[發明專利]一種機器人自動化生產線實驗平臺及其控制方法

有效

• 申請號: 201510256444.6
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104850117B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 唐昊;吳攀飛;譚琦;周雷;張樹林;宋聰穎
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種機器人自動化生產線實驗平臺及其控制方法，是為針對機器人生產線進行研究提供實驗手段，也為相關的教學研究提供的實驗裝置。

背景技術

隨著現代工業的快速的發展，機器人自動化生產線在工業生產領域的應用日趨廣泛，如在電子制造、汽車制造、加工包裝、貨物分揀等領域。特別是機器視覺技術在生產線上的運用，極大地提高了系統的柔性化、智能化和自動化水平。該類自動化生產線通常配置一個或多個用于揀取或加工的機器人作為具體執行機構；配置一條或多條傳送帶用于輸送工件和包裝盒；配置工業視覺系統用于工件的定位、識別、尺寸測量等不同的操作。

隨著社會經濟的發展，生產加工的特殊化、專業化、隨機化對自動化生產線的生產效率、生產多用性、智能性以及靈活性提出了更高的要求。尤其是針對非固定節拍、隨機供料等生產方式的自動化生產線，在正式投入使用的前期，需要對系統集成和控制方法進行大量的研究和調試工作。而在現有的生產線相關問題的研究上，尤其是對生產線具體運行模式、操作的描述上，缺乏一個直觀、系統的物理系統基礎。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種機器人自動化生產線實驗平臺及其控制方法，以便為生產線不同工作模式的研究、模擬和控制方法的驗證提供試驗手段，也為相關的教學研究提供實驗裝置。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明機器人自動化生產線實驗平臺的結構特點是：

在實驗平臺上、處在同一平面上并沿X方向并列設置三條傳送帶，自一側至另一側依次為第一傳送帶、第二傳送帶和第三傳送帶；第一傳送帶和第二傳送帶的傳送方向為從左向右，并令從左向右的運動方向為下行，第三傳送帶的傳送方向為從右向左，并令從右向左的運動方向為上行，在所述第一傳送帶上傳送的是下行工件；在所述第二傳送帶上傳送的是沒有裝載工件的下行空載盒和/或載有工件的下行載件盒；在所述第三傳送帶上傳送的是上行載件盒。

在所述實驗平臺上，處在所述第二傳送帶的右端設置有第一氣缸推桿和第一光電傳感器，處在所述第二傳送帶的中部設置有第三光電傳感器，利用所述第三光電傳感器檢測獲得第二傳送帶上的下行空載盒的下行空載盒到位信號，根據所述下行空載盒到位信號控制第一氣動抓手將運行在第一傳送帶上的下行工件朝向所述下行空載盒中進行裝箱，使下行空載盒裝箱后成為下行載件盒；利用第一光電傳感器檢測獲得運行在第二傳送帶上的下行載件盒的下行載件盒到位信號，利用所述下行載件盒到位信號控制所述第一氣缸推桿將所述下行載件盒推向第三傳送帶成為上行載件盒。

在所述實驗平臺上，處在所述第三傳送帶的左端分別設置第二氣缸推桿和第二光電傳感器，由所述第二光電傳感器檢測獲得運行在第三傳送帶上的上行載件盒的上行載件盒到位信號，根據所述上行載件盒到位信號控制第二氣動抓手將運行在第三傳送帶上的上行載件盒中的工件朝向第一傳送帶進行卸載并成為下行工件，由所述第二氣缸推桿將卸載后的上行載件盒推向第二傳送帶成為下行空載盒。

在所述第一傳送帶的外側，處在所述第一傳送帶的左端位置處固定設置相機支架，在所述相機支架上分別安裝有用于獲取下行工件的圖像信息的工業相機和相機光源；在所述工業相機的下方、處在第一傳送帶的外側設置第四光電傳感器，以所述第四光電傳感器檢測獲得的第一傳送帶上的下行工件的工件到位信號，以所述工件到位信號觸發工業相機獲取下行工件的圖像信息。

在所述實驗平臺上，處在所述第一傳送帶的外側固定安裝機器人，所述第一氣動抓手是配置在機器人上的氣動抓手，所述第一氣動抓手是具有多個吸盤的吸盤式抓手。

本發明機器人自動化生產線實驗平臺的結構特點也在于：在所述實驗平臺的左端，橫跨在第一傳送帶和第三傳送帶之間的上方固定設置有呈X向的水平滑臺，所述水平滑臺可沿X向移動，在所述水平滑臺的滑座上固定設置可沿Z向移動的豎向滑臺，所述第二氣動抓手固定設置在所述豎向滑臺的底端，所述第二氣動抓手為具有多個吸盤的吸盤式抓手。

本發明機器人自動化生產線實驗平臺的結構特點也在于：在所述實驗平臺上、處在所述機器人的右側、并且是所述第一氣動抓手所能及的位置上固定設置包裝盒儲放平臺，外置包裝盒存放在包裝盒儲放平臺上。

本發明機器人自動化生產線實驗平臺的結構特點也在于：所述相機支架設置為框架，在所述框架的四周及頂部設置濾光玻璃形成工業相機的濾光罩。