[发明专利]一种智能化柔性生产线及其工作方法

说明书

本发明涉及一种智能化柔性生产线及其工作方法，本智能化柔性生产线，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。

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体地，涉及一种智能化柔性生产线及其方法。

背景技术

柔性生产线是把多台可以调整的机床(加工设备)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。

但是在自动化生产过程中工件的制造缺陷有时难以被及时人工发现，通常只能通过后序工序的人工检验才得以发现，从而造成智能制造的废品增加、生产率下降等问题。

因此，基于上述问题，需要设计一种智能化柔性生产线及其工作方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化柔性生产线及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能化柔性生产线，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。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，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：