CN108082904A - 一种基于视觉的分拣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于视觉的分拣装置,包括基座;检测机构,其设置在所述基座上,所述检测机构用于检测餐具的位姿信息;搬运翻转机构,位于所述检测机构的下游,用于调整勺子的放置姿态;所述搬运翻转机构包括搬运单元和翻转单元,所述搬运单元用于搬运餐具;所述翻转单元包括驱动电机、旋转支座以及两个翻转组件;所述驱动电机与所述旋转支座驱动连接,所述旋转支座包括第一锥齿;所述翻转组件包括套筒轴、第二锥齿和第一吸盘。本发明分拣效率高,且不会对餐具造成再次污染。

Description

一种基于视觉的分拣装置

技术领域

[0001] 本发明涉及工业机器人技术领域,尤其是一种基于视觉的分拣装置。

背景技术

[0002] 随着科技的发展,机器人自动化技术已经逐渐扩展到了工业生产的各个领域,特 别是食品和药品行业,近几年来,机器人被大量用于食品和药品生产过程中的输送、分拣、 收集、包装、装箱以及码垛等操作,成为生产商降低成本、提供质量的有效途径。经过多年的 探索与进步,机器人在工业应用方面的技术日益成熟,其可靠性、工作效率以及可操性在不 断提高,在人工成本日益增加的前提下,引进机器人自动化技术可以减轻人工成本带来的 压力,利用现代科技提高企业竞争力。

[0003] 传统技术中,餐具经过自动清洗、干燥和消毒后,依然使用人工分拣,人工操作对 已消毒的餐具造成再次污染,进而影响餐具的卫生质量。

发明内容

[0004] 本发明提供一种基于视觉的分拣装置,旨在解决现有技术中,人工分拣对消毒后 的餐具造成再次污染的技术问题。

[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术措施:

[0006] —种基于视觉的分拣装置,包括

[0007] 基座;

[0008] 检测机构,其设置在所述基座上,所述检测机构用于检测餐具的位姿信息;

[0009] 搬运翻转机构,位于所述检测机构的下游,用于调整勺子的放置姿态;所述搬运翻 转机构包括搬运单元和翻转单元,所述搬运单元用于搬运餐具;

[0010] 所述翻转单元包括驱动电机、旋转支座以及两个翻转组件;所述驱动电机与所述 旋转支座驱动连接,所述旋转支座包括第一锥齿;所述翻转组件包括套筒轴、第二锥齿和第 一吸盘,所述第二锥齿设在所述套筒轴的一端,所述第二锥齿与所述第一锥齿啮合;所述第 一吸盘设在所述套筒轴上,所述第一吸盘的轴线垂直与所述套筒轴的中轴线;两个所述翻 转组件相向设置,且分别位于所述旋转支座的两侧;两个所述翻转组件的第一吸盘分别朝 向相反方向。

[0011] 作为进一步改进的,所述翻转组件进一步包括支撑件,所述支撑件设置于所述旋 转支座上,所述套筒轴穿过所述支撑件且与所述支撑件转动连接。

[0012] 作为进一步改进的,所述驱动电机的输出轴设置有主动轮,所述旋转支座固定设 置有从动轮,所述主动轮与所述从动轮皮带连接。

[0013] 作为进一步改进的,所述驱动电机具有输出轴的一端设置有第一安装板,所述第 一安装板设置有连接轴,所述连接轴一端与所述安装板固定连接,另一端与所述从动轮转 动连接。

[0014] 作为进一步改进的,所述连接轴与所述从动轮之间套设有轴承,所述轴承外圈与 所述从动轮固定连接。

[0015]作为进一步改进的,所述检测机构包括安装支架以及设置于所述安装支架上的工 业相机,所述工业相机正对所述基座设置。

[0016]作为进一步改进的,所述安装支架上设置有遮光玻璃。

[0017]作为进一步改进的,所述搬运单元包括支撑架以及设置于所述支撑架上的机器 手,所述机器手上设置有第二吸盘。

[0018]与现有技术相比较,本发明具有以下优点:

[0019] 1、本发明一种基于视觉的分拣装置中采用检测机构与搬运翻转机构相配合,检测 机构检测餐具的放置姿态,搬运翻转机构根据检测机构的检测结果对餐具进行相应的分拣 和调整姿态,分拣过程高效可靠,且不会对餐具造成再次污染。

[0020] 2、本发明一种基于视觉的分拣装置中采用翻转单元的结构设计,驱动电机驱动旋 转支座旋转,进而带动翻转组件的翻转,两个翻转组件的位置和功能能够互换,增加了翻转 单元结构的稳定性,缩短了翻转单元的旋转角度,从而更快的完成翻转操作。

附图说明

[0021]附图1是本发明一种基于视觉的分拣装置结构示意图;

[0022]附图2是附图1中搬运翻转机构的结构示意图;

[0023]附图3是附图1中翻转单元的结构示意图。

[0024] 主要元件符号说明

[0025]基座100、检测机构2〇0、搬运翻转机构300、搬运单元310、翻转单元320、支撑架 311、机器手312、第二吸盘313、驱动电机321、旋转支座322、第一锥齿322-A、翻转组件323、 套筒轴323_A、第二锥齿323_B、第一吸盘323_C、支撑件323-D、主动轮324、从动轮325、皮带 326、第一安装板327、连接轴328。

具体实施方式

[0026]为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施 方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实 施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领 域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明 保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要 求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式, 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本 发明保护的范围。

[0027]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基 于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示 所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本 发明的限制。

[0028]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上, 除非另有明确具体的限定。

[0029] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等 术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连 接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0030] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:

[0031] 请参考图1,实施例中,一种基于视觉的分拣装置,包括基座100、检测机构200和搬 运翻转机构300,所述分拣装置进一步包括处理单元(图中未示出),所述处理单元分别与所 述检测机构200和所述搬运翻转机构300电连接。所述基座100上设置有输送带用于输送餐 具,所述检测机构200设置在所述基座100上,所述检测机构200用于检测餐具的位姿信息; 所述位姿信息包括位置信息以及姿态信息,所述检测机构200获得餐具相对于所述搬运翻 转机构300的位置信息以及餐具的姿态信息。所述检测机构200获取餐具的位置及姿态信息 并发送至所述处理单元,所述处理单元根据所述检测机构200发送的位姿信息获得所述餐 具的放置姿态,并判断所述餐具的姿态信息是否需要翻转,且控制所述搬运翻转机构300对 所述餐具进行相应的姿态调整。

[0032] 请参考图1-2,实施例中,所述搬运翻转机构300位于所述检测机构200的下游,用 于调整勺子的放置姿态;所述搬运翻转机构300包括搬运单元310和翻转单元320,所述搬运 单元310用于搬运餐具;所述搬运单元310包括支撑架311以及设置于所述支撑架311上的机 器手312,所述机器手312上设置有第二吸盘313。所述处理单元根据所述餐具的位姿信息控 制所述机器手312工作,如果所述餐具需要翻转姿态,所述机器手312利用所述第二吸盘313 抓取所述餐具,并将其放至所述翻转单元320上,进行姿态翻转。本实施例中,所述机器手 312采用蜘蛛机器人,可以实现快捷的多角度搬运餐具,搬运效率高。

[0033] 请参考图3,实施例中,所述翻转单元320包括驱动电机321、旋转支座322以及两个 翻转组件323;所述驱动电机321与所述旋转支座322驱动连接,所述旋转支座322包括第一 锥齿322-A;所述翻转组件323包括套筒轴323-A、第二锥齿323-B和第一吸盘323-C,所述第 二锥齿323-B设在所述套筒轴323-A的一端,所述第二锥齿323-B与所述第一锥齿322-A啮 合;所述第一吸盘323-C设在所述套筒轴323-A上,所述第一吸盘323-C的轴线垂直与所述套 筒轴323-A的中轴线;两个所述翻转组件323相向设置,且分别位于所述旋转支座322的两 侧;两个所述翻转组件323的第一吸盘323-C分别朝向相反方向。

[0034] 在实际使用中,在准备进行翻转时,两个所述翻转组件323之一靠近所述基座100 设置,且靠近所述基座100设置的所述翻转组件323的第一吸盘323-C朝向所述基座100设 置。所述搬运单元310将餐具搬运至远离所述基座1〇〇的所述翻转组件323上的第一吸盘 323-C,所述处理单元控制所述驱动电机321驱动所述旋转支座322旋转180°,所述翻转组件 323随之在竖直方向上旋转180°,实现两个所述翻转组件323的位置以及朝向的互换,带有 餐具的所述第一吸盘323-C由远离所述基座1〇〇的位置和背向所述基座1〇〇转变为靠近所述 基座100且朝向所述基座100,所述餐具随着所述翻转组件323的转动而进行翻转,达到翻转 餐具的姿态的目的。

[0035] 实施例中,所述翻转组件3¾进一步包括支撑件323_D,所述支撑件323_D用于支撑 所述翻转组件323,使所述翻转组件323能够更平稳的进行翻转。所述支撑件323_D设置于所 述旋转支座322上,所述套筒轴323-A穿过所述支撑件323-D且与所述支撑件323-D转动连 接。所述支撑件323-D与所述套筒轴323-A之间套设有第一轴承(图中未示出),减小所述套 筒轴323-A与所述支撑件323_D之间的摩擦力,使得所述翻转组件323的翻转顺滑。

[0036] 实施例中,所述驱动电机321的输出轴设置有主动轮324,所述旋转支座322固定设 置有从动轮325,所述主动轮324与所述从动轮325皮带326连接。所述驱动电机321通过所述 皮带326驱动所述旋转支座322旋转。

[0037] 实施例中,所述驱动电机321具有输出轴的一端设置有第一安装板327,所述第一 安装板327设置有连接轴328,所述连接轴328—端与所述安装板固定连接,另一端与所述从 动轮325转动连接。所述连接轴328与所述从动轮325之间套设有第二轴承(图中未示出),所 述第二轴承外圈与所述从动轮325固定连接。所述连接轴3狀的设置使得所述旋转支座322 的旋转更加稳定,且所述连接轴328与所述从动轮325之间设置有第二轴承,减小了所述连 接轴328与所述从动轮325之间的摩擦力,进一步使得所述旋转支座322的旋转更加平滑,增 强所述旋转支座322的稳定性。

[0038] 实施例中,所述检测机构200包括安装支架以及设置于所述安装支架上的工业相 机,所述工业相机摄像头朝下正对所述基座1〇〇设置。所述工业相机获取所述餐具的位姿信 息,并发送至所述处理单元处理分析。为了得到更好的拍摄效果,本实施例中,所述安装支 架上设置有遮光玻璃。

[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1. 一种基于视觉的分拣装置,其特征在于:包括 基座; 检测机构,其设置在所述基座上,所述检测机构用于检测餐具的位姿信息; 搬运翻转机构,位于所述检测机构的下游,用于调整勺子的放置姿态;所述搬运翻转机 构包括搬运单元和翻转单元,所述搬运单元用于搬运餐具; 所述翻转单元包括驱动电机、旋转支座以及两个翻转组件;所述驱动电机与所述旋转 支座驱动连接,所述旋转支座包括第一锥齿;所述翻转组件包括套筒轴、第二锥齿和第一吸 盘,所述第二锥齿设在所述套筒轴的一端,所述第二锥齿与所述第一锥齿啮合;所述第一吸 盘设在所述套筒轴上,所述第一吸盘的轴线垂直与所述套筒轴的中轴线;两个所述翻转组 件相向设置,且分别位于所述旋转支座的两侧;两个所述翻转组件的第一吸盘分别朝向相 反方向。
2. 根据权利要求1所述的分拣装置,其特征在于,所述翻转组件进一步包括支撑件,所 述支撑件设置于所述旋转支座上,所述套筒轴穿过所述支撑件且与所述支撑件转动连接。
3. 根据权利要求1所述的分拣装置,其特征在于,所述驱动电机的输出轴设置有主动 轮,所述旋转支座固定设置有从动轮,所述主动轮与所述从动轮皮带连接。
4. 根据权利要求3所述的分拣装置,其特征在于,所述驱动电机具有输出轴的一端设置 有第一安装板,所述第一安装板设置有连接轴,所述连接轴一端与所述安装板固定连接,另 一端与所述从动轮转动连接。
5. 根据权利要求4所述的分拣装置,其特征在于,所述连接轴与所述从动轮之间套设有 轴承,所述轴承外圈与所述从动轮固定连接。
6. 根据权利要求1所述的分拣装置,其特征在于,所述检测机构包括安装支架以及设置 于所述安装支架上的工业相机,所述工业相机正对所述基座设置。
7. 根据权利要求6所述的分拣装置,其特征在于,所述安装支架上设置有遮光玻璃。
8. 根据权利要求1所述的分拣装置,其特征在于,所述搬运单元包括支撑架以及设置于 所述支撑架上的机器手,所述机器手上设置有第二吸盘。
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