CN109731801B - 一种弹丸自动拣选方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明针对弹丸拣选过程自动化程度低、安全隐患大的问题，设计出一种弹丸自动拣选方法，包括重量检测、长度检测、间隙检测、跳动检测、合膛检测，检测合格的弹丸夹取放到合格区域装箱，检测不合格的放置到不合格区域。弹丸自动拣选系统包括重量、长度和间隙检测机构、跳动检测机构、合膛检测机构、计算机、数据库、机械手臂、传动机构；所述重量、长度和间隙检测机构包括电子天平、第一防爆型机器视觉传感器；跳动检测机构包括第二防爆型机器视觉传感器、定位模块和平向移动带；所述计算机分别与电子天平、第一防爆型机器视觉传感器、第二防爆型机器视觉传感器、合膛检测机构、数据库、机械手臂通讯连接；传动机构位于机械手臂一侧。
Description
技术领域
本发明涉及弹丸自动拣选系统，特别涉及一种弹丸自动拣选系统及方法。
背景技术
目前，大部分兵工企业对弹丸生产线自动化程度不高，危险区域工作人员超过10人的现状仍然存在。弹丸质量检测和装箱工艺危险程度高，严重影响了安全生产和弹药质量。由于弹丸形状、重量均需要达到一定的精确要求后才能装入枪炮弹膛。所以，弹丸自动检测、拣选、自动输送工序是提升弹丸生产质量和效率的必然需求。因此，如何设计研发一种弹丸自动拣选系统是亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于此，本发明设计了一种弹丸自动拣选系统，包括重量、长度和间隙检测机构，跳动检测机构，合膛检测机构，计算机，数据库，机械手臂，传动机构；
所述重量、长度和间隙检测机构包括电子天平、第一防爆型机器视觉传感器，所述第一防爆型机器视觉传感器位于所述电子天平正上方；
所述跳动检测机构包括第二防爆型机器视觉传感器、定位模块和平向移动带；所述定位模块设有V型凹槽，所述待检测弹丸卡入V型凹槽内，完成定位；所述平向移动带设在弹丸正上方，并带动弹丸在V型凹槽内转动；所述第二防爆型机器视觉传感器位于所述弹丸的一端；
所述计算机分别与所述电子天平、第一防爆型机器视觉传感器、第二防爆型机器视觉传感器、合膛检测机构、数据库、机械手臂通讯连接；
所述传动机构位于机械手臂一侧。
进一步地，所述合膛检测机构包括通讯部件、合膛规和位于所述合膛规正下方的顶升平台机构。
进一步地，所述机械手臂上的夹具带有测力传感器。
进一步地，所述机械手臂加持弹丸进入合膛检测机构的力不小于250N。
进一步地，弹丸长度检测误差要求为0.05mm。
进一步地，所述第一防爆型机器视觉传感器分辨率为500万像素以上；所述第二防爆型机器视觉传感器分辨率为2900万像素以上。
进一步地，所述质量检测机构精度为0.2g以上。
进一步地，还包括整料手臂，所述整料手臂与所述计算机通讯连接；所述机械手臂用于完成长度、间隙、重量、跳动、合规检测上料、长度、间隙、重量、跳动下料动作；所述整料手臂用于完成合膛规过规分选、装箱。
一种弹丸自动拣选方法，包括以下步骤：
S1，夹取弹丸放置第一工位，进行重量检测、长度检测、间隙检测；全部检测合格的弹丸夹取放置第二工位，存在一项及以上检测不合格的弹丸放置到不合格区域；
S2，弹丸在第二工位进行跳动检测；检测合格的弹丸夹取放置到第三工位，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域；
S3，弹丸在第三工位进行合膛检测；检测合格的弹丸夹取放置到合格区域装箱，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域；
S4，装箱后的整箱弹丸通过传送机构送到指定区域；
所述跳动检测包括以下步骤：将待检测弹丸放置固定V型模块上；定位使弹丸端部平行于第二防爆型机器视觉传感器镜头；确定检测点位置，一般选取周向顶部，设置标准图块；使弹丸保持转动；采集弹丸转动过程中检测点位置的图像，传回计算机；计算机计算出跳动值；判断跳动检测是否合格，当跳动值大于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测不合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置不合格区域；当跳动值小于或于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置到下一工位；
所述跳动值计算方法为：首先计算放大倍数M，在所述弹丸同一平面设置标准图块，计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数M；再计算弹丸实际径向长度，计算单个图像上的检测点弹丸径向长度，除以放大倍数M，计算弹丸实际径向长度L；计算出多个位置的弹丸实际径向长度，得到Lmax、Lmin值；Lmax-Lmin即为跳动值。
进一步地，所述合膛检测是把待检测弹丸放置到合膛规机构内，通过后由顶升机构顶出；不合格的显示提醒并自动拣选至不合格区域。
进一步地，所述长度检测、间隙检测通过第一防爆型机器视觉传感器拍照传送给计算机，通过计算机分析图像完成长度检测和间隙检测。
进一步地，所述长度检测包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器拍照传回计算机；计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸成像长度除以放大倍数N计算弹丸实际长度；比较计算出的弹丸实际长度和预先设置的标准弹丸长度和偏差允许值，确定长度检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中。
进一步地，所述间隙检测包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器拍照传回计算机；计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸间隙成像长度除以放大倍数N计算弹丸间隙实际长度；比较计算出的弹丸间隙实际长度和预先设置的标准弹丸间隙长度和偏差允许值，确定间隙检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中。
本发明的有益效果：
本发明结构简单、实施效果好，采实现了自动化长度检测、重量检测、间隙检测、跳动检测、合规检测和自动分拣功能；极大提高了自动化程度和弹丸生产的安全系数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种弹丸自动分选系统示意图；
图2为弹丸自动分选系统工作原理图；
图3为跳动检测机构工作示意图；
图4为跳动检测原理示意图。
附图标记如下：1、重量检测机构和长度间隙检测机构；2、跳动检测机构；3、合膛检测机构；4、计算机；5、数据库；6、机械手臂；7、传动机构； 8、整料手臂；9、弹丸；11、电子天平；12、第一防爆型机器视觉传感器； 21、第二防爆型机器视觉传感器；22、定位模块；23、平向移动带；31、合膛规；32、顶升平台机构；10、弹丸箱；231、传送带；232、滚轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1为一种弹丸自动分选系统示意图；图2为弹丸自动分选系统工作原理图；图3为跳动检测机构工作示意图。
实施例1
现结合附图说明对本发明所述的一种发射药自动加料装置示意图进行进一步说明，旨在说明本发明所述装置中的适用范围和运行原理，并不对本发明所述的相关技术应用做出任何形式的限制，凡是基于本发明所述装置的技术原理进行的任何衍生技术均应当受到发明的保护。
本发明设计了本发明设计了高效精确称量的一种弹丸自动拣选方法，包括以下步骤：
S1，夹取弹丸放置第一工位1，进行重量检测、长度检测、间隙检测；全部检测合格的弹丸9夹取放置第二工位2，存在一项及以上检测不合格的弹丸放置到不合格区域；
S2，弹丸在第二工位2进行跳动检测；检测合格的弹丸夹取放置到第三工位3，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域；
S3，弹丸在第三工位3进行合膛检测；检测合格的弹丸夹取放置到合格区域装箱，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域。
S4，装箱后的整箱弹丸通过传送机构7送到指定区域；
所述跳动检测包括以下步骤：将待检测弹丸放置在V型定位模块22上；定位使弹丸端部平行于第二防爆型机器视觉传感器21镜头；确定检测点位置，一般选取周向顶部，设置标准图块；使弹丸保持转动；采集弹丸转动过程中检测点位置的图像，传回计算机；计算机4计算出跳动值；判断跳动检测是否合格，当所述跳动值大于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测不合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置不合格区域；当所述跳动值小于或于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂6抓取放置到下一工位；
所述跳动值计算方法为：首先计算放大倍数M，在所述弹丸同一平面设置标准图块，计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数M；再计算弹丸实际径向长度，计算单个图像上的检测点弹丸径向长度，除以放大倍数M，计算弹丸实际径向长度L；计算出多个位置的弹丸实际径向长度，找到Lmax、Lmin值；Lmax-Lmin即为跳动值。
所述合膛检测是把待检测弹丸放置到合膛规机构3内，通过后由顶升机构32顶出；不合格的显示提醒并自动拣选至不合格区域；述重量检测采用电子天平11，精度不大于1g；所述长度检测、间隙检测通过第一防爆型机器视觉传感器12拍照传送给计算机4，通过计算机4分析图像完成长度检测和间隙检测。
所述长度检测包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器12拍照传回计算机；计算机4通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸成像长度除以放大倍数N计算弹丸实际长度；比较计算出的弹丸实际长度和预先设置的标准弹丸长度和偏差允许值，确定长度检测是否合格，并将检测结果记录到数据库5中。
所述间隙检测原理与长度检测一致，包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器12拍照传回计算机；计算机4 通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸间隙成像长度除以放大倍数N计算弹丸间隙实际长度；比较计算出的弹丸间隙实际长度和预先设置的标准弹丸间隙长度和偏差允许值，确定间隙检测是否合格，并将检测结果记录到数据库5中。
本发明还包括一种弹丸自动拣选系统，包括重量、长度和间隙检测机构 1，跳动检测机构2，合膛检测机构3，计算机4，数据库5，机械手臂6，传动机构7；
所述重量、长度和间隙检测机构1包括电子天平11、第一防爆型机器视觉传感器12，所述第一防爆型机器视觉传感器12位于所述电子天平正上方；
所述跳动检测机构2包括第二防爆型机器视觉传感器21、定位模块22 和平向移动带23；所述定位模块22设有V型凹槽，所述待检测弹丸卡入V型凹槽内，完成定位；所述平向移动带3设在弹丸上部，并带动弹丸在V型凹槽内转动；所述第二防爆型机器视觉传感器21位与所述弹丸的一端；
所述计算机4分别与所述电子天平11、第一防爆型机器视觉传感器12、第二防爆型机器视觉传感器21、合膛检测机构3、数据库5、机械手臂6通讯连接；
所述传动机构7位于机械手臂6一侧。
所述合膛检测机构3包括通讯部件、合膛规31和位于所述合膛规32正下方的顶升平台机构32。所述机械手臂6上的夹具带有测力传感器；所述机械手臂6加持弹丸进入合膛检测机构3的力不小于250N。
弹丸长度检测误差要求为0.05mm；所述第一防爆型机器视觉传感器12 分辨率为500万像素以上；所述第二防爆型机器视觉传感器21分辨率为2900 万像素以上；所述电子天平精度为0.2g以上。
还包括整料手臂8，所述整料手臂8与所述计算机4通讯连接；所述机械手臂6用于完成长度、间隙、重量、跳动、合规检测上料、长度、间隙、重量、跳动下料动作；所述整料手臂用于完成合膛规过规分选、装箱。
本发明结构简单、实施效果好，采实现了自动化长度检测、重量检测、间隙检测、跳动检测、合规检测和自动分拣功能；极大提高了自动化程度和弹丸生产的安全系数。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种弹丸自动拣选系统，其特征在于：包括重量、长度和间隙检测机构，跳动检测机构，合膛检测机构，计算机，数据库，机械手臂和传动机构；
所述重量、长度和间隙检测机构包括电子天平、第一防爆型机器视觉传感器，所述第一防爆型机器视觉传感器位于所述电子天平正上方；
所述跳动检测机构包括第二防爆型机器视觉传感器、定位模块和平向移动带；所述定位模块设有V型凹槽，待检测弹丸卡入V型凹槽内，完成定位；所述平向移动带设在弹丸正上方，并带动弹丸在V型凹槽内转动；所述第二防爆型机器视觉传感器位于所述弹丸的一端；所述计算机分别与所述电子天平、第一防爆型机器视觉传感器、第二防爆型机器视觉传感器、合膛检测机构、数据库、机械手臂通讯连接；所述传动机构位于机械手臂一侧；还包括整料手臂，所述整料手臂与所述计算机通讯连接；所述机械手臂用于完成长度、间隙、重量、跳动、合规检测上料、长度、间隙、重量、跳动下料动作；所述整料手臂用于完成合膛规过规分选、装箱；所述合膛检测机构包括通讯部件、合膛规和位于所述合膛规正下方的顶升平台机构；所述机械手臂上的夹具带有测力传感器，所述机械手臂加持弹丸进入合膛检测机构的力不小于250N；所述弹丸长度、间隙检测误差要求为不大于0 .05mm；所述第一防爆型机器视觉传感器分辨率为500万像素以上；所述第二防爆型机器视觉传感器分辨率为2900万像素以上；所述电子天平精度为0 .2g以上；所述计算机用于计算机计算出跳动值；判断跳动检测是否合格，当跳动值大于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测不合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置不合格区域；当跳动值小于或等于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测合格，并将检测结果记录到数据库中；所述计算机还用于基于第一防爆型机器视觉传感器拍照传回的信息通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸成像长度除以放大倍数N计算弹丸实际长度；比较计算出的弹丸实际长度和预先设置的标准弹丸长度和偏差允许值，确定长度检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中；所述计算机还用于通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸间隙成像长度除以放大倍数N计算弹丸间隙实际长度；比较计算出的弹丸间隙实际长度和预先设置的标准弹丸间隙长度和偏差允许值，确定间隙检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中。
2.一种弹丸自动拣选方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，夹取弹丸放置第一工位，进行重量检测、长度检测、间隙检测；全部检测合格的弹丸夹取放置第二工位，存在一项及以上检测不合格的弹丸放置到不合格区域；
S2，弹丸在第二工位进行跳动检测；检测合格的弹丸夹取放置到第三工位，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域；
S3，弹丸在第三工位进行合膛检测；检测合格的弹丸夹取放置到合格区域装箱，检测不合格的弹丸放置到所述不合格区域；
S4，装箱后的整箱弹丸通过传送机构送到指定区域；
所述跳动检测包括以下步骤：将待检测弹丸放置在V型模块上；定位使弹丸端部平行于第二防爆型机器视觉传感器镜头；确定检测点位置，设置标准图块；使弹丸保持转动；采集弹丸转动过程中检测点位置的图像，传回计算机；计算机计算出跳动值；判断跳动检测是否合格，当跳动值大于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测不合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置不合格区域；当跳动值小于或等于预先设置的标准弹丸跳动偏差允许值，确定跳动检测合格，并将检测结果记录到数据库中，同时弹丸被机械手臂抓取放置到下一工位；
所述跳动值计算方法为：首先计算放大倍数M，在所述弹丸同一平面设置标准图块，计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数M；再计算弹丸实际径向长度，计算单个图像上的检测点弹丸径向长度，除以放大倍数M，计算弹丸实际径向长度L；计算出多个位置的弹丸实际径向长度，找到Lmax、Lmin值；Lmax-Lmin即为跳动值。
3.如权利要求2所述的弹丸自动拣选方法，其特征在于，所述合膛检测是把待检测弹丸放置到合膛规机构内，通过后由顶升机构顶出；不合格的显示提醒并自动拣选至不合格区域。
4.如权利要求3所述的弹丸自动拣选方法，其特征在于，所述长度检测、间隙检测通过第一防爆型机器视觉传感器拍照传送给计算机，通过计算机分析图像完成长度检测和间隙检测。
5.如权利要求4所述的弹丸自动拣选方法，其特征在于，所述长度检测包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器拍照传回计算机；计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸成像长度除以放大倍数N计算弹丸实际长度；比较计算出的弹丸实际长度和预先设置的标准弹丸长度和偏差允许值，确定长度检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中。
6.如权利要求5所述的弹丸自动拣选方法，其特征在于，所述间隙检测包括以下步骤：在所述弹丸同一平面设置标准图块，第一防爆型机器视觉传感器拍照传回计算机；计算机通过标准图块成像长度、标准图块实际长度计算出放大倍数N，通过弹丸间隙成像长度除以放大倍数N计算弹丸间隙实际长度；比较计算出的弹丸间隙实际长度和预先设置的标准弹丸间隙长度和偏差允许值，确定间隙检测是否合格，并将检测结果记录到数据库中。
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