CN107161392B - 自动检测、抓取衣服装箱系统及其衣服装箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动检测、抓取衣服装箱系统，包括机箱、安装在机箱内的传送机构、架设在传送机构上的暗箱、以及安装在传送机构上方的抓取机构；传送机构包括传送带，传送带的下方安装有发光体，该发光体发光时，在传送带的表面形成一亮区；暗箱的下端为开口设置，暗箱的开口处与亮区对应，暗箱上设置有传感器及视觉系统以对所述传送带的亮区进行检测，视觉系统上安装有视觉偏光镜。本发明的自动检测、抓取衣服装箱系统实现了快速、准确衣服抓取衣服装箱效果。本发明还涉及一种自动检测、抓取衣服装箱系统的使用方法。

Description

自动检测、抓取衣服装箱系统及其衣服装箱方法

技术领域

本发明涉及衣服制造领域，特别是涉及一种自动检测、抓取衣服装箱系统及其衣服装箱方法。

背景技术

制衣厂批量生产衣服后，需要根据客户的要求，对不同尺寸大小的衣服按照一定的比例进行装箱处理，然后封箱，出仓。

传统的衣服装箱都是人工进行，按照客户的比例要求，将不同尺寸大小的衣服分类整理摆放在桌面上，然后再进行装箱工序，存在着人工成本高、占用场地大、生产效率低、易损伤衣服的缺点，且目前现有的抓取机构由于对衣服位置定位不准，导致抓取不稳，影响工作效率，且容易出错。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种自动检测、抓取衣服装箱系统及其衣服装箱方法，能自动检测衣服的中心位置，然后对衣服进行准确的抓取装箱。

一种自动检测、抓取衣服装箱系统，包括机箱、安装在所述机箱内的传送机构、架设在所述传送机构上的暗箱、以及安装在所述传送机构上方的抓取机构；所述传送机构包括传送带，所述传送带的下方安装有发光体；该发光体发光时，在所述传送带的表面形成一亮区；所述暗箱的下端为开口设置，所述暗箱的开口处与所述亮区对应，所述暗箱上设置有传感器及视觉系统以对所述传送带的亮区进行检测，所述视觉系统上安装有视觉偏光镜。

上述的自动检测、抓取衣服装箱系统通过设置暗箱和发光体，利用背光效应，使得衣服的表面与亮区形成明显的明暗对比，使得视觉系统可以识别衣服的轮廓；通过传感器对衣服厚度的确定及视觉系统和背光效应的结合，无论衣服的外形、大小、厚度、颜色、印花、如何变化，系统都可以计算出衣服的厚度、中心位置、以及在传送带上的角度等信息，以便抓取机构可以准确抓取衣服，减少由于抓取机构不能准确抓取衣服而使衣服掉落的现象，减少出错率，提高工作效率，实现快速、准确衣服抓取衣服装箱效果；视觉偏光镜与暗箱的配合使用解决了由于衣服胶带表面反光而导致视觉系统检测数据不准确的问题。

在其中一个实施例中，所述传送带由导光材质构成。

在其中一个实施例中，所述机箱的相对两侧分别设有进料口、出料口；所述传感器位于所述暗箱的下端且靠近所述进料口的一侧。

在其中一个实施例中，所述发光体位于所述传送带靠近所述进料口一端的下方，所述发光体为LED灯。

在其中一个实施例中，所述暗箱上还设置有固定杆，所述固定杆穿设于所述暗箱的上端部，所述固定杆的两端固定于所述机箱的相对两侧，所述视觉系统安装在所述固定杆对应所述暗箱内的部位上。

在其中一个实施例中，所述抓取机构包括一基座、安装在所述基座上的若干旋转杆、连接所述旋转杆的调节杆、安装在各所述调节杆下端的吸附组件，所述吸附组件的下端安装有若干吸盘。

在其中一个实施例中，所述机箱的上端设置有挂杆组件，所述挂杆组件与所述基座固定连接，所述抓取机构悬挂于挂杆组件的下方。

在其中一个实施例中，所述暗箱的横截面为矩形设置，所述暗箱的四角下端向下延伸有架脚，所述暗箱两侧的架脚分别架设在所述机架的两侧；所述暗箱的下端与所述传送带表面有一定的间距；所述暗箱呈上端部窄下端部宽设置。

一种自动检测、抓取衣服装箱系统的衣服装箱方法，包括以下步骤：

a.提供一种自动检测、抓取衣服装箱系统，包括一机箱、安装在所述机箱内的传送机构、架设在所述传送机构上的暗箱、以及安装在所述传送机构上方的抓取机构；所述机箱上设有进料口；所述传送机构包括传送带，所述传送带靠近所述进料口一端的下方安装有发光体，所述发光体发光时，在所述传送带表面形成一亮区；所述暗箱上设置有传感器及视觉系统；

b.衣服从所述进料口进入到所述传送带上；

c.当所述传感器检测到衣服的进入时，所述传感器将信号发送给视觉系统；同时计算衣服的厚度值，然后将厚度值信息发送给所述抓取机构；

d.所述视觉系统接收到传感器发送过来的信号后，等到衣服完全进入所述亮区，对衣服进行拍照，衣服在所述亮区处时，从传送带上方看所述亮区处的衣服，因为背光效果，衣服的表面与所述亮区形成明显的明暗对比，同时视觉系统会对衣服照片进行二值化处理，使得衣服的颜色变成黑色，所述亮区为白色；所述视觉系统根据衣服黑色面积，确定黑色部分的区域，由白色区域到黑色区域查找，找到衣服的边侧，计算衣服的尺寸大小及衣服与所述传送带传动方向的夹角，即确定衣服在所述传送带上的坐标位置、以及衣服相对所述传送带传动方向的偏差角；然后视觉系统将上述信息发送给抓取机构；

e.当所述抓取机构收到所述传感器发送过来的衣服厚度值信息和所述视觉系统发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及所述传送带上的角度等信息时，抓取机构对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

在其中一个实施例中，所述抓取机构包括一基座、安装在所述基座上的若干旋转杆、连接所述旋转杆的调节杆、安装在各所述调节杆下端的吸附组件，所述吸附组件下端安装有若干吸盘；上述步骤e中，当所述抓取机构收到所述传感器发送过来的衣服厚度值信息和所述视觉系统发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及所述传送带上的角度等信息时，系统驱动所述旋转杆、所述调节杆及所述吸附组件快速自动调节抓取高度和调整抓取角度，由所述吸盘对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施方式的自动检测、抓取衣服装箱系统的立体图；

图2为图1的自动检测、抓取衣服装箱系统的暗箱和传送机构的组装立体图；

图3为图2的自动检测、抓取衣服装箱系统的暗箱的立体图；

图4为图1的自动检测、抓取衣服装箱系统的抓取机构的立体图；

附图中各标号的含义为：

机箱-10，支脚-11，固定块-12，进料口-13，出料口-14，挂杆组件-15；

传送机构-20，机架-21，传送带-22，亮区-23；

暗箱-30，架脚-31，传感器-32，固定杆-33，视觉系统-34；

抓取机构-40，基座-41，旋转杆-42，调节杆-43，吸附组件-44，吸盘-45。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参考图1至图4，为本发明一较佳实施方式的自动检测、抓取衣服装箱系统，包括一机箱10、安装在机箱10内的传送机构20、架设在传送机构20上的暗箱30、以及安装在传送机构20上方的抓取机构40。

机箱10为矩形体设置，机箱10的四角设置有支脚11，各支脚的下端安装有固定块12，固定块12与地面固定连接，具体地，固定块12通过螺栓方式与地面固定，避免设备在工作时，产生摇晃不稳的现象。机箱10的相对两侧分别设有进料口13、出料口14；机箱10的相对两侧安装有透明材质的隔离板，便于观察机箱10内的工作状态。机箱10的上端设置有挂杆组件15，用于悬挂安装抓取机构40。

传送机构20位于机箱10内的中下位置，机箱10对应传送机构20的两侧安装有传送装置，该传送装置供运输用于装衣服的箱子。传送机构20包括机架21及套设在机架21上的传送带22，传送带22由导光材质构成，具有良好的导光性；传送带22靠近进料口13一端的下方安装有发光体，该发光体为恒压恒流的LED灯，LED灯发光时，在传送带22的表面形成一亮区23，衣服在亮区23处时，从传送带22上方看亮区23处的衣服，因为背光效果，衣服的表面与亮区23形成明显的明暗对比。

暗箱30的横截面为矩形设置，暗箱30的四角的下端向下延伸有架脚31，暗箱两侧的架脚31分别架设在机架21的两侧，即横跨传送带22，暗箱30位于传送带22的上方，且暗箱30的下端与传送带表面22有一定的间距，供衣服进出；暗箱30呈上端部窄下端部宽设置，且暗箱30的下端为开口设置，暗箱30的开口处与传送带22上的亮区23对应；暗箱30的作用就是阻止外界的光线进入亮区23，影响衣服在亮区23处的背光效果。暗箱上设置有传感器32、固定杆33、以及安装在固定杆333上的视觉系统34；传感器32位于的暗箱30的下端且靠近进料口13的一侧，当衣服从进料口13进入传送带22上时，传感器32会检测到衣服的进入，然后将信号发送给视觉系统34，同时计算衣服的厚度值，然后将厚度值信息发送给抓取机构40。固定杆33穿设于暗箱30的上端部，固定杆33的两端固定于机箱10的相对两侧；视觉系统34安装在固定杆33对应暗箱30内的部位上，即视觉系统34位于暗箱30内的上端部；视觉系统34接收到传感器32发送过来的信号后，等到衣服完全进入亮区23，对衣服进行拍照，视觉系统34会对衣服照片进行二值化处理，使得衣服的颜色变成黑色，亮区23为白色，视觉系统34根据衣服黑色面积，确定黑色部分的区域，由白色区域到黑色区域查找，找到衣服的边侧，计算衣服的尺寸大小及衣服与传送带22传动方向的夹角，即确定衣服在传送带22上的坐标位置、以及衣服相对传送带22传动方向的偏差角；然后视觉系统34将上述信息发送给抓取机构40，抓取机构40根据视觉系统34发过来的信息，确定衣服的中心位置，然后进行准确的抓取；视觉系统34上安装有视觉偏光镜，所以视觉偏光镜与暗箱30的配合使用解决了由于衣服胶带表面反光而导致视觉系统检测数据不准确的问题。背光效果使得视觉系统可以识别衣服轮廓；通过传感器32对衣服厚度的确定及视觉系统34和背光效应的结合，无论衣服的外形、大小、厚度、颜色、印花、如何变化，系统都可以计算出衣服的厚度、中心位置、以及在传送带22上的角度等信息，以便抓取机构40可以准确抓取衣服，减少由于抓取机构40不能准确抓取衣服而使衣服掉落的现象，提高了工作效率。

抓取机构40包括一基座41、安装在基座41上的若干旋转杆42、连接该旋转杆42的调节杆43、安装在各调节杆43下端的吸附组件44。基座41与挂杆组件15固定连接，将该抓取机构40悬挂于挂杆组件15的下方；吸附组件44下端安装有若干吸盘45，用于吸附衣服，将衣服装入准备好的箱子中，具体地，吸盘45吸附衣服包装的表面，移动到箱子上方，然后吸盘放气，衣服脱离吸盘，掉落至箱子中。当抓取机构40收到传感器32发送过来的衣服厚度值信息和视觉系统34的相关的信息时，系统驱动旋转杆42、调节杆43及吸附组件44快速自动调节抓取高度和调整抓取角度，由吸盘45对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

为了实现自动化控制，该自动检测、抓取衣服装箱系统上还包括用于控制传感器32、视觉系统34及抓取机构40工作的编程软件控制系统。

自动检测、抓取衣服装箱系统的衣服装箱方法步骤：

1.提供一种自动检测、抓取衣服装箱系统，包括一机箱10、安装在机箱10内的传送机构20、架设在传送机构20上的暗箱30、以及安装在传送机构20上方的抓取机构40；机箱10上设有进料口13；传送机构20包括传送带22，传送带22靠近进料口13一端的下方安装有发光体，发光体发光时，在传送带22表面形成一亮区23；暗箱上设置有传感器32及视觉系统34，抓取机构40包括一基座41、安装在基座41上的若干旋转杆42、连接该旋转杆42的调节杆43、安装在各调节杆43下端的吸附组件44，吸附组件44下端安装有若干吸盘45。

2.衣服从进料口13进入到传送带22上；

3.当传感器32检测到衣服的进入时，传感器32将信号发送给视觉系统34；同时计算衣服的厚度值，然后将厚度值信息发送给抓取机构40；

4.视觉系统34接收到传感器32发送过来的信号后，等到衣服完全进入亮区23，对衣服进行拍照，衣服在亮区23处时，从传送带22上方看亮区23处的衣服，因为背光效果，衣服的表面与亮区23形成明显的明暗对比，同时视觉系统34会对衣服照片进行二值化处理，使得衣服的颜色变成黑色，亮区23为白色；视觉系统34根据衣服黑色面积，确定黑色部分的区域，由白色区域到黑色区域查找，找到衣服的边侧，计算衣服的尺寸大小及衣服与传送带22传动方向的夹角，即确定衣服在传送带22上的坐标位置、以及衣服相对传送带22传动方向的偏差角；然后视觉系统34将上述信息发送给抓取机构40。

5.当抓取机构40收到传感器32发送过来的衣服厚度值信息和视觉系统34发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及传送带22上的角度等信息时，系统驱动旋转杆42、调节杆43及吸附组件44快速自动调节抓取高度和调整抓取角度，由吸盘45对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入箱子中，一个工作流程完成。

本发明通过设置暗箱30和发光体，利用背光效应，使得衣服的表面与亮区23形成明显的明暗对比，使得视觉系统34可以识别衣服的轮廓；通过设置传感器32、视觉系统34及抓取机构40，通过传感器32对衣服厚度的确定及视觉系统34和背光效应的结合，无论衣服的外形、大小、厚度、颜色、印花、如何变化，系统都可以计算出衣服的厚度、中心位置、以及在传送带22上的角度等信息，以便抓取机构40可以准确抓取衣服，减少由于抓取机构40不能准确抓取衣服而使衣服掉落的现象，减少了出错率，提高了工作效率，实现快速、准确抓取衣服装箱效果；视觉系统34上还安装有视觉偏光镜，所以视觉偏光镜与暗箱30的配合使用解决了由于衣服胶带表面反光而导致视觉系统检测数据不准确的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于，包括机箱、安装在所述机箱内的传送机构、架设在所述传送机构上的暗箱、以及安装在所述传送机构上方的抓取机构；所述传送机构包括机架及套设在所述机架上的传送带，所述传送带的下方安装有发光体；所述机箱的相对两侧分别设有进料口、出料口，所述发光体位于所述传送带靠近所述进料口一端的下方；该发光体发光时，在所述传送带的表面形成一亮区；所述暗箱的下端为开口设置，所述暗箱的开口处与所述亮区对应，所述暗箱上设置有传感器及视觉系统以对所述传送带的亮区进行检测，所述视觉系统上安装有视觉偏光镜；其中，所述暗箱上还设置有固定杆，所述固定杆穿设于所述暗箱的上端部，所述视觉系统安装在所述固定杆对应所述暗箱内的部位上；

其中，所述传感器用于当检测到衣服的进入时，将信号发送给视觉系统；同时计算衣服的厚度值；

所述视觉系统用于在接收到所述传感器发送过来的信号后，等到衣服完全进入所述亮区，对衣服进行拍照，并对衣服照片进行二值化处理，使得在衣服照片中衣服的颜色变成黑色，所述亮区为白色；所述视觉系统还用于根据衣服照片中衣服黑色面积，确定黑色部分的区域，由白色区域到黑色区域查找，找到衣服的边侧，计算衣服的尺寸大小及衣服与所述传送带传动方向的夹角，即确定衣服在所述传送带上的坐标位置、以及衣服相对所述传送带传动方向的偏差角；

所述抓取机构用于根据所述传感器发送过来的衣服厚度值信息和所述视觉系统发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及衣服与所述传送带传动方向的夹角，对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

2.根据权利要求1所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述传送带由导光材质构成。

3.根据权利要求1所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述传感器位于所述暗箱的下端且靠近所述进料口的一侧。

4.根据权利要求3所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述发光体为LED灯。

5.根据权利要求1所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述固定杆的两端固定于所述机箱的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述抓取机构包括一基座、安装在所述基座上的若干旋转杆、连接所述旋转杆的调节杆、安装在各所述调节杆下端的吸附组件，所述吸附组件的下端安装有若干吸盘。

7.根据权利要求6所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述机箱的上端设置有挂杆组件，所述挂杆组件与所述基座固定连接，所述抓取机构悬挂于挂杆组件的下方。

8.根据权利要求7所述的自动检测、抓取衣服装箱系统，其特征在于：所述暗箱的横截面为矩形设置，所述暗箱的四角下端向下延伸有架脚，所述暗箱两侧的架脚分别架设在所述机架的两侧；所述暗箱的下端与所述传送带表面有一定的间距；所述暗箱呈上端部窄下端部宽设置。

9.一种自动检测、抓取衣服装箱系统的衣服装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

a．提供一种自动检测、抓取衣服装箱系统，包括一机箱、安装在所述机箱内的传送机构、架设在所述传送机构上的暗箱、以及安装在所述传送机构上方的抓取机构；所述机箱上设有进料口；所述传送机构包括传送带，所述传送带靠近所述进料口一端的下方安装有发光体，所述发光体发光时，在所述传送带表面形成一亮区；所述暗箱上设置有传感器及视觉系统；

b.衣服从所述进料口进入到所述传送带上；

c. 当所述传感器检测到衣服的进入时，所述传感器将信号发送给视觉系统；同时计算衣服的厚度值，然后将厚度值信息发送给所述抓取机构；

d. 所述视觉系统接收到传感器发送过来的信号后，等到衣服完全进入所述亮区，对衣服进行拍照，衣服在所述亮区处时，从传送带上方看所述亮区处的衣服，因为背光效果，衣服的表面与所述亮区形成明显的明暗对比，同时视觉系统会对衣服照片进行二值化处理，使得衣服的颜色变成黑色，所述亮区为白色；所述视觉系统根据衣服黑色面积，确定黑色部分的区域，由白色区域到黑色区域查找，找到衣服的边侧，计算衣服的尺寸大小及衣服与所述传送带传动方向的夹角，即确定衣服在所述传送带上的坐标位置、以及衣服相对所述传送带传动方向的偏差角；然后视觉系统将上述信息发送给抓取机构；

e.当所述抓取机构收到所述传感器发送过来的衣服厚度值信息和所述视觉系统发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及衣服与所述传送带传动方向的夹角时，抓取机构对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

10.根据权利要求9所述的自动检测、抓取衣服装箱系统的衣服装箱方法，其特征在于：所述抓取机构包括一基座、安装在所述基座上的若干旋转杆、连接所述旋转杆的调节杆、安装在各所述调节杆下端的吸附组件，所述吸附组件下端安装有若干吸盘；上述步骤e中，当所述抓取机构收到所述传感器发送过来的衣服厚度值信息和所述视觉系统发送过来的衣服尺寸大小、中心位置、以及衣服与所述传送带传动方向的夹角时，系统驱动所述旋转杆、所述调节杆及所述吸附组件快速自动调节抓取高度和调整抓取角度，由所述吸盘对衣服进行准确的吸附抓取，将衣服装入准备好的箱子中。

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