CN117203005A - 弯管加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弯管加工系统,所述弯管加工系统将被加工管弯曲加工成规定形状,所述被加工管包括金属管和两个喇叭形螺母;所述弯管加工系统包括弯曲加工机和管供给机;所述管供给机包括:端接机构,对于所述被加工管,进行使两个所述喇叭形螺母移动至所述被加工管的端部侧的端接操作,以使两个所述喇叭形螺母中的一个与两个所述环状突部中的一个抵接,使两个所述喇叭形螺母中的另一个与两个所述环状突部中的另一个抵接;以及检查机构,利用所述端接操作检测出应该通过所述弯曲加工机进行弯曲加工的所述被加工管的异常。
Description
技术领域
本发明涉及一种弯管加工系统。
背景技术
金属多重缠绕管作为汽车的刹车管的用途被广为人知。刹车管被弯曲加工成三维形状,以适合车辆的底板形状。为了将这样的管与各种装置结合,在管的两端部形成环状突部,以将喇叭形螺母与环状突部抵接的方式进行安装。在将管的端部插入各种装置的状态下,通过紧固喇叭形螺母,将管与各种装置结合。这种管的弯曲加工一般在装有适合于管的两端部的两个喇叭形螺母的状态下进行。作为金属管的弯曲加工装置,例如日本专利第3148663号公报所记载的装置是已知的。
发明内容
发明要解决的问题
被弯曲加工的管的形状大部分是左右不对称的。并且,多数情况下管的规格为每个端部安装有不同种类的喇叭形螺母。因此,作为弯曲加工对象的管大多是左右区分的。例如,如果在将管以与正规方向左右相反的方向供给到弯曲加工装置的状态下进行弯曲加工,则会产生在管的各端部安装了不合适的喇叭形螺母的不良品。另外,喇叭形螺母应该在螺纹部一侧与环状突部以抵接方向进行安装,但对头部一侧与环状突部以抵接的相反方向错误安装了喇叭形螺母的管进行弯曲加工的情况下也会造成不良品。
因此,本发明的目的之一在于提供一种能够在弯曲加工之前防止不良品产生的弯管加工系统。
解决问题的方法
本发明提供一种弯管加工系统,所述弯管加工系统将被加工管弯曲加工成规定形状,所述被加工管包括在两端部形成有两个环状突部的金属管,以及与两个所述环状突部分别对应地在所述金属管的外周各安装一个的两个喇叭形螺母,所述弯管加工系统包括:弯曲加工机,将所述被加工管进行弯曲加工;和管供给机,接受所述被加工管并供给到所述弯曲加工机;所述管供给机包括:端接机构,对于所述被加工管,进行使两个所述喇叭形螺母移动至所述被加工管的端部侧的端接操作,以使两个所述喇叭形螺母中的一个与两个所述环状突部中的一个抵接,使两个所述喇叭形螺母中的另一个与两个所述环状突部中的另一个抵接;和检查机构,利用所述端接操作检测出应该通过所述弯曲加工机进行弯曲加工的所述被加工管的异常。
该弯管加工系统利用将被加工管从管供给机接收开始到弯曲加工机进行弯曲加工的过程中实施的端接操作来检测被加工管的异常。由于不需要对被加工管进行检查专用的物理操作,能够抑制将检查工序组装到系统中而产生的吞吐量的降低。另外,由于能够在向弯曲加工机供给的之前阶段检测到被加工管的异常,所以能够在弯曲加工之前防止不良品的产生。
在本发明的一个方式中,所述检查机构可以包括:载物台,在所述载物台上配置有通过所述端接操作所定位的所述被加工管;摄像单元,将设定于所述载物台并包含所述喇叭形螺母的摄像范围进行摄像所获得的图像数据输出,并与所述载物台的位置关系固定;摄像控制单元,控制所述摄像单元以在所述被加工管定位在所述载物台的状态下在所述摄像范围进行摄像;以及异常检测单元,基于所述图像数据检测出所述被加工管的所述异常。
根据该方式,由于载物台和摄像单元之间的位置关系是固定的,所以载物台上设定的摄像范围也是恒定的。因此,只需将定位在载物台上的被加工管的各部分的位置与正常的各部分的位置进行比较,就可以检测出异常。不需要从图像数据中识别出作为检查对象的被加工管的尺寸和外形。
端接机构可以是适当的结构。例如,所述端接机构可以包括:管接纳部件,形成比所述被加工管的外径大且比所述喇叭形螺母的外径小的宽度的接纳槽,夹着所述喇叭形螺母在所述环状突部的相反侧接纳所述被加工管,并且以能够在轴线方向移动的方式左右成对;和驱动单元,能够独立地驱动左右成对的所述管接纳部件;使左右成对的所述管接纳部件中的一个向所述载物台的规定位置移动,使左右成对的所述管接纳部件中的另一个向离开所述载物台的方向移动,从而将所述被加工管相对于所述载物台进行定位。
在本发明的一个方式中,所述被加工管作为应该安装有两个所述喇叭形螺母的物品来准备,所述喇叭形螺母为轴线方向尺寸互不相同的不同种类的喇叭形螺母;所述异常检测单元可以检测管供给异常,所述异常是所述管供给机以左右相反的方向接受所述被加工管的管供给异常。
在被加工管两端安装有轴线方向尺寸相互不同的喇叭形螺母的情况下,该被加工管有左右之分。根据该方式,能够在弯曲加工之前将由左右相反方向供给的被加工管检测为管供给异常。能够防止尽管被加工管是良品,却由于错误供给而产生不良品的情况。如果将发生管供给异常的被加工管以正确方向再次供给就可以制造出良品。
在该方式中,所述异常检测单元可以通过基于所述图像数据确定所述被加工管的末端的位置来检测所述管供给异常。另外,被加工管的表面覆盖有被覆层,且根据两个喇叭形螺母各自的轴线方向尺寸从两个末端以左右不同的长度剥离被覆层的情况下,所述异常检测单元基于所述图像数据确定所述被覆层剥离的剥离范围与所述被覆层未剥离的非剥离范围之间的边界位置来检测所述管供给异常。由于被加工管被定位在载物台上,因此正常时和异常时这些位置会产生差异。因此,通过确定这些位置,可以检测出管供给异常。
在本发明的一个方式中,所述异常检测单元可以检测螺母安装方向的异常,所述异常是两个所述喇叭形螺母中的至少一个相对于所述环状突部以与正规方向相反的方向相抵接的异常。在这种情况下,能够防止无法将管与结合对象进行结合的不良品产生。
在该方式中,两个所述喇叭形螺母分别具备形成有外螺纹的螺纹部以及与所述螺纹部相邻接的头部;所述异常检测单元可以将包含所述喇叭形螺母图像的所述图像数据区分为前端侧的外侧区域和相反侧的内侧区域,比较所述外侧区域内的亮度值的变化量和所述内侧区域内的亮度值的变化量,基于该变化量的大小关系推定所述螺纹部是否存在于所述外侧区域侧,从而检测所述螺母安装方向的异常。
根据该方式,将图像数据内的亮度值的变化量区分为两个,在这些区域内比较变化量的大小关系,从而能够推定螺纹部是否位于前端侧。为了区别螺纹部和头部,与根据图像数据识别喇叭形螺母的形状和尺寸的特征的处理方式相比,能够以简单的处理方式检测螺母安装方向的异常。
在本发明的一个方式中,所述管供给机还具有搬送机构,所述搬送机构在所述端接操作后将所述被加工管搬送至所述弯曲加工机;所述搬送机构在所述检查机构检测到所述异常的情况下,不会将所述被加工管搬送至所述弯曲加工机,而可以搬送至设置在所述搬送机构的动作范围内的回收单元。
发明效果
根据本发明,在弯曲加工之前能够防止不良品的产生。
附图说明
图1A为弯管加工系统的整体结构的平面图。
图1B为一示例性的被加工管的平面图。
图2为从箭头II的方向观察图1A的系统的一部分时的示意图。
图3为接纳部的主要构成的一部分的斜视图。
图4为从箭头IV的方向观察图3的接纳部的示意图。
图5为说明供给机构的动作的侧视图。
图6为检查机构对被加工管进行检查的状态的示意图。
图7为从图6的箭头VII的方向观察的示意图。
图8为检查机构的系统结构的示意图。
图9为一示例性的管供给异常的检测方法的示意图。
图10为另一示例性的管供给异常的检测方法的示意图。
图11为一示例性的螺母安装方向异常的检测方法的示意图。
图12为用于检查的图像数据的显示示例。
图13为一示例性的弯管加工系统的处理的流程图。
具体实施方式
作为一个示例,汽车的刹车管是金属管,用作将主缸产生的压力传递至每个车轮中设置的制动单元的配管。在安装了喇叭形螺母的状态下,对刹车管的末端实施高压用的末端加工。高压用的末端加工包括,例如,国际标准化组织(ISO)规定的ISO喇叭形和日本汽车技术协会标准(JASO)规定的双喇叭形等形成环状突部的末端加工。刹车管在喇叭形螺母安装在外周的状态下进行形成环状突部的末端加工以及与汽车的底板形状等契合的三维弯曲加工。
图1A为弯管加工系统的整体结构的平面图。弯管加工系统(以下简称加工系统)1包括:将被加工管Ta(参照图1B)弯曲加工成规定形状的弯曲加工机2,以及接收被加工管Ta并将其供给至弯曲加工机2的管供给机3。加工系统1能够对全长不同的多种被加工管Ta进行弯曲加工。被加工管Ta由操作员(未图示)送入管投入部4以供给至管供给机3。然后,由弯曲加工机2进行弯曲加工后的管Tb被收集到设置在弯曲加工机2的聚集部5中。
如图1B所示,被加工管Ta是将两个喇叭形螺母F以在两端部形成有环状突部Pr的直线状的金属管T的外周与环状突部Pr抵接的方式进行安装。喇叭形螺母F具有外螺纹所形成的螺纹部Fa和与螺纹部Fa相邻而被输入紧固扭矩的头部Fb。在图示的示例中,左右的喇叭形螺母F的轴线方向尺寸相互不同。被加工管Ta的金属管T覆盖有树脂材料的被覆层C,被覆层C与应该安装的喇叭形螺母F的尺寸对应地从各末端剥离到规定范围R1、R2。在被覆层C剥离后在安装了喇叭形螺母F的状态下实施形成环状突部Pr的末端加工。
如图1A及图2所示,管供给机3包括:对被加工管Ta进行喇叭形螺母F的端接操作的端接机构10,在端接操作后将被加工管Ta搬送至弯曲加工机2的搬送机构11,以及利用端接机构10的动作将应该由弯曲加工机2弯曲加工的被加工管Ta的异常检测出来的检查机构12。搬送机构11具有端接操作以及检查结束后把持被加工管Ta的抓手13。抓手13被设置为相对于臂14在箭头所示方向上伸缩自如。臂14由电动机E围绕旋转中心C旋转驱动。未被检查机构12检测出异常的被加工管Ta通过搬送机构11传递至弯曲加工机2。另一方面,被检测到异常的被加工管Ta由搬送机构11回收至不良品箱B中,这是设置在搬送机构11的动作范围内的回收单元的一示例。
如图1B所示,端接机构10的端接操作为,对于被加工管Ta分别将两个喇叭形螺母F中的一个与两个环状突部Pr中的一个抵接,将两个喇叭形螺母F中的另一个与两个环状突部Pr中的另一个抵接,以使两个喇叭形螺母F向被加工管Ta移动的操作。由于喇叭形螺母F不是固定在管上的,处于在轴方向上可移动的状态,因此为了进行弯曲加工而实施端接操作。如图1A和图2所示,端接机构10包括一对接纳部15配置在上段的第1组,和一对接纳部15配置在下段的第2组。分别设置在上段和下段的一对接纳部15之间的间隔能够任意地设定。例如,如图所示,配置在上段的一对接纳部15之间的间隔被设置为较窄,而配置在下段的一对接纳部之间的间隔被设置为较宽。可以送入长尺寸以及短尺寸两种被加工管Ta,对长尺寸以及短尺寸两种被加工管Ta交替地进行弯曲加工。在各接纳部15中设置有后文详细描述的检查机构12。这样设置的端接机构10和接纳部15具有左右对称的结构,并且彼此相同。以下对它们的描述没有任何区别,除非有必要将两者相互区别。
如图3和图4所示,接纳部15在相对于轴线Ax的方向在垂直方向上扩展,并且包括:以能够在轴线Ax的方向上移动的状态配置的管接纳板16,以及在轴线Ax的方向上驱动管接纳板16的致动器17。致动器17也设置在另一个接纳部15上,能够沿相同方向驱动管接纳板16。管接纳板16相当于管接纳部件的一个示例。另外,在一对接纳部15中分别设置一个的两个致动器17的组合相当于根据本发明的驱动单元的一个示例。
管接纳板16具有相对于上下方向并向弯曲加工机2侧(图4的右侧)倾斜的直线状的第1倾斜部18和与第1倾斜部18垂直的第2倾斜部19。在第2倾斜部19上形成有接纳一根被加工管Ta的槽状的凹部20。凹部20的宽度比被加工管Ta的外径稍大且比喇叭形螺母F的外径小。因此,当一对管接纳板16分别夹着喇叭形螺母F配置在环状突部Pr的相反侧的状态下各管接纳板16向相互分离的方向相对移动时,各喇叭形螺母F能够靠近被加工管Ta的端部侧进行端接操作。凹部20相当于接纳槽的一个示例。
如图3至图5所示,被送入管投入部4(图1A和图2)的被加工管Ta经由输送机构25送入端接机构10的接纳部15中。输送机构25包括与管投入部4相邻设置的传送带26,以及由传送带26将搬送的被加工管Ta一根一根地供给端接机构10的供给机构27。
如图5所示,供给机构27设置在传送带26的出口部26a与接纳部15之间,包括滑动部件28,其为能够沿管接纳板16的第1倾斜部18移动的可移动部件,以及驱动滑动部件28的致动器29。
滑动部件28包括,沿第1倾斜部18延伸的第1部分28a和从第1部分28a垂直延伸的第2部分28b,整体形成为横向的大致的T字状。第2部分28b与致动器29的驱动杆29a连结。第1部分28a的厚度设定为被加工管Ta的外径以下。由此,如图5的A及B所示,当在被加工管Ta被引导至在比传送带26低的位置待机的滑动部件28的前端部分的状态下,滑动部件28沿第1倾斜部18移动时,只有一根被加工管Ta被放置在滑动部件28的第1部分28a的前端部分上,并且沿第1倾斜部18被抬起。第1部分28a的前端部分在第1倾斜部18侧向下倾斜。因此,来自第1部分28a的反作用力对抗作用在被加工管Ta上的重力,作用于靠近第1倾斜部分18的一侧。因此,被加工管Ta不易离开第1倾斜部18,并且当被加工管Ta移动时抑制脱落。然后,如图5的C所示,当载有被加工管Ta的滑动部件28的第1部分28a到达第1倾斜部18的上端时,被加工管Ta在管接纳板16的第2倾斜部19上沿箭头方向滚动至凹部20中。
如图6和图7所示,当被加工管Ta进入凹部20时,其中一个端接机构10将管接纳板16移动至图7的右侧,并且在没有图示出的相反侧的另一个端接机构10将被加工管Ta拉到相反方向以使端接操作完成。接纳部15中设置有检测被加工管Ta的异常的检查机构12。
检查机构12包括,固定在管供给机3的框架3a上的载物台30、从框架3a向斜上方延伸的臂31、从臂31向轴线Ax的方向延伸的支架32、以及固定在支架32上并面向载物台30的数码相机33。支架32包括,固定于臂31的主体部32a,以及固定于主体部32a的相机安装部32b。数码相机33相当于摄像单元的一个示例。由于载物台30和数码相机33固定在共同的框架3a上,所以载物台30与数码相机33之间的位置关系是固定的。端接机构10的管接纳板16可移动到载物台30的规定位置。因此,当利用端接机构10完成端接操作后,被加工管Ta相对于载物台30被定位。
数码相机33对设定为包含被定位在载物台30上的被加工管Ta的喇叭形螺母F的范围内的摄像范围进行摄像,并输出由摄像所得到的图像数据。图12示出了将输出的图像数据显示在显示器上的一个示例。
如图8所示,由于检查机构12需要对经过数码相机33所取得的图像数据进行处理以检测被加工管Ta的异常,所以还需要为每个数码相机33配备个人计算机(PC)35。可编程逻辑计算机(PLC)36作为控制弯曲加工机2、管供给机3的端接机构10、搬送机构11等各部分的计算机设置在加工系统1中。PLC36上连接有触摸面板37,PLC36适当地通过触摸面板37接受操作员的操作。各PC35通过集线器38经由通信电缆39连接到PLC36,各种信息在各PC35和PLC36之间基于规定逻辑进行交换。由此,检查机构12能够与端接机构10进行的端接操作相关联,对被加工管Ta进行检查。
在此描述了由检查机构12进行的检查。检查机构12检测以下项目:(1)由于管供给机3接收左右相反方向的被加工管Ta的错误供给而造成的管供给异常;(2)由于喇叭形螺母F相对于环状突部Pr以与正规方向相反的方向进行安装的错误安装而造成的螺母安装方向异常。此外,也可以单独执行上述(1)或(2)中的任一个。
(1)管供给异常的检测
管供给异常的检测方法包括以下两种。
(a)基于被覆层C的剥离范围的异常检测
如图1B所示,被加工管Ta的剥离范围R1、R2左右不同。因此,通过确定一个剥离范围R1与非剥离范围R之间的边界位置P1和另一个剥离范围R2与非剥离范围R之间的边界位置P2,判断管供给机3是以正规方向接收被加工管Ta还是以相反方向接收被加工管Ta。如果明确边界位置P1或P2中任一方的位置与正规位置不同,则可明确另一方也是不同的,因此确定边界位置P1或P2中任一方的位置即可。另外,在不需要区分边界位置P1和边界位置P2的情况下,以下的描述中将它们代表标记为边界位置P1。
PC35基于数码相机33所取得的图像数据,确定边界位置P1位于图像数据的第几个像素,在该像素位置与事先取得并存储的正确的像素位置相比存在差异的情况下,检测为管供给异常。如上所述,数码相机33和载物台30之间的位置关系是固定的,通过端接机构10的端接操作被加工管Ta相对于载物台30被定位。因此,即使不测量剥离范围R1的长度,也可以将边界位置P1的像素位置与正确的像素位置进行比较。
PC35确定边界位置P的像素位置的方法如下所述。
(a1)为了去除图像数据的彩色要素而灰度化。然后,对于灰度化后的图像数据的每个像素存储该像素的亮度值。这种情况下的亮度值是灰度图像的像素值。另外,使用彩色图像时将辉度用作亮度值。
(a2)如图9所示,在图像数据内的被加工管Ta上设定矩形区域X1,将该区域X1向左右平分为区域X1a、区域X1b。
(a3)对于每个区域X1a、X1b,分别算出该区域内的像素的亮度值的总和。然后,计算区域X1a的总和与区域X1b的总和的差值D。在区域X1内不存在边界位置P1的情况下,区域X1a与区域X1b之间几乎没有图像数据的亮度值差异。因此,区域X1a、X1b的总和的差值D接近于0。
(a4)将矩形区域X1沿被加工管向轴线Ax的方向偏移,同时根据上述(a3)计算差值D。这样,差值D的变化如图9所示。
(a5)区域X1的中央为边界位置P1时差值D为最大值,因此将通过上述(a4)计算出的差值D的最大值的像素位置确定为边界位置P1的像素位置。
(b)基于被加工管Ta的末端位置的异常检测
被加工管Ta通过端接机构10的端接操作相对于载物台30被定位。因此,载物台30上的被加工管Ta的末端位置P3(参照图10)根据所安装的喇叭形螺母F的轴线方向尺寸唯一地确定。如果存在由于被加工管Ta的左右相反方向的错误供给而导致的轴线方向尺寸不同的喇叭形螺母F的情况,则与在载物台30上正常供给末端位置P3的情况不同。利用这一点,确定末端位置P3位于图像数据的第几个像素,在将该像素位置与事先取得并存储的末端位置P3的正确像素位置进行比较而存在差异的情况下,检测为管供给异常。与上述(a)的异常检测相同,如果一个末端位置P3与正规位置不同,则可知另一个末端位置P3也与正规位置不同,因此只要确定被加工管Ta的一个末端位置P3即可。
PC35确定末端位置P3的像素位置的方法如下所述。
(b1)为了去除图像数据的彩色要素而灰度化。然后,对于灰度化后的图像数据的每个像素存储该像素的亮度值。
(b2)如图10的(i)所示,将轴线Ax设为x轴,在与x轴方向垂直的方向上设定y轴。然后,在覆盖喇叭形螺母F的a1至a2的范围内,在像素的亮度值Pxy的y轴方向计算总和sumx。总和sumx由公式1表示。
[公式1]
(b3)如图10的(ii)所示,对x轴方向的图像数据进行平滑化处理。具体地,对于总和sumx将3个像素进行平均。其平均值smoothx由公式2表示。
[公式2]
(b4)如图10的(iii)所示,计算平均值smoothx的差值Dx。差值Dx由公式3表示。
[公式3]
Dx=smoothx+1-smoothx+0 3
(b5)如图10的(iv)所示,将差值Dx大于规定阈值th1的点确定为被加工管Ta的末端位置P3所对应的像素位置。
(2)螺母安装方向异常的检测
根据图像数据的亮暗信息,通过确定具有不均匀螺纹的喇叭形螺母F的螺纹部Fa,以及该螺纹部Fa侧是在被加工管Ta的前端侧还是在其相反侧来检测螺母安装方向异常。换句话说,将图像数据区分为被加工管Ta的前端侧的外侧区域以及相反侧的内侧区域,将外侧区域内的亮度值的变化量与内侧区域内的亮度值的变化量进行比较,根据这些变化量的大小关系,推定螺纹部Fa是否存在于外侧区域侧,从而检测螺母安装方向异常。该处理的具体示例如下所述。
(a)为了去除图像数据的彩色要素而灰度化。然后,对于灰度化后的图像数据的每个像素存储该像素的亮度值。
(b)如图11的(i)所示,设定大小为n×(a2-a1)的区域X2。然后,在区域X2中,取在轴线Ax的方向(x轴方向)上相邻的像素的亮度值的差值,将这些差值的绝对值全部相加。该值表示区域X2内的亮暗的变化量。相邻像素之间的亮暗变化越大,该变化量的数值越大。变化量diffx由公式4表示。
[公式4]
(c)如图11的(ii)所示,使区域X2沿喇叭形螺母F的图像在x轴方向上偏移,并针对每个区域X2计算变化量diffx,以获得如图11所示的数据。
(d)如图11的(iii)所示,将通过上述(c)获得的数据在x轴方向的中心位划分为2等分,将所划分的前端侧的数据定义为属于外侧区域Oa的数据,将其相反侧的数据定义为属于内侧区域Ia的数据。
(e)对于变化量diffx,预先设定大于零且小于螺纹部Fa的变化量的阈值th2。然后,对于小于阈值th2的区域,计算出属于外侧区域Oa的面积Sa,同时计算出属于内侧区域Ia的面积Si。
(f)与螺纹部Fa对应的变化量diffx的数据为比阈值th2大的值。因此,螺纹部Fa侧的面积变小。因此,比较两侧的面积So和面积Si,在应该存在螺纹部Fa的外侧区域Oa的面积So小于内侧区域Ia的面积Si的情况下,可以推定喇叭形螺母F的安装方向正确。换句话说,如果外侧区域Oa的面积So大于内侧区域Ia的面积Si,由于可以推测出螺纹部Fa存在于内侧区域Ia侧,因此可以检测出喇叭形螺母F被安装在相反方向上的螺母安装方向异常。
在上述(d)中,将在上述(c)中得到的数据在x轴方向的中心位置2等分以设定外侧区域Oa和内侧区域Ia,这只不过是将数据区域2等分的一个示例。也可以根据假定为检查对象的喇叭形螺母F的头部Fb和螺纹部Fa的尺寸比,适当地改变外侧区域Oa和内侧区域Ia的配比。
在上述(e)和(f)中,设定阈值th2,针对外侧区域Oa和内侧区域Ia分别计算小于阈值th2的区域的面积,比较亮度值的变化量的大小关系,这只不过是基于变化量的大小关系的处理方法的一个示例。例如,也可以不设定阈值th2,而去比较包含在外侧区域Oa中的变化量的积分值与包含在内侧区域Ia中的变化量的积分值,来推定螺纹部Fa的存在。在这种情况下,当外侧区域Oa的积分值大于内侧区域Ia的积分值时,推定喇叭形螺母F的安装方向正确。反之,当外侧区域Oa的积分值小于内侧区域Ia的积分值时,推定喇叭形螺母F的安装方向错误。
接下来,将参照图13说明由PC35和PLC36执行的处理流程。图13的例程包括:由PLC36执行的加工系统1中的弯曲加工机2和管供应机3的动作控制的例程,以及由PC35执行的检查机构12的动作控制、图像处理和异常判定处理的例程。这些例程由PLC36和PC并行执行。
在步骤S1中,PLC36为加工系统所弯曲加工的每个产品设定分配的产品编号。在步骤S2中,PLC36执行运行开始设定,检索产品信息与产品编号相关联的数据库,以获取弯曲加工所需的信息,如确定弯曲形状的轮廓。
在步骤S3中,PLC36控制管供给机3的输送机构25以将送入管投入部4的被加工管Ta移动至端接机构10的接纳部15(参照图3至图5)。接下来,在步骤S4中,PLC36控制端接机构10对送入接纳部15的被加工管Ta执行端接操作。由此,被加工管Ta相对于载物台30被定位。然后,在步骤S5中,PLC36将设置的检查开始标志F设置为ON,以管理检测机构12的检查开始。
在另一例程中,在步骤S11中,PC35确认检查开始标志F的内容并存储检查开始标志F的内容。然后,读取检查所需的信息,例如读取与设定的产品编号相对应的被加工管Ta所具有的剥离边界位置有关的像素信息、与末端位置有关的像素信息等。
在步骤S12中,如果检查开始标志F为ON,则PC35继续步骤S13,如果检查开始标志F不为ON,则返回至步骤S11。在步骤S13中,PC35控制数码相机33以拍摄定位于载物台30上的被加工管Ta。
在步骤S14中,PC35处理数码相机33所取得的图像数据,执行检测上述管供给异常及螺母安装方向异常的异常判定处理。另外,在管供给异常的检测中,可以基于被加工管Ta的剥离层的边界的方法以及基于末端位置的方法实施,也可以实施其中任意一种方法。PC35在异常判定处理的结果为,在检测到这些异常中的至少一个的情况下,将有异常的判定结果保留,并且在这些异常中的任一个都未能检测到的情况下,将无异常的判定结果保留。在步骤S15中,PC35将作为判定结果保留的有异常或无异常的信息发送给PLC36。
在步骤S6中,PLC36参照与从PC35接收到的判定结果相关的信息,在无异常的情况下进入步骤S7,在有异常的情况下进入步骤S8。在步骤S7中,PLC35控制搬送机构11(参照图2)以向弯曲加工机2供给检查完毕的被加工管Ta,并且控制弯曲加工机2以由弯曲加工机2对被加工管Ta进行弯曲加工。
另一方面,在步骤S8中,PLC35实施异常检测处理。PLC36控制搬送机构11,以将作为异常检测处理的检测到异常的被加工管Ta回收至不良品箱B(参照图2),并且在触摸面板37(图8)等显示设备上显示警告显示。另外,也可以代替警告显示或者与警告显示一起输出警告声等声音信息。
PC35通过执行图13的步骤S11至S13的处理而作为摄像控制单元的一示例,通过执行图13的步骤S14的处理而作为异常检测单元的一示例,分别发挥作用。
以上参照附图描述了应用于本发明的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,可以在本发明内容的范围内以各种方式实施。
作为另一形式的端接机构,例如,具有可以使被加工管因自重而滚动的倾斜向下的倾斜部材,以及相对于在倾斜部材上滚动的被加工管将喇叭形螺母向端部侧靠近同时将其引导至载物台的引导部材,是可以由这些倾斜部材和引导部材将被加工管引导至载物台并定位于载物台的机构。
以下公开了可根据上述形式及其变型确定的本发明的方式。另外,为了便于理解本发明,虽然在括号内记载了上述形式的描述中使用的参照符号或附图编号,但并不限于图示配置的形状、结构等。
本发明的检查方法是一种将带有喇叭形螺母的管(Ta)作为检查对象的检查方法,包括螺纹部(Fa)和头部(Fb)的喇叭形螺母(F)以所述螺纹部一侧与环状突部抵接的正规方向安装于端部形成有所述环状突部(Pr)的金属管(T)的外周。该方法包括将对包含上述喇叭形螺母的摄像范围进行摄像而获得的图像数据区分为前端侧的外侧区域(Oa)与相反侧的内侧区域(Ia),比较所述外侧区域内的亮度值的变化量和所述内侧区域内的亮度值的变化量,基于这些变化量的大小关系,推定所述螺纹部是否存在于所述外侧区域侧,以检测出所述喇叭形螺母安装在与正规方向相反的方向上的异常。
根据该检查方法,将图像数据内的亮度值的变化量区分为两个,通过比较这些区域内变化量的大小关系,能够推定螺纹部是否位于前端侧。与根据图像数据的形状和尺寸特征来识别螺纹部和头部的区别的处理相比,该方法能够以简单的处理检测螺母安装方向的异常。
另外,2021年2月15日申请的日本专利申请2021-064470号的公开内容通过引用全部并入本文。
本文中记载的所有文献、专利申请和技术标准均通过引用并入本文,其与个别文献、专利申请和技术标准被具体和单独地指出通过引用并入的程度相同。
Claims (9)
1.一种弯管加工系统,其中,所述弯管加工系统将被加工管弯曲加工成规定形状,所述被加工管包括在两端部形成有两个环状突部的金属管,以及与两个所述环状突部分别对应地在所述金属管的外周各安装一个的两个喇叭形螺母,所述弯管加工系统,包括:
弯曲加工机,将所述被加工管进行弯曲加工;和
管供给机,接受所述被加工管并供给到所述弯曲加工机;
所述管供给机,包括:
端接机构,对于所述被加工管,进行使两个所述喇叭形螺母移动至所述被加工管的端部侧的端接操作,以使两个所述喇叭形螺母中的一个与两个所述环状突部中的一个抵接,使两个所述喇叭形螺母中的另一个与两个所述环状突部中的另一个抵接;和
检查机构,利用所述端接操作检测出应该通过所述弯曲加工机进行弯曲加工的所述被加工管的异常。
2.根据权利要求1所述的弯管加工系统,其中,所述检查机构,包括:
载物台,配置有通过所述端接操作所定位的所述被加工管;
摄像单元,将设定于所述载物台并包含所述喇叭形螺母的摄像范围进行摄像所获得的图像数据输出,并与所述载物台的位置关系固定;
摄像控制单元,控制所述摄像单元以在所述被加工管定位在所述载物台的状态下在所述摄像范围进行摄像;以及
异常检测单元,基于所述图像数据检测出所述被加工管的所述异常。
3.根据权利要求2所述的弯管加工系统,其中,所述端接机构,包括:
管接纳部件,形成比所述被加工管的外径大且比所述喇叭形螺母的外径小的宽度的接纳槽,夹着所述喇叭形螺母在所述环状突部的相反侧接纳所述被加工管,并且以能够在轴线方向移动的方式左右成对;和
驱动单元,能够独立地驱动左右成对的所述管接纳部件;
使左右成对的所述管接纳部件中的一个向所述载物台的规定位置移动,使左右成对的所述管接纳部件中的另一个向离开所述载物台的方向移动,从而将所述被加工管相对于所述载物台进行定位。
4.根据权利要求2或3所述的弯管加工系统,其中,所述被加工管作为应该安装有两个所述喇叭形螺母的物品来准备,所述喇叭形螺母为轴线方向尺寸互不相同的不同种类的喇叭形螺母;
所述异常检测单元,检测管供给异常,所述异常是所述管供给机以左右相反的方向接受所述被加工管的管供给异常。
5.根据权利要求4所述的弯管加工系统,其中,所述异常检测单元通过基于所述图像数据确定所述被加工管的末端的位置来检测所述管供给异常。
6.根据权利要求4所述的弯管加工系统,其中,所述被加工管的表面覆盖有被覆层,并且根据两个所述喇叭形螺母各自的所述轴线方向尺寸,从两个末端以左右不同的长度剥离所述被覆层;
所述异常检测单元通过基于所述图像数据确定所述被覆层剥离的剥离范围与所述被覆层未剥离的非剥离范围之间的边界位置来检测所述管供给异常。
7.根据权利要求2或3所述的弯管加工系统,其中,所述异常检测单元检测螺母安装方向的异常,所述异常是两个所述喇叭形螺母中的至少一个相对于所述环状突部以与正规方向相反的方向相抵接的异常。
8.根据权利要求7所述的弯管加工系统,其中,两个所述喇叭形螺母分别具备形成有外螺纹的螺纹部以及与所述螺纹部相邻接的头部;
所述异常检测单元,将包含所述喇叭形螺母图像的所述图像数据区分为前端侧的外侧区域和相反侧的内侧区域,比较所述外侧区域内的亮度值的变化量和所述内侧区域内的亮度值的变化量,基于该变化量的大小关系推定所述螺纹部是否存在于所述外侧区域侧,从而检测所述螺母安装方向的异常。
9.根据权利要求1或2所述的弯管加工系统,其中,所述管供给机还具有搬送机构,所述搬送机构在所述端接操作后将所述被加工管搬送至所述弯曲加工机;
所述搬送机构在所述检查机构检测到所述异常的情况下,不会将所述被加工管搬送至所述弯曲加工机,而搬送至设置在所述搬送机构的动作范围内的回收单元。
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