[發(fā)明專利]部件饋送器以及包括部件饋送器的用于拾取部件的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580083198.7
• 申請(qǐng)日: 2015-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN108025432B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·希爾克特;P·弗蘭森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李輝

本發(fā)明涉及部件饋送器(1)，部件饋送器包括固定的拾取表面(2)、視覺系統(tǒng)和載荷裝置(5)，固定的拾取表面用于接收待拾取的部件(14)，視覺系統(tǒng)包括圖像單元，圖像單元被布置成拍攝分布在拾取表面上的部件的圖像，載荷裝置包括一個(gè)或多個(gè)載荷傳感器，一個(gè)或多個(gè)載荷傳感器適于檢測拾取表面上的部件的存在，以及視覺系統(tǒng)被配置成在檢測到拾取表面上的部件的存在時(shí)自動(dòng)觸發(fā)圖像單元拍攝圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及部件饋送器，其包括用于接收待拾取部件的拾取表面部件、和包括圖像單元的視覺系統(tǒng)，該圖像單元被布置成拍攝分布在拾取表面上的部件的圖像，并且所述圖像系統(tǒng)被配置成基于來自圖像單元的圖像定位分布在拾取表面上的部件。

本發(fā)明還涉及用于拾取部件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括部件饋送器和被配置成從部件饋送器拾取部件的工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)

在自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)中，諸如生產(chǎn)線(其中例如使用了工業(yè)機(jī)器人)，被存儲(chǔ)在無序的散料儲(chǔ)存器中的部件需要作為單獨(dú)的部件而被按順序饋送用于執(zhí)行各種操作。存在許多使用不同原理并適用于不同特定任務(wù)的饋送裝置。一種類型的饋送器是這樣的類型，即其中隨機(jī)取向的部件被饋送并被顯示在拾取表面上。圖像處理系統(tǒng)通常被使用以便確定拾取表面上的哪些部件被正確地取向以便可由機(jī)器人拾取。由于這些類型的饋送器不受限于某種類型的部件，所以這些類型的饋送器是靈活的。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，圖像處理系統(tǒng)利用了被直接安裝在拾取表面上方的相機(jī)。相機(jī)拍攝分散在拾取表面上的部件的圖像，并且這些圖像被用于機(jī)器人視覺軟件中，以將機(jī)器人抓手引導(dǎo)至待拾取的部件。從US4876728已知基于微處理器的視覺系統(tǒng)，該視覺系統(tǒng)包括被布置在運(yùn)送帶上的頭頂相機(jī)和兩個(gè)頭頂光源，該系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)交互。

從WO2013/113535已知具有散料儲(chǔ)存容器的部件饋送器，提升器被布置在該部件饋送器中。提升器具有提升平臺(tái)，提升平臺(tái)將部件從容器中提升上來并且將它們分散到位于容器上方的拾取表面上。包括頭頂相機(jī)的視覺系統(tǒng)被布置在拾取表面上方，并且圖像被用于確定哪些部件被正確取向?yàn)榭捎蓹C(jī)器人工具拾取。拾取表面可以是透明的，以及它可以被提供有包括被布置在透明拾取表面下方的光源的背光裝置。

US6,002,125公開了具有光敏CCD接觸式傳感器的光學(xué)裝置，用于確定相對(duì)于傳感器移動(dòng)的運(yùn)送帶上的部件的位置。照亮運(yùn)送帶的光源沿著至少一條掃描線而被定位，并且它們?cè)谶\(yùn)送帶的移動(dòng)方向上發(fā)光。CCD接觸式傳感器被布置在運(yùn)送帶的下方，光源從上方照亮運(yùn)送帶。接觸式傳感器被直接安裝在固定安裝的透明玻璃板的底面處的下方，運(yùn)送帶以盡可能最小的速度在透明玻璃板的上方滑過。光敏傳感器中的至少一行沿著掃描線被設(shè)置以記錄由在光源和傳感器之間經(jīng)過的物品產(chǎn)生的光輻射。傳感器可以被安放在透明傳送帶的一側(cè)，與光源相距一定距離，以記錄通過物品投射的影子。

自動(dòng)化的趨勢(shì)是朝向人-機(jī)器人協(xié)作式裝配發(fā)展。近年來，為這種工作模式專門設(shè)計(jì)的若干新型小型機(jī)器人已經(jīng)推出，但相比之下，支持這些機(jī)器人的材料處理領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)展緩慢。運(yùn)送帶提供了一種解決方案，但在緊湊的生產(chǎn)線中，更常見的解決方案是對(duì)象的手動(dòng)傳遞。在這種方法中，零件和工件由一個(gè)操作員放置在指定的輸出緩沖區(qū)域中，所述零件和工件可以由鄰近工作站處的操作員從該輸出緩沖區(qū)域中拾取。盡管人類容易從輸入緩沖區(qū)中拾取隨機(jī)放置的部件，但機(jī)器人需要針對(duì)這種任務(wù)的視覺系統(tǒng)。

用于定位由人類操作員傳遞給機(jī)器人的材料輸入緩沖區(qū)的部件的現(xiàn)有方法需要使用頭頂視覺系統(tǒng)或固定裝置。這兩種方法都涉及額外的裝配工作量和硬件支出。如果頭頂相機(jī)被使用，則頭頂相機(jī)必須被校準(zhǔn)并且被安裝在牢固的安裝架上，以避免由于外部干擾造成的位置誤差。此外，由常規(guī)相機(jī)產(chǎn)生的圖像受到透視效應(yīng)的影響，透視效應(yīng)產(chǎn)生進(jìn)一步的依賴于位置的失真。頭頂相機(jī)的另一個(gè)缺點(diǎn)是機(jī)器人手臂的某些部分可能在拍攝圖像時(shí)遮擋相機(jī)視角或投射影子。