本发明公开了一种分段装配阀芯阀座的分拣装置及其分拣方法，涉及质量检测领域，解决阀芯阀座装配精度低的问题，其包括感光装置、光源装置、分拣机构以及与上述三个装置连接的控制运算系统，所述光源装置设置在所述感光装置中心的正上方，所述分拣机构包括可360度旋转的设置在所述感光装置中心的升降万向节，所述感光装置上设有将待分拣阀芯运送至所述分拣机构的进料通道以及若干条对应各个公差段的分拣通道，所述进料通道与分拣通道都与所述感光装置的中心连通。本发明具有让阀芯与其尺寸最接近的阀座分拣在同一个段位，让阀芯阀座都达到最大利用率，提高了装配合格率的优点。
1.一种分段装配阀芯阀座的分拣装置，其特征在于：其包括感光装置(1)、光源装置(2)、分拣机构(3)以及与上述感光装置(1)、光源装置(2)和分拣机构(3)连接的控制运算系统(4)，所述光源装置(2)设置在所述感光装置(1)中心的正上方，所述分拣机构(3)包括可
360度旋转的设置在所述感光装置(1)中心的升降万向节(31)，所述感光装置(1)上设有将待分拣阀芯运送至所述分拣机构(3)的进料通道(5)以及若干条对应各个公差段的分拣通道(6)，所述进料通道(5)与分拣通道(6)都与所述感光装置(1)的中心连通，所述升降万向节(31)承托面的尺寸小于待分拣阀芯的尺寸。
2.根据权利要求1所述的分段装配阀芯阀座的分拣装置，其特征在于：所述光源装置(2)射出的光束为平行光束；所述感光装置(1)采用高灵敏度的感光板。
3.根据权利要求1所述的分段装配阀芯阀座的分拣装置，其特征在于：所述分拣机构(3)还包括用于将不合格阀芯取出的机械手(32)。
4.一种分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于，基于权利要求1中一种分段装配阀芯阀座的分拣装置，其包括感光装置(1)、光源装置(2)、分拣机构(3)以及与上述感光装置(1)、光源装置(2)和分拣机构(3)连接的控制运算系统(4)，所述光源装置(2)设置在所述感光装置(1)中心的正上方，所述分拣机构(3)包括可360度旋转的设置在所述感光装置(1)中心的升降万向节(31)，所述感光装置(1)上设有将待分拣阀芯运送至所述分拣机构(3)的进料通道(5)以及若干条对应各个公差段的分拣通道(6)，所述进料通道(5)与分拣通道(6)都与所述感光装置(1)的中心连通，所述升降万向节(31)承托面的尺寸小于待分拣阀芯的尺寸；
步骤一：将待分拣阀芯运送至感光装置(1)中心的分拣机构(3)上，所述分拣机构(3)可
360度旋转，光源装置(2)向阀芯照射平行光束，阀芯在感光装置(1)上形成阴影区域；
步骤二：通过控制运算系统(4)采集感光装置(1)上的感光信号并计算出半径，与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果；
步骤三：通过分拣机构(3)将合格的阀芯进行公差段位归类，将不合格的阀芯分拣至不合格区。
5.根据权利要求4所述的分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于，所述步骤二中的控制运算系统(4)的运算步骤包括：步骤A、计算机图像处理技术：采集感光信号，建立直角坐标系，提取感光装置(1)上阴影区域；
步骤B、直角坐标测量法：通过直角坐标系和公式计算阴影区域的半径值；
步骤C、对比法：将步骤B得出的半径值与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果。
6.根据权利要求5所述的分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于：所述步骤A的流程为先通过分拣机构(3)提升阀芯到规定高度，再提取感光装置(1)上的阴影区域，建立直角坐标系，在阴影区域的所有圆弧上找出离阴影区域中心点最近的点A1和最远的点A2及剩余任意三个点A3、A4、A5，并测出各个点的x,y值；
7.根据权利要求6所述的分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于：所述步骤B计算出在圆弧上各个点到阴影区域中心点的半径值；
其中，x0为阴影区域中心点在直角坐标系中的横坐标；
Ri为圆弧上的各个点与阴影区域中心点之间的半径值。
8.根据权利要求7所述的分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于：将由步骤B得出的Ri与设定的Rmin和Rmax进行对比；
9.根据权利要求8所述的分段装配阀芯阀座的分拣方法，其特征在于，所述步骤三包括以下步骤：步骤D、分拣机构(3)将不合格的阀芯放置到不合格区域；
步骤E、控制运算系统(4)继续计算合格阀芯的半径，公式为其中，R为阀芯的半径值；
步骤F、控制运算系统(4)根据待测球体所测的半径值判断该阀芯半径属于公差带哪一段位，便发出信号，指定升降万向节(31)的偏转方向，使得该阀芯向其所属段位移动。
一种分段装配阀芯阀座的分拣装置及其分拣方法
技术领域
[0001] 本发明涉及质量检测领域，具体涉及一种分段装配阀芯阀座的分拣装置及其分拣方法。
背景技术
[0002] 球阀在生活中处处可见，处处可用，而球阀在装配的过程中却存在着一些常见问题，例如：制造中球圆度是否合格、装配中阀芯阀座因尺寸不匹配造成的装配问题、机械压力过大过小引起阀芯变形从而影响寿命等常见问题。而本发明就针对装配过程中阀芯与阀座都是在公差范围内的合格产品，却因为阀芯阀座两者一个为最大尺寸一个为最小尺寸而出现的不完美装配问题，该问题由于阀芯阀座处在公差带的不同段位引起。
发明内容
[0003] 为了克服背景技术的不足，本发明提供一种装配合格率高，工作效率高的分段装配阀芯阀座的分拣装置及其分拣方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案：一种分段装配阀芯阀座的分拣装置，其包括感光装置、光源装置、分拣机构以及与上述三个装置连接的控制运算系统，所述光源装置设置在所述感光装置中心的正上方，所述分拣机构包括可360度旋转的设置在所述感光装置中心的升降万向节，所述感光装置上设有将待分拣阀芯运送至所述分拣机构的进料通道以及若干条对应各个公差段的分拣通道，所述进料通道与分拣通道都与所述感光装置的中心连通。
[0005] 所述光源装置射出的光束为平行光束；所述感光装置采用高灵敏度的感光板。
[0006] 所述分拣机构还包括用于将不合格阀芯取出的机械手；所述升降万向节承托面的尺寸小于待分拣阀芯的尺寸。
[0007] 一种分段装配阀芯阀座的分拣方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤一：将待分拣阀芯运送至感光装置中心的分拣机构上，所述分拣机构可360度旋转，光源装置向阀芯照射平行光束，阀芯在感光装置上形成阴影区域；
[0009] 步骤二：通过控制运算系统采集感光装置上的感光信号并计算出半径，与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果；
[0010] 步骤三：通过分拣机构将合格的阀芯进行公差段位归类，将不合格的阀芯分拣至不合格区。
[0011] 所述步骤二中的控制运算系统的运算步骤包括：
[0012] 步骤A、计算机图像处理技术：采集感光信号，建立直角坐标系，提取感光装置上阴影区域；
[0013] 步骤B、直角坐标测量法：通过直角坐标系和公式计算阴影区域的半径值；
[0014] 步骤C、对比法：将步骤B得出的半径值与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果。
[0015] 所述步骤A的流程为先通过分拣机构提升阀芯到规定高度，再提取感光装置上的阴影区域，建立直角坐标系，在阴影区域的所有圆弧上找出离阴影区域中心点最近的点A1和最远的点A2及剩余任意三个点A3、A4、A5，并测出各个点的x,y值；
[0016] 其中，x为直角坐标系中的横坐标；
[0017] y为直角坐标系中的纵坐标。
[0018] 所述步骤B计算出在圆弧上各个点到阴影区域中心点的半径值；
[0019] 公式为：
[0020] 其中，x0为阴影区域中心点在直角坐标系中的横坐标；
[0021] y0为阴影区域中心点在直角坐标系中的纵坐标；
[0022] xi为圆弧上的各个点在直角坐标系中的横坐标；
[0023] yi为圆弧上的各个点在直角坐标系中的纵坐标；
[0024] Ri为圆弧上的各个点与阴影区域中心点之间的半径值。
[0025] 将由步骤B得出的Ri与设定的Rmin和Rmax进行对比；
[0026] 若存在Ri＜Rmin或Ri＞Rmax；
[0027] 则说明该阀芯球为不合格产品；
[0028] 若不存在Ri＜Rmin或Ri＞Rmax；
[0029] 则说明该阀芯球为合格产品；
[0030] 其中，Rmin为公差范围内的初始最小半径值；
[0031] Rmax为公差范围内的初始最大半径值。
[0032] 所述步骤三包括以下步骤：
[0033] 步骤D、分拣机构将不合格的阀芯放置到不合格区域；
[0034] 步骤E、控制运算系统继续计算合格阀芯的半径，公式为
[0035]
[0036] 其中，R为阀芯的半径值；
[0037] 步骤F、控制运算系统根据待测球体所测的半径值判断该阀芯半径属于公差带哪一段位，便发出信号，指定升降万向节的偏转方向，使得该阀芯向其所属段位移动。
[0038] 本发明的有益效果是：结合计算机图像处理技术与直角坐标测量法计算圆的半径于一体，利用计算机图像处理技术提取信息建立数学模型，方法新颖，对阀芯的质量检测时可有效避免阀芯的损坏；本发明提供用光源照射球体，用高灵敏度的感光板采集投影信息，取出5个点来计算阀芯的尺寸，使得对阀芯的测量更具有准确性、高效性；传统的无挑选人工装配方法无法让阀芯和阀座与其最适配的构件装配，降低了构件的利用率，增加了装配不适的风险率，而本发明中分拣机构，让阀芯与其尺寸最接近的阀座分拣在同一个段位，让阀芯阀座都达到最大利用率，提高了装配合格率，同时可以提高工人的积极性；最后该种方法对后续的售后服务质量也有很大提升。
附图说明
[0039] 图1为本发明实施例分段装配阀芯阀座的分拣装置的结构示意图。
[0040] 图2为本发明实施例分段装配阀芯阀座的分拣方法的逻辑示意图。
[0041] 图3为直角坐标系中阴影区域各个点在圆弧上的示意图。
具体实施方式
[0042] 下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
[0043] 如图所示，一种分段装配阀芯阀座的分拣装置，其包括感光装置1、光源装置2、分拣机构3以及与上述三个装置连接的控制运算系统4，所述光源装置2设置在所述感光装置1中心的正上方，所述分拣机构3包括可360度旋转的设置在所述感光装置1中心的升降万向节31，所述感光装置1上设有将待分拣阀芯运送至所述分拣机构3的进料通道5以及若干条对应各个公差段的分拣通道6，所述进料通道5与分拣通道6都与所述感光装置1的中心连通，结合计算机图像处理技术与直角坐标测量法计算圆的半径于一体，利用计算机图像处理技术提取信息建立数学模型，方法新颖，对阀芯的质量检测时可有效避免阀芯的损坏；本发明提供用光源照射球体，用高灵敏度的感光板采集投影信息，取出5个点来计算阀芯的尺寸，使得对阀芯的测量更具有准确性、高效性；传统的无挑选人工装配方法无法让阀芯和阀座与其最适配的构件装配，降低了构件的利用率，增加了装配不适的风险率，而本发明中分拣机构，让阀芯与其尺寸最接近的阀座分拣在同一个段位，让阀芯阀座都达到最大利用率，提高了装配合格率，同时可以提高工人的积极性；最后该种方法对后续的售后服务质量也有很大提升。
[0044] 所述光源装置2射出的光束为平行光束，所述感光装置1采用高灵敏度的感光板，保证阴影区域与阀芯相吻合，保证测量精度。
[0045] 所述分拣机构3还包括用于将不合格阀芯取出的机械手32；所述升降万向节31承托面的尺寸小于待分拣阀芯的尺寸，使升降万向节不会干扰到阀芯成型的阴影，保证检测精度。
[0046] 一种分段装配阀芯阀座的分拣方法，包括以下步骤：
[0047] 步骤一：将待分拣阀芯运送至感光装置1中心的分拣机构3上，所述分拣机构3可360度旋转，光源装置2向阀芯照射平行光束，阀芯在感光装置1上形成阴影区域；
[0048] 步骤二：通过控制运算系统4采集感光装置1上的感光信号并计算出半径，与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果；
[0049] 步骤三：通过分拣机构3将合格的阀芯进行公差段位归类，将不合格的阀芯分拣至不合格区。
[0050] 所述步骤二中的控制运算系统4的运算步骤包括：
[0051] 步骤A、计算机图像处理技术：采集感光信号，建立直角坐标系，提取感光装置1上阴影区域，方法新颖，对产品的质量检测时可有效避免产品的损坏；
[0052] 步骤B、直角坐标测量法：通过直角坐标系和公式计算阴影区域的半径值，即利用“在直角坐标系中，到一定点的距离相等的点的轨迹是一个圆”的理论；具有准确性高、效率高的优点；
[0053] 步骤C、对比法：将步骤B得出的半径值与设定的标准值进行对比，得出合格或者不合格的结果。
[0054] 所述步骤A的流程为先通过分拣机构3提升阀芯到规定高度，再提取感光装置1上的阴影区域，建立直角坐标系，在阴影区域的所有圆弧上找出离阴影区域中心点最近的点A1和最远的点A2及剩余任意三个点A3、A4、A5，并测出各个点的x,y值；
[0055] 其中，x为直角坐标系中的横坐标；
[0056] y为直角坐标系中的纵坐标。
[0057] 所述步骤B计算出在圆弧上各个点到阴影区域中心点的半径值；
[0058] 公式为：
[0059] 其中，x0为阴影区域中心点在直角坐标系中的横坐标；
[0060] y0为阴影区域中心点在直角坐标系中的纵坐标；
[0061] xi为圆弧上的各个点在直角坐标系中的横坐标；
[0062] yi为圆弧上的各个点在直角坐标系中的纵坐标；
[0063] Ri为圆弧上的各个点与阴影区域中心点之间的半径值。
[0064] 将由步骤B得出的Ri与设定的Rmin和Rmax进行对比；
[0065] 若存在Ri＜Rmin或Ri＞Rmax；
[0066] 则说明该阀芯球为不合格产品；
[0067] 若不存在Ri＜Rmin或Ri＞Rmax；
[0068] 则说明该阀芯球为合格产品；
[0069] 其中，Rmin为公差范围内的初始最小半径值；
[0070] Rmax为公差范围内的初始最大半径值。
[0071] 所述步骤三包括以下步骤：
[0072] 步骤D、分拣机构3将不合格的阀芯放置到不合格区域；
[0073] 步 骤 E 、控 制 运 算 系 统 4 继 续 计 算 合 格 阀 芯 的 半 径 ，公 式 为[0074] 其中，R为阀芯的半径值；
[0075] 步骤F、控制运算系统4根据待测球体所测的半径值判断该阀芯半径属于公差带哪一段位，便发出信号，指定升降万向节31的偏转方向，使得该阀芯向其所属段位移动，让阀芯阀座都达到最大利用率，提高了装配合格率，同时可以提高工人的积极性。
[0076] 这样即完成该合格阀芯的公差带段位分拣流程，随后进行下一个阀芯检测，循环上述步骤。
[0077] 本发明实施例中的公差段不局限于三个，也可以有4个、5个甚至更多；同时，控制运算系统4控制升降万向节31的偏转方向也与公差段相对应，分拣阀芯的分拣通道数量与公差段的数量相同。
[0078] 实施例不应视为对发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
