CN104992610B - 一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法，包括通过总线通讯接口与主控中心连接的立体仓库、码垛机、倍速链输送机、板链输送机和智能视觉模块以及AGV运载机器人、串联机器人。其采用网络化总线控制系统和工业机器人分拣装箱控制技术和编程方法并集中在教学/职业竞赛体制中，满足了工业机器人培训和竞赛要求，且采用模块化设计，可根据教学/职业竞赛需要增减模块，使得系统具备升级和定制化特征，满足各专业类型的需求。
Description
技术领域
本发明涉及机器人教学科研及职业竞赛领域，尤其涉及一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法。
背景技术
传统制造业的改造提升、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产业附加值、保证产品质量，使工业机器人及自动化生产线系统面临前所未有的发展时机。随着市场全球化的进一步发展,越来越多的企业建立信息化柔性制造生产车间,相应的会越来越急需这方面的应用型和全面型人才，高职高校以工业机器人技术为平台的教学和职业竞赛系统产品需求更为迫切，但目前的教学和竞赛多以单一模块为核心分散进行，缺少机器人与工业现场的实际结合，无法实现一个真实度高的生产运作环境的感知。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法，其在教学/职业竞赛体制中将工业机器人引入至一个高真实度的生产运作环境，为教学、工程实践和职业竞赛提供了一个先进的、创新的、密切联系工业生产实际的工程实践平台。
本发明第一方面提供一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，包括通过总线通讯接口与主控中心连接的立体仓库、码垛机、倍速链输送机、板链输送机和智能视觉模块以及AGV运载机器人、串联机器人。
所述AGV运载机器人设于所述码垛机旁，用于将码垛机的工件装进托盘并将托盘运输至倍速链输送机。
所述串联机器人设于所述倍速链输送机后，用于抓取、分拣工件、装箱与托盘回收。
所述智能视觉模块用于检测工件的抓取、装箱结果并将检测结果传输给主控中心。
所述板链输送机用于输送工件装箱后的箱体到指定位置。
优选地，所述立体仓库码垛机采用条码系统定位。
所述倍速链输送机用于通过主控中心的相应指令来完成积放、移行和转位等动作。
优选地，所述主控中心采用可编程逻辑控制器。
优选地，所述AGV机器人通过设于各站点的RFID引导。
进一步地，所述AGV机器人配设RFID读取设备，用于精确读取各站点信息。
进一步地，所述串联机器人包括摄像机单元、视觉分拣单元及控制单元，所述摄像机单元与工件放置的位置相对应，所述控制单元包括控制柜和机械手臂，所述控制柜与所述视觉分拣单元连接，所述机械手臂用于根据控制柜发出的指令进行工件的抓取与放置。
进一步地，每一所述工件上均设有第一条码，每一用于装设所述工件的箱体上均设有与工件对应的第二条码，所述第一条码与所述第二条码的对应关系集成于所述智能视觉模块中。
本发明第二方面提供一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛方法，包括上述系统，步骤为：
主控中心检测立体仓库码垛机、倍速链输送机与板链输送机上是否存在工件；
若存在工件，则先将工件清空；若不存在，启动智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统；
码垛机出库，将工件自动堆叠成垛，并将成垛的工件推出；
AGV运载机器人将码垛机的工件装进托盘并将托盘运输至倍速链输送机；
倍速链输送机传输过程中，串联机器人根据第一条码与第二条码的对应关系完成工件的分拣与装箱，且将托盘回收；同时，
智能视觉模块工作，实时检测工件的抓取、分拣与装箱结果是否正确并将检测结果传输给主控中心；
板链输送机输送工件正确装箱后的箱体到指定位置。
基于上述技术方案的公开，本发明提供的所述智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法采用网络化总线控制系统和工业机器人分拣装箱控制技术和编程方法并集中在教学/职业竞赛体制中，满足了工业机器人培训和竞赛要求，且采用模块化设计，可根据教学/职业竞赛需要增减模块，使得系统具备升级和定制化特征，满足各专业类型的需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统的结构框图；
图2为本发明提出的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
请参阅图1和图2，本实施例提供一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，包括通过总线通讯接口与主控中心1连接的立体仓库、码垛机2、倍速链输送机4、板链输送机7和智能视觉模块5以及AGV运载机器人3、串联机器人6。
立体仓库采用单排28仓位，码垛机2三轴联动，且采用条码系统定位，安全连锁。
主控中心1采用可编程逻辑控制器，具体为西门子PLC1200，采用MODBUS总线通讯接口，配置触摸屏操控。
每一工件上均设有第一条码，每一用于装设所述工件的箱体上均设有与工件对应的第二条码，所述第一条码与所述第二条码的对应关系集成于所述智能视觉模块5中。
所述AGV运载机器人3运行速度18m/min，配置7英寸触摸面板，设于所述码垛机2旁。且所述AGV运载机器人3设于各站点的RFID引导，为此配设了RFID读取设备，可精确读取各站点信息。
倍速链输送机4用于通过主控中心1的相应指令来完成积放、移行和转位等动作。
所述串联机器人6设于所述倍速链输送机4后，包括摄像机单元、视觉分拣单元及控制单元，所述摄像机单元与工件放置的位置相对应，所述控制单元包括控制柜和机械手臂，所述控制柜与所述视觉分拣单元连接，所述机械手臂用于根据控制柜发出的指令进行工件的抓取、分拣、装箱与托盘回收。
所述智能视觉模块5根据第一条码与第二条码的对应关系来检测工件的抓取、装箱结果并将检测结果传输给主控中心1。检测无误后板链输送机7输送工件装箱后的箱体到指定位置。
工作时，主控中心1检测立体仓库、码垛机2、倍速链输送机4与板链输送机7上是否存在工件；若存在工件，则先将工件清空；若不存在，启动智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统；码垛机2出库，将工件自动堆叠成垛，并将成垛的工件推出；AGV运载机器人3将码垛机2的工件装进托盘并将托盘运输至倍速链输送机4；倍速链输送机4传输过程中，串联机器人6根据第一条码与第二条码的对应关系完成工件的分拣与装箱，且将托盘回收；同时，智能视觉模块5工作，实时检测工件的抓取、分拣与装箱结果是否正确并将检测结果传输给主控中心；检测无误后板链输送机7输送工件正确装箱后的箱体到指定位置。
本实施例提供的所述智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统及方法采用网络化总线控制系统和工业机器人分拣装箱控制技术和编程方法并集中在教学/职业竞赛体制中，满足了工业机器人培训和竞赛要求，且采用模块化设计，可根据教学/职业竞赛需要增减模块，使得系统具备升级和定制化特征，满足各专业类型的需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，包括通过总线通讯接口与主控中心连接的立体仓库、码垛机、倍速链输送机、板链输送机和智能视觉模块，还包括：
AGV运载机器人，设于所述码垛机旁，用于将码垛机的工件装进托盘并将托盘运输至倍速链输送机；
串联机器人，设于所述倍速链输送机后，用于抓取、分拣工件、装箱与托盘回收；
智能视觉模块，用于检测工件的抓取、装箱结果并将检测结果传输给主控中心；
板链输送机，用于输送工件装箱后的箱体到指定位置；
所述立体仓库码垛机采用条码系统定位。
2.根据权利要求1所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，所述倍速链输送机用于通过主控中心的相应指令来完成积放、移行和转位动作。
3.根据权利要求1所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，所述主控中心采用可编程逻辑控制器。
4.根据权利要求1所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，AGV运载机器人通过设于各站点的RFID引导。
5.根据权利要求4所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，AGV运载机器人配设RFID读取设备，用于精确读取各站点信息。
6.根据权利要求1所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，所述串联机器人包括摄像机单元、视觉分拣单元及控制单元，所述摄像机单元与工件放置的位置相对应，所述控制单元包括控制柜和机械手臂，所述控制柜与所述视觉分拣单元连接，所述机械手臂用于根据控制柜发出的指令进行工件的抓取与放置。
7.根据权利要求1所述的一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统，其特征在于，每一所述工件上均设有第一条码，每一用于装设所述工件的箱体上均设有与工件对应的第二条码，所述第一条码与所述第二条码的对应关系集成于所述智能视觉模块中。
8.一种智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛方法，包括如权利要求1至权利要求7任一项所述的系统，其特征在于，包括以下步骤：
主控中心检测立体仓库码垛机、倍速链输送机与板链输送机上是否存在工件；
若存在工件，则先将工件清空；若不存在，启动智能视觉工业机器人分拣装箱职业竞赛系统；
码垛机出库，将工件自动堆叠成垛，并将成垛的工件推出；
AGV运载机器人将码垛机的工件装进托盘并将托盘运输至倍速链输送机；
倍速链输送机传输过程中，串联机器人根据第一条码与第二条码的对应关系完成工件的分拣与装箱，且将托盘回收；同时，
智能视觉模块工作，实时检测工件的抓取、分拣与装箱结果是否正确并将检测结果传输给主控中心；
板链输送机输送工件正确装箱后的箱体到指定位置。
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