(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210791967.0 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 南京简联科技有限公司 地址 211899 江苏省南京市江北新区泰山 街道丽岛路21号14幢1 101室 (72)发明人 刘海兵　翟盼盼　 (74)专利代理 机构 北京达友众邦知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11904 专利代理师 种晓颖 (51)Int.Cl. B07C 5/34(2006.01) B07C 5/02(2006.01) B07C 5/36(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 15/08(2006.01) (54)发明名称 一种工业自动控制系统及其实现方法 (57)摘要 一种工业自动控制系统及其实现方法， 涉及 工业自动化控制技术领域， 包括加工中心本体， 所述工业自动控制系统包括进料控制机构、 工业 六轴机器人、 PLC控制器和用于质检的工控机， 所 述进料控制机构包括进料机架、 用于承载加工半 成品的料架、 一对直线电动滑台、 用于伸缩抬升 板的一对电缸、 一对抬升板、 用于拍摄半成品上 表面的第一摄像头和用于拍摄半成品底面的第 二摄像头。 系统构架设计合理， 能实现对不同尺 寸规格的有孔类加工半成品在进行加工中心前 的缺陷检测， 设计每个半成 品在同样倾斜的光照 条件下进行拍摄， 能使拍摄的照片更加一致， 这 种光照就会 形成更加明显的拍摄黑斑， 后续的 图 像对比会更加容易发现缺陷， 系统自动化程度 高， 检测结果精准。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115007494 A 2022.09.06 CN 115007494 A 1.一种工业自动控制系统， 包括加工中心本体(1)， 其特征在于： 所述工业自动控制系 统包括进料控制机构、 工业六轴机器人(2)、 PLC控制器(3)和用于质检的工控机(4)， 所述进 料控制机构包括进料机架(5)、 用于承载加 工半成品的料架(6)、 一对直线电动滑 台(7)、 用 于伸缩抬升板的一对电缸(8)、 一对抬升板(9)、 用于拍摄半成品上表面的第一摄像头(10) 和用于拍摄 半成品底 面的第二摄像头(11)， 所述进 料机架(5)为一面敞口的框架结构， 所述 料架(6)包括托板(61)和用于穿过半成品中空的竖杆(62)， 所述托板(61)放置在进料机架 (5)内的底板上， 所述竖杆(62)的底部固定安装在托板(61)的上表 面， 所述一对直线电动滑 台(7)的直线轨道分别对称式固定安装在进料机架(5)两侧 板的内壁上， 所述一对电缸(8) 的缸体分别安装在一对直线电动滑台(7)的滑块上， 并跟随滑块上下移动， 所述一对抬升板 (9)的一端分别安装在一对电缸(8)的缸头， 并跟随缸头伸出缩回， 所述第一摄像头(10)的 底座固定安装在进料机架(5)顶板的下表面， 所述第二摄像头(11)的底座固定安装在进料 机架(5)的侧板外壁上， 且第一摄像头(10)和第二摄像头(11)的分别通过数据线与工控机 (4)通讯连接， 所述PLC控制器(3)分别与工业六轴机器人(2)的控制信号输入端口、 加 工中 心本体(1)的控制 信号输入端口、 第一摄像头(10)的控制信号接口、 第二摄像头(11)的控制 信号接口和工控机(4)的通讯接口通信连接 。 2.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统， 其特征在于： 还有不合格半成品框 (16)， 所述进料控制机构设置在加工中心本体(1)一侧， 所述不合格 半成品框(16)位于进料 控制机构和 加工中心本体(1)中间位置的地 面上。 3.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统， 其特征在于： 还有一对限位板(12)， 所述一对限位板(12)分别对称式设置在进料机架(5)两侧板内壁的底部 。 4.根据权利要求1所述的一种工业自动控制系统， 其特征在于： 所述第 一摄像头(10)的 镜头朝下正对料架(6)的中心， 所述第二摄 像头(11)的镜头朝外。 5.根据权利要求4所述的一种工业自动控制系统， 其特征在于： 还有一对辅助灯光机 构， 所述辅助灯光机构包括安装板(13)、 阻尼万向球(14)和射灯(15)， 一个辅助灯光机构的 安装板(13)固定安装在 进料机架(5)顶板的下表 面， 并位于第一摄像头(10)的一侧， 另一个 辅助灯光机构的安装板(13)固定安装在进料机架(5)的侧板外壁上， 并位于第二摄像头 (11)的上方。 6.根据权利要求5所述的一种工业自动控制系统， 其特征在于： 工作状态时， 所述射灯 (15)中心轴延长线与第一摄 像头(10)或第二摄 像头(11)的夹角为3 0°到60°。 7.一种采用权利要求1 ‑6任一所述工业自动控制系统进行半成品上料质检的方法， 其 特征在于： 包括以下 具体步骤： 步骤1， 先将齿轮半成品凸台朝上， 通孔穿过竖杆(62)依次叠放在料架(6)的托板(61) 上； 步骤2， 叉车辅助下降装好半成品的料架(6)放置在进料机架(5)内的底板上， 且托板 (61)位于一对限位板(12)下 方； 步骤3， PLC控制器(3)运行控制程序分别 控制一对直线电动滑台(7)同步动作将一对抬 升板(9)驱动到最上面的半成品下方的缝隙处， 后PLC控制器(3)分别控制一对电缸(8)的缸 头伸出， 从而驱动一对抬升板(9)插入到 半成品下方的缝隙处， 再次分别控制一对直线电动 滑台(7)同步动作将一对抬升板(9)向上抬升到脱离竖杆(62)超过20mm， PLC控制第一摄像权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115007494 A 2头(10)拍照； 步骤4， 工控机(4)运行预装载的YOLOv5软件， 且储存有半成品的不 同尺寸的正反面合 格品照片数据库， 第一摄像头(10)将拍照照片传输给工控机(4)， 工控机(4)运行YOLOv5软 件， 完成第一摄像头(10)所拍照片和数据库中正面合格品照片的对比， 得到交并比IOU值， 设定IOUE， 当IOU大于IOUE， 工控机(4)将对比结果反馈给PLC控制器(3)， PLC控制器(3)控制 工业六轴机器人(2)的夹持部根据设定运动轨 迹运行， 直到抓取半成品的上表面的凸台； 步骤5， PLC控制器(3)控制工业六轴机器人(2)的夹持部根据设定运动轨迹运行， 移出 进料机架(5)， 将半成品的底面正对第二摄像头(11)， PLC控制器(3)控制第二摄像头(11)拍 照； 步骤6， 第二摄像头(11)将拍照照片传输给工控机(4)， 工控机(4)运行YOLOv5软件， 完 成第二摄像头(11)所拍照片和数据库中反面面合格品照片的对比， 得到交并比IOU2值， 设 定IOUE2， 当IOU2大于IOUE2， 工控机(4)将对比结果反馈给PLC控制器(3)， PLC控制器(3)控制 加工中心本体(1)的电动门和装夹机构打开， 后PLC控制器(3)控制工业六轴机器人(2)的夹 持部继续将半成品输送进入加工中心本体(1)的装夹 机构， 即完成半成品上 料质检。 8.根据权利要求7所述的一种MCU温度校准程序烧录的方法， 其特征在于： 所述步骤4 中， 所述IOUE为0.98， 所述 步骤6中， IOUE2为0.99。 9.根据权利要求8所述的一种MCU温度校准程序烧录的方法， 其特征在于： 所述步骤4 中， 若当IOU小于等于IOUE， 工控机(4)将对比结果反馈给P LC控制器(3)， PLC控制器(3)控制 工业六轴机器人(2)的夹持部根据设定运动轨迹运行， 抓取半成品的上表面的凸台后移出 进料机架(5)后， 到不 合格半成品框(16)上 方后松开半成品， 后重复步骤3 ‑6。 10.据权利要求8所述的一种MCU温度 校准程序烧录的方法， 其特征在于： 所述步骤6中， 若当IOU2小于等于IOUE2， 工控机(4)将 对比结果反馈给PLC控制器(3)， PLC控制器(3)控制工 业六轴机器人(2)的夹持部运行到不合格半成品框(16)上方后松开半成品， 后重复步骤3 ‑ 6。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115007494 A 3