CN109968384A - 一种自动分选机器人及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动分选机器人及控制方法。所述机器人包括框架以及设置在所述框架上的接料台、机械手总成、暂存仓阵列、接料转运总成和集料输出总成；所述暂存仓阵列包括多个子暂存仓；所述子暂存仓的下部设有放料门；所述机械手总成用于根据第一控制信号将所述接料台上的零部件抓取并配组分发到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中；所述接料转运总成可根据第二控制信号运动至指定的所述子暂存仓的底部下方打开所述放料门，将所述子暂存仓配组满额的所述零部件放下并转运至所述集料输出总成；所述集料输出总成用于将配组满额的所述零部件输送至下一个工位。所述控制方法采用所述机器人。如此，可实现零部件的自动分选配组，提高生产效率。

Description

一种自动分选机器人及控制方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，特别涉及一种自动分选机器人及控制方法。

背景技术

在制造技术领域，由于制造误差的客观存在，即使同批制造的产品或零件在特征参数上会存在一定的离散性。对于一些特别应用场合，需要将批量制作的产品或零件依照某种特征参数的一致性分组配对使用。比如：用于人体体重检测的平台式体重秤需要用到四个安置在秤脚内的称重传感器，四个称重传感器构成称重平台的四个承载支点。这种称重传感器由特别设计的钢制弹性体粘贴相应的电阻应变计构成。在使用的过程中，载荷作用于弹性体产生弹性变形，进而引起电阻应变计的电阻值发生细微变化，通过检测应变计的电阻变化可以间接测出作用于传感器上的载荷大小。单位载荷作用下传感器的应变电阻变化量定义为传感器的灵敏度。

在上述四支点人体秤的大批量生产过程中，为了保证所需要的称量准确度，同时又能满足大批量生产的高效率，要求用在同一台秤中的四只传感器具有相同的灵敏度。

在实际生产过程中，由于传感器的钢弹性体的尺寸和材料性能存在细微的离散性，其上所贴的电阻应变计也存在细微的阻值及应变特性离散性，综合的结果使得批量生产过程制造出的称重传感器灵敏度存在一定程度的离散性。

基于批量生产过程中传感器灵敏度存在一定的离散性的现实，为了满足电子秤批量生产所需的在同一台秤中的四只传感器具有相同的灵敏度的要求，在传感器生产过程中的一个关键工序就是对大批量生产的传感器按照相同灵敏度的控制指标进行四个一组的分选配组。实现方法是：先由人工操作传感器标定测量机械检测传感器的灵敏度，然后由人工将测量读取到的灵敏度标记在传感器上；最后再由人工依照传感器上标记的灵敏度数值进行人工分选配组。由于大批量生产的传感器灵敏度比较分散，按照称重精度要求分组数甚至多达上百组，还涉及测试工位到分选配组工位的搬运和分组摆放，劳动强度高、用工多、场地需求也大，而且易出错、效率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：由于大批量生产的传感器灵敏度比较分散，按照称重精度要求分组数甚至多达上百组，还涉及测试工位到分选配组工位的搬运和分组摆放，劳动强度高、用工多、场地需求也大，而且易出错、效率低。为此，本发明提出一种自动分选机器人及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动分选机器人，包括框架、接料台、机械手总成、暂存仓阵列、接料转运总成和集料输出总成；所述暂存仓阵列包括多个子暂存仓；所述子暂存仓的底部设有放料门；

所述机械手总成用于根据第一控制信号抓取所述接料台上的零部件并配组分发到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中；

所述接料转运总成可根据第二控制信号运动至指定的所述子暂存仓的下方打开所述放料门，将所述子暂存仓中的所述零部件放下并转运至所述集料输出总成；

所述集料输出总成用于将所述接料转运总成转运过来的所述零部件输出至下一个工位处理。

在一些优选的实施方式中，所述暂存仓阵列为沿圆周方向均匀分布的子暂存仓圆周阵列；每个所述子暂存仓为管状，所述子暂存仓的上方开口，所述子暂存仓的底部设置有可以开启放料且常闭的放料门；

所述机械手总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以从所述接料台抓取所述零部件并配组分发放入指定的所述子暂存仓中；

所述接料转运总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以使所述接料转运总成的接料端转动至指定的所述子暂存仓的下方打开所述放料门以接取所述零部件。

在进一步优选的实施方式中，所述暂存仓阵列包括多个同心的所述子暂存仓圆周阵列，多个同心的所述子暂存仓圆周阵列由内而外设置；所述机械手总成包括至少两节机械臂，所述至少两节机械臂相互转动连接，其中一节所述机械臂的末端设置有可以抓取或放下所述零部件的机械爪，另一节所述机械臂的一端可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动。

在进一步优选的实施方式中，所述至少两节机械臂包括一节大臂和一节小臂，所述大臂的一端固定绕所述暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，所述大臂的另一端设置有可控制转角大小和旋转快慢的旋转轴，所述小臂的一端固定在所述旋转轴上，所述小臂在所述旋转轴的驱动下可相对所述大臂的移动端转动；在所述小臂的另一端设置有所述机械爪；协调所述大臂相对所述框架、所述小臂相对所述大臂的转动和所述机械爪的抓取及释放动作，可以实现将接料台上的零部件输送至任意指定所述暂存子仓的动作。

在进一步优选的实施方式中，所述机械手总成的一端用于抓取所述零部件，所述机械手总成的另一端的转动轴线与所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线重合；所述接料转运总成的接料端设置有用于打开所述放料门的推杆，所述推杆可在系统指令的控制下向上推出打开所述放料门；所述接料转运总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动。

在一些优选的实施方式中，所述放料门包括挡板和杠杆，对所述杠杆的作用端施加推力可推动所述挡板绕支点轴转动打开。

在进一步优选的实施方式中，所述接料转运总成的接料端设置有可伸缩的推杆，所述推杆通过伸出驱动所述杠杆转动以打开所述放料门；所述杠杆通过装在支撑轴上的复位扭转弹簧的恢复力保持所述挡板处于关闭状态。

在一些优选的实施方式中，还包括落料斗，所述落料斗用于使从所述接料转运总成落下的所述零部件下落至所述集料输出总成上；所述机械手总成的一端设有机械爪；所述机械爪可上下调节高度地设置在所述机械手总成的一端；所述机械手总成位于所述暂存仓阵列的上方，所述暂存仓阵列位于所述机械手总成和所述接料转运总成之间，所述集料输出总成位于所述接料转运总成的下方。

在另一方面，本发明提供一种自动分选机器人的控制方法，采用上述的自动分选机器人；所述控制方法包括：

接收来料信息，发出第一控制信号控制所述机械手总成将位于所述接料台上的零部件抓取到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中；

记录每个所述子暂存仓中存放的所述零部件的数量；

判断所述子暂存仓中存放的所述零部件的数量是否达到配组满额，若是，则发出第二控制信号控制所述接料转运总成运动至达到配组满额的所述子暂存仓的下方打开所述放料门，将所述零部件接取并转运输出。

在一些优选的实施方式中，所述机械手总成将位于所述接料台上的零部件抓取到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中具体为：根据已获得的所述零部件的特征参数，使所述机械手总成将所述零部件放到与所述特征参数对应的所述子暂存仓中。

在另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有与计算设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现上述控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

待分选的零部件放置在接料台上，机械手总成根据第一控制信号将接料台上的零部件抓取到暂存仓的指定子暂存仓中。接料转运总成则根据第二信号运动至指定的子暂存仓的下方打开其放料门，从而将从子暂存仓的下部落下的零部件转运至集料输出总成。再由集料输出总成将零部件输出至下一个工位处理。如此，可实现零部件的自动分选配组，提高生产效率，避免人为失误出错，提升生产过程的质量水平。

附图说明

图1为本发明第一实施例的自动分选机器人的立体结构示意图；

图2为本发明第一实施例的自动分选机器人的90度直角剖视图；

图3为本发明第一实施例的暂存仓的局部结构示意图；

图4为本发明第一实施例的机械手总成的结构示意图；

图5为本发明第一实施例的接料转运层的结构示意图；

图6为本发明第一实施例的集料输出层的结构示意图。

具体实施方式

参考图1至图6，以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

第一实施例

本发明第一实施例提供一种自动分选机器人及其控制方法。具体是一种依据前级测量结果对批量生产的零部件比如电子秤中的称重传感器进行自动分选配组的自动化机器人及其控制方法。其中，控制方法的执行主体为计算机。

参考图1和图2，本发明第一实施例的自动分选机器人包括框架1以及设置在框架1上的接料台2、机械手总成3、暂存仓阵列7、接料转运总成8和集料输出总成9。具体的，接料台2、机械手总成3、暂存仓阵列7、接料转运总成8和集料输出总成9设置在框架1的内部或上部。

参考图2，接料台2、机械手总成3、暂存仓阵列7、接料转运总成8和集料输出总成9是直接或者间接与框架1连接。其中，间接连接是指通过其它部件比如连接板与框架1连接。

参考图2，暂存仓阵列7包括多个子暂存仓71。子暂存仓71的具体形式包括圆形管和多边形管，也就是子暂存仓71的横截面形状可以是圆形或多边形；其中，多边形包括三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形等。并行分布的子暂存仓71的数量依据批量生产过程零部件的分组数量来确定。子暂存仓71的口径大小以所分选的零部件能从仓口上方顺利落入其中为设计依据。子暂存仓71的深度则以满足一组的被分选的零部件及其附属引线等完整顺利落入其中为设计依据。各个子暂存仓71以一定的方式设置，比如以阵列的方式设置，从而形成暂存仓阵列7。

参考图3，子暂存仓71的上部开口以供放入零部件，下部则设有放料门72。当放料门72打开时，放置在子暂存仓71中的零部件会落下。

参考图2，机械手总成3用于将接料台2上的零部件抓取到暂存仓阵列7的指定子暂存仓中。示例的，机械手总成3根据计算机发送的第一控制信号移动到接料台2的上方，抓取前工序转运至接料台2上的零部件，然后移动到指定的子暂存仓，松开夹持，使得零部件落入子暂存仓中，从而将零部件配组分发到暂存仓阵列7的指定子暂存仓中。机械手总成3可以是二维的或者三维的；二维的机械手总成是指机械手具有两个运动维度，比如X轴和Y轴；三维的机械手总成是指机械手具有三个运动维度，比如X轴、Y轴和Z轴。

参考图2，接料转运总成8可运动至指定的子暂存仓71的下方打开放料门72，以将从子暂存仓71中的零部件放下并转运至集料输出总成9。示例的，接料转运总成8根据计算机发送的第二控制信号移动至指定的子暂存仓71的下方，然后打开放料门72使子暂存仓71中配组满额的零部件放下，接住从子暂存仓71的下部落下的零部件并转运至集料输出总成9。接料转运总成8具体是输送装置，更具体的是传送带输送装置。

参考图2，集料输出总成9用于将接料转运总成8转运过来的零部件输出至下一个工位处理。示例的，集料输出总成9具体是输送装置，更具体的是传送带输送装置。集料输出总成9可将从接料转运总成8运过来的配组满额的一组零部件输出到自动分选机器人的外部，以供下一工位包装装箱。

以下结合控制方法对自动分选机器人进行说明。

参考图2，待分选零部件在前一个工序完成特征参数比如传感器的灵敏度测试和标记后，通过辅助设备转运到自动分选机器人的接料台2上，自动分选机器人的控制系统接收到来料信息后，发出第一控制信号控制机械手总成3将位于接料台2上的零部件抓取到暂存仓阵列7的指定子暂存仓中。具体的，机械手总成3移至接料台2上待配组零部件的上方，抓取零部件；然后依照已获得的特征参数，机械手总成3定位到暂存仓阵列7中与其特征参数对应的子暂存仓71的上方。机械手总成3松开夹持，使待配组零部件落入对应参数的子暂存仓71中。其中，来料信息包括零部件的数量和零部件的特征参数。

在工作的过程中，控制系统记录每个子暂存仓71中存放的零部件的数量。具体的，控制系统在控制机械手总成3将零部件放入指定的子暂存仓71后，记录该指定的子暂存仓71中的零部件的数量。

参考图2，在工作的过程中，控制系统判断子暂存仓71中存放的零部件的数量是否达到指定数量，若是，则发出第二控制信号控制接料转运总成8运动至存放有指定数量零部件的子暂存仓71的下方打开放料门72。具体的，在工作的过程中，某一个子暂存仓71中的待配组零部件数量累计达到配组数量后，控制系统发出第二控制信号控制接料转运总成8移动至对应的子暂存仓71的正下方，打开完成一个配组的子暂存仓71下面的放料门72，完成配组的一组零部件自由落下，被接料转运总成8接取并转运至集料输出总成9上，输出到自动化机器人外，以供下一工位包装装箱。

根据上述可知，待分选的零部件放置在接料台2上，机械手总成3根据第一控制信号将接料台2上的零部件抓取到暂存仓阵列7的指定子暂存仓71中。接料转运总成8则根据第二控制信号运动至指定的子暂存仓71的下方打开其放料门72，从而将从子暂存仓71的下部落下的零部件转运至集料输出总成9。再由集料输出总成9将零部件输出至下一个工位处理。如此，实现了零部件的自动分选配组，可以大大降低工人劳动强度，提高生产效率，避免人为失误出错，提升生产过程的质量水平。

参考图2，为了有效利用平面占地空间，本发明第一实施例的自动分选机器人采用空间上下三层的方式布局。机械手总成3位于暂存仓阵列7的上方，暂存仓阵列7位于机械手总成3和接料转运总成8之间，集料输出总成9位于接料转运总成8的下方。顶端是机械手总成3，承担将前级生产工位完成特征参数检测的待配组零部件从接料台2到指定分组子暂存仓71的上下料。上层为分选配组暂存区，设置有和分组数量相对应的若干个子暂存仓71。中层为接料转运层，设有接料转运总成8，承担将选配成组的零部件由沿整个平面分布的全部子暂存仓71中的任意一个到一个固定的落料位的接料转运。下层为集料输出层，设有集料输出总成9，承担由中间层转运下来的成组零部件到系统成组输出口的传输。具体的，本发明第一实施例的自动分选机器人还包括上面板4、中隔板5和底板6等连接板。暂存仓阵列7位于上面板4和中隔板5之间，接料转运总成8位于中隔板4和底板6之间，集料输出总成9固定在底板6的下面；整个自动分选机器人呈箱体状。

上层分选配组暂存区沿系统上平面比如上面板4并行分布着若干个垂直安置的管状零件子暂存仓71，每个子暂存仓71均开口朝上，也即子暂存仓71的上方开口，接收并暂存分选机械手总成3从开口上方丢下的具有相同特征参数的零部件。参考图3，在每个子暂存仓71的底部设有可开启放料且常闭的放料门72。如前所述，当某个子暂存仓71内的同组零部件累计数量达到分组数量时，该子暂存仓71的放料门72会被开启，仓内的成组零部件靠重力自由落下，向下级转运。

参考图2，暂存仓阵列7为一个或者多个沿圆周方向均匀分布的子暂存仓圆周阵列，也即各个子暂存仓71以圆周阵列的形式设置。子暂存仓圆周阵列为立体的圆周阵列，其具有中心轴线，该中心轴线与暂存仓圆周阵列的横截面所在的圆心重合。机械手总成3可绕子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以通过转动将机械手总成3的一端抓取到的零部件放入指定的子暂存仓71中。接料转运总成8也可绕子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以使接料转运总成8的一端转动至指定的子暂存仓71的下方打开放料门72。如此，由于暂存仓阵列7为暂存仓圆周阵列，机械手总成8先转动到接料台2的上方抓取零部件，然后再转动到指定的子暂存仓71的上方，将零部件放入其中；当某个子暂存仓71的零部件的数量达到指定数量收，接料转运总成8也转动到该子暂存仓71的下方，打开放料门72；在重力的作用下，子暂存仓71中的零部件落到接料转运总成8上；接料转运总成8将接收到的一组零部件转运至集料输出总成9。这种通过转动取料、放料和卸料的方式便于控制，使机械手总成3和接料转运总成8转动指定角度即可，可提高效率。此外，机械手总成3和接料转运总成8分别采用一个动力输出机构比如电机即可实现，可简化结构。

对机械手总成3的结构进行说明。参考图4，机械手总成3具有两端，其一端用于抓取零部件。机械手总成3的末端设有用于抓取或放下零部件的机械爪38。机械爪38可上下调节高度地设置在机械手总成3的末端。机械手总成3的另一端的转动轴线与子暂存仓圆周阵列的轴线重合。当然，机械手总成3还可以是两端均用于抓取零部件，也即两端均设有机械爪38，机械手总成3的转动轴线位于其自身的中间。机械爪38是广义的，可以是真空吸盘，可以是电磁吸盘，也可以是通过机械夹持抓取零部件的传统意义的机械爪。

对接料转运总成8的结构进行说明。参考图5，接料转运总成8的一端用于打开放料门72，接料转运总成8的另一端的转动轴线与暂存仓圆周阵列的轴线重合。当然，接料转运总成8还可以是两端均用于打开放料门72，其转动轴线则位于其自身的中间。

以上对本发明第一实施例进行了说明，但本发明第一实施例还可以有一些变型的形式，比如：

暂存仓阵列7还可为暂存仓矩形阵列，也即各个子暂存仓71以矩形阵列的形式设置。相应的，机械手总成3和接料转运总成8则均需要沿X轴和Y轴平移才能运动到指定的位置，机械手总成3和接料转运总成8各自需要至少两个动力输出机构比如电机来实现。

控制方法的执行主体还可是单片机。

第二实施例

参考图1，如前所述，暂存仓阵列7为子暂存仓圆周阵列，包括多个同心的子暂存仓圆周阵列701，多个子暂存仓圆周阵列701由内而外同心设置。示例的，暂存仓阵列7采用沿三个子暂存仓圆周阵列701；每个子暂存仓圆周阵列701对应一个圆环，由内而外共有三个圆环；在每个子暂存仓圆周阵列中，沿圆周均匀分布相同数量的子暂存仓71；相邻圆环上相同序位的子暂存仓71位于同一个半径上，呈放射状等距分布。这样的阵列布置便于机械手总成3的落料运动位置控制。当然，可以根据所选配的零部件分组的最大数目和零部件的尺寸大小设置圆环的环数和每个环上的单元数量。在本发明第二实施例中设置了三个同心圆环，也即三个子暂存仓圆周阵列，每环均布20个子暂存仓71，一共60个子暂存仓71。

参考图4，机械手总成3包括至少两节机械臂，各节机械臂相互转动连接，形成两个或者两个以上的旋转关节；其中一节机械臂的一端用于抓取零部件。示例的，参考图4，机械臂包括一节大臂31和一节小臂37，小臂37的末端设置有用于抓取零部件的机械爪38，小臂37的另一端与大臂31转动连接；大臂31可绕子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，形成主旋转关节；如此，用于分选的机械手总成3采用两节双自由度极坐标运动的控制形式；参考图4，大臂31通过轴端法兰32固定在电机输出轴33上，大臂驱动电机34在控制系统的控制下可转动，带动大臂31到达任意转角位置；参考图4，小臂驱动电机35固定在大臂31的移动端也即远端，其旋转轴线与大臂驱动电机34的平行；小臂37的绕轴端通过轴端法兰36固定在小臂驱动电机35的旋转轴上；小臂37在小臂驱动电机35的驱动下绕大臂31的移动端中心线转动；机械爪38安装固定在小臂37的移动端也即远端或者末端的圆柱孔内，机械爪38可以在小臂37末端的圆柱孔内上下调整高度，最后通过抱锁螺母39锁紧固定。通过大臂驱动电机31和小臂驱动电机35的两个转角控制大臂31和小臂37，可以实现机械爪38从接料台2到任意一个子暂存仓71的送料控制。协调大臂31相对框架1、小臂37相对大臂31的转动和机械爪38的抓取及释放动作，可以实现将接料台2上的零部件输送至任意指定暂存子仓的动作。

根据上述可知，暂存仓阵列7包括多个由内而外同心设置的子暂存仓圆周阵列，机械手总成3包括多节机械臂，多节机械臂相互转动连接，机械手总成3通过转动即可抓取零部件并放置到指定的子暂存仓71中，简化了结构，便于控制。

参考图3，对子暂存仓71进行说明。用于存放零部件的子暂存仓71固定在上面板4和中隔板5之间的空位中，上部开口，下方有一个放料门72，其中，图3中的子暂存仓71为圆管；放料门72包括挡板721和杠杆722，通过支架73、支撑轴74和扭转弹簧75安装在中隔板5下面，扭转弹簧75安装在支撑轴74上；在没有杠杆外力作用的情况下，放料门72在扭转弹簧75的弹力的作用下处于关闭压紧状态，子暂存仓71和封闭压紧的放料门72组成一个底部封闭的仓，以暂存配组未完成的零部件。放料门72的杠杆722的受力端通过一个销轴723套接一个滚轮724，当落入一个子暂存仓71内的零部件累计数量达到配组数后，控制系统会控制接料转运总成8运动到杠杆722受力端的滚轮724下方，向上推动滚轮724，驱动放料门72绕支撑轴74转动开启放料；外力撤除后，在扭转弹簧75的弹性恢复力作用下重新关闭。

参考图5，对接料转运总成8进行说明。接料转运总成8在其所处的平面内是可以移动的。整体上，接料转运总成8是一个两侧带有挡板的输送装置，其包括第一传送部件、第一主动轮和第一从动轮；具体的，第一传送部件为输送皮带81，第一主动轮为主动皮带轮82，第一从动轮为从动皮带轮83。输送皮带81通过主动皮带轮82和从动皮带轮83固定在两侧挡板841和842之间；皮带驱动电机85与主动皮带轮82同轴安装，从而驱动输送皮带81实现从外侧向中心的物料输送；整个接料转运总成8在靠外端通过一对支撑轮861和862滚动支撑在底板6上；接料转运总成8的另一端通过一个叉板87悬挂固定在一个垂直回转轴882的轴端法兰圆盘881上，垂直回转轴882通过轴承883和884、轴承端盖885、轴承套杯886固定在中隔板5中心的圆孔内；控制电机89固定在轴承套杯886的另一端；电机轴891与垂直回转轴882同轴套接，两者通过紧定螺钉887彼此周向固定；在控制电机89的驱动下，整个接料转运总成8可绕垂直回转轴882转动，定位到任一需要放料的子暂存仓71所在的位置；在接料转运总成8的一侧挡板841上，也即在接料转运总成8的接料端，垂直向上安装了三个可伸缩的推杆，分别为第一推杆843、第二推杆844和第三推杆845；这三个推杆均为气动推杆，分别用于开启三个同心圆环上的子暂存仓71的放料门72；当暂存仓阵列7中的某一个子暂存仓71内的零部件累计数量达到分组数后，需要进行放料，控制系统控制接料转运总成8转动到需要放料的子暂存仓71下方，三个气动推杆分别对准位于该半径的三个环上的子暂存仓71的放料门72的滚轮724。控制系统通过系统指令控制启动需要放料的子暂存仓71的放料门72下方的推杆，推杆向上推出与滚轮724接触，驱动杠杆722转动，打开对应的放料门72，子暂存仓71内配成组的零部件依靠重力作用落到皮带81上，经输送皮带81输送向下一级工位转运。

参考图6，对集料输出总成9进行说明。集料输出总成9固定于自动分选机器人的最下层的一个位置。集料输出总成9包括第二传送部件、第二主动轮、第二从动轮和动力源，具体的，第二传送部件为输出皮带91，第二主动轮为主动输出皮带轮92，第二从动轮为从动输出皮带轮93，动力源为驱动电机94；集料输出总成9从机器人的中心位置向外输出成组零部件；输出皮带91、主动输出皮带轮92、从动输出皮带轮93和驱动电机94通过U型固定槽95安装形成集料输出总成9，并固定在底板6的下面；在底板6的中心位置设置有一个落料斗61，其功能是将中间层的接料转运总成8从各个暂存管仓7接下来的完成配组的零部件顺畅地转送到下层集料输出总成9的输出皮带91上，由驱动电机94驱动输出皮带91将完成配组的零部件以一组为单位输出到机器人外，供下一工位包装装箱。

第三实施例

本发明第三实施例提供一种计算机可读存储介质，其存储有与计算设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现上述控制方法。

整个机器人系统将前级一个一个输送过来的零部件完成依特征参数分选配组后成组输出。本发明的自动分选机器人可以把工业生产中经常遇到的对批量生产的零部件依据检测参数分选配组的繁琐工作由原来基本靠人工平铺组堆分选配组的生产方式改为计算机自动控制下的机器人自动分选配组，可提高生产效率，避免人为失误出错，提升生产过程的质量水平。本发明可应用于诸多类似的工业生产过程零部件分选配组的场景，对于提高相关工业领域的生产力水平具有积极意义。

另一方面，自动分选机器人的上下空间布局和单个零件输入，成组零部件输出的连续物流作业方式，还可减少所需的生产场地面积。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动分选机器人，其特征在于：包括框架、接料台、机械手总成、暂存仓阵列、接料转运总成和集料输出总成；所述暂存仓阵列包括多个子暂存仓；所述子暂存仓的底部设有放料门；

所述机械手总成用于根据第一控制信号抓取所述接料台上的零部件并配组分发到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中；

所述接料转运总成可根据第二控制信号运动至指定的所述子暂存仓的下方打开所述放料门，将所述子暂存仓中的所述零部件放下并转运至所述集料输出总成；

所述集料输出总成用于将所述接料转运总成转运过来的所述零部件输出至下一个工位处理。

2.根据权利要求1所述的自动分选机器人，其特征在于：

所述暂存仓阵列为沿圆周方向均匀分布的子暂存仓圆周阵列；每个所述子暂存仓为管状，所述子暂存仓的上方开口，所述子暂存仓的底部设置有可以开启放料且常闭的放料门；

所述机械手总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以从所述接料台抓取所述零部件并配组分发放入指定的所述子暂存仓中；

所述接料转运总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，以使所述接料转运总成的接料端转动至指定的所述子暂存仓的下方打开所述放料门以接取所述零部件。

3.根据权利要求2所述的自动分选机器人，其特征在于：所述暂存仓阵列包括多个同心的所述子暂存仓圆周阵列，多个同心的所述子暂存仓圆周阵列由内而外设置；所述机械手总成包括至少两节机械臂，所述至少两节机械臂相互转动连接，其中一节所述机械臂的末端设置有可以抓取或放下所述零部件的机械爪，另一节所述机械臂的一端可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动。

4.根据权利要求3所述的自动分选机器人，其特征在于：所述至少两节机械臂包括一节大臂和一节小臂，所述大臂的一端固定绕所述暂存仓圆周阵列的中心轴线转动，所述大臂的另一端设置有可控制转角大小和旋转快慢的旋转轴，所述小臂的一端固定在所述旋转轴上，所述小臂在所述旋转轴的驱动下可相对所述大臂的移动端转动；在所述小臂的另一端设置有所述机械爪；协调所述大臂相对所述框架、所述小臂相对所述大臂的转动和所述机械爪的抓取及释放动作，可以实现将接料台上的零部件输送至任意指定所述暂存子仓的动作。

5.根据权利要求2所述的自动分选机器人，其特征在于：所述机械手总成的一端用于抓取所述零部件，所述机械手总成的另一端的转动轴线与所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线重合；所述接料转运总成的接料端设置有用于打开所述放料门的推杆，所述推杆可在系统指令的控制下向上推出打开所述放料门；所述接料转运总成可绕所述子暂存仓圆周阵列的中心轴线转动。

6.根据权利要求1所述的自动分选机器人，其特征在于：所述放料门包括挡板和杠杆，对所述杠杆的作用端施加推力可推动所述挡板绕支点轴转动打开。

7.根据权利要求6所述的自动分选机器人，其特征在于：所述接料转运总成的接料端设置有可伸缩的推杆，所述推杆通过伸出驱动所述杠杆转动以打开所述放料门；所述杠杆通过装在支撑轴上的复位扭转弹簧的恢复力保持所述挡板处于关闭状态。

8.根据权利要求1至7任一项所述的自动分选机器人，其特征在于：还包括落料斗，所述落料斗用于使从所述接料转运总成落下的所述零部件下落至所述集料输出总成上；所述机械手总成的一端设有机械爪；所述机械爪可上下调节高度地设置在所述机械手总成的一端；所述机械手总成位于所述暂存仓阵列的上方，所述暂存仓阵列位于所述机械手总成和所述接料转运总成之间，所述集料输出总成位于所述接料转运总成的下方。

9.一种自动分选机器人的控制方法，其特征在于：采用根据权利要求1至8任一项所述自动分选机器人；所述控制方法包括：

接收来料信息，发出第一控制信号控制所述机械手总成将位于所述接料台上的零部件抓取到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中；

记录每个所述子暂存仓中存放的所述零部件的数量；

判断所述子暂存仓中存放的所述零部件的数量是否达到配组满额，若是，则发出第二控制信号控制所述接料转运总成运动至达到配组满额的所述子暂存仓的下方打开所述放料门，将所述零部件接取并转运输出。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于所述机械手总成将位于所述接料台上的零部件抓取到所述暂存仓阵列的指定子暂存仓中具体为：根据已获得的所述零部件的特征参数，使所述机械手总成将所述零部件放到与所述特征参数对应的所述子暂存仓中。