支撑板23；各个隔挡驱动气缸54均竖向安装在下层底板39上，且各个隔挡驱动气缸54的活塞杆端部分别固定安装在各个下侧条形支撑板23的下侧面中部；在各个隔挡驱动气缸54的进出气管路上均串接有与控制器电连接的隔挡电控气阀55；在阻挡限位板31上升至隔挡位置时下侧条形支撑板23支撑在上层底板25的下侧面上。利用隔挡驱动气缸54驱动阻挡限位板31的升降运动，从而对横向运输的工件90进行限位阻挡，并在横移至相应分支辊床的上料侧位置处解除阻挡，使工件90顺利转移至相应的分支辊床上；利用下侧条形支撑板23能够在上升后按压在上层底板25的下侧面上，从而确保阻挡限位时的稳定性。
进一步的，识别安装支架包括套管安装底板8、高度调节套管5、竖向调节撑杆4、纵向延伸杆20以及高度调节螺母6；高度调节套管5竖向安装在套管安装底板8上，在高度调节套管5的上端管口处设置有C形调节板11；竖向调节撑杆4的下端竖向贯穿C形调节板11后插装在高度调节套管5的上端管口内；在竖向调节撑杆4的下端杆壁上设置有调节外螺纹7，高度调节螺母6螺纹旋合安装在调节外螺纹7上，且高度调节螺母6位于C形调节板11的上下侧边之间；纵向延伸杆20的一端纵向安装在竖向调节撑杆4的上端上，控制箱体10固定安装在纵向延伸杆20的另一端上。利用识别安装支架能够对控制箱体10的高度进行调节，从而满足现场安装和调试需要，满足各大小类型的工件90图像识别高度要求；利用C形调节板11能够对高度调节螺母6进行限位，从而反向调节竖向调节撑杆4的高度。
进一步的，分支输送辊床包括端部高度调节机构以及分支辊床；端部高度调节机构包括两个竖向矩形框支架82、两个高度调节螺杆83以及高度调节同步链条74；分支辊床包括分支底板76、两块分支侧边板75、底部条形撑板67以及分支辊床驱动电机77；两块分支侧边板75平行安装在分支底板76的两个长度侧边上，并在两块分支侧边板75之间旋转式安装有各个分支输送辊84，且其中一根分支输送辊84的端部伸出分支侧边板75外，并在伸出端上固定安装有一个分支从动齿轮79；各个分支输送辊84通过输送辊同步链条57同步旋转，分支辊床驱动电机77安装在分支底板76上，并在分支辊床驱动电机77的输出轴上固定安装有一个分支主动齿轮；分支主动齿轮通过分支驱动链条78驱动分支从动齿轮79旋转；在分支辊床的上料侧设置有一个分支位置传感器65；在分支底板76的下料侧下方设置有下侧支撑柱69，并在下侧支撑柱69的下端旋转式安装有一个下端支撑滚轮68；在底部条形撑板67上设置有行走限位槽66，下端支撑滚轮68支撑行走于行走限位槽66中；两个竖向矩形框支架82竖向设置在两个分支侧边板75上料侧的侧边处，并在两个竖向矩形框支架82的下端均设置有一个支架底板71；在支架底板71与竖向矩形框支架82的安装处设置有三角筋板72；两个高度调节螺杆83分别竖向旋转式安装在两个竖向矩形框支架82中；在两个高度调节螺杆83上均螺纹旋合安装有一个高度调节块80，且两个高度调节块80分别旋转式安装在对应侧的分支侧边板75的外侧面上；在其中一根高度调节螺杆83的上端固定安装有一个调节摇把81；在两根高度调节螺杆83的下端均固定安装有一个高度同步齿轮73，两个高度同步齿轮73通过高度调节同步链条74同步旋转；在控制箱体10内安装有与控制器电连接的各个分支驱动电路，各个分支驱动电路分别与各个分支辊床驱动电机77电连接，控制器通过分支驱动电路驱动分支辊床驱动电机77旋转工作；控制器分别与各个分支位置传感器65电连接，用于检测分支辊床上料侧的工件90的位置。
利用端部高度调节机构能够对分支辊床上料侧的支撑高度进行调节，从而与转运输送辊床进行高度调节配合，满足现场安装高度调试需要；利用调节摇把81能够方便进行手动高度调节；利用分支位置传感器65能够对工件90的位置进行检测，在工件90运输至分支辊床的上料侧位置处才启动对应的分支辊床进行运输，避免其他分支辊床空载运作，降低系统能耗；利用高度同步齿轮73和高度调节同步链条74能够实现两根高度调节螺杆83的同步旋转驱动，确保分支辊床上料侧两侧边升降同步性；利用行走限位槽66与下端支撑滚轮68的配合，能够在分支辊床的上料侧高度调节时，满足下料侧的拖动需要。
本发明公开的智慧产线的工件分拨系统中，控制器采用现有的FPGA控制器模块，能够实现图像识别处理、各个传感器的信号接收和处理以及电机驱动信号的发送；存储器由现有的存储芯片及其外围电路构成；转运驱动电机18、横移驱动电机36、居中驱动电机74以及分支辊床驱动电机77均采用现有的带有减速机的步进电机，相应的电机驱动电路采用对应的步进电机驱动电路；上料侧位置传感器86、下料侧位置传感器85以及分支位置传感器65均采用现有的红外位置传感器；图像识别相机12采用现有的景深相机，用于对转运输送辊床上运输的工件90进行图像采集，从而便于控制器根据采集图像识别出工件90，再根据预先设定的加工流程，通过横移转运机构输送至相应的分支辊床，控制器在进行图像识别时采用的是现有的图像识别方法；升降电控气阀56和隔挡电控气阀55均采用现有的电磁阀，用于实现气路通断控制；WiFi模块采用现有的WiFi模块，用于与无线路由建立通信，使得控制器接入互联网，满足无线数据传输需要，将各个工件90的识别结果上传至上位机进行显示和存储；隔挡驱动气缸54和水平推动气缸38均采用现有的气缸，用于实现对应位置处的推动力。
本发明公开的智慧产线的工件分拨系统在使用时，首先获取各类工件90的特征图像存储在存储器中，用于在图像识别时进行比对识别；再根据现场安装需要对识别安装支架的支撑高度以及分支辊床上料侧的高度进行调节；当工件90在转运输送辊29上运输时，由左右两侧的居中调节机构推送至中部，从而能够经过图像识别相机12下方进行图像采集，并由控制器对采集的图像进行实时处理识别，再根据预先设定的各类工件90的加工路线确定当前工件90的后续加工，此时控制器根据后续加工需要确定需要使用哪个分支辊床；在下料侧位置传感器85检测到工件90时，则由控制器驱动横移驱动电机36启动工作，再根据后续加工需要控制相关水平推动气缸38，使得工件90横向位置处到对应分支辊床上料侧位置处之间的各个横移驱动单元升起工作，将工件90横移运输至对应的分支辊床上料侧位置处，再控制各个横移驱动单元下降，同时控制对应位置处的隔挡驱动气缸54，使得阻挡限位板31下降，于是工件90在转运输送辊29的输送下进入对应的分支辊床的上料侧，在对应的分支位置传感器65检测到工件90时，控制器启动对应的分支辊床驱动电机77开始运输，从而将工件90输送至对应的加工设备处进行加工处理。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：包括转运输送辊床、居中调节机构、图像识别机构、横移转运机构、阻挡限位机构以及各个分支输送辊床；
图像识别机构包括控制箱体(10)、识别安装支架、补光灯(3)以及图像识别相机(12)；控制箱体(10)通过识别安装支架安装在转运输送辊床的上方；在控制箱体(10)内安装有控制器、WiFi模块以及存储器；补光灯(3)以及图像识别相机(12)均安装在控制箱体(10)的下侧面上；
居中调节机构包括两个居中调节单元，且两个居中调节单元分别安装在转运输送辊床上料侧的左右侧边处，用于将工件(90)向转运输送辊床的中部推送；横移转运机构安装在转运输送辊床的下料侧，用于对下料侧的工件(90)进行横向输送；各个分支输送辊床的上料侧对接安装在转运输送辊床的下料侧，用于对接运输对应的工件(90)；阻挡限位机构安装在转运输送辊床的下料侧，且位于横移转运机构与分支输送辊床的上料侧之间，用于对转运输送辊床下料侧的工件(90)进行阻挡控制；在转运输送辊床的上料侧设置有上料侧位置传感器(86)；在转运输送辊床的下料侧且位于横移转运机构的前侧设置有下料侧位置传感器(85)；
控制器分别与WiFi模块、存储器、上料侧位置传感器(86)、下料侧位置传感器(85)以及图像识别相机(12)电连接，并对横移转运机构以及阻挡限位机构进行协调控制。
2.根据权利要求1所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：转运输送辊床包括下层底板(39)、上层底板(25)、中间支撑柱(88)以及两块端面侧板(26)；中间支撑柱(88)支撑安装在上层底板(25)与下层底板(39)之间；两块端面侧板(26)分别竖向安装在上层底板(25)的左右侧边上，并在两块端面侧板(26)之间横向旋转式安装有各个转运输送辊(29)；其中一根转运输送辊(29)的端部伸出端面侧板(26)外，并在伸出端上安装有纵向转运驱动齿轮(17)；在下层底板(39)上设置有转运驱动电机(18)，且转运驱动电机(18)通过转运驱动链条(19)驱动纵向转运驱动齿轮(17)旋转；在各个转运输送辊(29)的端部均设置有转运同步齿轮(27)，且各个转运同步齿轮(27)通过转运同步链条(28)同步旋转驱动；在下层底板(39)的下侧面上设置有底部支撑腿(87)；在控制箱体(10)内设置有与控制器电连接的转运驱动电路；转运驱动电路与转运驱动电机(18)电连接，控制器通过转运驱动电路驱动转运驱动电机(18)旋转工作。
3.根据权利要求2所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：居中调节单元包括倾斜条形挡板(21)、纵向条形挡板(22)、居中驱动电机(74)、居中驱动皮带(24)以及横向支撑梁(70)；倾斜条形挡板(21)的一端固定安装在对应侧的端面侧板(26)内侧面上，另一端倾斜延伸至主输送辊床的中部；纵向条形挡板(22)纵向固定安装在倾斜条形挡板(21)的延伸端上；横向支撑梁(70)的一端固定在对应侧的端面侧板(26)内侧面上，另一端固定在纵向条形挡板(22)上；在倾斜条形挡板(21)上沿其长度方向设置有矩形调节窗口，并在矩形调节窗口内竖向旋转式安装有各个皮带支撑辊(75)；居中驱动电机(74)固定安装在横向支撑梁(70)上，并在居中驱动电机(74)的输出轴上固定安装有皮带驱动轮(64)；居中驱动皮带(24)围绕在皮带驱动轮(64)以及各个皮带支撑辊(75)上；在倾斜条形挡板(21)与横向支撑梁(70)之间纵向设置有一根纵向连杆(73)；在横向支撑梁(70)的下方通过滚轮支座旋转式安装有单元支撑滚轮(58)；单元支撑滚轮(58)支撑行走在相邻两根转运输送辊(29)上；在控制箱体(10)内设置有与控制器电连接的居中驱动电路，居中驱动电路与居中驱动电机(74)电连接，控制器通过居中驱动电路驱动居中驱动电机(74)旋转工作。
4.根据权利要求2所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：横移转运机构包括各个横移驱动单元；横移驱动单元包括横移驱动电机(36)、升降支撑底座(40)、方形升降座(89)、升降支撑滑块(52)、水平推动气缸(38)以及两个横移驱动橡胶轮(32)；在上层底板(25)上且靠近下料侧处横向间隔分布设置有各个升降贯穿窗口(37)；各个升降支撑底座(40)横向间隔分布设置在下层底板(39)上且分别位于各个升降贯穿窗口(37)的下方；在升降支撑底座(40)的顶部竖向设置有升降方孔(41)，方形升降座(89)的下端竖向安装在升降方孔(41)中，且方形升降座(89)的下端面设置有上侧挤压坡面(53)；在升降支撑底座(40)的侧边设置有与升降方孔(41)垂直连通的抽插方孔(42)；升降支撑滑块(52)的一端插装在抽插方孔(42)中，并在升降支撑滑块(52)的插入端上设置有下侧挤压坡面(51)；上侧挤压坡面(53)与下侧挤压坡面(51)相挤压配合；水平推动气缸(38)安装在下层底板(39)上，且水平推动气缸(38)的活塞杆端部固定安装在升降支撑滑块(52)上；在水平推动气缸(38)的进出气管路上串接有与控制器电连接的升降电控气阀(56)；两个横移驱动橡胶轮(32)通过两个竖向滚轮支座(33)旋转式安装在方形升降座(89)的上端面上方，且在方形升降座(89)上升至高位时横移驱动橡胶轮(32)由相邻两个转运输送辊(29)之间局部凸出；两个横移驱动橡胶轮(32)的滚轮轮轴位于同一纵向轴线上，并在两根滚轮轮轴端部上均固定设置有一个上侧滚轮驱动齿轮(34)；在方形升降座(89)的上端面上且位于两个竖向滚轮支座(33)之间设置有顶部凹槽(47)，并在顶部凹槽(47)内纵向旋转式安装有一根旋转传动轴(49)；在旋转传动轴(49)的中部固定安装有一个中部传动齿轮(50)，在旋转传动轴(49)的两端均固定安装有一个下侧滚轮驱动齿轮(48)；上侧滚轮驱动齿轮(34)与对应侧的下侧滚轮驱动齿轮(48)通过滚轮驱动链条(35)旋转传动；在各个方形升降座(89)的上部纵向贯穿设置有一个竖向条形轴孔(44)，且竖向条形轴孔(44)与顶部凹槽(47)相连通；在上层底板(25)的下侧面上且靠近各个升降贯穿窗口(37)处均通过转轴安装支座(59)纵向旋转式安装有一根齿轮转轴(45)；齿轮转轴(45)纵向贯穿竖向条形轴孔(44)，并在齿轮转轴(45)上且位于顶部凹槽(47)内固定安装有一个传动小齿轮(46)；在方形升降座(89)上升至高位时中部传动齿轮(50)与传动小齿轮(46)相啮合；各个横移驱动电机(36)均固定安装在上层底板(25)的下侧面上，且各个横移驱动电机(36)的输出轴分别与对应的齿轮转轴(45)的端部相对接；在控制箱体(10)内设置有与控制器电连接的横移驱动电路；横移驱动电路与横移驱动电机(36)电连接，控制器通过横移驱动电路驱动横移驱动电机(36)旋转工作。
5.根据权利要求4所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：在升降支撑滑块(52)的下侧面上设置有下侧滚轮安装槽(13)，并在下侧滚轮安装槽(13)内旋转式安装有各个下侧挤压支撑滚轮(43)，且下侧挤压支撑滚轮(43)支撑行走于升降方孔(41)和抽插方孔(42)的下侧孔壁上；在升降支撑滑块(52)的插入端面上设置有缓冲垫(63)。
6.根据权利要求4所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：在方形升降座(89)的竖向侧面上竖向设置有竖向限位凹槽(14)；在升降方孔(41)的竖向孔壁上设置有滑动式嵌入竖向限位凹槽(14)内的限位支撑凸块(15)；在竖向限位凹槽(14)内安装有回弹压簧(16)，且回弹压簧(16)的上下两端弹性支撑在限位支撑凸块(15)与竖向限位凹槽(14)的下侧槽边之间。
7.根据权利要求4所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：在上侧挤压坡面(53)上设置有上侧滚轮安装槽(62)，并在上侧滚轮安装槽(62)内旋转式安装有各个上侧挤压支撑滚轮(61)，且各个上侧挤压支撑滚轮(61)支撑行走在下侧挤压坡面(51)上。
8.根据权利要求2所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：阻挡限位机构包括各个阻挡限位单元；各个阻挡限位单元均包括阻挡限位板(31)以及隔挡驱动气缸(54)；在上层底板(25)上且位于下料侧边缘处横向间隔设置有各个条形升降孔(30)；各个阻挡限位板(31)分别竖向贯穿各个条形升降孔(30)，并在各个阻挡限位板(31)的下侧边上均固定设置有一个下侧条形支撑板(23)；各个隔挡驱动气缸(54)均竖向安装在下层底板(39)上，且各个隔挡驱动气缸(54)的活塞杆端部分别固定安装在各个下侧条形支撑板(23)的下侧面中部；在各个隔挡驱动气缸(54)的进出气管路上均串接有与控制器电连接的隔挡电控气阀(55)；在阻挡限位板(31)上升至隔挡位置时下侧条形支撑板(23)支撑在上层底板(25)的下侧面上。
9.根据权利要求1所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：识别安装支架包括套管安装底板(8)、高度调节套管(5)、竖向调节撑杆(4)、纵向延伸杆(20)以及高度调节螺母(6)；高度调节套管(5)竖向安装在套管安装底板(8)上，在高度调节套管(5)的上端管口处设置有C形调节板(11)；竖向调节撑杆(4)的下端竖向贯穿C形调节板(11)后插装在高度调节套管(5)的上端管口内；在竖向调节撑杆(4)的下端杆壁上设置有调节外螺纹(7)，高度调节螺母(6)螺纹旋合安装在调节外螺纹(7)上，且高度调节螺母(6)位于C形调节板(11)的上下侧边之间；纵向延伸杆(20)的一端纵向安装在竖向调节撑杆(4)的上端上，控制箱体(10)固定安装在纵向延伸杆(20)的另一端上。
10.根据权利要求1所述的智慧产线的工件分拨系统，其特征在于：分支输送辊床包括端部高度调节机构以及分支辊床；端部高度调节机构包括两个竖向矩形框支架(82)、两个高度调节螺杆(83)以及高度调节同步链条(74)；分支辊床包括分支底板(76)、两块分支侧边板(75)、底部条形撑板(67)以及分支辊床驱动电机(77)；两块分支侧边板(75)平行安装在分支底板(76)的两个长度侧边上，并在两块分支侧边板(75)之间旋转式安装有各个分支输送辊(84)，且其中一根分支输送辊(84)的端部伸出分支侧边板(75)外，并在伸出端上固定安装有一个分支从动齿轮(79)；各个分支输送辊(84)通过输送辊同步链条(57)同步旋转，分支辊床驱动电机(77)安装在分支底板(76)上，并在分支辊床驱动电机(77)的输出轴上固定安装有一个分支主动齿轮；分支主动齿轮通过分支驱动链条(78)驱动分支从动齿轮(79)旋转；在分支辊床的上料侧设置有一个分支位置传感器(65)；在分支底板(76)的下料侧下方设置有下侧支撑柱(69)，并在下侧支撑柱(69)的下端旋转式安装有一个下端支撑滚轮(68)；在底部条形撑板(67)上设置有行走限位槽(66)，下端支撑滚轮(68)支撑行走于行走限位槽(66)中；两个竖向矩形框支架(82)竖向设置在两个分支侧边板(75)上料侧的侧边处，并在两个竖向矩形框支架(82)的下端均设置有一个支架底板(71)；在支架底板(71)与竖向矩形框支架(82)的安装处设置有三角筋板(72)；两个高度调节螺杆(83)分别竖向旋转式安装在两个竖向矩形框支架(82)中；在两个高度调节螺杆(83)上均螺纹旋合安装有一个高度调节块(80)，且两个高度调节块(80)分别旋转式安装在对应侧的分支侧边板(75)的外侧面上；在其中一根高度调节螺杆(83)的上端固定安装有一个调节摇把(81)；在两根高度调节螺杆(83)的下端均固定安装有一个高度同步齿轮(73)，两个高度同步齿轮(73)通过高度调节同步链条(74)同步旋转；在控制箱体(10)内安装有与控制器电连接的各个分支驱动电路，各个分支驱动电路分别与各个分支辊床驱动电机(77)电连接，控制器通过分支驱动电路驱动分支辊床驱动电机(77)旋转工作；控制器分别与各个分支位置传感器(65)电连接，用于检测分支辊床上料侧的工件(90)的位置。
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