CN110697354A - 一种三轴平面矩阵的柔性送料方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及送料装置技术领域，公开了一种振动频率低且兼容性较高的三轴平面矩阵的柔性送料方法及设备，包括以下步骤：S1、将控制系统分别与本体、视觉相机定位装置及抓取设备通信连接；S2、振动盘控制器用于接收驱动往复式直线电机模组产生震动源的控制信号；S3、震动源与料盘中的物料形成共振拟合以使得物料可在料盘内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开；S4、视觉相机装置用于接收触发信号，并用于获取本体停止振动后的物料图像信息，并将图像信息传送至控制系统，控制系统将图像信息处理成坐标信息；S5、控制系统将坐标信息发送至抓取设备，由抓取设备将物料取出。

Description

一种三轴平面矩阵的柔性送料方法及设备

技术领域

本发明涉及送料装置技术领域，更具体地说，涉及一种三轴平面矩阵的柔性送料方法及设备。

背景技术

离散型生产环节中多数零部件以批量散料形式供给，批量散装可以说是最为经济的存放、运输方式，而在自动化装配系统中，其中一项关键任务就是将一堆批量零散部件分离，并在给定时间内以期望的方向将它们带到固定在某个取料位置。因此，在生产过程中如何安全、准确、高效地上料(给料)对各类生产是至关重要的。

随着工业4.0对柔性生产、定制化进程的提升、产品市场周期缩短、迭代加快，使得研发生产的周期被压缩，为增加效益：产线、设备需要兼容各种不同规格、不同类型的生产任务，这样一来换型时间、换型频率会直接影响整个生产环节的效益与良率。传统圆型震动盘的导轨，从设计、定型、加工、安装、调试需花费大量时间；随着产品的迭代，圆振的导轨成为耗材需要随着生产更换、报废，使得整个过程费时、费力、费钱。因此，实有必要提供一种振动频率低且兼容性较高的柔性送料设备。

发明内容

本发明一方面要解决的技术问题之一是提供一种操作简便且兼容性较高的三轴平面矩阵的柔性送料方法。

本发明另一方面要解决的技术问题是提供一种振动频率低且振动柔和的三轴平面矩阵的柔性送料设备。

第一方面，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种三轴平面矩阵的柔性送料方法，包括以下步骤：

S1、开启控制系统，将所述控制系统分别与本体、视觉相机定位装置及抓取设备通信连接；

S2、所述本体内的振动盘控制器用于接收所述控制系统输出的控制信号，所述控制信号用于驱动往复式直线电机模组产生震动源；

S3、所述往复式直线电机模组输出的所述震动源与所述料盘中的所述物料形成共振拟合以使得所述物料可在所述料盘内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开；

S4、所述视觉相机装置用于接收所述控制系统输出的触发信号，其用于获取所述本体停止振动后的所述物料的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制系统，所述控制系统将所述图像信息处理成坐标信息；

S5、所述控制系统将所述坐标信息发送至所述抓取设备，由所述抓取设备将所述物料取出。

在一些实施例中，所述步骤S2具体包括：

S21、所述振动盘控制器接收所述控制系统输出的所述控制信号，通过所述控制信号驱动所述复直线电机模组工作的振幅、相位、波形、振动频率和震动关联度。

在一些实施例中，所述步骤S5具体包括：

S51、所述抓取设备将所述物料取出后，所述控制系统重新执行所述步骤S2或停止振动。

第二方面，本发明还提供一种三轴平面矩阵的柔性送料设备，具备：

本体，其形成为内部中空结构的矩形体，所述本体的顶部为向上开口结构；

料盘，其设于所述本体的顶部开口侧，所述料盘形成为顶部开口结构的矩形体，所述料盘的底板具有透光性，其用于承载待配送的物料；

往复式直线电机模组，其设于所述本体的底板与所述本体的盖板之间；

振动盘控制器，其设于所述本体内，所述振动盘控制器与所述往复式直线电机模组电性连接；

视觉相机定位装置，其设于所述料盘的上方，其用于获取所述物料的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制系统；

所述软件控制器，其分别与所述振动盘控制器、所述视觉相机定位装置以及抓取设备通讯连接；

所述振动盘控制器控制所述往复式直线电机模组对所述料盘振动，形成共振拟合使得所述物料可在所述料盘内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开；

提取所述物料时，所述软件控制器触发所述视觉相机定位装置获取所述物料的图像信息，并将所述物料的传送信息发送至所述控制系统，所述控制系统将所述物料的图像信息处理成所述物料的X、Y轴和/或Z轴方向的状态信息并输出至抓取设备，由所述抓取设备将所述物料取出。

在一些实施例中，所述往复式直线电机模组包括至少一个电机座及至少一个直线电机，所述电机座固定在所述本体底板的边角内；

所述直线电机安装在所述电机座上；

所述直线电机包括第一芯体、第二芯体、电机环及螺杆；

所述第一芯体设于所述电机座上，

所述电机环为中空结构，其安装在所述第一芯体上，

所述螺杆穿过所述第二芯体与所述电机环与所述第一芯体连接，

所述第二芯体嵌入所述电机环内。

在一些实施例中，所述本体包括前板、左侧板、后板、右侧板及中部板，

所述的前板、左侧板、后板及右侧板依次连接形成矩形体结构；

所述的前板、左侧板、后板及右侧板的底部及顶部分别与所述本体的底板及盖板连接；

所述中部板安装在所述本体内，其固定在所述底板上。

在一些实施例中，所述盖板包括至少一个盖板定位块及至少一个顶针，

所述盖板定位块用于对所述料盘进行定位，

所述顶针穿过所述盖板定位块对所述料盘进行固定。

在一些实施例中，所述料盘包括白盘、第一白盘定位块、第二白盘定位块和第三白盘定位块；

所述第一白盘定位块设于所述料盘的前侧，

所述第二白盘定位块及所述第三白盘定位块分别设于所述料盘的后侧，

所述白盘设于所述的第一白盘定位块、第二白盘定位块及第三白盘定位块的上部。

在一些实施例中，所述视觉定位装置包括接线盒、固定座、相机光源杆连接块、第一连接杆、第一连接块、第二连接杆、第二连接块及相机固定块；

所述接线盒设于所述固定座的一侧，

在所述相机光源杆连接块内形成有通孔，所述第一连接杆的一端通过所述通孔固定在所述固定座上，

所述第一连接杆的另一端通过所述第一连接块与所述第二连接杆的一端连接；

所述第二连接杆的另一端与所述第二连接块连接,

在所述第二连接块的底侧设有相机固定块，所述相机固定块用于固定视觉相机。

在一些实施例中，在所述本体内设有多色背光LED灯板，其与所述振动盘控制器电性连接，用于提供光源；

在多色背光LED灯板的灯光发射侧设有玻璃板，所述多色背光LED灯板的灯光透过所述玻璃板照射在所述料盘上；

在所述多色背光LED灯板的背光侧安装有铝板，所述铝板用于散热。

在本发明所述的三轴平面矩阵的柔性送料方法及设备中，通过控制系统控制往复式直线电机模组对料盘振动，由控制4个电机的振幅、频率、波形、相位和震动关联度(即当次震动时，各往复式直线电机模组工作的参与情况)，形成共振拟合使得物料可沿着X、Y轴方向在盘内任意方向移动，以及Z轴方向的抛料使得物料获得最佳翻转角度的聚拢或散开。提取物料时，控制系统触发视觉相机定位装置获取物料的X、Y中心坐标位置、及偏转角度信息，并将物料的X、Y中心坐标位置、及偏转角度信息输出至抓取设备，由抓取设备将物料取出。与现有技术相比，一方面，使用本技术方案可极为温和地处理零部件，无需重复送料，能够保证零部件磨损程度的最小化，能够从任意方向移动零部件；另一方面，平台可拆卸，兼容所有几何形状的零部件，99％的零部件可以由该款送料器进行送料，且该设备安装、调试方便，更加安全环保，通过振动盘和视觉定位装置配合软件控制器的操作运行，搭配抓取设备，可完成多种高精度操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供的三轴平面矩阵的柔性送料方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的三轴平面矩阵的柔性送料设备一实施例的整体示意图；

图3是本发明提供的视觉定位装置一实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的视觉定位装置一实施例的爆炸图；

图5是本发明提供的震动单体一实施例的立体结构示意图；

图6是本发明提供的震动单体一实施例的内部结构图；

图7是本发明提供的往复式直线电机模组一实施例的爆炸图；

图8是本发明提供的料盘一实施例的爆炸图；

图9是本发明提供的盖板及其附件一实施例的爆炸图；

图10是本发明提供的震动单体一实施例的爆炸图；

图11是本发明提供的多色背光LED灯板一实施例的爆炸图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例一

图1是本发明提供的三轴平面矩阵的柔性送料方法一实施例的流程示意图，图2是本发明提供的三轴平面矩阵的柔性送料设备一实施例的整体示意图，图6是本发明提供的震动单体一实施例的内部结构图。如图1、图2及图6所示，在本发明的三轴平面矩阵的柔性送料方法第一实施例中，步骤S1、开启控制系统，将控制系统分别与本体、视觉相机定位装置及抓取设备通信连接。

具体而言，先对本体10、视觉相机定位装置70、抓取设备(例如工业机器人)和软件控制器100进行供电；并将本体10、视觉相机定位装置70及抓取设备(例如工业机器人)分别与软件控制器100的控制系统建立通信连接，然后打开软件控制器100中的操作软件，在显示屏中选择需要设置的参数，并将上述参数分别输出至受控设备(例如往复式直线电机模组)。

S2、本体10内的振动盘控制器206用于接收控制系统(对应软件控制器100)输出的控制信号，控制信号用于驱动往复式直线电机模组产生震动源。

在控制系统(对应软件控制器100)设置有左上移、上移、右上移、左移、震散、右移、左下移、下移、右下移、左右聚合及上下聚合功能键，且每个功能键各对应一种物料移动方式。

具体而言，往复式直线电机模组(由至少一个电机座202及至少一个直线电机203组成)设置在本体10四角位置(相当于四个震点分布)，通过软件控制器100中设置每个直线电机的工作振幅、频率、相位及波形等参数(即上述的控制信号)，通过控制往复式直线电机模组进行控制料盘30的振动频率达到物料的固有频率附近，引起物料发生共振，使物料处于活跃(易运动)状态。

示例性地，如图6所示，振动盘控制器(与图6中的206对应)设于本体10的前端(即主视方面)，假设位于本体10左上角的直线电机为1号电机，左下角的直线电机为2号电机，右上角的直线电机为3号电机，右下角的直线电机为4号电机。

当物料向右下方移动时：1号电机工作(左上振动加强区，右下振动减弱区)；

当物料向左下方移动时：3号电机工作(右上振动加强区，左下振动减弱区)；

当物料向右上方移动时：2号电机工作(左下振动加强区，右上振动减弱区)；

当物料向左上方移动时：4号电机工作(右下振动加强区，左上振动减弱区)；

当物料向右侧移动时：1号电机及2号电机同频同相位工作(左侧振动加强区，右侧振动减弱区)；

当物料向左侧移动时：3号电机及4号电机同频同相位工作(右侧振动加强区，左侧振动减弱区)；

当物料震散(分散)时：1号电机、2号电机、3号电机及4号电机同频同相位工作(中心地带为相对振动加强区，四角为相对振动减弱区)；

当物料左右聚合时：1号电机、2号电机、3号电机及4号电机同频工作；1号电机、2号电机同相位，3号电机及4号电机同相位，1号电机及3号电机差相位(左右两侧为振动加强区，纵轴地带为振动减弱区)；

当物料上下聚合时：1号电机、2号电机、3号电机及4号电机同频工作；1号电机及3号电机同相位，2号电机及4号电机同相位，1号电机及2号电机差相位(上下两侧为振动加强区，横轴地带为振动减弱区)。

S3、往复式直线电机模组203输出的震动源与料盘30形成共振拟合以使得物料可在料盘30内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开。

如步骤S2所示，当物料上下聚合时，此时可设置1号电机、2号电机、3号电机及4号电机同频工作；1号电机及3号电机同相位，2号电机及4号电机同相位，1号电机及2号电机差相位(上下两侧为振动加强区，横轴地带为振动减弱区)。

当物料震散(分散)时，此时可设置1号电机、2号电机、3号电机及4号电机同频同相位工作(中心地带为相对振动加强区，四角为相对振动减弱区)。

在软件控制器100中设置不同位置的直线电机的振幅、相位、波形、振动频率和震动关联度(即当次震动时，各往复式直线电机模组工作的参与情况)，可获得物料在料盘30不同的运动方向(即X、Y轴和/或Z轴方向)及状态，使得物料可沿着X、Y轴方向在盘内任意方向移动，以及Z轴方向的抛料使得物料获得最佳翻转角度的聚拢或散开，便于视觉相机装置70获取有效物料在料盘30内的图像信息。

S4、视觉相机装置70用于接收控制系统输出的触发信号，其用于获取本体10停止振动后的物料的图像信息，并将图像信息传送至所述控制系统。

具体而言，当本体10停止振动后，控制系统(对应软件控制器100)向视觉相机装置70输出获取物料图像信息的触发信号。即，直线电机203将料盘30的物料震散后，此时，软件控制器100输出停止信号(即往复式直线电机模组203停止工作)以及触发信号(即触发视觉相机装置70获取物料图像信息)，视觉相机装置70拍照后，并将拍照后的图像信息发送至软件控制器100，软件控制器将图像信息处理成坐标信息后发送至机器人控制部分。

S5、控制系统(对应软件控制器100)接收视觉相机装置70反馈的图像信息(即拍照信息)，并将图像信息处理成坐标信息发送至抓取设备(即机器人控制部分)，由抓取设备将有效物料取出。

具体而言，通过视觉相机装置70反馈的图像信息(即拍照信息)配合控制系统(对应软件控制器100)输出的动作信号驱动抓取设备抓取料盘30内的有效物料，并循环该过程，直到视觉相机装置70拍摄没有物料，停止该工步运行。

举例而言，若在料盘30的物料为集成芯片，控制系统(对应软件控制器100)设定集成芯片的管脚朝上为有效物料；管脚朝下时为不可抓取物料。通过控制系统(对应软件控制器100)分析，然后输出抓取指令，由抓取设备(即机器人控制部分)将所有管脚朝上的集成芯片抓取到指定位置。

通过直线电机203与料盘30形成共振拟合使得物料可沿着X、Y轴方向在盘内任意方向移动，以及Z轴方向的抛料使得物料获得最佳翻转角度的聚拢或散开。使用本技术方案可极为温和地处理零部件，无需重复送料，能够保证零部件磨损程度的最小化，且能够从任意方向移动零部件；另一方面，通过振动盘和视觉定位装置70配合软件控制器100的操作运行，搭配抓取设备，可完成多种高精度操作。

在一些实施例中，S21、振动盘控制器接收控制系统(对应软件控制器100)输出的控制信号，通过控制信号驱动往复式直线电机模组工作的振幅、相位、波形、振动频率和震动关联度(即当次震动时，各往复式直线电机模组工作的参与情况)。

具体而言，控制信号即为控制系统(对应软件控制器100)中设置各个直线电机203的工作参数，例如振幅、频率、相位及波形等。

举例而言，当对所震物料进行上下聚合时，需要4个电机同时配合动作。

对其工作参数设置为：

1、波形选择正弦波(常规波形)；

2、频率选择50hz(假设所震物料固有频率为50hz，设置频率接近于物料本身的固有频率，使物料达到最佳的起震状态)；

3、占空比选择50％(假设该占空比为最佳占空比，使物料达到最佳的翻转幅度，即最佳振幅)；

4、相位：左上电机和右上电机设置相位为Π/2或-Π/2，左下电机和右下电机对应设置为-Π/2或Π/2(该设置为上下聚合动作的最佳相位设置，可使物料最快地上下聚合)。

在一些实施例中，步骤S51、抓取设备将物料取出后，控制系统(对应软件控制器100)重新执行步骤S2或停止振动。

具体而言，抓取设备反复抓取料盘30内的有效物料，当有效物料抓取完毕后，控制系统(对应软件控制器100)输出停止抓取设备的控制信号的同时驱动往复式直线电机模组工作，对料盘30继续振动，使得料盘30的物料具备抓取的要求。

当通过视觉相机装置70拍照没有物料时，控制系统(对应软件控制器100)即输出自动终止该工序运行。

实施例二

结合图2至图11，在图2至图11示出的本发明的三轴平面矩阵的柔性送料设备的第一实施例中，送料设备主要包括本体10、视觉定位装置70及软件控制器100。

其中，本体10主要包括机架20及料盘30，机架20主要起支撑及固定的作用。

机架20主要由底板201、往复式直线电机模组(由至少一个电机座202及至少一个直线电机203组成)、盖板204及振动盘控制器206等组成。

具体而言，本体10形成为内部中空结构的矩形体，其顶部为向上开口结构，在本体10的开口侧安装有用于承载待配送物料的料盘30。

具体地，料盘30可拆卸地安装在本体10的顶部开口侧，其形成为顶部开口结构的矩形体，其中，料盘30的底板具有透光性，其可拆卸地安装在机架20的盖板204上。

进一步地，往复式直线电机模组设于本体10的底板201与盖板204之间，具体而言，电机座202安装在机架20的底板201上，其用于固定直线电机203。

直线电机203固定在电机座202上，直线电机203的传动端与盖板204连接，直线电机203输出的振动力矩通过盖板204传输至料盘30，使得料盘30内的物料震动。

进一步地，在本体10内设有多色背光LED灯板40，其用于提供光源，以配合视觉定位装置70获取料盘30内物料的图像信息，其中，视觉定位装置70获取的物料图像信息由软件控制器100处理成物料的坐标信息，该坐标信息具体为，物料的X、Y中心坐标位置、及偏转角度信息。

振动盘控制器206设于本体10内，振动盘控制器206与往复式直线电机模组以及多色背光LED灯板电性连接，具体为，振动盘控制器206与直线电机203电性连接，其用于控制输出的振动力矩，以对料盘30内的物料震动(即X、Y和/或Z轴方向震动)以及用于触发多色背光LED灯板40的对输出光源的颜色进行切换。

视觉定位装置70设于本体10的一侧，在视觉定位装置70顶部的横杆中设有视觉相机709，其设于料盘30的上方，当视觉相机709拍照后，软件控制器100会将物料的图像信息处理成坐标信息，发送至软件的其他部分(如工业机器人控制部分)，由软件的其他部分(如工业机器人控制部分)接收坐标信息并处理，然后执行动作，并将动作完成信息反馈至软件控制器100。

软件控制器100作为软件的载体，其包括操作软件以及软件控制程序，软件控制器100用于控制本体10、视觉定位装置70和抓取设备(例如工业机器人)。

具体而言，软件控制器100分别与本体10、视觉定位装置70和抓取设备(例如工业机器人)通讯连接。更为具体地，软件控制器100的输出端与振动盘控制器206的输入端电性连接，震动时，由软件控制器100向振动盘控制器206输出控制信号，使得振动盘控制器206对料盘30起振。

进一步地，振动盘控制器206的信号输出端与直线电机203的输入端电性连接，进而控制直线电机203的振动频率等参数以使得料盘30振动，使得物料在料盘30内可沿着X、Y轴和/或Z轴的方向聚拢或散开。

当提取物料时，直线电机203停止振动，软件控制器100触发视觉定位装置70获取物料的图像信息，通过软件控制器100将物料的图像信息处理成坐标信息(即物料的X、Y轴和/或Z轴方向的状态信息)发送至软件控制部分(如工业机器人控制部分)，由软件控制部分将处理后的物料的坐标信息输出至抓取设备(例如工业机器人)，由抓取设备将物料取出。

具体工作原理为：柔性送料设备主要利用共振和相干波的干涉原理来达到物体向某一方向移动的效果。

本设备设有四个直线电机203(相当于四个震点)分布在底板201的四个内角位置，通过软件控制器100控制直线电机203工作，以控制料盘30的振动频率达到物料的固有频率附近，引起物料产生共振，使物料处于活跃(易运动)状态。

具体而言，震点(即直线电机203的传动端)发出机械纵波和机械横波，活跃状态下的物料受机械纵波和重力影响，上下跳动(即Z轴方向)，受横波影响远离震点(即物料具有远离震动加强区，趋近震动减弱区的属性)。

通过控制单震点和多震点(合成震点)振动时，与物料的相对位置关系，进而控制振动加强区和振动减弱区的分布，来达到控制物料向某一方向移动的效果。

需要说明的是，直线电机203与上述工作原理及效果一样，在此不多赘述。

在一些实施例中，为了提高物料在料盘30内可向任意一方向移动的效果，可在往复式直线电机模组中设置至少一个电机座202及至少一个直线电机203。其中，电机座202用于承载直线电机203，直线电机203用于提供震动源。

具体地，直线电机203通过电机座202安装在底板201的边角内。

底板201为整个震动单体的底部支撑件，与外界装置固定连接，在底板201上设有至少一个定位安装孔，对震动单体起到固定、防护和安装定位作用。

在一些实施例中，为了提高本体10内部元件的安全性，可在本体10的外侧设置前板205a、后板205b、右侧板205c及左侧板205d，在其内部设置中部板205g。

具体地，前板205a、左侧板205d、后板205b及右侧板205c依次连接形成矩形框。

前板205a、左侧板205d、后板205b及右侧板205c的底部通过螺栓与本体10的底板201连接，形成稳固的矩形框，进而对本体10内部的部件起到防护作用。

进一步地，中部板205g由镜面材料制作，可反射光线，中部板205g对多色背光LED灯板40的光线起到限制范围和增强照射到料盘30底部亮度的效果。

中部板205g通过螺栓固定在底板201上，其中，在中部板205g上设有穿线孔，使得多色背光LED灯板40和直线电机202的线路穿过。

在一些实施例中，为了提高直线电机203的性能，可将直线电机203(如图6所示)设为第一芯体203a、第二芯体203b、电机环203c、螺杆203d、至少一个磁铁203f、至少一个铁环203g及螺母203e。

安装时，电机座202通过螺栓连接、销钉定位固连在底板上，第一芯体203a通过螺栓固定在电机座202上。螺杆203d从第二芯体203b矩形端对应连接孔穿过，依次按照第二芯体203b、磁铁203f(由三块磁铁组成)和铁环203g(由三块铁环组成)的顺序穿插。最后使用螺母203e和螺杆203d连接配合，对之间的磁铁203f和铁环203g进行夹持固定。电机环203c通过对应螺栓孔位使用异性螺栓与第一芯体203a和第二芯体203b进行固连。

磁铁203f与铁环203g的安装顺序为：磁铁203f与铁环203g交替放置。

螺杆203d穿过交替放置的磁铁203f及铁环203g与螺母203e上对应的螺纹孔进行螺纹连接。

电机环203c同时嵌套第一芯体203a和第二芯体203b，并通过电机环203c上对应的螺纹孔用异性螺栓固定。

在一些实施例中，为了提高料盘30拆装的便捷性以及传递震动能量的效果，可在盖板204上设置至少一个盖板定位块(204a-204c)、至少一个顶针(204e-204g)及弹簧204h。

盖板204用于承载料盘30，其形成为中空结构的长方体，盖板204通过螺栓和固定于直线电机203的上方。

具体地，盖板定位块分别为第一盖板定位块204a、第二盖板定位块块204b、第三盖板定位块204c及第四盖板定位块204d，顶针分别为第一顶针204e、第二顶针204f及第三顶针204g。

安装时，两根长螺栓依次穿过第一盖板定位块204a、第二盖板定位块204b和盖板204装配孔螺纹连接成组合体，并将穿过弹簧204h的第一顶针204e压盖于其组合体内部。

第三盖板定位块204c通过定位安装孔将第二顶针204f固定，通过螺栓固定于盖板204上，定位销(图中未示出)对料盘30进行定位。

第四盖板定位块204d通过定位安装孔将第三顶针204g固定，通过螺栓固定于盖板204上，定位销(图中未示出)对料盘30进行定位。

其中，盖板204和第二芯体203b通过对应装配孔螺栓连接。

料盘30包括透光性较好的白盘301，其由赛钢材质制作，表面光滑有韧性，透光性好，用作震动物料时的托盘，对物料的损伤降到最低，同时给视觉拍照提供更亮的背景，使得视觉拍照更清晰。

进一步地，在料盘30的前侧设有第一白盘定位块302a，在料盘30的后侧设有第二白盘定位块203b和第三白盘定位块302c。

上述白盘定位块通过螺栓将白盘301固定在盖板204，与对应的三组顶针模块(204e-204g)通过机械顶针式固连。

其中，白盘301与第一白盘定位块302a组成的组合体通过盖板204上设计的顶针弹簧机构进行弹簧夹持固定，需要说明的是，白盘301设于第一白盘定位块302a、第二白盘定位块203b及第三白盘定位块302c的上部。

两组固定式顶针模块和一组弹簧可动式顶针模块，这三组顶针模块用于固定和传递震动能量给白盘301及物料，弹簧204h可动式顶针模块为料盘30的快捷拆装提供了方便。

在一些实施例中，在视觉定位装置70中还设置有接线盒701、固定座702、相机光源杆连接块703、第一连接杆704、第一连接块705、第二连接杆706、第二连接块707及相机固定块708。

具体而言，接线盒701设于固定座702的一侧，通过接线盒701可避免线路混乱或揉团，以保证线路整洁。

在相机光源杆连接块703内形成有通孔，第一连接杆704的一端通过通孔固定在固定座702上。

固定座702上有螺栓孔，通过螺栓与外部装置固定连接，并通过螺栓锁紧第一连接杆704，可对整个视觉定位装置70起到固定支撑作用。

具体地，第一连接杆704为视觉相机709提供纵向高度支持，第一连接杆704的另一端通过第一连接块705与第二连接杆706的一端连接。

第二连接杆706对视觉相机709起到横向位置支持。具体地，第二连接杆706的另一端与第二连接块707连接。

在第二连接块707的底侧设有相机固定块708，相机固定块708用于固定视觉相机709。

在一些实施例中，为了提高视觉相机709获取物料信息的图像质量，可在料盘30的下方设置多色背光LED灯板40，通过软件控制，可进行亮度调节、切换不同颜色灯光及控制点亮的时间等操作，辅助视觉拍照，具体而言，多色背光LED灯板40发出R红色/G绿色/B蓝色/W白色多种颜色的光源。

具体地，在多色背光LED灯板40的灯光发射侧设有玻璃板50，其通过六角螺柱固定在多色背光LED灯板40的上方，使多色背光LED灯板40的光线透过玻璃板50，照射在白盘301底部，且对多色背光LED灯板40还具有防护作用。

使用时，多色背光LED灯板40的灯光透过玻璃板50照射在料盘30的底部，配合视觉相机709在拍照时，以获得较为清晰的图像。

其中，在多色背光LED灯板40的底侧设有铝板60(如图10所示)，铝板60胶贴在多色背光LED灯板40背面，对多色背光LED灯板40起到保护、支撑和散热作用。

在一些实施例中，为了保证本体10运行的稳定性，可在前板205a上设置振动盘控制器206。其中，振动盘控制器206为直线电机203震动所需的硬件电路，软件系统通过线缆与硬件电路上的通讯口连接，振动盘控制器206的输出端与直线电机203电性连接，进而达到软件系统控制直线电机203。

进一步地，振动盘控制器206通过内牙铆钉与前板205a连接，对振动盘控制器206起到固定支撑作用，在前板205a上形成有对应形状孔位，振动盘控制器上的通讯等插口可通过对应孔位延伸到前板205a外侧，与外部设备进行电性或通讯连接。

需要说明的是，在上述所述内容中，震动单体与本体10相对应，物料的X、Y轴和/或Z轴方向的状态信息与物料的X、Y中心坐标位置、及偏转角度信息相对应，其中，控制系统与软件控制器100相对应。

本方案的三轴振动技术，能够极为温和地处理零部件，能够从任意方向移动零部件，包括每种零部件的最佳翻转幅度，无需重复送料，保证了零部件磨损程度的最小化，平台可拆卸。

该三轴振动技术兼容所有几何形状的零部件，99％的零部件可以由该款送料器进行送料，包括各种复杂几何形状的精密材料，为生产企业解决缩短换型时间、节省配件耗材，以更安全以及更加环保的方式助力企业在中国制造2025的目标下尽早实现自动化、智能化、信息化的产业布局。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种三轴平面矩阵的柔性送料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开启控制系统，将所述控制系统分别与本体、视觉相机定位装置及抓取设备通信连接；

S2、所述本体内的振动盘控制器用于接收所述控制系统输出的控制信号，所述控制信号用于驱动往复式直线电机模组产生震动源；

S3、所述往复式直线电机模组输出的所述震动源与所述料盘中的物料形成共振拟合以使得所述物料可在所述料盘内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开；

S4、所述视觉相机装置用于接收所述控制系统输出的触发信号，其用于获取所述本体停止振动后的所述物料的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制系统，所述控制系统将所述图像信息处理成坐标信息；

S5、所述控制系统将所述坐标信息发送至所述抓取设备，由所述抓取设备将所述物料取出。

2.根据权利要求1所述的三轴平面矩阵的柔性送料方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、所述振动盘控制器接收所述控制系统输出的所述控制信号，通过所述控制信号驱动所述往复式直线电机模组工作的振幅、相位、波形、振动频率及震动关联度。

3.根据权利要求2所述的三轴平面矩阵的柔性送料方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

S51、所述抓取设备将所述物料取出后，所述控制系统重新执行所述步骤S2或停止振动。

4.一种三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，具备：

本体，其形成为内部中空结构的矩形体，所述本体的顶部为向上开口结构；

料盘，其设于所述本体的顶部开口侧，所述料盘形成为顶部开口结构的矩形体，所述料盘的底板具有透光性，其用于承载待配送的物料；

往复式直线电机模组，其设于所述本体的底板与所述本体的盖板之间；

振动盘控制器，其设于所述本体内，所述振动盘控制器与所述往复式直线电机模组电性连接；

视觉相机定位装置，其设于所述料盘的上方，其用于获取所述物料的图像信息，并将所述图像信息传送至所述控制系统，所述控制系统将所述图像信息处理成坐标信息；

所述软件控制器，其分别与所述振动盘控制器、所述视觉相机定位装置以及抓取设备通讯连接；

所述振动盘控制器控制所述往复式直线电机模组对所述料盘振动，形成共振拟合使得所述物料可在所述料盘内沿着X、Y轴和/或Z轴方向聚拢或散开；

提取所述物料时，所述软件控制器触发所述视觉相机定位装置获取所述物料的图像信息，并将所述物料的传送信息发送至所述控制系统，所述控制系统将所述物料的图像信息处理成所述物料的X、Y轴和/或Z轴方向的状态信息并输出至抓取设备，由所述抓取设备将所述物料取出。

5.根据权利要求4所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

所述往复式直线电机模组包括至少一个电机座及至少一个直线电机，所述电机座固定在所述本体底板的边角内，

所述直线电机安装在所述电机座上；

所述直线电机包括第一芯体、第二芯体、电机环及螺杆，

所述第一芯体设于所述电机座上，

所述电机环为中空结构，其安装在所述第一芯体上，

所述螺杆穿过所述第二芯体和所述电机环与所述第一芯体连接，

所述第二芯体嵌入所述电机环内。

6.根据权利要求5所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

所述本体包括前板、左侧板、后板、右侧板及中部板，

所述的前板、左侧板、后板及右侧板依次连接形成矩形体结构；

所述的前板、左侧板、后板及右侧板的底部及顶部分别与所述本体的底板及盖板连接；

所述中部板安装在所述本体内，其固定在所述底板上。

7.根据权利要求6所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

所述盖板包括至少一个盖板定位块及至少一个顶针，

所述盖板定位块用于对所述料盘进行定位，

所述顶针穿过所述盖板定位块对所述料盘进行固定。

8.根据权利要求7所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

所述料盘包括白盘、第一白盘定位块、第二白盘定位块和第三白盘定位块；

所述第一白盘定位块设于所述料盘的前侧，

所述第二白盘定位块及所述第三白盘定位块分别设于所述料盘的后侧，

所述白盘设于所述的第一白盘定位块、第二白盘定位块及第三白盘定位块的上部。

9.根据权利要求4所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

所述视觉定位装置包括接线盒、固定座、相机光源杆连接块、第一连接杆、第一连接块、第二连接杆、第二连接块及相机固定块；

所述接线盒设于所述固定座的一侧，

在所述相机光源杆连接块内形成有通孔，所述第一连接杆的一端通过所述通孔固定在所述固定座上，

所述第一连接杆的另一端通过所述第一连接块与所述第二连接杆的一端连接；

所述第二连接杆的另一端与所述第二连接块连接，

在所述第二连接块的底侧设有相机固定块，所述相机固定块用于固定视觉相机。

10.根据权利要求9所述的三轴平面矩阵的柔性送料设备，其特征在于，

在所述本体内设有多色背光LED灯板，其与所述振动盘控制器电性连接，用于提供光源；

在多色背光LED灯板的灯光发射侧设有玻璃板，所述多色背光LED灯板的灯光透过所述玻璃板照射在所述料盘上；

在所述多色背光LED灯板的背光侧安装有铝板，所述铝板用于散热。

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