CN109592127A - 一种使用工业机器人包装杯子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种使用工业机器人包装杯子的方法及其使用方法，工业机器人包括底座、3D视觉系统、托盘、包装台和第一机器人，包装台上设有包装工位和第二机器人，第二机器人上设有2D视觉系统；方法包括：步骤S1：托盘设于3D视觉系统下方；步骤S2：第一机器人通过3D视觉系统定位包装盒，将一包装盒放置于包装工位上；步骤S3：第一机器人打开该包装盒的内盖；步骤S4：第二机器人通过2D视觉系统检测该包装盒内部的情况；步骤S5：第二机器人将两杯子放入该包装盒内；步骤S6：通过2D视觉系统检测两杯子在该包装盒的位置；步骤S7：第一机器人将该包装盒的内盖以及外盖合上。本发明实现包装的高度自动化、智能化、高柔性、高安全性。

Description

一种使用工业机器人包装杯子的方法
技术领域
本发明涉及工业机器人的技术领域，尤其涉及一种使用工业机器人包装杯子的方法。
背景技术
现有技术上，对于将杯子包装应用，传统方式要么为工人打开包装盒、放入杯子、合上包装盒等纯人工作业，但是在重复作业时其劳动强度大且效率低，工人在长时间重复作业时容易疲劳、犯错，未能实现包装自动化；要么设计复杂的非标装置进行开盖、放杯子、合盖等自动化作业，但其结构复杂、设计难度高、后续系统的拓展性兼容性差，并且非标装置的自由度不够，无法灵活、安全地将杯子进行包装，且容易损坏包装盒本身结构。
发明内容
针对现有的包装自动化和智能化控制自由度不够，无法灵活、安全地进行包装的上述问题，现旨在提供一种高度自动化、智能化、高柔性、高安全性的使用工业机器人包装杯子的方法。
具体技术方案如下：
一种使用工业机器人包装杯子的方法，所述工业机器人包括：底座；3D视觉系统，所述3D视觉系统设于所述底座的一端的上方；托盘，所述托盘设于所述3D视觉系统的下方，所述托盘用于放置包装盒；包装台，所述包装台设于所述底座的另一端，所述包装台上设有包装工位和第二机器人，所述第二机器人上设有2D视觉系统和第二活动手爪，所述2D视觉系统用于检测包装工位；第一机器人，所述第一机器人设于所述底座上，所述第一机器人位于所述托盘与所述包装台之间，所述第一机器人上设有第一活动手爪；
所述方法包括：
步骤S1：人工将摆满所述包装盒的所述托盘放置于所述3D视觉系统下方，并将所述杯子放置于上料位置；
步骤S2：所述第一机器人通过所述3D视觉系统定位所述托盘上的所述包装盒，并通过所述第一活动手爪从所述托盘上抓取一所述包装盒，将该一所述包装盒放置于所述包装工位上；
步骤S3：所述第一机器人通过所述第一活动手爪打开该一所述包装盒的内盖，并利用所述第一活动手爪使所述内盖保持打开状态；
步骤S4：所述第二机器人通过所述2D视觉系统拍照并检测该一所述包装盒打开后内部的情况；
步骤S5：所述第二机器人从所述上料位置分别抓取两个所述杯子，并放入该一所述包装盒内；
步骤S6：通过所述2D视觉系统拍照并检测两个所述杯子在该一所述包装盒的位置；
步骤S7：所述第一机器人通过所述第一活动手爪将该一所述包装盒的内盖以及外盖合上。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，在上述步骤中还包括：
步骤S5.1：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别放入该一所述包装盒的大体位置；
步骤S5.2：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别压入该一所述包装盒内的准确位置；
步骤S5.3：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别压入该一所述包装盒内的最终位置。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，所述底座上设有下料台，所述下料台位于所述第一机器人与所述包装台之间。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，还包括：
步骤S8：所述第一机器人通过所述第一活动手爪将该一所述包装盒放置在所述下料台。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，所述底座上设有控制柜，所述控制柜位于所述托盘与所述包装台之间，所述控制柜用于控制所述第一机器人和所述第二机器人。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，所述第一机器人上设有电气盒，所述电气盒与所述控制柜相连接。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，所述底座的一端上设有支架，所述3D视觉系统设于所述支架上。
上述的使用工业机器人包装杯子的方法，其中，所述包装工位上设有吸盘，所述吸盘用于固定所述包装盒。
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
本发明能够替代传统人工以及非标机械机构，以工业机器人为主的智能系统，通过巧妙的机器人手爪实现了自动打开包装盒分体式外盖以及一体式内盖、放入杯子、合上一体式内盖以及分体式外盖，并通过3D视觉系统和2D视觉系统对包装每一个关键步骤进行检测的自动化作业，在杯子包装应用中实现了高度自动化、智能化，为包装企业提供了一种新型、简单、高效、智能的解决方案，为包装自动化行业树立了新的标杆。
附图说明
图1为本发明一种使用工业机器人包装杯子的方法的整体结构正视图；
图2为本发明一种使用工业机器人包装杯子的方法的整体结构俯视图；
附图中：1、底座；2、3D视觉系统；3、托盘；4、包装盒；5、包装台；6、包装工位；7、第二机器人；8、2D视觉系统；9、第一活动手爪；10、第二活动手爪；11、第一机器人；12、下料台；13、控制柜；14、电气盒；15、支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明一种使用工业机器人包装杯子的方法的整体结构正视图，图2为本发明一种使用工业机器人包装杯子的方法的整体结构俯视图，如图1和图2所示，示出了一种较佳实施例的使用工业机器人包装杯子的方法，工业机器人包括：底座1；3D视觉系统2，3D视觉系统2设于底座1的一端的上方；托盘3，托盘3设于3D视觉系统2的下方，托盘3用于放置包装盒4；包装台5，包装台5设于底座1的另一端，包装台5上设有包装工位6和第二机器人7，第二机器人7上设有2D视觉系统8和第二活动手爪10，2D视觉系统8用于检测包装工位6；第一机器人11，第一机器人11设于底座1上，第一机器人11位于托盘3与包装台5之间，第一机器人11上设有第一活动手爪9。
进一步，作为一种较佳的实施例，方法包括：
步骤S1：人工将摆满包装盒4的托盘3放置于3D视觉系统2下方，并将杯子放置于上料位置；
步骤S2：第一机器人11通过3D视觉系统1定位托盘3上的包装盒4，并通过第一活动手爪9从托盘3上抓取一个包装盒4，将该一包装盒4放置于包装工位6上；
步骤S3：第一机器人11通过第一活动手爪9打开该一包装盒4的内盖，并利用第一活动手爪9使内盖保持打开状态；
步骤S4：第二机器人7通过2D视觉系统8拍照并检测该一包装盒4打开后内部的情况；
步骤S5：第二机器人7从上料位置分别抓取两个杯子，并放入该一包装盒4内；
步骤S6：通过2D视觉系统8拍照并检测两个杯子在该一包装盒4的位置；
步骤S7：第一机器人7通过第一活动手爪9将该一包装盒4的内盖以及外盖合上。
进一步，作为一种较佳的实施例，使用工业机器人包装杯子的方法在步骤S5中还包括：
步骤S5.1：第二机器人7通过第二活动手爪10将两个杯子分别放入该一包装盒4的大体位置；
步骤S5.2：第二机器人7通过第二活动手爪10将两个杯子分别压入该一包装盒4内的准确位置；
步骤S5.3：第二机器人7通过第二活动手爪10将两个杯子分别压入该一包装盒4内的最终位置。
进一步，作为一种较佳的实施例，底座1上设有下料台12，下料台12位于第一机器人11与包装台5之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，使用工业机器人包装杯子的方法还包括：
步骤S8：第一机器人11通过第一活动手爪9将该一包装盒4放置在下料台12。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1、图2所示，底座1上设有控制柜13，控制柜13位于托盘3与包装台5之间，控制柜13用于控制第一机器人11和第二机器人7。
本发明的进一步实施例中，第一机器人11上设有电气盒14，电气盒14与控制柜13相连接。
本发明的进一步实施例中，底座1的一端上设有支架15，3D视觉系统2设于支架15上。
本发明的进一步实施例中，包装工位6上设有吸盘，吸盘用于固定包装盒4。
本发明能够替代传统人工以及非标机械机构，以工业机器人为主的智能系统，通过巧妙的机器人手爪实现了自动打开包装盒4的分体式外盖以及一体式内盖、放入杯子、合上一体式内盖以及分体式外盖，并通过3D视觉系统2和2D视觉系统8对包装每一个关键步骤进行检测的自动化作业，在杯子包装应用中实现了高度自动化、智能化，工人只需要将包装盒4以及杯子放置在特定位置，以工业机器人为主的智能系统即可自动完成包装作业，为包装企业提供了一种新型、简单、高效、智能的解决方案，为包装自动化行业树立了新的标杆。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述工业机器人包括：
底座；
3D视觉系统，所述3D视觉系统设于所述底座的一端的上方；
托盘，所述托盘设于所述3D视觉系统的下方，所述托盘用于放置包装盒；
包装台，所述包装台设于所述底座的另一端，所述包装台上设有包装工位和第二机器人，所述第二机器人上设有2D视觉系统和第二活动手爪，所述2D视觉系统用于检测包装工位；
第一机器人，所述第一机器人设于所述底座上，所述第一机器人位于所述托盘与所述包装台之间，所述第一机器人上设有第一活动手爪；
所述方法包括：
步骤S1：人工将摆满所述包装盒的所述托盘放置于所述3D视觉系统下方，并将所述杯子放置于上料位置；
步骤S2：所述第一机器人通过所述3D视觉系统定位所述托盘上的所述包装盒，并通过所述第一活动手爪从所述托盘上抓取一所述包装盒，将该一所述包装盒放置于所述包装工位上；
步骤S3：所述第一机器人通过所述第一活动手爪打开该一所述包装盒的内盖，并利用所述第一活动手爪使所述内盖保持打开状态；
步骤S4：所述第二机器人通过所述2D视觉系统拍照并检测该一所述包装盒打开后内部的情况；
步骤S5：所述第二机器人从所述上料位置分别抓取两个所述杯子，并放入该一所述包装盒内；
步骤S6：通过所述2D视觉系统拍照并检测两个所述杯子在该一所述包装盒的位置；
步骤S7：所述第一机器人通过所述第一活动手爪将该一所述包装盒的内盖以及外盖合上。
2.根据权利要求1所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，还包括：
步骤S5.1：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别放入该一所述包装盒的大体位置；
步骤S5.2：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别压入该一所述包装盒内的准确位置；
步骤S5.3：所述第二机器人通过所述第二活动手爪将两个所述杯子分别压入该一所述包装盒内的最终位置。
3.根据权利要求1所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述底座上设有下料台，所述下料台位于所述第一机器人与所述包装台之间。
4.根据权利要求3所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，还包括：
步骤S8：所述第一机器人通过所述第一活动手爪将该一所述包装盒放置在所述下料台。
5.根据权利要求1所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述底座上设有控制柜，所述控制柜位于所述托盘与所述包装台之间，所述控制柜用于控制所述第一机器人和所述第二机器人。
6.根据权利要求5所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述第一机器人上设有电气盒，所述电气盒与所述控制柜相连接。
7.根据权利要求1所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述底座的一端上设有支架，所述3D视觉系统设于所述支架上。
8.根据权利要求1所述使用工业机器人包装杯子的方法，其特征在于，所述包装工位上设有吸盘，所述吸盘用于固定所述包装盒。
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