一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置的制作方法

1.本发明涉及智能拆码垛技术领域，具体为一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置。


背景技术：

2.机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，但是日本不同意这种说法，日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的。一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。
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机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器拆码垛机器人采用多轴伺服驱动，载重量由6kg到300kg不等，一台机器人可以码放多种规格尺寸的货物。机器人自重轻、占用空间小，能充分利用工作场地、便于检修维护。可独立完成任务，也可与其他设备或机器人联合组成系统使用。机器人可进行单个纸箱、塑料箱码垛，也可以同时抓取一组分别码垛。采用全伺服驱动、定位及 运动轨迹精确，反应速度快、性能安全可靠。货物夹持装置可根据实际情况个性化设计。机器人与控制系统协调动作，可设定码放次序、码放方式和码垛速度等。模块设计实现货物码放的高稳定性，减少货物损失和危险。
3.现阶段拆码垛领域早已大量采用机器人进行作业，但拆码垛机器人在拆码垛操作的过程中，无法对拆码垛的产品进行分选识别，造成拆码垛的过程中产品堆放及输送的较为混乱，不便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。为此，我们提出一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置，包括设置在底板上的机器人及托盘，所述托盘上设置有待处理产品，所述底板上设置有用于待处理产品分选后输送的输送组件，所述机器人的驱动端固定有u型板，所述u型板上设置有安装板，所述u型板上设置有用于安装板升降的升降组件及升降过程中导向的导向组件，所述安装板上设置有便于待处理产品拆码垛操作的吸附组件，所述u型板上设置有用于待处理产品分选识别的识别组件及识别过程中限位的限位组件。
6.优选的，所述输送组件包括固定在底板上的两个安装架，两个所述安装架上转动连接有转动辊，两个所述转动辊之间连接有用于待处理产品输送的输送带。
7.优选的，所述升降组件包括转动连接在u型板上的螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹啮合连接有螺纹套，所述螺纹套的另一端与安装板的上端相固定，所述u型板的上端安装有用于螺纹杆驱动的第一电机。
8.优选的，所述导向组件包括固定在安装板上端的套管，所述套管上滑动连接有滑杆，所述滑杆的另一端与u型板相固定。
9.优选的，所述吸附组件包括开设在安装板上的两个吸附孔，所述安装板的上端安装有u型管，所述u型管的两端分别与两个吸附孔相通设置，所述安装板及u型板之间设置有风机，所述风机的抽气端与u型管相连接。
10.优选的，所述限位组件设置有两组，两组限位组件对称设置在u型板上，所述限位组件包括滑动连接在u型板上的推杆，所述推杆靠向u型板内侧的一端固定有用于待处理产品挤压限位的锥型橡胶板，所述推杆的另一端固定有固定板，所述固定板及u型板之间设置有用于固定板连接的连接组件，所述固定板上安装有用于推杆转动的驱动件，所述固定板及u型板之间设置有用于推杆推动的推动组件；所述驱动件为安装在固定板上的第二电机，所述第二电机的输出端与推杆的一端相固定。
11.优选的，所述连接组件包括滑动连接在固定板上的多个t型杆，各个所述t型杆的一端与u型板相固定，各个所述t型杆上套设有用于t型杆推动后复位的复位弹簧。
12.优选的，所述推动组件包括固定在固定板上的连接板，所述连接板及u型板相对的一侧分别安装有电磁铁及铁块。
13.优选的，所述识别组件包括固定在安装板上的矩形板，所述矩形板位于两组限位组件之间，所述矩形板靠向u型板的内侧倾斜设置，所述矩形板上安装有用于待处理产品分选识别的视觉相机。
14.优选的，所述安装板上设置有用于识别后标记的标记组件，所述标记组件包括安装在安装板上的多个出液管，所述安装板的上方设置有存液箱，所述存液箱的内部填充有标记液，所述存液箱上安装有输送管，各个所述出液管的一端与输送管相连接，各个所述出液管上安装有电磁阀。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置，机器人对托盘上的待处理产品进行拆码垛操作的过程中，通过吸附组件及限位组件，将待处理产品限位固定在u型板上，限位完成后，通过识别组件，确认出待处理产品的具体规格及种类，便于将相同的待处理产品码垛放置在同一个托盘上，使拆码垛机器人在拆码垛的过程中更加的智能，便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。
附图说明
16.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明的升降组件、导向组件及标记组件结构示意图；图3为本发明的吸附组件及识别组件结构示意图；
图4为本发明的限位组件、连接组件及推动组件结构示意图；图5为图2中a处的放大图；图6为图3中b处的放大图。
17.图中：1-底板；2-机器人；3-托盘；4-待处理产品；501-安装架；502-转动辊；503-输送带；6-u型板；7-安装板；801-螺纹杆；802-螺纹套；803-第一电机；901-滑杆；902-套管；1001-吸附孔；1002-u型管；1003-风机；1101-固定板；1102-推杆；1103-锥型橡胶板；1201-t型杆；1202-弹簧；1301-连接板；1302-电磁铁；1303-铁块；14-第二电机；1501-矩形板；1502-视觉相机；1601-出液管；1602-存液箱；1603-输送管；1604-电磁阀。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-6，本发明提供一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置技术方案：一种基于机器人视觉的拆码垛智能分选装置，包括设置在底板1上的机器人2及托盘3，所述托盘3上设置有待处理产品4，所述底板1上设置有用于待处理产品4分选后输送的输送组件，所述机器人2的驱动端固定有u型板6，所述u型板6上设置有安装板7，所述u型板6上设置有用于安装板7升降的升降组件及升降过程中导向的导向组件，所述安装板7上设置有便于待处理产品4拆码垛操作的吸附组件，所述u型板6上设置有用于待处理产品4分选识别的识别组件及识别过程中限位的限位组件，机器人2对托盘3上的待处理产品4进行拆码垛操作的过程中，通过吸附组件及限位组件，将待处理产品4限位固定在u型板6上，限位完成后，通过识别组件，确认出待处理产品4的具体规格及种类，便于将相同的待处理产品4码垛放置在同一个托盘3上，使拆码垛机器人在拆码垛的过程中更加的智能，便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。
20.所述输送组件包括固定在底板1上的两个安装架501，两个所述安装架501上转动连接有转动辊502，两个所述转动辊502之间连接有用于待处理产品4输送的输送带503，识别后的待处理产品4需要进行输送的过程中，通过机器人2将u型板6上限位的待处理产品4移动至输送带503上，移动完成后，断开u型板6上两侧电磁铁1302的通电，此时电磁铁1302与铁块1303之间不再产生磁力，推杆1102在弹簧1202的弹力作用下进行复位，在推杆1102复位的过程中，两侧的锥型橡胶板1103不再与待处理产品4相抵，松开了对待处理产品4的夹持限位，再驱动输送带503对放置后的需要输送的机器人2进行输送。
21.所述升降组件包括转动连接在u型板6上的螺纹杆801，所述螺纹杆801上螺纹啮合连接有螺纹套802，所述螺纹套802的另一端与安装板7的上端相固定，所述u型板6的上端安装有用于螺纹杆801驱动的第一电机803，所述导向组件包括固定在安装板7上端的套管902，所述套管902上滑动连接有滑杆901，所述滑杆901的另一端与u型板6相固定，待处理产品4吸附完成后，将第一电机803启动，通过第一电机803驱动螺纹杆801进行转动，在螺纹杆801转动的过程中，通过第一螺纹杆801与螺纹套802之间的相互啮合传动及套管902与滑杆901对受力后安装板7的导向作用，便于使安装板7及安装板7上吸附的待处理产品4靠向u型
板6的内侧运动，当待处理产品4被限位固定完成后，通过第一电机803继续驱动安装板7靠向u型板6的内侧运动，增加限位固定后待处理产品4与安装板7之间的间距，避免待处理产品4在被驱动转动的过程中安装板7对其发生遮挡。
22.所述吸附组件包括开设在安装板7上的两个吸附孔1001，所述安装板7的上端安装有u型管1002，所述u型管1002的两端分别与两个吸附孔1001相通设置，所述安装板7及u型板6之间设置有风机1003，所述风机1003的抽气端与u型管1002相连接，通过u型板6的移动，使u型板6上的安装板7与待处理产品4相抵，相抵完成后，将风机1003启动，通过风机1003的驱动，对u型管1002的内部进行抽气，因此时待处理产品4与安装板7相抵并对吸附孔1001进行封堵，在u型管1002被抽气的作用下，使两个吸附孔1001的内部产生负压，在压力的作用下，将待处理产品4吸附在安装板7上，通过对待处理产品4的吸附，便于抓取待处理产品4进行拆码垛。
23.所述限位组件设置有两组，两组限位组件对称设置在u型板6上，所述限位组件包括滑动连接在u型板6上的推杆1102，所述推杆1102靠向u型板6内侧的一端固定有用于待处理产品4挤压限位的锥型橡胶板1103，所述推杆1102的另一端固定有固定板1101，所述固定板1101及u型板6之间设置有用于固定板1101连接的连接组件，所述固定板1101上安装有用于推杆1102转动的驱动件，所述固定板1101及u型板6之间设置有用于推杆1102推动的推动组件，通过推动组件，推动两个固定板1101受力靠向u型板6运动，在两个u型板6运动的过程中，推动两个推杆1102一端的锥型橡胶板1103靠向待处理产品4运动并与待处理产品4的两侧相抵，将待处理产品4夹持固定在u型板6上，夹持完成后，停止风机1003对吸附孔1001的吸气作用，使待处理产品4不再吸附在安装板7上并再次启动第一电机803，通过第一电机803继续驱动安装板7靠向u型板6的内侧运动，增加限位固定后待处理产品4与安装板7之间的间距；所述驱动件为安装在固定板1101上的第二电机14，所述第二电机14的输出端与推杆1102的一端相固定，通过第二电机14，驱动推杆1102进行转动，通过推杆1102的转动，带动u型板6上夹持的待处理产品4进行转动，通过待处理产品4的转动，便于更加全面的对待处理产品4进行识别分选。
24.所述连接组件包括滑动连接在固定板1101上的多个t型杆1201，各个所述t型杆1201的一端与u型板6相固定，各个所述t型杆1201上套设有用于t型杆1201推动后复位的复位弹簧1202，在固定板1101被推动的过程中，通过各个t型杆1201，对固定板1101的运动进行导向，通过各个复位弹簧1202，便于固定板1101被推动后的复位运动。
25.所述推动组件包括固定在固定板1101上的连接板1301，所述连接板1301及u型板6相对的一侧分别安装有电磁铁1302及铁块1303，将电磁铁1302进行通电，通电后的电磁铁1302在与u型板6上的铁块1303之间的磁力作用下，推动两个固定板1101受力靠向u型板6运动，在固定板1101运动的过程中，推动复位弹簧1202受力变形产生弹力，通过复位弹簧1202的弹力，便于推动断电后的固定板1101的复位。
26.所述识别组件包括固定在安装板7上的矩形板1501，所述矩形板1501位于两组限位组件之间，所述矩形板1501靠向u型板6的内侧倾斜设置，所述矩形板1501上安装有用于待处理产品4分选识别的视觉相机1502，待处理产品4与安装板7之间的间距调整完成后，启动第二电机14，驱动推杆1102进行转动，通过推杆1102的转动，带动u型板6上夹持的待处理
产品4进行转动，在待处理产品4转动的过程中，通过矩形板1501上的视觉相机1502对转动的待处理产品4进行分拣识别，确认出待处理产品4的具体规格及种类，便于将相同的待处理产品4码垛放置在同一个托盘3上，使拆码垛机器人在拆码垛的过程中更加的智能，便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。
27.所述安装板7上设置有用于识别后标记的标记组件，所述标记组件包括安装在安装板7上的多个出液管1601，所述安装板7的上方设置有存液箱1602，所述存液箱1602的内部填充有标记液，所述存液箱1602上安装有输送管1603，各个所述出液管1601的一端与输送管1603相连接，各个所述出液管1601上安装有电磁阀1604，在通过视觉相机1502对待处理产品4的规格及种类进行分选操作的过程中，当视觉相机1502识别处待处理产品4上某个位置存在异常时，通过控制，将待处理产品4异常位置上方的电磁阀1604打开，使存液箱1602内部的标记液通过输送管1603及出液管1601流向待处理产品4存在异常的位置，对拆码垛的过程中存在异常的待处理产品4进行标记，便于后续对存在异常的待处理产品4进行区分，进一步的便于便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。
28.工作原理：机器人2对托盘3上的待处理产品4进行拆码垛操作的过程中，通过机器人2驱动u型板6移动，通过u型板6的移动，使u型板6上的安装板7与待处理产品4相抵，相抵完成后，将风机1003启动，通过风机1003的驱动，对u型管1002的内部进行抽气，因此时待处理产品4与安装板7相抵并对吸附孔1001进行封堵，在u型管1002被抽气的作用下，使两个吸附孔1001的内部产生负压，在压力的作用下，将待处理产品4吸附在安装板7上，待处理产品4吸附完成后，将第一电机803启动，通过第一电机803驱动螺纹杆801进行转动，在螺纹杆801转动的过程中，通过第一螺纹杆801与螺纹套802之间的相互啮合传动及套管902与滑杆901对受力后安装板7的导向作用，使安装板7及安装板7上吸附的待处理产品4靠向u型板6的内侧运动，当待处理产品4运动至两个锥型橡胶板1103之间时，停止第一电机803的驱动并将u型板6两端的电磁铁1302进行通电，通电后的电磁铁1302在与u型板6上的铁块1303之间的磁力作用下，推动两个固定板1101受力靠向u型板6运动，在两个u型板6运动的过程中，推动两个推杆1102一端的锥型橡胶板1103靠向待处理产品4运动并与待处理产品4的两侧相抵，将待处理产品4夹持固定在u型板6上，夹持完成后，停止风机1003对吸附孔1001的吸气作用，使待处理产品4不再吸附在安装板7上并再次启动第一电机803，通过第一电机803继续驱动安装板7靠向u型板6的内侧运动，增加限位固定后待处理产品4与安装板7之间的间距；待处理产品4与安装板7之间的间距调整完成后，启动第二电机14，驱动推杆1102进行转动，通过推杆1102的转动，带动u型板6上夹持的待处理产品4进行转动，在待处理产品4转动的过程中，通过矩形板1501上的视觉相机1502对转动的待处理产品4进行分拣识别，确认出待处理产品4的具体规格及种类，便于将相同的待处理产品4码垛放置在同一个托盘3上，使拆码垛机器人在拆码垛的过程中更加的智能，便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用，识别后的待处理产品4需要进行输送的过程中，通过机器人2将u型板6上限位的待处理产品4移动至输送带503上，移动完成后，断开u型板6上两侧电磁铁1302的通电，此时电磁铁1302与铁块1303之间不再产生磁力，推杆1102在弹簧1202的弹力作用下进行复位，在推杆1102复位的过程中，两侧的锥型橡胶板1103不再与待处理产品4相抵，松开了对待处理产品4的夹持限位，再驱动输送带503对放置后的需要输送的机器人2进行输送；
且在通过视觉相机1502对待处理产品4的规格及种类进行分选操作的过程中，当视觉相机1502识别处待处理产品4上某个位置存在异常时，通过控制，将待处理产品4异常位置上方的电磁阀1604打开，使存液箱1602内部的标记液通过输送管1603及出液管1601流向待处理产品4存在异常的位置，对拆码垛的过程中存在异常的待处理产品4进行标记，便于后续对存在异常的待处理产品4进行区分，进一步的便于便于拆码垛机器人对产品的拆码垛使用。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。