[發明專利]一種基于視覺機器人的自動理料方法和設備

無效

• 申請號: 201010231514.X
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102336283A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 李乃剛;楊東生
• 申請（專利權）人: 廈門至工機電有限公司
• 主分類號: B65B35/30
• 分類號: B65B35/30;B65B35/44;B65B35/36;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自動理料方法及設備，尤其是一種基于視覺機器人的自動理料方法及設備。?

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背景技術

在生產過程中，制成品從制造生產線上出來后，需要經過整理，然后再搬運到包裝設備上進行包裝。目前，產品的整理搬運工作依靠人工和機械兩種方式完成。采用人工的方式靈活性高，適應性好，可以用于不同制品和不同的場合，但是效率低，且衛生不容易控制。采用機械方式雖然可以克服衛生不容易控制的問題，但是設備占地大，且因為產品的品種形式多樣，需根據產品定制相應的設備，適應范圍小；如果產品品種或形狀改變后，設備需要改造并重新調試，工作量很大且成本很高。而且在食品等制品易碎的產品的生產中，使用機械方式容易導致產品破損。由于傳統意義上的視覺機器人因為造價高、使用復雜、保養要求高等，因此沒有應用于此類場合。?

圖1為現在的理料系統的系統原理示意圖。傳統的機械式自動理料系統一般由輸送帶、接收帶、拉開段、轉向段、堆積段及定位段組成。工作時，制成品從生產設備上出來后，進入制成品的輸送帶，由制成品輸送帶輸送并通過機械機構分配到理料接收段，隨后進入拉開段通過速度變化方式制成品之間的距離會擴大至設定距離。然后制成品會進入轉向段。在轉向段，根據制成品的不同轉向段本身的結構也不同，通過利用遮擋片、速度變化等方法使制成品的排列方向達到設定的方向，然后制成品進入單列拉開段。當制品的間距達到設定值時，再進入到堆積段，把制成品間距調整到要求的距離，再進入到定位段，定位段與包裝機的進料部件互相配合，把制成品一個一個的投放到包裝機的進料部件，從而完成理料的過程。?

????從上面的描述可以看出，傳統機械式自動理料方式，存在明顯的缺陷，主要是：?

1.?部件多，占地面積大。

2.?如需移動，需要拆除、重新安裝和調試。?

3.?制成品一旦有所改變，需要更換設備或零部件，并重新進行調試，適應性很差；?

4.?理料過程均由機械方式完成，制成品破損率高。

5.?系統無法識別制成品的正反面，只能進行簡單的分類包裝。?

??6.?無法滿足點數，疊片等等復雜需求。?

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發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于視覺機器人的自動理料方法及設備，它不僅可以克服機械理料帶來的問題，還可以具有類似于人的靈活性和適應性，并且成本低廉。?

為解決上述問題，本發明的解決方案是：?

基于視覺機器人的自動理料方法：

這種自動理料方法的工作過程是：制成品輸送帶是連續運動的，在制成品輸送帶上的制成品在經過視覺相機時，由視覺相機拍攝其圖像，檢測出每一個制成品的位置和角度值（X,Y,Θ）值，并發送給在線的每個機器人，在線的各個機器人根據視覺相機檢測出的每個制成品的位置角度（X,Y,Θ）值，和同步裝置檢測出的制成品輸送帶的實時運動距離值，在制成品進入各個機器人的動作范圍時，機器人會逐個的、準確的抓取每一個制成品，并逐個的、準確的按照要求的位置和角度把制成品放置到包裝機的進料部件上，從而完成制成品的整理和分配，即完成整個的理料過程。

實現前述方法的基于視覺機器人的自動理料設備，包括：?

制成品輸送帶61；

同步裝置62：機械連接方式安裝在制成品輸送帶上，檢測制成品輸送帶的運動距離；

視覺相機63：安裝在制成品輸送帶的上方；

四關節視覺機器人64：安裝在制成品輸送帶的側面或上方；

視覺相機63與同步裝置62和各機器人間電氣連接。

所述的四關節視覺機器人64包括：?

腰式機座結構1：

機座11；

電機12：安裝在機座11上，電機由控制系統控制；

行星齒輪減速器13：與電機12配合安裝在機座上，其輸出轉軸向上伸出機座外；

轉盤14：設置在機座上方，與行星齒輪減速器的輸出轉軸配合；

底座15：設置在轉盤上方與其固接；

2個軸承座16：設置在底座15上方與其固接；

其中，電機12帶動行星減速器13轉運，進而帶動轉盤14、底座15、軸承座16進行360度轉動；

大臂機構組件2：

電機21：由控制系統控制；

行星齒輪減速器22：與電機21配合由其帶動動作；

一級主動軸23：設置在軸承座16上，與行星齒輪減速器22及

電機21配合，由電機22帶動旋轉；