CN109954684A - 自动分拣装置及自动分拣装置的分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动分拣装置及自动分拣装置的分拣方法，包括：上料机构，排序机构，转盘机构，视觉检测机构,分拣机构,分拣筐，以及与所述上料机构、排序机构、转盘机构、视觉检测机构和分拣机构均连接的主机；所述转盘机构包括透明转盘以及第一电机，所述视觉检测机构包括分别设于透明转盘上方的第一摄像头和设于透明转盘下方的第二摄像头；所述分拣机构包括至少两个设于透明转盘上方的吹气气嘴和与所述吹气气嘴连接的空压机。本发明具有统一的等级分配规则，通过将物料的图像信息发送至主机，再由主机进行判断后分拣，分拣效率高，误差小，节约人力成本，且转盘为透明转盘，使得物料的正面和反面均能够被检测到，进一步提高筛选精度。

Description

自动分拣装置及自动分拣装置的分拣方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种自动分拣装置及自动分拣装置的分拣方法。

背景技术

随着科学技术的发展，绝大多数零件或食品在进行加工后需对相应零件和食品的等级进行筛分，判断出良品和不良品或一等品、二等品或更多等级。传统的筛分方式多为人工筛分，不仅效率低下，人工成本高，且容易受工人主观因素影响而出现误差，从而造成信息误判，降低等级筛分的精度。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术筛分效率低，人工成本高，筛分精度低的缺陷，提供一种自动分拣装置及自动分拣装置的分拣方法。

其技术方案如下：

一种自动分拣装置，用于分拣物料，包括：用于接收物料的上料机构，与上料机构的第一出料口配合的排序机构，与排序机构的第二出料口配合的转盘机构，与转盘机构配合的视觉检测机构和分拣机构，与分拣机构配合的分拣筐，以及与所述上料机构、排序机构、转盘机构、视觉检测机构和分拣机构均连接的主机；所述转盘机构包括用于接收第二出料口所输出的物料的透明转盘以及驱动透明转盘转动的第一电机，所述视觉检测机构包括分别设于透明转盘上方的第一摄像头和设于透明转盘下方的第二摄像头；所述分拣机构包括至少两个设于透明转盘上方的吹气气嘴和与所述吹气气嘴连接的空压机，至少两个所述吹气气嘴架设于透明转盘上方且沿透明转盘的圆周间隔设置，且所述吹气气嘴上设有用于感应物料的第一传感器，所述第一电机、第一摄像头、第二摄像头和所述空压机均与所述主机连接。

本技术方案在主机上预先设置物料的等级分配规则；将物料输送至上料机构；排序机构接收来自第一出料口的物料，并将物料进行排序，逐个送出第二出料口；透明转盘转动并接收来自第二出料口的物料，物料沿透明转盘的圆周间隔排列；第一摄像头捕捉物料的正面图像，并将图像发送至主机，第二摄像头捕捉物料的反面图像，并将图像发送至主机；主机根据第一摄像头和第二摄像头的图像判断物料等级，并通过相应的吹气气嘴将物料吹至相应的分拣筐中实现分拣。由于本技术方案有统一的等级分配规则，通过视觉检测机构将物料的图像信息发送至主机，再由主机进行判断后分拣，分拣效率高，不易出现误差，节约了人力成本，并且本技术方案的转盘为透明转盘，从而使得物料的正面和反面均能够被检测到，提高检测精度，进一步提高筛选精度。

在其中一个实施例中，所述第一摄像头上以及第二摄像头上均设有用于感应物料的第二传感器，所述第二传感器与所述主机连接。

在其中一个实施例中，所述上料机构包括传送带和驱动传送带运行的第二电机，所述传送带沿长度方向设有固定于传送带两侧的护栏，所述第二电机与所述主机连接。

在其中一个实施例中，两侧所述护栏的端部靠近传送带的一侧均设有与所述护栏呈夹角设置的挡板，且两侧挡板呈喇叭状设置，且所述喇叭状开口的小径端设于所述传送带的端部形成第一出料口。

在其中一个实施例中，还包括电磁阀，所述电磁阀的数量与所述吹气气嘴的数量匹配，所述吹气气嘴通过所述电磁阀与所述空压机连接，所述电磁阀与所述主机连接。

在其中一个实施例中，还包括分别与所述第一摄像头和第二摄像头配合的第一补光器和第二补光器，所述第一补光器架设于所述透明转盘上方，所述第二补光器架设于所述透明转盘下方，所述第一补光器和所述第二补光器均与所述主机连接。

在其中一个实施例中，所述排序机构包括振动盘以及驱动所述振动盘振动的第三电机，所述振动盘的出料口为第二出料口，所述第三电机与所述主机连接。

在其中一个实施例中，所述排序机构还包括直线导轨，所述直线导轨的一端与所述第二出料口连接，所述直线导轨的另一端延伸至所述透明转盘上方且与所述透明转盘配合。

在其中一个实施例中，还包括计数器，所述计数器与所述主机连接。

本技术方案还提供一种自动分拣装置的分拣方法，所述分拣方法具体如下：

将物料输送至上料机构；

排序机构接收来自第一出料口的物料，并将物料进行排序，逐个送出第二出料口；

透明转盘转动并接收来自第二出料口的物料，物料沿透明转盘的圆周间隔排列；

第一摄像头捕捉物料的正面图像，并将图像发送至主机，第二摄像头捕捉物料的反面图像，并将图像发送至主机；

主机根据第一摄像头和第二摄像头的图像判断物料等级，并通过相应的吹气气嘴将物料吹至相应的分拣筐中。

附图说明

图1为本发明的自动分拣装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、上料机构；11、第一出料口；12、传送带；13、护栏；14、挡板；20、排序机构；21、第二出料口；22、振动盘；23、直线导轨；30、转盘机构；31、透明转盘；40、视觉检测机构；41、第一摄像头；42、第二摄像头；50、分拣机构；51、吹气气嘴；511、第一吹气气嘴；512、第二吹气气嘴；60、分拣筐；70、主机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示的一种自动分拣装置，用于分拣物料，包括：用于接收物料的上料机构10，与上料机构10的第一出料口11配合的排序机构20，与排序机构20的第二出料口21配合的转盘机构30，与转盘机构30配合的视觉检测机构40和分拣机构50，与分拣机构50配合的分拣筐60，以及与所述上料机构10、排序机构20、转盘机构30、视觉检测机构40和分拣机构50均连接的主机70。所述转盘机构30包括用于接收第二出料口21所输出的物料的透明转盘31以及驱动透明转盘31转动的第一电机（图中未示出）。本实施方式的透明转盘31为玻璃透明转盘。为了保证将透明转盘31的利用率最大化，所述第二出料口21位于所述透明转盘31的边缘的上方，使第二出料口输出的物料沿透明转盘31的圆周间隔排列，提高透明转盘的利用率。所述视觉检测机构40包括分别设于透明转盘31上方的第一摄像头41和设于透明转盘31下方的第二摄像头42；所述分拣机构50包括至少两个架设于透明转盘31上方的吹气气嘴51和与所述吹气气嘴连接的空压机，至少两个所述吹气气嘴51沿透明转盘31的圆周间隔设置，且所述吹气气嘴51上设有用于感应物料的第一传感器，所述第一电机、第一摄像头41、第二摄像头42和所述空压机均与所述主机70连接。本实施方式中，所述吹气气嘴51包括第一吹气气嘴511和第二吹气气嘴522，所述第一吹气气嘴511用于吹落透明转盘31上的良品至相应的分拣筐60中，所述第二吹气气嘴512用于吹落透明转盘31上的不良品至相应的分拣筐60中。

本实施方式在主机70上预先设置物料的等级分配规则；例如，本实施方式将物料分为良品和不良品两个等级，并分别制定了相应的指标，通过分析物料的图像，分析物料是否达到相应指标。将物料输送至上料机构10；排序机构20接收来自第一出料口11的物料，为了避免物料堆积在透明转盘31上或在透明转盘31上杂乱无章地排布而影响检测，所述排序机构将物料进行排序，逐个送出第二出料口21；透明转盘31转动并接收来自第二出料口21的物料，物料沿透明转盘31的圆周间隔排列；由于物料排列于透明转盘31上，因此透明转盘的正反两面均可通过摄像头进行捕捉，具体地，第一摄像头41捕捉物料的正面图像，并将图像发送至主机70，第二摄像头42捕捉物料的反面图像，并将图像发送至主机70；主机70根据第一摄像头41和第二摄像头42的图像判断物料等级，并通过相应的吹气气嘴51将物料吹至相应的分拣筐中实现分拣。本实施方式中的吹气气嘴51的数量为两个，当物料为良品时，主机70发送命令至第一吹气气嘴511，第一吹气气嘴511通过第一传感器感应相应物料是否通过透明转盘31转动到达其下方位置，当第一传感器感应到物料后，第一吹气气嘴511接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60；同理，当物料为不良品时，主机70发送命令至第二吹气气嘴512，第二吹气气嘴512接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60。

由于本实施方式有统一的等级分配规则，通过视觉检测机构40将物料的图像信息发送至主机70，再由主机70进行判断后分拣，分拣效率高，不易出现误差，节约了人力成本，并且本实施方式的转盘为透明转盘31，从而使得物料的正面和反面均能够被检测到，提高检测精度，进一步提高筛选精度。

为了保证第一摄像头41和第二摄像头42捕捉图像的精确度，所述第一摄像头41上以及第二摄像头42上均设有用于感应物料的第二传感器，所述第二传感器与所述主机70连接。当第一摄像头41上的第二传感器感应到物料后，第一摄像头41对物料的图像进行捕捉；同理，当第二摄像头42上的第二传感器感应到物料后，第二摄像头42对物料进行捕捉。另外，为了保证第一摄像头41和第二摄像头42捕捉到的图像为同一个物料的图像，将所述第一摄像头41和第二摄像头42沿透明转盘31的平面对称设置，即所述第一摄像头41在透明转盘31上的投影与所述第二摄像头42在透明转盘31上的投影重合。

所述上料机构10包括传送带12和驱动传送带12运行的第二电机，所述传送带12沿长度方向设有固定于传送带两侧的护栏13，所述第二电机与所述主机70连接。传送带12将物料运输至排序机构20，为了避免传送带12上的物料掉落，在传送带12上沿其运行方向的两侧设有护栏13。

两侧所述护栏13的端部靠近传送带12的一侧均设有与所述护栏13呈夹角设置的挡板14，且两侧挡板14呈喇叭状设置，且所述喇叭状开口的小径端设于所述传送带12的端部形成第一出料口11，喇叭状开口的挡板14使得传送带12上的物料能够被准确送入排序机构20中。

本实施方式还包括用于控制吹气气嘴51开闭的电磁阀，所述电磁阀的数量与所述吹气气嘴51的数量匹配，即，在本实施方式中，所述电磁阀的数量为两个，分别为与所述第一吹气气嘴511配合的第一电磁阀和与所述第二吹气气嘴512配合的第二电磁阀，所述吹气气嘴51通过所述电磁阀与所述空压机连接，所述电磁阀与所述主机70连接。具体地，当安装电磁阀后，所述空压机可以持续开启，当物料为良品时，主机70发送命令至第一电磁阀，第一电磁阀开启，第一吹气气嘴511通过第一传感器感应相应物料是否通过透明转盘31转动到达其下方位置，当第一传感器感应到物料后，由于第一电磁阀开启，因此第一吹气气嘴511能够接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60；同理，当物料为不良品时，主机70发送命令至第二电磁阀，第二电磁阀开启，第二吹气气嘴512接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60。

本实施方式所述第一传感器和所述第二传感器均为光电开关。

由于产线的光线通常不足，为了保证图像采集的精确度，本实施方式还包括分别与所述第一摄像头41和第二摄像头42配合的第一补光器和第二补光器，所述第一补光器架设于所述透明转盘31上方，所述第二补光器架设于所述透明转盘31下方，所述第一补光器和所述第二补光器均与所述主机70连接。本实施方式中，所述第一补光器和第二补光器分别设于所述第一摄像头41和第二摄像头42上，当第一摄像头41或第二摄像头42开始捕捉图像时，主机70发送命令至第一补光器和第二补光器，开启补光功能进行补光。

所述排序机构20包括振动盘22以及驱动所述振动盘22振动的第三电机，所述振动盘22的出料口为第二出料口21，所述第三电机与所述主机70连接。通过振动盘的振动，将物料进行排序后逐个输出第二出料口21。

本实施方式中，所述上料机构10、排序机构20以及转盘机构30都可通过主机70调整其电极速度，从而调整物料运输的速度以及物料在透明转盘31上的间隔大小。例如，当物料单品较大或者物料识别难度较大时，可相应降低排序机构20输出物料的速度，使相邻两个物料输出的间隔时间增大，从而使物料在透明转盘31上的间隔更大；反之，当物料单品较小或物料识别难度不大时，可增加排序机构20输出物料的速度，提高整个自动分拣装置的分拣效率。

由于振动盘22为圆形振动盘，物料输出时通常有个向心力，从而当物料直接从振动盘22上输出至透明转盘31上时，物料由于自身向心力，而发生翻滚或偏移，从而影响到正常的分拣程序。因此本实施方式的排序机构20还包括直线导轨23，所述直线导轨23的一端与所述第二出料口21连接，所述直线导轨23的另一端延伸至所述透明转盘31上方且与所述透明转盘31配合。即物料输出至第二出料口21后经由直线导轨23进行二次排序和过渡，使得物料以更稳定的状态进入到透明转盘31上，利于图像捕捉。

本实施方式还包括计数器，所述计数器与所述主机70连接。所述计数器通过获取主机70发送给单个吹气气嘴51命令的次数，从而获得相应等级的物料的数量，计算物料的不良率。例如，本实施方式中，通过获取第一电磁阀开启的次数，获得物料的良品的数量，通过获取第二电磁阀开启的次数，获得物料的不良品的数量，从而计算物料的不良率。

本实施方式还提供一种自动分拣装置的分拣方法，所述分拣方法具体如下：

本实施方式在主机70上预先设置物料的等级分配规则；例如，本实施方式将物料分为良品和不良品两个等级，并分别制定了相应的指标，通过分析物料的图像，分析物料是否达到相应指标。将物料输送至上料机构10；排序机构20接收来自第一出料口11的物料，为了避免物料堆积在透明转盘31上或在透明转盘31上杂乱无章地排布而影响检测，所述排序机构将物料进行排序，逐个送出第二出料口21；透明转盘31转动并接收来自第二出料口21的物料，物料沿透明转盘31的圆周间隔排列；由于物料排列于透明转盘31上，因此透明转盘的正反两面均可通过摄像头进行捕捉，具体地，第一摄像头41捕捉物料的正面图像，并将图像发送至主机70，第二摄像头42捕捉物料的反面图像，并将图像发送至主机70；主机70根据第一摄像头41和第二摄像头42的图像判断物料等级，并通过相应的吹气气嘴51将物料吹至相应的分拣筐中实现分拣。本实施方式中的吹气气嘴51的数量为两个，当物料为良品时，主机70发送命令至第一吹气气嘴511，第一吹气气嘴511通过第一传感器感应相应物料是否通过透明转盘31转动到达其下方位置，当第一传感器感应到物料后，第一吹气气嘴511接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60；同理，当物料为不良品时，主机70发送命令至第二吹气气嘴512，第二吹气气嘴512接收空压机送来的气，将良品吹落透明转盘31并落至相应的分拣筐60。

实施例2

本实施例与是实施例1的结构和工作原理相似，其区别在于，本实施方式中所述吹气气嘴51的数量为四个，即包括第一吹气气嘴、第二吹气气嘴、第三吹气气嘴以及第四吹气气嘴，且四个吹气气嘴51沿透明转盘31的圆周间隔设置，并且每个吹气气嘴上均设有感应物料的第一传感器。由于本实施方式有四个吹气气嘴51，从而可将物料的等级进行细分。当系统运行初始，在所述主机70上预先设置物料的等级分配规则，本实施方式即可将物料等级依次分为一等品、二等品、三等品和不良品，并分别制定相应的指标，通过分析物料的图像，分析物料是否达到相应指标，从而筛分出一等品、二等品、三等品和不良品。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动分拣装置，用于分拣物料，其特征在于，包括：用于接收物料的上料机构，与上料机构的第一出料口配合的排序机构，与排序机构的第二出料口配合的转盘机构，与转盘机构配合的视觉检测机构和分拣机构，与分拣机构配合的分拣筐，以及与所述上料机构、排序机构、转盘机构、视觉检测机构和分拣机构均连接的主机；所述转盘机构包括用于接收第二出料口所输出的物料的透明转盘以及驱动透明转盘转动的第一电机，所述视觉检测机构包括分别设于透明转盘上方的第一摄像头和设于透明转盘下方的第二摄像头；所述分拣机构包括至少两个设于透明转盘上方的吹气气嘴和与所述吹气气嘴连接的空压机，至少两个所述吹气气嘴沿透明转盘的圆周间隔设置，且所述吹气气嘴上设有用于感应物料的第一传感器，所述第一电机、第一摄像头、第二摄像头和所述空压机均与所述主机连接。

2.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，所述第一摄像头上以及第二摄像头上均设有用于感应物料的第二传感器，所述第二传感器与所述主机连接。

3.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，所述上料机构包括传送带和驱动传送带运行的第二电机，所述传送带沿长度方向设有固定于传送带两侧的护栏，所述第二电机与所述主机连接。

4.根据权利要求3所述的自动分拣装置，其特征在于，两侧所述护栏的端部靠近传送带的一侧均设有与所述护栏呈夹角设置的挡板，且两侧挡板呈喇叭状设置，且所述喇叭状开口的小径端设于所述传送带的端部形成第一出料口。

5.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括电磁阀，所述电磁阀的数量与所述吹气气嘴的数量匹配，所述吹气气嘴通过所述电磁阀与所述空压机连接，所述电磁阀与所述主机连接。

6.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括分别与所述第一摄像头和第二摄像头配合的第一补光器和第二补光器，所述第一补光器架设于所述透明转盘上方，所述第二补光器架设于所述透明转盘下方，所述第一补光器和所述第二补光器均与所述主机连接。

7.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于，所述排序机构包括振动盘以及驱动所述振动盘振动的第三电机，所述振动盘的出料口为第二出料口，所述第三电机与所述主机连接。

8.根据权利要求7所述的自动分拣装置，其特征在于，所述排序机构还包括直线导轨，所述直线导轨的一端与所述第二出料口连接，所述直线导轨的另一端延伸至所述透明转盘上方且与所述透明转盘配合。

9.根据权利1-8任一项所述的自动分拣装置，其特征在于，还包括计数器，所述计数器与所述主机连接。

10.一种自动分拣装置的分拣方法，其特征在于，所述分拣方法具体如下：

在主机上预先设置物料的等级分配规则；

将物料输送至上料机构；

排序机构接收来自第一出料口的物料，并将物料进行排序，逐个送出第二出料口；

透明转盘转动并接收来自第二出料口的物料，物料沿透明转盘的圆周间隔排列；

第一摄像头捕捉物料的正面图像，并将图像发送至主机，第二摄像头捕捉物料的反面图像，并将图像发送至主机；

主机根据第一摄像头和第二摄像头的图像判断物料等级，并通过相应的吹气气嘴将物料吹至相应的分拣筐中。