CN108296178A - 水管接头分拣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水管接头分拣方法,采用视觉系统和机器人分拣系统相配合,由视觉系统识别水管接头的类型,然后机器人分拣系统根据视觉系统的识别结果拾取目标类型的水管接头。本发明的水管接头分拣方法,通过设置视觉系统和机器人分拣系统相配合,可以很方便对水管接头进行分拣,提高分拣工作效率,进而可以提高水管接头的贴标生产效率,也提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明属于水管接头生产工艺技术领域,具体地说,本发明涉及一种水管接头分拣方法。
背景技术
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:对水管接头粘贴标签时,传统技术采用人工方式对水管接头进行分拣,以挑选出需要粘贴标签的水管接头,但是这种方式工作效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种水管接头分拣方法,目的是提高水管接头分拣工作效率。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:水管接头分拣方法,采用视觉系统和机器人分拣系统相配合,由视觉系统识别水管接头的类型,然后机器人分拣系统根据视觉系统的识别结果拾取目标类型的水管接头。
所述机器人分拣系统包括分拣机器人和设置于分拣机器人上且用于吸附水管接头的末端执行器。
所述分拣机器人为并联机器人。
所述分拣机器人包括静平台、动平台、设置于静平台上的驱动模块以及与驱动模块和动平台连接的运动支链,驱动模块设置三个,各个驱动模块分别通过一个运动支链与动平台连接。
所述动平台包括与所述运动支链铰接的拉杆支架和设置于拉杆支架上且与所述末端执行器连接的连接轴。
所述末端执行器包括与所述分拣机器人连接的安装座、设置于安装座上的旋转气缸、与旋转气缸连接且可旋转的旋转杆和设置于旋转杆上的拾取工具,拾取工具为吸盘。
所述旋转杆的旋转中心线与所述安装座的旋转中心线相垂直。
所述视觉系统包括暗箱和设置于暗箱中的工业相机,暗箱的底部具有让水管接头通过的通道。
本发明的水管接头分拣方法,通过设置视觉系统和机器人分拣系统相配合,可以很方便对水管接头进行分拣,提高分拣工作效率,进而可以提高水管接头的贴标生产效率,也提高了产品质量。
附图说明
本说明书包括以下附图,所示内容分别是:
图1是水管接头贴标生产线的结构示意图;
图2是水管接头贴标生产线的局部结构示意图;
图3是视觉系统与上料输送线的装配示意图;
图4是机器人分拣系统的结构示意图;
图5是分拣机器人的结构示意图;
图6是末端执行器的结构示意图;
图7是上料输送系统的结构示意图;
图中标记为:1、储料仓;2、提升机;3、上料输送系统;301、上料输送线;302、挡板;303、转线通道;304、排料输送线;305、排料通道;4、机器人分拣系统;401、静平台;402、拉杆支架;403、驱动模块;404、主动臂;405、从动臂;406、连接轴;407、传动轴;408、驱动电机;409、安装座;410、旋转气缸;411、旋转杆;412、拾取工具;413、机架;5、视觉系统;501、暗箱;502、工业相机;6、贴标机;7、皮带输送机构。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
如图1所示,为具有本发明机器人分拣系统的水管接头贴标生产线,其包括上料系统、用于识别水管接头的类型的视觉系统5、本发明的机器人分拣系统4、用于将水管接头依次输送至视觉系统5和机器人分拣系统4处的上料输送系统3以及贴标机6。本发明的机器人分拣系统4根据视觉系统5的识别结果拾取目标类型的水管接头,贴标机6对目标类型的水管接头进行贴标,完成整个贴标工作。
具体地说,水管接头为弯管,水管接头分为两通弯管型和三通弯管型的两种,两通弯管型的水管接头具有两个接口,三通弯管型的水管接头具有三个接口。上料系统用于存放需贴标的多个水管接头,上料系统并用于将水管接头输送到上料输送系统3,然后由上料输送系统3将水管接头首先输送至视觉系统5处进行检测,然后由上料输送系统3将检测后的水管接头输送至机器人分拣系统4,机器人分拣系统4接收视觉系统5发送的信号,机器人分拣系统4拾取目标类型的水管接头,机器人分拣系统4并将拾取的水管接头输送到皮带输送机构7,再由皮带输送机构7将水管接头输送至贴标机6处,最后由贴标机6自动对水管接头进行贴标,完成水管接头的整个贴标工作。贴标机6的结构如同本领域技术人员所公知的那样,在此不再赘述。
如图1和图2所示,上料系统包括用于存放水管接头的储料仓1和用于将储料仓1中的水管接头提升到上料输送系统3的提升机2。储料仓1为顶部开口且内部中空的壳体结构,储料仓1用于存放需贴标的水管接头,储料仓1的顶面具有让水管接头通过的开口,储料仓1位于上料输送系统3的一端,提升机2用于将储料仓1中存放的水管接头向上输送至上料输送系统3。提升机2的结构如同本领域技术人员所公知的那样,在此不再赘述。
如图1至图3所示,视觉系统5包括暗箱501、光源和设置于暗箱501中的工业相机502,上料输送系统3位于工业相机502的下方,暗箱501的底部具有让水管接头通过的通道。暗箱501为内部中空的矩形箱体结构,工业相机502和光源固定设置于暗箱501的中空内腔中,光源是用来打光,光源发出的光线射向下方的水管接头,有利于获取清晰的图片,工业相机502为图像采集的装置,工业相机502拍摄水管接头的图片,完成图像采集。暗箱501的底面设有开口,该开口与暗箱501的中空内腔连通,上料输送系统3使水管接头从暗箱501的开口下方通过,暗箱501的开口下方为让水管接头通过的通道,使得工业相机502能够拍摄到水管接头。暗箱501的顶部和四周均为封闭状态,以遮挡光线,减少外界光照对拍摄的影响,有利于获取清晰的图片和图像处理。视觉系统5对采集的图像进行图像处理和分析后,识别出当前水管接头的类型,并将识别结果发送至机器人分拣系统4,机器人分拣系统4拾取上料输送系统3上的目标类型的水管接头(目标类型的水管接头是指需贴标的水管接头)并将水管接头输送至皮带输送机构7上,从而完成分拣工作。
如图1、图2、图4至图6所示,视觉系统5位于上料系统和本发明水管接头贴标生产线的机器人分拣系统4之间。本发明水管接头贴标生产线的机器人分拣系统包括机架413、分拣机器人和设置于分拣机器人上且用于吸附水管接头的末端执行器。机架413为固定设置,分拣机器人设置于机架413上,分拣机器人优选为并联机器人,灵活性高,能够实现水管接头的移动和按要求摆放。分拣机器人具有三维平动和一维转动四个自由度,分拣机器人主要包括静平台401、动平台、设置于静平台401上的驱动模块403以及与驱动模块403和动平台连接的运动支链,驱动模块403设置三个,各个驱动模块403分别通过一个运动支链与动平台连接。静平台401固定设置于机架413上,驱动模块403用于提供使运动支链运转的动力,驱动模块403是由伺服电机和与伺服电机连接的减速机组成,驱动模块403的伺服电机固定设置于静平台401上,减速机与运动支链连接,三个驱动模块403在静平台401上是以静平台401的中心呈周向均匀分布。运动支链包括主动臂404和从动臂405,主动臂404的一端与驱动模块403的减速机连接,主动臂404的另一端与从动臂405的上端铰接,从动臂405的下端与动平台铰接。驱动模块403运转时,能够带动主动臂404上下摆动,主动臂404在上下摆动时可带动从动臂405沿三维方向运动,进而带动动平台沿三维方向平动。
如图4至图6所示,动平台包括与运动支链铰接的拉杆支架402和设置于拉杆支架402上且与末端执行器连接的连接轴406。拉杆支架402与从动臂405的下端为铰接连接,三个从动臂405是以拉杆支架402的中心呈周向均匀分布。分拣机器人还包括设置于静平台401上的驱动电机408以及与驱动电机408和连接轴406连接的传动轴407,驱动电机408为固定设置于静平台401上,传动轴407位于静平台401和动平台之间,传动轴407的上端与驱动电机408的电机轴连接,传动轴407的下端与连接轴406连接,连接轴406位于动平台的中心处且连接轴406与拉杆支架402为同轴设置,末端执行器与连接轴406的下端固定连接且末端执行器位于拉杆支架402的下方,传动轴407将驱动电机408产生的动力传递至连接轴406,由连接轴406带动末端执行器进行旋转,实现一维旋转。
如图5和图6所示,末端执行器包括与分拣机器人连接的安装座409、设置于安装座409上的旋转气缸410、与旋转气缸410连接且可旋转的旋转杆411和设置于旋转杆411上的拾取工具412。安装座409与动平台的连接轴406固定连接,安装座409并位于动平台的下方,安装在相对于静平台401为可旋转的设置,安装座409的旋转中心线与驱动电机408的轴线为同一直线。旋转气缸410用于控制旋转杆411进行旋转,旋转气缸410为固定设置于安装座409上,旋转杆411与旋转气缸410的活塞杆固定连接且旋转杆411位于安装座409的一侧,旋转杆411相对于安装座409可旋转,旋转杆411相对于安装座409旋转时的旋转中心线与安装座409的旋转中心线相垂直。这种结构的末端执行器灵活性高,适应性强,有助于水管接头的拾取和水管接头的姿态的调整,使得水管接头在被放置在皮带输送机构7上时能够按要求进行摆放,确保水管接头位置准确,进而确保水管接头上的标签位置能够粘贴正确。
如图5和图6所示,拾取工具412优选为吸盘,拾取工具412与旋转杆411固定连接,拾取工具412并与外设的真空发生器连接,由真空发生器提供负压,以吸附上料输送机构上的水管接头,实现水管接头的拾取。采用吸盘作为拾取工具412,吸盘比较稳定,在高速工作时很少出现产品漏吸或者甩掉的情况,可靠性高,稳定性好,而且不会造成水管接头的损伤,还能适于多种型号的水管接头的拾取。
如图1至图3和图7所示,上料输送系统3包括用于将水管接头依次输送至视觉系统5和机器人分拣系统4处的上料输送线301、用于将水管接头从上料系统引导至上料输送线301上的上料通道、用于将未拾取的水管接头输送至上料系统的排料输送线304、用于将上料输送线301上未拾取的水管接头引导至排料输送线304的转线通道303和用于将排料输送线304上的水管接头引导至上料系统中的排料通道305。上料输送线301为皮带输送线,上料输送线301为水平设置,暗箱501位于上料输送线301的上方,上料系统位于上料输送线301的长度方向上的一端,贴标机6位于上料输送线301的长度方向上的另一端,提升机2将储料仓1中的水管接头提升到上料通道处,然后上料通道将水管接头引导至上料输送线301上,然后由上料输送线301将水管接头依次输送至视觉系统5和机器人分拣系统4处。上料通道位于上料系统和视觉系统5之间,上料通道并位于上料输送线301的输送皮带的顶面上方。上料通道是由两个相对设置的挡板302组成,两个挡板302与提升机2固定连接,两个挡板302的结构相同,两个挡板302位于上料输送线301的输送皮带的顶面上方,挡板302为水平设置且挡板302与上料输送线301的输送皮带的顶面之间的间隙较小,两个挡板302处于与上料输送线301的输送皮带的宽度方向相平行的同一直线上,上料输送线301的输送皮带的宽度方向为水平方向,视觉系统5的工业相机502位于上料输送线301的输送皮带的宽度方向上的中间位置的上方,上料通道用于将上料输送线301上的水管接头引导至上料输送线301的输送皮带的宽度方向上的中间位置,进而使得在上料输送线301将水管接头输送至视觉系统5处时水管接头正处于工业相机502的正下方,有利于工业相机502的拍摄,提高图像采集效果,确保识别结果的准确性。两个挡板302相配合形成的上料通道为两端开口且内部中空的结构,上料通道的一端开口朝向上料系统,以接收由上料系统输送的水管接头,上料通道的另一端开口朝向视觉系统5且该端开口位于上料输送线301的输送皮带的宽度方向上的中间位置。
如图1至图3和图7所示,排料输送线304为皮带输送线,排料输送线304的输送皮带为倾斜设置,排料输送线304的输送皮带的长度方向上的两端高度大小不同,排料输送线304的输送皮带的长度方向上的一端高度高、另一端高度低,排料输送线304的高度高的端部位于转线通道303的下方,排料通道305位于排料输送线304的高度低的端部(排料输送线304的高度高的端部的高度大于高度低的端部的高度)的下方,转线通道303和上料通道分别位于上料输送线301的两端,转线通道303并位于上料输送线301的下方。随着上料输送线301的运转,上料输送线301上的未被机器人分拣系统4拾取的水管接头会掉落至下方的转线通道303中,然后水管接头被转线通道303引导至排料输送线304上,排料输送线304将水管接头向上输送至排料通道305中,最后由排料通道305将水管接头引导至上料系统的储料仓1中,实现一次循环,并准备进行下一次贴标工作,最终可实现不间断的分拣贴标。
如图1至图3和图7所示,作为优选的,转线通道303为倾斜设置,转线通道303为朝向下方的排料输送线304倾斜延伸,以使水管接头能够自行滑落至排料输送线304上,从而可以提高工作效率。排料通道305也为倾斜设置,排料通道305为朝向下方的储料仓1倾斜延伸,以使水管接头能够自行滑落至储料仓1中,从而可以提高工作效率。
本发明还提供了一种水管接头分拣方法,采用上述结构的视觉系统和机器人分拣系统相配合,由视觉系统识别水管接头的类型,然后机器人分拣系统根据视觉系统的识别结果拾取目标类型的水管接头,机器人分拣系统并将拾取的水管接头摆放在皮带输送机构7上的指定位置,完成对水管接头的分拣工作。然后皮带输送机构7将水管接头输送至贴标机6处,最后由贴标机6自动对水管接头进行贴标,完成水管接头的整个贴标工作。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然,本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.水管接头分拣方法,其特征在于,采用视觉系统和机器人分拣系统相配合,由视觉系统识别水管接头的类型,然后机器人分拣系统根据视觉系统的识别结果拾取目标类型的水管接头。
2.根据权利要求1所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述机器人分拣系统包括分拣机器人和设置于分拣机器人上且用于吸附水管接头的末端执行器。
3.根据权利要求2所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述分拣机器人为并联机器人。
4.根据权利要求2或3所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述分拣机器人包括静平台、动平台、设置于静平台上的驱动模块以及与驱动模块和动平台连接的运动支链,驱动模块设置三个,各个驱动模块分别通过一个运动支链与动平台连接。
5.根据权利要求4所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述动平台包括与所述运动支链铰接的拉杆支架和设置于拉杆支架上且与所述末端执行器连接的连接轴。
6.根据权利要求2至5任一所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述末端执行器包括与所述分拣机器人连接的安装座、设置于安装座上的旋转气缸、与旋转气缸连接且可旋转的旋转杆和设置于旋转杆上的拾取工具,拾取工具为吸盘。
7.根据权利要求6所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述旋转杆的旋转中心线与所述安装座的旋转中心线相垂直。
8.根据权利要求1至7任一所述的水管接头分拣方法,其特征在于,所述视觉系统包括暗箱和设置于暗箱中的工业相机,暗箱的底部具有让水管接头通过的通道。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |