CN106240931B - 一种采用机器人的自动装盒系统 - Google Patents

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Abstract

本发明创造涉及自动化机器人技术领域，特别涉及一种采用机器人的自动装盒系统，该系统由主机器人和从机器人相互配合，主机器人和从机器人中的一个从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置，另一个将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒，因此不需要考虑两个传送带之间的协调问题，从而能够大幅提高效率，且本发明创造有相邻工作组的主机器人之间进行信息交互，这样就不需要集中控制管理的上位机，也不存在单一上位机运算和通信负载过重而导致故障的问题，并且运算和通信过程分配更加合理，系统稳定性更高。

Description

一种采用机器人的自动装盒系统
技术领域
本发明创造涉及自动化机器人技术领域，特别涉及一种采用机器人的自动装盒系统。
背景技术
在包装过程中，不可避免的需要将待包装的产品放置到包装盒中(即进行装盒)，例如将月饼放入月饼盒中。传统的，需要由包装工人从传送带上抓取月饼并进行包装。然而，随着人力成本的提高，生产商越来越期望通过机器人来实现自动生产，尤其是在装盒这种劳动力密集型的行业中。
但是，当产品从生产设备的输出端传送出来后，其在传送带上的排列一般都比较凌乱，没有规律，大部分机器人难以直接从生产设备的输出端直接抓取产品并将产品进行装盒。为此，一般还是需要人工介入，在生产设备输出端对产品进行排列，装盒设备的自动化程度依然不高。
为此，随着图像识别设备的发展，业内希望通过对生产设备输出端的传送带上产品进行识别，从而使机器人能够从生产设备输出端的传送带上抓取产品并直接将产品放置到另一传输带包装盒中，然而，由于产品排列不规律，因此抓取产品的时间间隔也不等，因此另一传送带的传输速度需要进行控制，以使包装盒能够等待到机器人抓取到产品的时机。因此，这种装盒系统的自动装盒效率比较地下，影响了整体生产效率。
发明内容
本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够自动化程度高、生产效率高并且稳定性高的自动装盒系统。
发明思路：现有技术中，采用一台机器人从一个传送带中抓取产品并直接放置到另一传送带中，因此如果两个传送带上产品传送速度的必须保持高度的一致，但是传送带上产品间隔不一使得难以保持传送速度一致，进而导致装盒效率低下。为此，发明人想到，采用两台机器人来代替传统一台机器人专业，每台机器人分别应对一个传送带，两台机器人之间通过缓存装置来暂时的存放产品，这样就不需要考虑两个传送带之间的协调问题，从而能够大幅提高效率。但是，这也带来一个新的问题，由于装盒过程中进行需要多个装盒工位，每个工位都需要从一个传送带上抓取产品并将产品放置到另一个传送带上的包装盒中，即每个工位需要两台机器人，这使得一条生产线上存在较多的机器人，而传统的，这些机器人都需要分别与上位机进行连接，由上位机生产动作控制指令后分别控制这些机器人执行动作，因此，机器人的成倍增加无疑给上位机的运算资源和通信资源带来了巨大的压力，现有通信系统下容易出现通信故障，导致对机器人的控制出现失误，进而影响装盒质量，因此，发明人在上述的结构改进的基础上，也对系统的通信拓扑结构进行改进。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种采用机器人的自动装盒系统，包括第一传送装置和第二传送装置，至少包括两个工作组，每个工作组包括一个主机器人和至少一个从机器人，所述主机器人和从机器人中的一个从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置，另一个将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒，相邻工作组的主机器人之间进行信息交互，每个主机器人根据交互的信息生成动作控制指令，主机器人一方面根据动作控制指令执行动作，另一方面将动作控制指令发送至同一工作组的从机器人，以使从机器人执行相应动作。
其中，所述主机器人是从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置的抓取机器人，所述从机器人是将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒的放置机器人。
其中，所述抓取机器人包括抓取主机和视觉装置，所述视觉装置设置于第一传输装置，所述抓取主机是驱控一体化抓取主机。
其中，至少一个工作组包括两个放置机器人，所述抓取机器人和所述两个放置机器人和依次进行通信连接。
其中，所述缓存装置包括运送带和用于驱动运送带的伺服电机，所述伺服电机与所述抓取机器人通信连接。
其中，所述第一传送装置和第二传送装置平行布置，所述工作组设置于第一传送装置和第二传送装置之间。
本发明创造的有益效果：本发明创造由主机器人和从机器人相互配合，主机器人和从机器人中的一个从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置，另一个将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒，因此不需要考虑两个传送带之间的协调问题，从而能够大幅提高效率，进一步的，本发明创造的通信拓扑结构采用：相邻工作组的主机器人之间进行信息交互，每个主机器人根据交互的信息生成动作控制指令，主机器人一方面根据动作控制指令执行动作，另一方面将动作控制指令发送至同一工作组的从机器人，以使从机器人执行相应动作，这样就不需要集中控制管理的上位机，也不存在单一上位机运算和通信负载过重而导致故障的问题，并且运算和通信过程分配更加合理，系统稳定性更高。
附图说明
利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明创造一种采用机器人的自动装盒系统的结构示意图。
图2为本发明创造一种采用机器人的自动装盒系统的通信拓扑结构示意图。
在图1中包括有：
1——第一传送带、2——第二传送带、3——缓存装置、31——伺服电机、4——抓取机器人、41——视觉装置、5——放置机器人、6——产品、7——工作组。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
本发明创造一种采用机器人的自动装盒系统的具体实施方式，如图1所示，包括：包括第一传送带1、第二传送带2和两个工作组7。每个工作组7都包括一个缓存装置3和一个作为主机器人的抓取机器人4，抓取机器人4从第一传输带中抓取待装产品6并放置到缓存装置3，抓取机器人4包括抓取主机和视觉装置41，所述视觉装置41设置于第一传输带，所述抓取主机是驱控一体化抓取主机(delta机器人)。视觉装置41拍摄第一传送带1上的产品6图像信息，并将该图像信息传输给抓取主机。缓存装置3包括运送带和用于驱动运送带的伺服电机31，伺服电机31与所述抓取机器人4通信连接并根据抓取机器人4发出的控制指令驱动运送带。
其中一个工作组7包括两个放置机器人5，放置机器人5采用四轴机器人。这两个放置机器人5中的一个从该工作组7的缓存装置3中抓取产品6，并将产品6放置到第二传送带2中的包装盒(容置盒)中，另一个放置机器人5则从另一个送料装置中抓取另一类型的产品6并将产品6放置到包装盒中，设置两个放置机器人5是考虑到需要进行装如包装盒子的产品6可能并不是完成都有第一传送带1连接的生产设备生产的，例如月饼装盒过程中，除了装入月饼，还需要装入刀叉。这种情况下，另一个放置机器人5就能够从其他送料装置中抓取其他产品6并放入包装盒中。
另一个工作组7则仅包括一个放置机器人5，该放置机器人5则从该工作组7的缓存装置3中抓取产品6，并将产品6放置到第二传送带2中的包装盒中。
控制及通信方面，两个工作组7的抓取机器人4之间进行信息交互，抓取机器人4根据交互获得的信息(即相邻工作组7的运行情况)以及视觉装置41拍摄的图像信息来生成动作控制指令，抓取机器人4一方面根据动作控制指令执行动作以抓取产品6，另一方面将动作控制指令发送至同一工作组7的放置机器人5，以使放置机器人5执行匹配的动作，将产品6从缓存装置3中移动至第二传送带2上的包装盒中。
与现有技术相比，本技术不需要人工介入，自动化程度极高，而且不需要考虑两个传送带之间的协调关系，效率得到大幅提升，更为重要的是，本技术方案在控制和通信方面不需要集中控制管理的上位机，也不存在单一上位机运算和通信负载过重而导致故障的问题，并且运算和通信过程分配更加合理，系统稳定性更高。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种采用机器人的自动装盒系统，包括第一传送装置和第二传送装置，其特征在于：至少包括两个工作组，每个工作组包括一个主机器人和至少一个从机器人，所述主机器人和从机器人中的一个从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置，另一个将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒，相邻工作组的主机器人之间进行信息交互，每个主机器人根据交互的信息生成动作控制指令，主机器人一方面根据动作控制指令执行动作，另一方面将动作控制指令发送至同一工作组的从机器人，以使从机器人执行相应动作。
2.如权利要求1所述的一种采用机器人的自动装盒系统，其特征在于：所述主机器人是从第一传输装置中抓取待装产品并放置到缓存装置的抓取机器人，所述从机器人是将待装产品从缓存装置移置至第二传送装置上的容置盒的放置机器人。
3.如权利要求2所述的一种采用机器人的自动装盒系统，其特征在于：所述抓取机器人包括抓取主机和视觉装置，所述视觉装置设置于第一传输装置，所述抓取主机是驱控一体化抓取主机。
4.如权利要求2所述的一种采用机器人的自动装盒系统，其特征在于：至少一个工作组包括两个放置机器人，所述抓取机器人和所述两个放置机器人和依次进行通信连接。
5.如权利要求2所述的一种采用机器人的自动装盒系统，其特征在于：所述缓存装置包括运送带和用于驱动运送带的伺服电机，所述伺服电机与所述抓取机器人通信连接。
6.如权利要求1所述的一种采用机器人的自动装盒系统，其特征在于：所述第一传送装置和第二传送装置平行布置，所述工作组设置于第一传送装置和第二传送装置之间。
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