CN108657534A - 基于机器视觉的自动化包装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于机器视觉的自动化包装设备，包括多轴机器人和用于对抓取的模块进行包装的卷带包装机，多轴机器人上设有用于抓取待包装模块的机械抓手，机械抓手旋接于多轴机器人上，包装设备还包括用于采集模块图像的相机；相机采集模块图像后，多轴机器人根据模块图像中模块的摆放角度旋转机械抓手至指定角度，抓取模块并交由卷带包装机包装。与现有技术相比，本发明基于机器视觉，可以识别模块摆放方向，进而模块可以在任意位置且随意摆放，自由度高，从而提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器视觉应用技术，尤其是涉及一种基于机器视觉的自动化包装设备。
背景技术
现有技术方案采用机械和电气的方式从设备的规定位置拾取模块，然后将模块放入包装机构。
目前的包装设备一般具有以下缺陷：1、只能从规定位置拾取模块，模块位置偏移会导致拾取失败，或者放入包装机构失败；2、没有识别模块旋转角度的能力，要求模块必须统一朝向，缺乏灵活性，影响工作效率；3、当规定位置无模块时，设备仍然会去拾取，防呆能力不足；4、设备工作速度慢，效率低下，不利于减少人力；5、机械和电气结构复杂，故障率高，不利于维护；6、无法发现包装过程中混入的其他型号模块。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于机器视觉的自动化包装设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于机器视觉的自动化包装设备，包括多轴机器人和用于对抓取的模块进行包装的卷带包装机，所述多轴机器人上设有用于抓取待包装模块的机械抓手，所述机械抓手旋接于多轴机器人上，所述包装设备还包括用于采集模块图像的相机；
所述相机采集模块图像后，所述多轴机器人根据模块图像中模块的摆放角度抓取模块、旋转至指定角度，并交由卷带包装机包装。
所述包装设备还包括用于支撑所述多轴机器人的基座，以及用于调节模块放置高度的升降机，所述多轴机器人设于基座上。
所述包装设备还包括用于调节卷带包装机工作温度的温度控制组件，该温度控制组件包括温度传感器、控制器和发热器，所述控制器分别与温度传感和发热器连接。
所述包装设备还包括空卷带和收料卷带，所述空卷带和收料卷带均与卷带包装机连接。
所述包装设备包括上机柜和下机柜，所述上机柜和下机柜间设有支撑台面，所述卷带包装机、多轴机器人和模块均设于上机柜中，并置于该支撑台面上。
所述相机设于上机柜中。
所述下机柜底部设有多个脚轮。
所述包装设备还包括用于控制卷带包装机和多轴机器人工作的控制面板。
所述控制面板设于上机柜外侧。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)基于机器视觉，可以识别模块摆放方向，进而模块可以在任意位置且随意摆放，自由度高，从而提高工作效率。
2)升降机便于调节模块摆放面的高度，对上一道工序的平台面具有适应性，的从而降低了成本。
3)卷带包装机进行了温度控制，控制在合理的温度范围内，一来可以保证温度足够包装，二来也可以减少因温度过高而带来的有害物质的产生。
4)设置了上机柜对卷带包装机和多轴机器人进行容纳，可以避免受到环境干扰，一来提高了卫生程度，二来也降低了故障率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2位本发明置于机柜中的示意图；
其中：1、相机，2、多轴机器人，3、机械抓手，4、卷带包装机，5、升降机，6、温度控制组件，7、脚轮，8、三色灯、9、控制面板，10、收料卷带，11、上机柜，12、空卷带，13、下机柜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种基于机器视觉的自动化包装设备，如图1和图2所示，包括多轴机器人2和用于对抓取的模块进行包装的卷带包装机4，多轴机器人2上设有用于抓取待包装模块的机械抓手3，机械抓手3旋接于多轴机器人2上，包装设备还包括用于采集模块图像的相机1；相机1采集模块图像后，多轴机器人2根据模块图像中模块的摆放角度抓取模块、旋转至指定角度，并交由卷带包装机4包装。其中的模块为带抓取和包装的产品。
基于机器视觉，可以识别模块摆放方向，进而模块可以在任意位置且随意摆放，自由度高，从而提高工作效率。
包装设备还包括用于支撑多轴机器人2的基座，以及用于调节模块放置高度的升降机5，多轴机器人2设于基座上。升降机5便于调节模块摆放面的高度，对上一道工序的平台面具有适应性，的从而降低了成本。
包装设备还包括用于调节卷带包装机4工作温度的温度控制组件6，该温度控制组件6包括温度传感器、控制器和发热器，控制器分别与温度传感和发热器连接。卷带包装机4进行了温度控制，控制在合理的温度范围内，一来可以保证温度足够包装，二来也可以减少因温度过高而带来的有害物质的产生。
包装设备还包括空卷带12和收料卷带10，空卷带12和收料卷带10均与卷带包装机4连接。
如图2所示，包装设备包括上机柜11和下机柜13，上机柜11和下机柜13间设有支撑台面，卷带包装机4、多轴机器人2和模块均设于上机柜11中，并置于该支撑台面上。
相机1设于上机柜11中，上机柜顶部还设有三色灯8，设置了上机柜11对卷带包装机4和多轴机器人2进行容纳，可以避免受到环境干扰，一来提高了卫生程度，二来也降低了故障率。
下机柜13底部设有多个脚轮7。
包装设备还包括用于控制卷带包装机4和多轴机器人2工作的控制面板9，本实施例中控制面板9设于上机柜11外侧，方便在柜门关闭时进行操作。
具体的，首先，工业相机1对整个料盘上的待包装模块拍照，采用机器视觉技术分析获取的图像，定位料盘上的所有模块、计算这些模块的旋转角度、识别模块上的二维码。然后机器视觉软件每次发送4个模块的坐标和旋转角度给多轴机器人2，多轴机器人2的机械臂依次移动到这些坐标位置用机械抓手3抓取模块，抓取完毕后机械臂携带4个模块移动到料带空穴上方，按每个模块的旋转角度调整模块方向后放入对应的料带空穴内，放完吸取的所有模块后多轴机器人2通知卷带包装机4完成包装动作。
Claims (9)
1.一种基于机器视觉的自动化包装设备，包括多轴机器人和用于对抓取的模块进行包装的卷带包装机，所述多轴机器人上设有用于抓取待包装模块的机械抓手，其特征在于，所述机械抓手旋接于多轴机器人上，所述包装设备还包括用于采集模块图像的相机；
所述相机采集模块图像后，所述多轴机器人根据模块图像中模块的摆放角度抓取模块、旋转至指定角度，并交由卷带包装机包装。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述包装设备还包括用于支撑所述多轴机器人的基座，以及用于调节模块放置高度的升降机，所述多轴机器人设于基座上。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述包装设备还包括用于调节卷带包装机工作温度的温度控制组件，该温度控制组件包括温度传感器、控制器和发热器，所述控制器分别与温度传感和发热器连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述包装设备还包括空卷带和收料卷带，所述空卷带和收料卷带均与卷带包装机连接。
5.根据权利要求1～4中任一所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述包装设备包括上机柜和下机柜，所述上机柜和下机柜间设有支撑台面，所述卷带包装机、多轴机器人和模块均设于上机柜中，并置于该支撑台面上。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述相机设于上机柜中。
7.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述下机柜底部设有多个脚轮。
8.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述包装设备还包括用于控制卷带包装机和多轴机器人工作的控制面板。
9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的自动化包装设备，其特征在于，所述控制面板设于上机柜外侧。
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