CN109191659A - 一种硬币分拣与包装的设备及方法 - Google Patents

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高露
王亮亮
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徐文明
于秀申
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孙怀华
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    • G07D3/14—Apparatus driven under control of coin-sensing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明的目的在于提供一种硬币分拣与包装的设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。一种硬币分拣与包装的设备及方法，包括两个实训台、成品库、四轴机器人单元、传送单元、传送带单元、六轴机器人单元、视觉检测模块、包装盒库等；本发明创新设计了一种科学合理的硬币分拣与包装方法，应用了多种工业机器人相关技术，通过综合实训，使学员更快捷的掌握相关知识。

Description

一种硬币分拣与包装的设备及方法
技术领域
本发明涉及机器人实训装置技术领域，具体地说是一种硬币分拣与包装的设备及方法。
背景技术
随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。在中国制造2025、工业4.0大背景下，机器人市场的爆发成为热点。中国已经是工业机器人的全球最大市场，当前，机器人的发展瓶颈并不是产能，而是市场没有足够的人才，尤其是从事工业机器人维护、视觉识别系统的应用、机器人工作站安装与调试、工业机器人系统集成的技术技能型人才。
现有技术中针对学生培训的机器人实训设备较少，而且功能知识点单一等。因此，需要提供一种技术方案来解决现有技术中的不足。
申请号2018205809270的专利，公开了多种类工业机器人技术应用实训系统，是本发明的一个基础专利，和本发明为同一申请人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬币分拣与包装的设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下。
一种硬币分拣与包装设备，包括一号实训台1、二号实训台10,在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、传送带单元7、包装盒库8、工控触摸屏9；硬币11存放于传送带单元7循环传送，四轴机器人单元3从传送带单元7分拣硬币11，然后与传送单元4以及六轴机器人单元5合作完成硬币11的包装并放入成品库2。
所述的四轴机器人单元3的机器人执行端安装有视觉检测模块6和四轴机器人真空吸盘夹具12。
所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装六轴机器人真空吸盘夹具13。
所述的传送单元4放置在四轴机器人单元3和六轴机器人单元5之间，包装盒底放置位16安装在转盘17上，电机18带动转盘17旋转，转盘17传送包装盒底14到四轴机器人单元3和六轴机器人单元5侧的两个工作位置。
所述的传送带单元7上面的不同颜色和标识的硬币11散乱放置循环传送。
一种硬币分拣与包装方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；硬币11准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏10上的启动按钮；
步骤S2:传送带单元7动作，硬币11开始从传送带单元7上循环移动；
步骤S3:六轴机器人单元5动作，从包装盒库8位置取出包装盒放置到传送单元4上的包装盒底放置位16并取下包装盒盖14；
步骤S4:传送单元4动作，将包装盒底15传送到四轴机器人单元3处；
步骤S5:四轴机器人单元3动作，移动视觉检测模块6到传送带单元7上方，检测硬币11颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元3吸取相应的硬币11；
步骤S6:四轴机器人单元3动作，把硬币11放置到传送单元4的相对应包装盒底15凹槽内；
步骤S7:重复步骤S5和S6，转运其他颜色和标识的硬币到包装盒底15凹槽内；
步骤S8:传送单元4动作，将带有硬币11的包装盒底15传送到六轴机器人单元5一侧；
步骤S9:六轴机器人单元5动作，将包装盒盖14安装到包装盒底15上，并将带有硬币11的包装盒放置到成品库2。
本发明的有益效果如下。
1、本发明的主要功能设备均采用直接外露安装，更加有利于学员的观察；贴近现场实际，该设备的任务模型均为工业现场主流技术应用，适应当今智能制造控制技术的发展，可以满足学生做实验、课程设计，毕业设计的需要和学校承接工程之需求；缩短了学生从教室到工业现场的过渡和适应时间。
2、本发明中通过多个独立的功能模块组装连接，系统的使用和组合更加灵活，可满足实验和实训等多种内容要求。
3、本发明系统性强，本平台将四轴机器人、六轴机器人、视觉系统技术等集于一身，能够真实模拟工业现场的多种控制方式，使学生能够进行自动化控制的系统化学习。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为四轴机器人单元与视觉检测模块以及真空吸盘夹具示意图。
图4为六轴机器人单元及真空吸盘夹具示意图。
图5为传送单元结构方案示意图。
图6为硬币传送带单元结构方案示意图。
图中：1.一号实训台；2.成品库；3.四轴机器人单元；4.传送单元；5.六轴机器人单元；6.视觉检测模块；7.传送带单元；8.包装盒库；9.工控触摸屏；10.二号实训台；11.硬币；12.四轴机器人真空吸盘夹具；13.六轴机器人真空吸盘夹具；14.包装盒盖；15.包装盒底；16.包装盒底放置位；17.转盘；18.电机。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种硬币分拣与包装设备，包括一号实训台1、二号实训台10,在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、传送带单元7、包装盒库8、工控触摸屏9；硬币11存放于传送带单元7循环传送，四轴机器人单元3从传送带单元7分拣硬币11，然后与传送单元4以及六轴机器人单元5合作完成硬币11的包装并放入成品库2。
本实施例中，硬币11选用两种颜色标识的硬币。
本实施例中，共有两种夹具，分别为四轴机器人真空吸盘夹具12和六轴机器人真空吸盘夹具13，四轴机器人真空吸盘夹具12用于吸取硬币，六轴机器人真空吸盘夹具13用于吸取包装盒。
本实施例中，传送带单元7循环传送硬币，四轴机器人单元3上的移动视觉检测模块6能够检测经过的硬币11，四轴机器人单元3将硬币11分拣出来。
本实施例中，包装盒盖14与包装盒底15设计成可以横向打开，不能垂直打开，用于六轴机器人单元5能够移动包装盒，并能够打开盖上包装盒盖14。
如图3所示，所述的四轴机器人单元3的机器人执行端安装有视觉检测模块6和四轴机器人真空吸盘夹具12。
如图4所示，所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装六轴机器人真空吸盘夹具13。
如图1、图2、图5所示，所述的传送单元4放置在四轴机器人单元3和六轴机器人单元5之间，包装盒底放置位16安装在转盘17上，电机18带动转盘17旋转，转盘17传送包装盒底14到四轴机器人单元3和六轴机器人单元5侧的两个工作位置。
如图6所示，所述的传送带单元7上面的不同颜色和标识的硬币11散乱放置循环传送。
一种硬币分拣与包装方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；硬币11准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏10上的启动按钮；
步骤S2:传送带单元7动作，硬币11开始从传送带单元7上循环移动；
步骤S3:六轴机器人单元5动作，从包装盒库8位置取出包装盒放置到传送单元4上的包装盒底放置位16并取下包装盒盖14；
步骤S4:传送单元4动作，将包装盒底15传送到四轴机器人单元3处；
步骤S5:四轴机器人单元3动作，移动视觉检测模块6到传送带单元7上方，检测硬币11颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元3吸取相应的硬币11；
步骤S6:四轴机器人单元3动作，把硬币11放置到传送单元4的相对应包装盒底15凹槽内；
步骤S7:重复步骤S5和S6，转运其他颜色和标识的硬币到包装盒底15凹槽内；
步骤S8:传送单元4动作，将带有硬币11的包装盒底15传送到六轴机器人单元5一侧；
步骤S9:六轴机器人单元5动作，将包装盒盖14安装到包装盒底15上，并将带有硬币11的包装盒放置到成品库2。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种硬币分拣与包装设备，包括一号实训台（1）、二号实训台（10）,在两个实训台上面安装布置有成品库（2）、四轴机器人单元（3）、传送单元（4）、六轴机器人单元（5）、视觉检测模块（6）、传送带单元（7）、包装盒库（8）、工控触摸屏（9）；硬币（11）存放于传送带单元（7）循环传送，四轴机器人单元（3）从传送带单元（7）分拣硬币，然后与传送单元（4）、六轴机器人单元（5）合作完成硬币（11）的包装并放入成品库（2）。
2.根据权利要求1所述的一种硬币分拣与包装的设备，其特征是，四轴机器人单元（3）的机器人执行端安装有视觉检测模块（6）和四轴机器人真空吸盘夹具（12）。
3.根据权利要求1所述的一种硬币分拣与包装的设备，其特征是，六轴机器人单元（5）的机器人执行端安装六轴机器人真空吸盘夹具（13）。
4.根据权利要求1所述的一种硬币分拣与包装的设备，其特征是，传送单元（4）放置在四轴机器人单元（3）和六轴机器人单元（5）之间，包装盒底放置位（16）安装在转盘（17）上，电机（18）带动转盘（17）旋转，转盘（17）传送包装盒底（14）到四轴机器人单元（3）和六轴机器人单元（5）侧的两个工作位置。
5.根据权利要求1所述的一种硬币分拣与包装的设备，其特征是，传送带单元（7）上面的不同颜色和标识的硬币（11）散乱放置循环传送。
6.一种硬币分拣与包装方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；硬币（11）准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏（9）上的启动按钮；
步骤S2:传送带单元（7）动作，硬币（11）开始从传送带单元（7）上循环移动；
步骤S3:六轴机器人单元（5）动作，从包装盒库（8）位置取出包装盒放置到传送单元（4）上的包装盒底放置位（16）并取下包装盒盖（14）；
步骤S4:传送单元（4）动作，将包装盒底（15）传送到四轴机器人单元（3）一侧工作位置；
步骤S5:四轴机器人单元（3）动作，移动视觉检测模块（6）到传送带单元（7）上方，检测硬币（11）颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元（3）吸取相应的硬币（11）；
步骤S6:四轴机器人单元（3）动作，把硬币（11）放置到传送单元（4）的相对应包装盒底（15）凹槽内；
步骤S7:重复步骤S5和S6，转运其他颜色和标识的硬币到包装盒底（15）凹槽内；
步骤S8:传送单元（4）动作，将带有硬币（11）的包装盒底（15）传送到六轴机器人单元（5）一侧的工作位置；
步骤S9:六轴机器人单元（5）动作，将包装盒盖（14）安装到包装盒底（15）上，并将带有硬币（11）的包装盒放置到成品库（2）。
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