本實(shí)用新型涉及物料包裝領(lǐng)域，具體涉及一種物料計(jì)數(shù)下料生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

物料包裝時(shí)，經(jīng)常需要將多種不同數(shù)量的不同物料包裝在一起，例如玩具零部件。傳統(tǒng)采用人工的方式，每個(gè)人負(fù)責(zé)一種物料的檢測(cè)和計(jì)數(shù)，這種方式效率低下，檢測(cè)效果差，出錯(cuò)率高，而且工人容易疲勞，進(jìn)一步降低效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

現(xiàn)在大多數(shù)開始采用機(jī)器計(jì)數(shù)，提高了計(jì)數(shù)的效率，出錯(cuò)率也降低了。目前的計(jì)數(shù)生產(chǎn)線，物料在計(jì)數(shù)后會(huì)進(jìn)入下料倉，等待料斗到達(dá)下料倉下方時(shí)，打開下料倉讓物料落入料斗中。料斗在經(jīng)過全部下料倉后，收集到含有各種不同物料的一包完整物料，再進(jìn)行包裝即可。但是由于不同物料可能需要的數(shù)量不同，而目前的下料倉的儲(chǔ)料能力不足，又容易發(fā)生卡料，以及控制系統(tǒng)對(duì)料斗的位置定位不準(zhǔn)確等原因，導(dǎo)致料斗在到達(dá)下料倉下方時(shí)，經(jīng)常需要停機(jī)等待下料，然后再啟動(dòng)繼續(xù)往前行進(jìn)。這樣每次一停一啟，都會(huì)影響生產(chǎn)效率，達(dá)不到采用機(jī)械設(shè)備應(yīng)有的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種物料計(jì)數(shù)下料生產(chǎn)線，解決現(xiàn)有技術(shù)的下料倉需要料斗停機(jī)配合從而影響生產(chǎn)效率的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，采用如下的技術(shù)方案。一種物料計(jì)數(shù)下料生產(chǎn)線，包括料斗機(jī)構(gòu)和兩個(gè)以上的計(jì)數(shù)下料裝置，所述料斗機(jī)構(gòu)包括料斗電機(jī)、鏈條和多個(gè)料斗，所述料斗設(shè)置在所述鏈條上，所述料斗電機(jī)與所述鏈條連接，所述計(jì)數(shù)下料裝置設(shè)置在所述鏈條旁，所述計(jì)數(shù)下料裝置包括控制系統(tǒng)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)和下料倉，所述控制系統(tǒng)控制所述料斗機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)和下料倉運(yùn)行，所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與所述下料倉連接，所述下料倉設(shè)置在所述料斗機(jī)構(gòu)上方，所述下料倉包括多個(gè)儲(chǔ)料倉。

根據(jù)物料的種類設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的計(jì)數(shù)下料裝置，可設(shè)置在料斗機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。每一臺(tái)計(jì)數(shù)下料裝置均設(shè)置有控制系統(tǒng)，可以用其中一臺(tái)的控制系統(tǒng)作為控制中心服務(wù)站，對(duì)其他所有的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而控制其他所有的計(jì)數(shù)下料裝置和料斗機(jī)構(gòu)的啟停和運(yùn)行，使整條生產(chǎn)線協(xié)調(diào)有序的進(jìn)行生產(chǎn)。計(jì)數(shù)下料裝置的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)物料進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后進(jìn)入下料倉的儲(chǔ)料倉內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)料，當(dāng)料斗機(jī)構(gòu)的料斗到達(dá)下方時(shí)，將物料投入料斗中。料斗在經(jīng)過全部下料倉后，內(nèi)部收集的就是一包數(shù)量正確種類完整的物料，再送到包裝工序進(jìn)行包裝。下料倉內(nèi)設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)料倉，可以使料斗到達(dá)每一個(gè)下料倉下方時(shí)，下料倉內(nèi)至少存有一個(gè)儲(chǔ)料倉的物料，這樣料斗就可以直接收集物料后繼續(xù)前行，無需停機(jī)等待，料斗機(jī)構(gòu)不停機(jī)可以有效提高生產(chǎn)效率。而控制系統(tǒng)能夠控制下料倉與料斗很好地配合，確保在料斗機(jī)構(gòu)不停機(jī)的情況下，物料能夠準(zhǔn)確的落入料斗內(nèi)。即使生產(chǎn)線的某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，未出現(xiàn)故障的計(jì)數(shù)下料裝置也可以繼續(xù)向下料倉進(jìn)行儲(chǔ)料，這樣在故障解除后，料斗機(jī)構(gòu)即可馬上運(yùn)行，無需等待計(jì)數(shù)下料裝置重新儲(chǔ)料，避免了生產(chǎn)線故障前后的銜接不暢。

所述下料倉包括主料倉，所述主料倉內(nèi)自上而下設(shè)置有多個(gè)撥片，每個(gè)撥片與所述主料倉倉壁形成儲(chǔ)料倉。通過設(shè)置多個(gè)撥片的結(jié)構(gòu)形成多個(gè)儲(chǔ)料倉，下料方便，控制準(zhǔn)確。自上而下的設(shè)置形成豎式結(jié)構(gòu)，避免占用過多的空間，最終只有一個(gè)出料口也使得與料斗更容易更準(zhǔn)確的配合。

所述下料倉還包括雜料槽，所述主料倉側(cè)壁設(shè)置有雜料口，所述雜料槽設(shè)置在所述主料倉外側(cè)壁并通過所述雜料口與所述主料倉連通，所述主料倉內(nèi)自上而下依次設(shè)置有一號(hào)撥片、二號(hào)撥片和三號(hào)撥片，所述一號(hào)撥片的水平位置在所述雜料口之上，所述二號(hào)撥片設(shè)置在所述雜料口開口處，所述三號(hào)撥片的水平位置在所述雜料口之下，所述一號(hào)撥片和三號(hào)撥片的轉(zhuǎn)軸在上，葉片在下，所述二號(hào)撥片的轉(zhuǎn)軸在下，葉片在上。一號(hào)撥片與倉壁形成第一儲(chǔ)料倉，二號(hào)撥片為選擇通道撥片，三號(hào)撥片與倉壁形成第二儲(chǔ)料倉。正常情況下一號(hào)撥片和三號(hào)撥片均處于關(guān)閉狀態(tài)，二號(hào)撥片處于關(guān)閉雜料口的狀態(tài)。物料經(jīng)過檢測(cè)和計(jì)數(shù)后掉入第一儲(chǔ)料倉，根據(jù)此前的檢測(cè)判斷該物料是否正常料，如果否則二號(hào)撥片打開雜料口，物料掉入雜料槽進(jìn)行收集，如果是則二號(hào)撥片狀態(tài)不變，判斷第二儲(chǔ)料倉是否有料，如果否則一號(hào)撥片打開，物料掉入第二儲(chǔ)料倉。物料掉入第二儲(chǔ)料倉，判斷料斗是否處于第二儲(chǔ)料倉下方，如果是則打開三號(hào)撥片。如果料斗未到達(dá)第二儲(chǔ)料倉下方，而兩個(gè)儲(chǔ)料倉均儲(chǔ)存滿物料，則振動(dòng)盤會(huì)停機(jī)，等待儲(chǔ)料倉下料后再繼續(xù)運(yùn)行。

所述一號(hào)撥片、二號(hào)撥片和三號(hào)撥片的葉片表面設(shè)置有凹凸紋理。有些物料表面是非常光滑平整，有時(shí)還會(huì)帶有水分，如果撥片葉片表面也非常光整，物料會(huì)很容易粘在撥片上，影響下料，所以撥片表面帶凹凸紋理，任何料都粘不上去，能夠順利下料。

所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)包括透明傳送帶、光源、蒙光板、視覺檢測(cè)相機(jī)和兩個(gè)側(cè)板，所述兩個(gè)側(cè)板設(shè)置在所述透明傳送帶的兩側(cè)，所述兩個(gè)側(cè)板與所述透明傳送帶的中間形成內(nèi)腔，所述光源設(shè)置在所述內(nèi)腔里并向上發(fā)光，所述蒙光板設(shè)置在所述內(nèi)腔里并設(shè)置在所述光源上面，所述視覺檢測(cè)相機(jī)設(shè)置在所述透明傳送帶上方，鏡頭對(duì)準(zhǔn)所述透明傳送帶。光源的光線經(jīng)過蒙光板柔化和均勻化后射在透明傳送帶上，物料在透明傳送帶上移動(dòng)，經(jīng)過光源上方時(shí)，光源照射出物料的輪廓，視覺檢測(cè)相機(jī)拍攝物料進(jìn)行拍攝，在通過控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù)和標(biāo)記。隨后透明傳送帶將物料送入下料倉，下料倉將正常料放入儲(chǔ)料倉，將雜料剔除。

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)采用比較特殊的打背光的方式，因?yàn)橥婢吡慵遣噬?，有各種顏色，正面識(shí)別需要對(duì)各種顏色進(jìn)行區(qū)分很麻煩，還需要考慮反光等因素，背面打光的方式對(duì)形狀的檢測(cè)識(shí)別精度更高，各種缺陷的殘次品都能檢測(cè)出來。故對(duì)透明傳送帶的透光性提出了較高要求，普通傳送帶為了堅(jiān)固耐用會(huì)在里面穿鋼絲，鋼絲會(huì)擋住光源的光線，影響視覺檢測(cè)相機(jī)的檢測(cè)識(shí)別效果。本結(jié)構(gòu)采用了特別訂制的透明傳送帶，不僅透光性能好，而且皮帶韌性好，材質(zhì)均勻。

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)計(jì)數(shù)流程包括以下步驟：

S1視覺檢測(cè)相機(jī)采集樣品圖像，獲取特征信息，訓(xùn)練模型；

S2視覺檢測(cè)相機(jī)采集物料圖像，圖像預(yù)處理，圖像分割，得物料特征信息；

S3將物料特征信息與模型特征信息進(jìn)行比較：若特征信息一致，則標(biāo)記為正常料，獲取物料的目標(biāo)位置，判斷物料是否出視覺檢測(cè)相機(jī)的視野，若出視野則計(jì)數(shù)，若未出視野則不計(jì)數(shù)；若特征信息不一致，則標(biāo)記為雜料，不計(jì)數(shù)。

所述兩個(gè)側(cè)板其中一個(gè)設(shè)置有散熱風(fēng)扇，另一個(gè)設(shè)置有濾網(wǎng)。散熱風(fēng)扇用于對(duì)光源的燈珠進(jìn)行散熱，濾網(wǎng)用于過濾進(jìn)入內(nèi)腔的空氣，避免內(nèi)腔進(jìn)入灰塵和雜物而影響檢測(cè)效果。

所述計(jì)數(shù)下料裝置還包括振動(dòng)盤，所述振動(dòng)盤與所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)連接，通過所述控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。采用振動(dòng)盤可以使物料自動(dòng)持續(xù)有序地向計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)送料，減少人力投入，提高生產(chǎn)效率。

所述計(jì)數(shù)下料裝置還包括自動(dòng)上料機(jī)，所述自動(dòng)上料機(jī)設(shè)置在所述振動(dòng)盤上方，通過所述控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。采用自動(dòng)上料機(jī)對(duì)振動(dòng)盤供料，可以將物料大量存放在自動(dòng)上料機(jī)中，自動(dòng)上料機(jī)會(huì)根據(jù)振動(dòng)盤內(nèi)物料存量進(jìn)行補(bǔ)料，使振動(dòng)盤內(nèi)的物料保持在一定的量，這樣振動(dòng)盤的送料速度就能保持在一定范圍內(nèi)，不會(huì)因?yàn)槲锪洗媪孔兓^大而使送料速度的變化范圍太大，也能進(jìn)一步減少人力投入。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，通過在下料倉內(nèi)設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)料倉以及控制系統(tǒng)的控制，使下料倉與料斗機(jī)構(gòu)能夠很好地配合，從而使料斗能夠在一直運(yùn)行的狀態(tài)下收集物料而無需停機(jī)等待下料，有效提高生產(chǎn)效率，將機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步體現(xiàn)出來。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的俯視示意圖；

圖2為下料倉的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的剖視示意圖；

圖4為計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的立體示意圖；

圖5為計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的俯視示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的檢測(cè)計(jì)數(shù)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括料斗機(jī)構(gòu)和兩個(gè)以上的計(jì)數(shù)下料裝置。料斗機(jī)構(gòu)包括料斗電機(jī)11、鏈條12和多個(gè)料斗13，料斗13設(shè)置在鏈條12上，料斗電機(jī)11與鏈條12連接，計(jì)數(shù)下料裝置設(shè)置在鏈條12旁。計(jì)數(shù)下料裝置包括控制系統(tǒng)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2和下料倉3，還可以包括振動(dòng)盤4和自動(dòng)上料機(jī)5?？刂葡到y(tǒng)控制料斗機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2和下料倉3運(yùn)行，計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2與下料倉3連接，下料倉3設(shè)置在料斗機(jī)構(gòu)上方，下料倉3包括多個(gè)儲(chǔ)料倉。

下料倉3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括主料倉31，主料倉31內(nèi)自上而下設(shè)置有多個(gè)撥片，每個(gè)撥片與主料倉31倉壁形成儲(chǔ)料倉。下料倉3還可以包括雜料槽32，主料倉31側(cè)壁設(shè)置有雜料口321，雜料槽32設(shè)置在主料倉31外側(cè)壁并通過雜料口321與主料倉31連通。具體的，主料倉31內(nèi)可自上而下依次設(shè)置有一號(hào)撥片33、二號(hào)撥片34和三號(hào)撥片35，還可以往下設(shè)置四號(hào)撥片36甚至更多的撥片，形成更多的儲(chǔ)料倉。一號(hào)撥片33的水平位置在雜料口321之上，二號(hào)撥片34設(shè)置在雜料口321開口處，三號(hào)撥片35和四號(hào)撥片36的水平位置在雜料口321之下。一號(hào)撥片33、三號(hào)撥片35、四號(hào)撥片36的轉(zhuǎn)軸在上葉片在下，二號(hào)撥片34的轉(zhuǎn)軸在下葉片在上。一號(hào)撥片33與倉壁形成第一儲(chǔ)料倉331，二號(hào)撥片34為選擇通道撥片，三號(hào)撥片35與倉壁形成第二儲(chǔ)料倉351，四號(hào)撥片36與倉壁形成第三儲(chǔ)料倉361。

一號(hào)撥片33、二號(hào)撥片34、三號(hào)撥片35和四號(hào)撥片36的葉片表面設(shè)置有凹凸紋理，防止物料粘在葉片上。一號(hào)撥片33、二號(hào)撥片34、三號(hào)撥片35和四號(hào)撥片36的轉(zhuǎn)軸分別通過聯(lián)軸器與各自的電機(jī)連接，方便拆裝維護(hù)。主料倉31正面壁為透明板，通過鎖緊螺絲固定在側(cè)壁上，可視化結(jié)構(gòu)能隨時(shí)觀察內(nèi)部情況。

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2的剖視結(jié)構(gòu)如圖3所示，立體結(jié)構(gòu)如圖4所示，俯視結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括透明傳送帶21、光源22、蒙光板23、視覺檢測(cè)相機(jī)24和兩個(gè)側(cè)板25。兩個(gè)側(cè)板25設(shè)置在透明傳送帶21的兩側(cè)，兩個(gè)側(cè)板25與透明傳送帶21的中間形成內(nèi)腔，光源22設(shè)置在內(nèi)腔里并向上發(fā)光，蒙光板23設(shè)置在內(nèi)腔里并設(shè)置在光源22上面，視覺檢測(cè)相機(jī)24設(shè)置在透明傳送帶21上方，鏡頭對(duì)準(zhǔn)透明傳送帶21。每一臺(tái)計(jì)數(shù)下料裝置的控制系統(tǒng)可以通過電腦和PLC實(shí)現(xiàn)，用其中一臺(tái)計(jì)數(shù)下料裝置作為控制中心服務(wù)站，可以控制其他所有的電腦和PLC，從而控制其他所有的技術(shù)下料裝置啟停。把物料放在視覺檢測(cè)相機(jī)24的視野內(nèi)進(jìn)行訓(xùn)練，拍正面、側(cè)面、上面三個(gè)方向，該計(jì)數(shù)下料裝置就會(huì)記下這個(gè)物料是什么形狀。每一臺(tái)計(jì)數(shù)下料裝置設(shè)置好之后，各自應(yīng)該下多少物料，什么樣的物料，就都清楚了。

物料在透明傳送帶21上移動(dòng)，經(jīng)過光源22上方時(shí)，光源22照射出物料的輪廓，視覺檢測(cè)相機(jī)24拍攝物料進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù)。隨后透明傳送帶21將物料送入下料倉3，下料倉3將正常料放入儲(chǔ)料倉，將雜料剔除。儲(chǔ)料倉等待料斗13到達(dá)下方時(shí)打開，物料落入料斗13并隨著鏈條12移動(dòng)到包裝工序進(jìn)行包裝。多個(gè)料斗13在下料倉3下方不停移動(dòng)，無需停機(jī)，大大提高下料效率。每個(gè)料斗13每經(jīng)過一個(gè)計(jì)數(shù)下料裝置，該計(jì)數(shù)下料裝置就會(huì)落下正確數(shù)量的相應(yīng)的物料，當(dāng)料斗經(jīng)過全部計(jì)數(shù)下料裝置，料斗13內(nèi)存放的物料就是一包種類完整數(shù)量正確的物料。

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2的檢測(cè)計(jì)數(shù)流程如圖6所示，包括以下步驟：

S1視覺檢測(cè)相機(jī)24采集樣品圖像，獲取特征信息，訓(xùn)練模型；

S2視覺檢測(cè)相機(jī)24采集物料圖像，圖像預(yù)處理，圖像分割，得物料特征信息；

S3將物料特征信息與模型特征信息進(jìn)行比較：若特征信息一致，則標(biāo)記為正常料，獲取物料的目標(biāo)位置，判斷物料是否出視覺檢測(cè)相機(jī)24的視野，若出視野則計(jì)數(shù)，若未出視野則不計(jì)數(shù)；若特征信息不一致，則標(biāo)記為雜料，不計(jì)數(shù)。

兩個(gè)側(cè)板25其中一個(gè)設(shè)置有散熱風(fēng)扇251，另一個(gè)設(shè)置有濾網(wǎng)252，通過散熱和過濾延長內(nèi)腔里的部件的使用壽命，保障檢測(cè)效果。側(cè)板25包括相連的拆卸盤253和固定盤254，拆卸盤253設(shè)置有水平方向的調(diào)節(jié)槽255，通過鎖緊螺絲穿過調(diào)節(jié)槽255鎖緊在固定盤254上，固定盤254設(shè)置有調(diào)節(jié)螺絲256，調(diào)節(jié)螺絲256沿水平方向頂住拆卸盤253，易拆卸的結(jié)構(gòu)和可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)使得傳送帶的清洗維護(hù)和松緊調(diào)節(jié)更加簡便快捷。兩個(gè)側(cè)板25的固定盤254通過轉(zhuǎn)軸257兩端連接，兩個(gè)側(cè)板25的拆卸盤253各設(shè)置有轉(zhuǎn)輪258，透明傳送帶21一端套在轉(zhuǎn)軸257上，另一端兩側(cè)分別套在轉(zhuǎn)輪258上，進(jìn)一步提高拆裝效率。兩個(gè)側(cè)板25其中一個(gè)的固定盤254上設(shè)置有閉環(huán)伺服電機(jī)26，閉環(huán)伺服電機(jī)26通過皮帶261與轉(zhuǎn)軸257連接，提高傳送帶對(duì)物料的定位精準(zhǔn)度。透明傳送帶21上方兩側(cè)設(shè)置有物料導(dǎo)軌27，物料導(dǎo)軌27連接在側(cè)板25上，防止物料偏離掉落。

本實(shí)用新型還可以設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，如果某一計(jì)數(shù)下料裝置的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)卡料或者其他故障導(dǎo)致一直沒下料，這臺(tái)裝置就會(huì)亮紅燈報(bào)警，這時(shí)料斗機(jī)構(gòu)停機(jī)，其他計(jì)數(shù)下料裝置儲(chǔ)滿料倉后也停機(jī)，等待人為干預(yù)，直到故障處理完，解除報(bào)警后再接著運(yùn)行。此時(shí)各儲(chǔ)料倉均儲(chǔ)滿物料，避免了故障前后生產(chǎn)線的銜接不暢。

由此可見，本實(shí)用新型采用下料倉3內(nèi)設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)料倉以及控制系統(tǒng)的控制，使下料倉3與料斗機(jī)構(gòu)能夠很好地配合，從而使料斗13能夠在一直運(yùn)行的狀態(tài)下收集物料而無需停機(jī)等待下料，有效提高生產(chǎn)效率。下料倉3除了二號(hào)撥片34為選擇通道撥片采用葉片在上的結(jié)構(gòu)，其他三個(gè)撥片均為下料撥片采用葉片在下的結(jié)構(gòu)，大大減少了卡料情況的發(fā)生，主料倉31為豎式結(jié)構(gòu)，雜料在二號(hào)撥片34處進(jìn)行了剔除，使得進(jìn)入第二儲(chǔ)料倉351之后的物料均為正常料，提高下料效率，又無需占用大空間，節(jié)約了制造成本和場(chǎng)地成本。計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2通過設(shè)置打背光的光源22與視覺檢測(cè)相機(jī)24配合，對(duì)物料進(jìn)行缺陷識(shí)別檢測(cè)并計(jì)數(shù)，有效提高計(jì)數(shù)效率和缺陷檢測(cè)精度，從而提高產(chǎn)品出廠質(zhì)量，提高消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的滿意度。還可以采用自動(dòng)上料機(jī)5對(duì)振動(dòng)盤4進(jìn)行補(bǔ)料，使振動(dòng)盤4的物料存量保持在一定范圍內(nèi)，確保振動(dòng)盤4對(duì)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2送料速度平穩(wěn)。