本发明涉及货物输送，特别涉及一种调整流水线上箱型货物的装置及系统。
背景技术：
1、流水线，又称装配线，工业上的一种生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量为现有的社会科技趋势，流水线可扩展性高，可按需求设计输送量，输送速度，装配工位，辅助部件，因此广受企业欢迎。流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的，也可以是非同步传输，根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺；
2、在箱型货物的生产过程中，需要将箱型货物的长边按照特定的方向调整后，居中运行，再进行后续的封口、贴标等操作。传统的调整方式主要依靠人工进行调整，不仅效率低下，而且精度难以保证，因此为了解决上述问题，一种调整流水线上箱型货物的装置及系统的存在很有必要。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种调整流水线上箱型货物的装置及系统，解决了上述背景技术中所存在的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种调整流水线上箱型货物的系统，包括以下步骤：
5、s1、将箱型货物放置到流水线上，货物在输送机的带动下运动到靠边装置上方和视觉处理装置下方，视觉处理装置对箱型货物在靠边装置上的位置进行拍照；
6、s2、视觉处理装置将对箱型货物拍照获取图像发送给图像处理单元进行处理，图像处理单元识别出箱型货物的长边和所在位置以及倾斜角度；
7、s3、检测到箱型货物的长边方向后，图像处理单元将方向信息发送给改向装置，改向装置根据接收到的方向信息驱动改向装置；
8、s4、靠边装置带动箱型货物靠边运动的同时，改向装置根据图像处理单元提供的方向信息伸出改向推杆对箱型货物的输送方向进行调整；
9、s5、方向调整完毕之后，靠边的箱型货物在居中装置的带动下居中前行。
10、更进一步的，所述s1中视觉处理装置先对没有货物的靠边装置部分采集图像，保存在工控机本地，作为背景图片，并发送给图像处理单元，称为背景图，此背景图是一次性的，不需要改变，当设备信息、相机、光源发生改变时，需要重新采集背景图，箱型货物放置到靠边装置上被视觉处理装置拍摄的图像，称为运行图。
11、更进一步的，所述s2中图像处理单元把运行图和背景图作对比，计算出二者的差值后，获得差值图，对差值图进行处理，包括不限于调整对比度和亮度、应用阈值、形态学操作、模糊处理、膨胀腐蚀、二值化，找出货物的轮廓，计算出轮廓各边的长度，从而得出长边和短边，并计算出轮廓的角度。
12、更进一步的，所述s3中改向装置根据图像处理单元提供的方向信息控制改向杆伸出在货物运行的前方阻挡箱型货物的一个角，使货物在运行过程中发生转动，从而达到调整其方向的目的。
13、更进一步的，所述s2中计算图像差值的具体方法为，用有货物的图像与没有货物的图像相减，得出货物的图像：货物的图像＝有货物的图像-没有货物的图像，具体计算公式为：
14、dst(i)＝saturate(|src1(i)-src2(i)|)
15、其中，src1表示有货物的输入数组，src2表示无货物的输入数组，src1(i)和src2(i)两个表示输入数组src1和src2在索引i处的值，|src1(i)-src2(i)|是计算src1(i)和src2(i)之间差异的绝对值，saturate是一个饱和函数，用于确保结果值在有效范围内，dst(i)是输出数组dst在索引i处的值(货物的值)，它存储了src1(i)和src2(i)之间差异经过饱和处理的绝对值，并以底面中心点为坐标原点根据四个点的坐标信息找出箱型货物的长边位置，原理如图5所示，具体计算如下：
16、
17、其中，(box(0)·x，box(0)·y)为一边角点a的坐标数值，(box(1)·x，box(1)·y)为边角点a相邻边角点b的坐标数值，(box(2)·x，box(2)·y)为边角点a另一个相邻边角点c的坐标数值；
18、在ab>ac时，即边ab为箱型货物的长边；
19、在ac>ab时，即边ac为箱型货物的长边。
20、更进一步的，所述步s2中倾斜角度的计算方法为，通过货物图像四个边角所处坐标位置以及长边所在位置，利用三角函数计算出倾斜角度，具体公式为：
21、
22、θ＝tan-1θ
23、其中，(box(1)·x，box(1)·y)为一边角点b的坐标数值，(box(3)·
24、x，box(3)·y)为边角点b对应长边bd中d点的坐标数值；
25、在θ≤45°时，就控制改向杆伸出，使得箱体沿着接触点b旋转，进行方向的调整；
26、在θ＞45°时，不需要改向，改向杆不伸出。
27、说明：上述的角度45°，需根据实际操作和货物做相应调整。
28、更进一步的，所述s2中视觉处理装置和图像处理单元具体运行流程为：
29、步骤一、相机采集背景图，保存在工控机本地，相机采集背景图时，需保证靠边装置上没有货物，靠边装置应按正常运行的速度开启；
30、步骤二、加载背景图，调整背景图尺寸，背景图转灰度图，采集运行图，当系统正常运行时，相机采集运行图，调整运行图像尺寸与背景图相同尺寸，运行图转灰度图，计算背景图和运行图之间的差值，以此作为差值图；
31、步骤三、对差值图进行操作，计算最小旋转外接矩形，获取矩形的四个顶点，将矩形的四个顶点按横坐标从小到大排列，得到一个新的顶点坐标，如图5所示的box(0)，box(1)，box(2)，box(3)，根据排列后的新的顶点坐标，计算出矩形的宽度和高度，根据顶点坐标和宽度、高度，可计算出矩形长边的倾斜角度，并判断是否满足角度要求，控制改向装置运作。
32、根据本发明的另外一个方面，提供一种调整流水线上箱型货物的装置，包括视觉识别系统、靠边装置、调整装置和居中装置，所述视觉识别系统用于识别出货物的长边方向，检测货物的图像数组，根据图像数组，计算出矩形轮廓顶点坐标，并由顶点坐标计算出矩形轮廓的角度，所述靠边装置用于使货物靠边运行，以便让货物稳定地行走，所述调整装置用于根据视觉识别系统发送的长边方向的信息调整货物的长边方向，使长边朝着要求的方向，所述居中装置用于使货物沿着流水线居中运行；
33、所述视觉识别系统包括一个相机、一个光源和一个图像处理单元；
34、所述靠边装置包括电动滚筒装置和一个驱动装置；
35、所述调整装置包括一个驱动装置和一个可移动的改向装置；
36、所述居中装置包括由两组向内有一定倾角的电动滚筒组和一台电动驱动装置。
37、(三)有益效果
38、本发明提供了一种调整流水线上箱型货物的装置及系统，具备以下有益效果：
39、通过视觉识别系统自动识别箱型货物的长边方向，并将方向信息发送给改向装置，改向装置根据接收到的方向信息自动调整箱型货物的长边方向，使长边朝向要求的方向，并居中运行，不仅提高了生产效率，而且节约了生产成本。此外装置还可以适应不同类型的箱型货物，具有广泛的应用前景。
1.一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述s1中视觉处理装置先对没有货物的靠边装置部分采集图像，保存在工控机本地，作为背景图片，并发送给图像处理单元，称为背景图，此背景图是一次性的，不需要改变，当设备信息、相机、光源发生改变时，需要重新采集背景图，箱型货物放置到靠边装置上被视觉处理装置拍摄的图像，称为运行图。
3.根据权利要求2所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述s2中图像处理单元把运行图和背景图作对比，计算出二者的差值后，获得差值图，对差值图进行处理，包括不限于调整对比度和亮度、应用阈值、形态学操作、模糊处理、膨胀腐蚀、二值化，找出货物的轮廓，计算出轮廓各边的长度，从而得出长边和短边，并计算出轮廓的角度。
4.根据权利要求3所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述s3中改向装置根据图像处理单元提供的方向信息控制改向杆伸出在货物运行的前方阻挡箱型货物的一个角，使货物在运行过程中发生转动，从而达到调整其方向的目的。
5.根据权利要求3所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述s2中计算图像差值的具体方法为，用有货物的图像与没有货物的图像相减，得出货物的图像：货物的图像＝有货物的图像-没有货物的图像，具体计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述步s2中倾斜角度的计算方法为，通过货物图像四个边角所处坐标位置以及长边所在位置，利用三角函数计算出倾斜角度，具体公式为：
7.根据权利要求3所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：所述s2中视觉处理装置和图像处理单元具体运行流程为：
8.一种调整流水线上箱型货物的装置，包括权利要求1-7中任一项的所述的一种调整流水线上箱型货物的系统，其特征在于：包括视觉识别系统(1)、靠边装置(2)、调整装置(3)和居中装置(4)，所述视觉识别系统(1)用于识别出货物的长边方向，检测货物的图像数组，根据图像数组，计算出矩形轮廓顶点坐标，并由顶点坐标计算出矩形轮廓的角度，所述靠边装置(2)用于使货物靠边运行，以便让货物稳定地行走，所述调整装置(3)用于根据视觉识别系统发送的长边方向的信息调整货物的长边方向，使长边朝着要求的方向，所述居中装置(4)用于使货物沿着流水线居中运行；
