CN110302970A - 一种用于实训的机器人视觉分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实训机器人，尤其是一种用于实训的机器人视觉分拣装置，包括机械手，还包括自动夹爪，所述自动夹爪安装在机械手上；输送装置，所述输送装置位于机械手的一侧；分料装置，所述分料装置位于输送装置的一端，所述分料装置用于依次将物料送到输送装置上；及相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机用于检测输送装置上的物料。本发明提供的一种用于实训的机器人视觉分拣装置能模仿实际工业分拣现场的分拣流程，可以结合视觉与实际分拣装置进行实训教学与理论分析，能直观的获得关键的机器人操作技能，极大地提高实训教学的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种实训机器人，尤其是一种用于实训的机器人视觉分拣装置。
背景技术
随着我国自动化发展程度的不断提高，对制造行业的科技含量、流水线的现代化、分拣任务的科学化等提出了更高的要求。机器人替代传统的人力进行分拣已经成为了一种发展趋势。就整个制造业建设而言，机器人分拣已经成为了降低生产成本的主要途径。在制造业教育中“产、学、研”相结合的教学模式已经在各大高校基本形成，建立完善的理论与动手实践相结合的教学体系已经是各大制造公司的共识。
但是目前缺少相关的实训设备进行视觉分拣。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能模仿实际工业分拣现场的分拣流程，可以结合视觉与实际分拣装置进行实训教学与理论分析，极大地提高实训教学的效果的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，具体技术方案为：
一种用于实训的机器人视觉分拣装置，包括机械手，还包括自动夹爪，所述自动夹爪安装在机械手上；输送装置，所述输送装置位于机械手的一侧；分料装置，所述分料装置位于输送装置的一端，所述分料装置用于依次将物料送到输送装置上；及相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机用于检测输送装置上的物料。
通过采用上述技术方案，分料装置将物料推送到输送装置上，输送装置带动物料移动到相机的下方，相机拍摄物料，控制器对物料进行分辨，然后通过机械手带动自动夹爪抓取物料，并将物料放置到与物料相对应的区域。
优选的，所述自动夹爪为电动夹爪或气动夹爪，所述自动夹爪上设有两个滑台，所述滑台上均装有抓手，所述抓手用于抓取物料。
优选的，所述抓手上设有抓取块，所述抓取块上设有抓取槽。
优选的，所述抓取槽设有两个，且两个抓取槽相互垂直成十字形。
通过采用上述技术方案，抓取槽方便抓取物料，使物料的抓取稳定，避免物料转动或脱落。
优选的，所述输送装置包括输送带；输送架，所述输送带位于输送架的顶部；主动带轮，所述主动带轮固定在输送架的一端；输送电机，所述输送电机固定在输送架上，且输送电机与主动带轮连接；从动带轮，所述从动带轮固定在输送架的另一端，所述输送带套装主动带轮和从动带轮上；挡料板，所述挡料板固定在输送架上，且位于输送带的两侧；及拍照传感器，所述拍照传感器位于输送带的一侧。
通过采用上述技术方案，输送带方便相机进行拍摄，无需移动相机，使结构简单，拍照传感器用于检测物料并向相机发出拍照信号。
优选的，还包括编码器，所述编码器与主动带轮连接。
通过采用上述技术方案，编码器与拍照传感器配合使用，编码器对物料在输送带的位置进行精确的计算，得出物料的坐标，或使物料停止在固定的位置，从而方便机械手抓取物料。
优选的，还包括防掉挡板，所述防掉挡板固定在输送架的出料端，所述防掉挡板上还装有防掉传感器。
通过采用上述技术方案，防掉挡板能够防止物料掉落，防掉传感器检测是否有物料进入到防掉挡板处。
优选的，所述分料装置包括分料架，所述分料架位于输送装置的一端；分料气缸，所述分料气缸固定在分料架上；分料座，所述分料座固定在分料架的一端，且位于输送装置的一端，所述分料座上设有分料槽，所述分料槽与分料气缸相对应；分料筒，所述分料筒内装有物料，所述分料筒安装在分料座上，且分料筒与分料槽相通；及分料传感器，所述分料传感器安装在分料座上，分料传感器用于检测分料槽内是否有物料。
通过采用上述技术方案，分料气缸为双轴气缸，分料气缸定时启动，向输送装置送物料。分料传感器用于检测分料槽中是否有物料。分料筒用于存储物料，并方便物料自动下降，使结构简单。
优选的，还包括分料推板，所述分料推板固定在分料气缸上，所述分料推板正对着分料槽，所述分料推板的端部设有V形槽。
通过采用上述技术方案，分料推板为钣金件，避免分料气缸与分料槽干涉，保证顺畅的推料。
优选的，所述料筒内活动装有多种规格或多种形状的物料，所述物料的厚度小于分料槽的高度。
通过采用上述技术方案，物料可以为结构相似，但是大小不同的物料，或者物料为不同结构的，从而方便进行分拣。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种用于实训的机器人视觉分拣装置能模仿实际工业分拣现场的分拣流程，可以结合视觉与实际分拣装置进行实训教学与理论分析，能直观的获得关键的机器人操作技能，极大地提高实训教学的效果。
附图说明
图1是一种用于实训的机器人视觉分拣装置的轴测结构示意图；
图2是一种用于实训的机器人视觉分拣装置的俯视图；
图3是分料装置的轴测结构示意图；
图4是分料装置的正视图；
图5是输送装置的轴测结构示意图；
图6是输送装置的俯视图；
图7是相机安装在相机架上的结构示意图；
图8是自动夹爪的结构示意。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图8所示，一种用于实训的机器人视觉分拣装置，包括机械手11，还包括自动夹爪21，自动夹爪21安装在机械手11上；输送装置，输送装置位于机械手11的一侧；分料装置，分料装置位于输送装置的一端，分料装置用于依次将物料送到输送装置上；及相机64，相机64位于输送装置的上方，相机64用于检测输送装置上的物料。
分料装置将物料推送到输送装置上，输送装置带动物料移动到相机64的下方，相机64拍摄物料，控制器对物料进行分辨，然后通过机械手11带动自动夹爪21抓取物料，并将物料放置到与物料相对应的区域。
具体的，机械手11按在在连接座上，输送装置位于机械手11的工作范围内。
相机64安装在相机连接板63上，相机连接板63安装在相机架61上，相机架61位于输送装置的一侧，相机连接板63用于调整相机64的位置。
自动夹爪21安装连接座23上，连接座23安装在机械手11上。
自动夹爪21为电动夹爪或气动夹爪，自动夹爪21上设有两个滑台，滑台上均装有抓手22，抓手22用于抓取物料。抓手22上设有抓取块23，抓取块23上设有抓取槽24，抓取槽24设有两个，且两个抓取槽24相互垂直成十字形。抓取槽24方便抓取物料，使物料的抓取稳定，避免物料转动或脱落。
输送装置包括输送带41；输送架43，输送带41位于输送架43的顶部；主动带轮54，主动带轮54固定在输送架43的一端；输送电机47，输送电机47固定在输送架43上，且输送电机47与主动带轮54连接；从动带轮52，从动带轮52固定在输送架43的另一端，输送带41套装主动带轮54和从动带轮52上；挡料板42，挡料板42固定在输送架43上，且位于输送带41的两侧；及拍照传感器44，拍照传感器44位于输送带41的一侧，拍照传感器44为光电传感器，拍照传感器44用于检测物料并向相机64发出拍照信号。
从动带轮52安装在张紧座51上，张紧座51安装在输送架43的另一端，张紧座51上装有张紧螺杆53，张紧螺杆53顶在输送架43上，张紧螺杆53用于调整从动带轮52与主动带轮54之间的距离，从而实现输送带41的张紧。
还包括编码器45，编码器45与主动带轮54连接。编码器45与拍照传感器44配合使用，编码器45对物料在输送带41的位置进行精确的计算，得出物料的坐标，或使物料停止在固定的位置，从而方便机械手11抓取物料。
还包括防掉挡板45，防掉挡板45固定在输送架43的出料端，防掉挡板45上还装有防掉传感器46。
防掉挡板45能够防止物料掉落，防掉传感器46检测是否有物料进入到防掉挡板45处，当检测到物料时向控制器发出信号，控制器控制输送带41停止。
分料装置包括分料架31，分料架31位于输送装置的一端；分料气缸32，分料气缸32固定在分料架31上；分料座34，分料座34固定在分料架31的一端，且位于输送装置的一端，分料座34上设有分料槽341，分料槽341与分料气缸32相对应；分料筒36，分料筒36内装有物料，分料筒36安装在分料座34上，且分料筒36与分料槽341相通；及分料传感器35，分料传感器35安装在分料座34上，分料传感器35用于检测分料槽341内是否有物料。
分料气缸32为双轴气缸，分料气缸32定时启动，向输送带41送物料。分料传感器35用于检测分料槽341中是否有物料。分料筒36用于存储物料，并方便物料自动下降，使结构简单。
还包括分料推板33，分料推板33固定在分料气缸32上，分料推板33正对着分料槽341，分料推板33的端部设有V形槽。分料推板33为钣金件，避免分料气缸32与分料槽341干涉，保证顺畅的推料。
料筒内活动装有多种规格或多种形状的物料，物料的厚度小于分料槽341的高度。物料可以为结构相似，但是大小不同的物料，或者物料为不同结构的，从而方便进行分拣。
实训时，分料气缸32根据设定的时间依次进行推料，物料被送到输送带41上，输送带41带动物料向防掉挡板45移动，当物料经过拍照传感器44时，控制器根据编码器45提供的信息，当物料移动到相机64的正下方时进行拍照，控制器对物料进行分辨，当物料移动到抓取位置时，输送带41停止，然后控制器控制机械手11移动，机械手11带动自动夹爪21移动到物料上方，自动夹爪21抓取物料，然后机械手11将物料移动到相关的防止区域，放置物料，重复上述步骤直至分料传感器35检测不到物料，使所有物料分拣完成。该装置充分模拟了实际工业分拣现场的分拣流程，结合视觉与实际分拣装置进行实训教学与理论分析，直观的获得关键的机器人编程和操作技能，极大地提高实训教学的效果。
Claims (10)
1.一种用于实训的机器人视觉分拣装置，包括机械手，其特征在于，还包括
自动夹爪，所述自动夹爪安装在机械手上；
输送装置，所述输送装置位于机械手的一侧；
分料装置，所述分料装置位于输送装置的一端，所述分料装置用于依次将物料送到输送装置上；及
相机，所述相机位于输送装置的上方，所述相机用于检测输送装置上的物料。
2.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，
所述自动夹爪为电动夹爪或气动夹爪，所述自动夹爪上设有两个滑台，所述滑台上均装有抓手，所述抓手用于抓取物料。
3.根据权利要求2所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，所述抓手上设有抓取块，所述抓取块上设有抓取槽。
4.根据权利要求3所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，所述抓取槽设有两个，且两个抓取槽相互垂直成十字形。
5.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，
所述输送装置包括
输送带；
输送架，所述输送带位于输送架的顶部；
主动带轮，所述主动带轮固定在输送架的一端；
输送电机，所述输送电机固定在输送架上，且输送电机与主动带轮连接；
从动带轮，所述从动带轮固定在输送架的另一端，所述输送带套装主动带轮和从动带轮上；
挡料板，所述挡料板固定在输送架上，且位于输送带的两侧；及
拍照传感器，所述拍照传感器位于输送带的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，还包括编码器，所述编码器与主动带轮连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，还包括防掉挡板，所述防掉挡板固定在输送架的出料端，所述防掉挡板上还装有防掉传感器。
8.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，
所述分料装置包括
分料架，所述分料架位于输送装置的一端；
分料气缸，所述分料气缸固定在分料架上；
分料座，所述分料座固定在分料架的一端，且位于输送装置的一端，所述分料座上设有分料槽，所述分料槽与分料气缸相对应；
分料筒，所述分料筒内装有物料，所述分料筒安装在分料座上，且分料筒与分料槽相通；及
分料传感器，所述分料传感器安装在分料座上，分料传感器用于检测分料槽内是否有物料。
9.根据权利要求8所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，还包括分料推板，所述分料推板固定在分料气缸上，所述分料推板正对着分料槽，所述分料推板的端部设有V形槽。
10.根据权利要求8所述的一种用于实训的机器人视觉分拣装置，其特征在于，所述料筒内活动装有多种规格或多种形状的物料，所述物料的厚度小于分料槽的高度。
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