[发明专利]一种智能化柔性生产线及其工作方法

权利要求书

1.一种智能化柔性生产线，其特征在于，包括：

上位机、转运机械手、以及修补工位和按加工工序排布的若干加工工位，各加工工位之间通过输送机构相连；

输送机构处设置有工件检测系统；

所述工件检测系统适于对输送机构所流转的工件进行检测；

所述上位机与工件检测系统电性连接，且当判定工件不合格后，由转运机械手将工件夹持转运至修补工位；

待完成修补工位完成工件修补后，转运机械手将工件夹持转运回输送机构以进入下一加工工位；

所述工件检测系统包括：检测工位、接近开关、定位与放行机构，在检测工位的一侧设置有沿着柔性生产线连续布置的背景标板，背景标板上设置有多个对应当前检测工位的标记点，检测工位的另一侧设置有LED面光源矩阵，该LED面光源矩阵与上位机通信连接，背景标板与LED面光源矩阵共同构成背光照明环境；

所述上位机包括：图像处理单元、特征向量提取单元、深度神经网络单元以及计算机控制单元；其中

所述图像处理单元适于接收面阵相机采集检测工位上检测工位的图像，并对接收到的图像进行分辨率扫描，获得当前检测工位的敏感区域图像，且对敏感区域图像进行去噪，再将去噪后的敏感区域图像发送至特征向量提取单元；

特征向量提取单元对敏感区域图像进行边缘检测，形成目标区域，并分别通过公式(1)至(3)计算获得目标区域的边缘面积A_E、边缘形状因子E以及目标区域平均半径μ_R，再加上前3维的Hu不变矩，构成具有四个特征变量的敏感区域的特征向量，以反映当前检测工位的工件质量信息，特征向量作为输入层发送至深度神经网络单元；

上式中，参数M和N为目标区域的边缘点个数，其中t(x,y)为各边缘点的灰度值；参数L为目标区域的周长；参考K为目标区域边界上的边缘点个数，(x_k,y_k)表示位于目标区域边界上的像素坐标，表示目标区域的质心坐标，可通过如下公式进行计算：

其中，参数A表示敏感区域的面积，且适于在图像处理中识别到敏感区域时获得其大小；

深度神经网络单元基于神经网络算法构建制造缺陷预测模型，对检测工位的图像特征向量进行训练、学习与分类，识别当前检测工位上的待测工件的制造缺陷类型，并将分类结果反馈给计算机控制单元；

所述计算机控制单元适于控制转运机械手将工件夹持转运至修补工位；

并将制造缺陷类型发送至修补工位，以对工件的缺陷进行修补。

2.根据权利要求1所述的智能化柔性生产线，其特征在于，

所述工件检测系统还包括：面阵相机，以及与面阵相机依次通信连接的第一光电转换元件、光纤滑环、第二光电转换元件，其中面阵相机的感光镜头轴线与检测工位流转方向垂直设置，面阵相机采集的图像经过光电转换后，由第二光电转换元件将图像的电信号发送至上位机。

3.一种根据权利要求1或2所述的智能化柔性生产线的工作方法，其特征在于，包括：

对输送机构流转的工件进行在线检测；

若判定工件不合格后，将该工件进行转运修补；

在工件转运修补完成后，将该工件转运回输送机构。

4.根据权利要求3所述的工作方法，其特征在于，

所述工作方法适于采用如权利要求1或2所述的智能化柔性生产线。