CN111632846B - 一种铁块智能分拣系统及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁块智能分拣系统及其分拣方法，分拣系统依次包括铁块上料组件，与所述铁块上料组件对接的铁块输送组件，与所述铁块输送组件对接的铁块回流组件，与所述铁块回流组件对接的铁块打标分拣组件，以及与所述铁块打标分拣组件对接的铁块码垛组件。本发明能够针对多种不同形状不同规格的铁块进行智能分拣，为将料框装载的多种铁块倒入到系统的上料设备，系统将自动的对堆叠的铁块进行多级的分散，以达到铁块平铺输送，在后续的输送过程中包括铁块的自动理料，将一块块铁块按直线排列输送，智能识别铁块规格种类，自动刻录二维码，去坡口产品自动分拣，机器人对产品智能分拣码垛。

Description

一种铁块智能分拣系统及其分拣方法

技术领域

本发明涉及物料分拣领域，具体涉及一种铁块智能分拣系统及其分拣方法。

背景技术

在铁块零件生产中，通常是激光切割机将一块大的铁板切割成多种形状多种规格的铁块，然后人工将同种厚度的铁块零件放到一起，并通过简易的去毛刺机装置对这些铁块进行去毛刺处理，处理完成后对铁块进行打码并通过单一的传输道传输出去。

目前针对多种不同形状不同规格的铁块还没有自动化的解决方案，因此如何针对该种不同形状不同规格的铁块进行自动分拣，并保证其能够实现逐级分散、自动分拣成为了研究的重中之重。

发明内容

发明目的：提供一种铁块智能分拣系统，并进一步提供一种基于上述铁块智能分拣系统的分拣方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种铁块智能分拣系统，依次包括铁块上料组件，与所述铁块上料组件对接的铁块输送组件，与所述铁块输送组件对接的铁块回流组件，与所述铁块回流组件对接的铁块打标分拣组件，以及与所述铁块打标分拣组件对接的铁块码垛组件。

在进一步的实施例中，所述铁块上料组件包括自动倒料升降机组，所述自动倒料升降机组进一步包括一个截面呈三角形或梯形的支撑架，所述支撑架的下部设有减速电机，所述减速电机的输出端连接第一转轴；所述支撑架的上部转动设置有第二转轴，所述第一转轴和第二转轴的两端都设有链轮，第一转轴和第二转轴上相对应的两个链轮之间套接有与之啮合的传动带；所述自动倒料升降机组还包括一个可升降的料斗，所述料斗包括一个开口空间，该开口空间的一端连接有导向部；所述料斗的两侧壁设有铰接臂，所述铰接臂与所述传动带的一边固定连接，铰接臂与料斗之间为铰接。自动倒料升降机通过链条传动，控制电机正反转，带动料斗提升和下降。当料斗在低位时，人工将铁块倒入料斗中，且一次最多倒入铁块数量为1T重，完成后，料斗提升至高位并能自动将铁块倒入到六角去毛刺机中。

在进一步的实施例中，所述铁块上料组件还包括去毛刺机和爬坡式隔板机组A；所述去毛刺机的入口处与所述料斗在预定位置处对接；所述去毛刺机包括可转动的滚筒，所述滚筒为正多边体，滚筒的其中一个面开口，开口部分设有可推拉的门板；所述爬坡式隔板机组A包括一段水平的起始段和一段以预定角度倾斜的爬坡段，所述起始段位于所述滚筒的正下方；所述爬坡式隔板机组A包括多个相互平行排列的中间隔板以及设置在两侧的侧边挡板。去毛刺机通过电机正反转，带动六角滚筒正反转。六角滚筒开口朝上时，由气缸将盖子拉开，此时自动倒料升降机可将铁块倒入其中，完成后，由气缸将盖子合上，电机启动，对铁块进行滚毛刺处理，完成后，由接近开关检测，使六角滚筒开口朝上停止，气缸将盖子拉开，完成后，电机启动并慢速转动，使铁块慢慢自动掉落到第一爬坡式隔板输送线上，当转动到开口朝下时停止，此时铁块也会全部掉出，电机反转使得开口再次朝上进行下一次的装料，以此循环。爬坡式隔板机组A为板链输送方式，带有中间隔板和侧边挡板，中间隔板的作用是对掉落下来的铁板进行隔开分料，侧边挡板是为了防护铁块滑落出去。六角滚筒不断的有铁块掉落的同时，爬坡式隔板机组A也缓慢的进行输送，输送到高处末端后自动掉落到拉速板链输送线上。

在进一步的实施例中，所述铁块输送组件包括依次连接的拉速板链输送机组、伸缩板链输送机组、缓存分道隔板机组、分流板链输送机组；所述拉速板链输送机组的起始端与所述爬坡式隔板机组A的爬坡段末端对接，拉速板链输送机组的输送速度是爬坡式隔板机组A的2倍及以上；铁块从所述拉速板链输送机组的末端掉落在所述伸缩板链机组上；所述伸缩板链输送机组包括由气缸控制前后伸缩运动的伸缩板链输送部；所述缓存分道隔板机组被分隔成两道，其两侧安装有高度可调的对射光电传感器；所述分流板链输送机组包括由气缸控制上下运动的分流板链输送部；所述铁块回流组件包括与所述分流板链输送机组垂直对接的一段回流板链机组，以及与所述回流板链机组末端对接的、并且与所述铁块上料组件中的爬坡式隔板机组A结构相同的爬坡式隔板机组B。

拉速板链输送机组的作用是将掉落在板链上的铁块快速拉来，减少铁块的堆叠。当铁块输送到末端后掉落到伸缩板链机组上。

伸缩板链输送机组为板链输送方式，输送部分整体可由气缸控制进行前后伸缩运动，并定时的进行伸缩运动，使铁块掉落到缓存输送线上分散成2道输送，减少堆叠情况。

缓存分道隔板机组为板链输送方式，该输送线被分隔成2道，有利于铁块的分散，且该输送线两侧安装有对射光电传感器，且高度可调，对铁块进行堆叠识别，如果识别到有堆叠的铁块，该铁块会通过分流链板输送线进行分流回到拉速板链输送线，如此循环进行分料，以达到铁块不堆叠的情况；如果没有堆叠的铁块会正常的输送到后续工位。

分流板链输送机组为板链输送方式，输送部分整体可由气缸控制进行上下运动，作用是将铁块进行分流，当前端检测到有堆叠产品时，该输送线会自动下降到低位，将堆叠的铁块输送到回流线上；当前端未检测到堆叠产品时，该输送线保持在高位将铁块输送到后续工位。

在进一步的实施例中，所述铁块打标分拣组件包括桁架段板链输送机组、刻录段板链输送机组、桁架机器人、工业相机、激光刻录机；其中所述工业相机安装在所述桁架段板链输送机组上方，激光刻录机安装在刻录段板链输送机组上方，并由气缸控制所述激光刻录机的移动，目的是为了避免与桁架抓手移动过程中干涉。所述桁架段板链输送机组的末端安装有用于检测铁块通过情况的对射光电装置，所述桁架机器人安装在桁架段板链输送机组的上方，所述桁架机器人包括至少一个电磁铁夹具A，所述电磁铁夹具A可沿X、Y、Z三个方向移动。当检测到有铁块通过，该输送线停止，上方视觉识别铁块信息及抓取位置，桁架机器人移动到铁块抓取点上方，由电磁铁夹具A将铁块抓取并放置到刻录段板链输送线中线位置上，桁架抓手移开，激光刻录机由气缸控制移动到铁块上方，然后开始对铁块进行刻录二维码，完成后输送线启动，铁块往后流转输送，以此循环。

在进一步的实施例中，所述铁块打标分拣组件还包括一段与所述刻录段板链输送机组的末端对接的网带输送机，所述网带输送机的一端对接有一段末端板链输送机组，所述末端板链输送机组的末端安装有阻挡机构和光电检测装置，其上方安装有工业相机和扫码枪；所述网带输送机为双层人字形网带输送方式，网带上方安装有对网带输送距离进行检测的编码器，网带上方每间隔预定相等间隔安装有推料机构，并在每个推料机构处都安装有光电检测装置，输送机的一侧安装有与所述推料机构对应的滑槽，滑槽下方对应有料框。网带输送机组为双层人字形网带输送方式，网带上方安装有编码器，对网带输送距离进行检测，网带上方每间隔1.5米安装有推料机构，共有4个推料机构，并在推料机构处都安装有光电检测，输送机一侧安装有对应4个滑槽，滑槽下方对应有4个料框。前端通过视觉检测到铁块信息，并对比输入到系统中的铁块信息，如果判断铁块是需要推入到哪个料框的，则当该铁块输送到对应推料机构处，光电检测到铁块，输送线停止，推料机构将铁块推入对应的料框中，不需要推入料框的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到末端板链输送机组上。末端板链输送机组为板链输送方式，该输送线末端安装有阻挡机构和光电检测，上方安装有视觉识别系统和扫码枪。当光电检测到铁块，输送线停止，由视觉系统识别铁块位置信息，由扫码枪进行扫码，如果扫码枪不能识别二维码信息，则阻挡机构上升，输送线启动，铁块NG出料，使其掉入料框中；如果识别到铁块信息，则由机器人进行抓取，码垛到相应位置。

在进一步的实施例中，所述铁块码垛组件包括多条双层链条输送线和多条单层输送线，所有的输送线呈放射状排布、并汇聚于一个中心区域，该中心区域放置有机械臂和机器人抓手；所述机器人抓手处安装有用于磁吸铁块的电磁铁夹具B；每层传输线各上放置一个料框；其中一个所述单层输送线单层输送线与所述末端板链输送机组对接，该条单层输送线为出料线，所述出料线在检测到料框满料会自动将料框输送到末端由人工调离。该线如果检测到料框满料会自动将料框输送到末端由人工调离。当前端扫码枪对铁块进行扫码后，判断出该放入哪个料框，机器人就抓取铁块自动放入哪个料框，直至放满某个料框或者放满某个点位，系统报警并将料框自动输送到输送线的最外侧，由人工将料框调离，放上新的料框，其中双层链条输送线，当检测到铁块是放入上层料框的时候机器人正常码垛堆叠，若检测到铁块是放入下层料框的时候，上层料框会反向移动到末端，然后机器人抓取铁块放入下层料框内。

一种铁块智能分拣系统的分拣方法，包括以下步骤：

步骤1、将所有铁块信息预先输入到系统中保存，后续工业相机识别铁块并匹配正确的信息；在每一批次生产前需要确认铁块的厚度信息，在生产前将厚度信息输入到系统后才能开始生产；

步骤2、人工将需要分拣的装在铁框中的铁块吊到自动倒料升降机组前，当自动倒料升降机组的料斗在最低位且是空料斗时，人工将铁框中的铁块倒入料斗中；

步骤3、倒料完成后启动自动倒料升降机组，自动倒料升降机组将装有铁块的料斗自动提升到高位，然后自动倾倒，将料斗中的铁块倒出，掉入去毛刺机中，倾倒完成后料斗又自动下降到低位，等待人工装料，以此循环；去毛刺处理完毕后进入下一工位；

去毛刺机的初始状态为开口朝上，开口门板由气缸自动打开，使其敞开开口等待铁块掉入，接受到倒料完成信号后，去毛刺机气缸自动将开口关闭，门板关闭后，去毛刺机开始自动旋转进行去毛刺处理，旋转预定时间后，通过传感器检测，使其停止在开口朝上的位置，等待气缸将开口门板打开；门板打开后，去毛刺机低速启动逆时针旋转，当旋转到预定位置时，去毛刺机中的铁块将会滑出，滑出的铁块掉到爬坡式隔板机组A上，当完全掉完后停止，此时开口朝下，再顺时针旋转转到开口朝上，等待下一次的铁块倒入，以此循环；

步骤4、当铁块不断的掉入到爬坡式隔板机组A上时，与此同时，爬坡式隔板机组A也在不断的输送，使铁块分散，利用爬坡式隔板机组A的中间隔板将铁块按批次爬坡提升到高处，输送到末端后经过滑槽滑到拉速板链输送机组上；

步骤5、伸缩板链输送机组安装在拉速板链输送机组的下方，当铁块掉入伸缩板链输送机组上时，伸缩板链输送机组就会按照预设频率进行伸缩；

步骤6、伸缩板链输送机组上的铁块掉入到缓存分道隔板机组上，对铁块进行堆叠检测，随后进入分流板链输送机组；

缓存分道隔板机组的输送方向与伸缩板链输送方向垂直，因此伸缩机组上的铁块就掉入到了分道机组的两边并往前输送，末端骨架两边安装有对射光电，对射高度是通过最开始输入的板厚定下的，使其对堆叠的铁块进行检测，检测到的信号发送给分流板链输送机组，不管检测到堆叠还是没有检测到堆叠，铁块最后都会掉入到分流板链输送机组上；

步骤7、当分流板链输送机组接受到有堆叠的信号时，机组由气缸控制下降，将铁块输送到末端使其掉入回流板链机组上，当没有接受到信号，则机组保持在高位，气缸处于顶升状态，此时的铁块会输送到桁架段板链输送机组上；

步骤8、回流板链输送方向与分流板链输送方向垂直，当检测到堆叠的铁块掉入到回流板链机组上，铁块被输送到末端掉入爬坡式隔板机组B上的水平段，此时隔板机组不断的输送，将掉入的铁板输送提升到高位末端，顺着滑槽滑到拉速板链输送机组上，实现铁块的分散，如此形成一个循环，不能分散的铁块会回流循环，直至铁块分散进入到后端的工位中；

步骤9、分散后的铁块被输送到桁架段板链输送机组上，工业相机对到位铁块进行视觉识别，与预先存入的铁块型号进行匹配，快速识别出该铁块的位置信息和打标信息，并将位置信息发送给桁架机器人，将打标信息发送给激光打标机进行打标操作；

桁架机器人接受到铁块位置信息后，将电磁铁夹具移动到铁块的上方，将铁块抓取，移动放置到刻录段板链输送机组合适位置上，完成后，激光打标机机头移动到铁块上方位置，并寻找到合适位置对铁块进行二维码的刻录，完成后输送机组启动；如此对铁块一块一块的进行刻录处理，依此循环；

步骤10、刻录好二维码的铁块被输送到末端，通过小滑槽过渡滑入到网带输送机上，前端通过视觉检测到铁块信息，并对比输入到系统中的铁块信息，判断是推入料框还是进入末端板链输送机组；

首先判断铁块是需要推入到哪个料框的，则当该铁块输送到对应推料机构处，光电检测到铁块，输送线停止，推料机构将铁块推入对应的料框中，不需要推入料框的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到末端板链输送机组上；

步骤11、末端板链输送机组将铁块进行输送，起到缓存输送的功能，铁块输送到末端后通过小滑槽滑入到末端板链输送机组上；

所述末端板链输送机在末端位置安装有阻挡机构，由气缸控制阻挡机构的打开和关闭，在正常情况下，阻挡机构是关闭状态，在该机组上方还安装有视觉相机，当铁块被输送到阻挡位置时，光电检测到后停止输送，视觉开始对铁块进行识别，快速识别出该铁块的位置信息和品种信息，并将信息都发送给机器人；当视觉不能识别出铁块信息，则阻挡机构打开，输送机启动，将铁块输送出去；

末端板链输送机后方紧接着是一台单层链条输送机A，并且在该单层链条输送机上靠近末端板链输送机的位置放置有大的铁块料框，该料框专门用来收集不能识别的铁块，当铁块收集达到一定量时，输送机启动将料框输送到末端，由人工行车吊走处理，并放上一个新的空的料框；

步骤12、机器人接受到铁块的位置信息和品种信息后，机器人就会自动的移动到铁块上方，利用电磁铁夹具B将铁块抓起，由于每个料框放入什么样的铁块事先都会规定好并且存在机器人系统中，因此机器人会将铁块自动放入相对应型号的料框中；

当机器人放在双层链条线下方料框中时，则上层的料框会被输出到离机器人更远的地方，避开机器人放入下层与上层料框干涉，完成后，如果下次需要放到上层，则上层料框又会被输送机自动的输送到距离机器人近的固定位置上，直至放满某个料框或者放满某个点位，系统报警并将料框自动输送到输送线的最外侧，由人工将料框调离，放上新的料框。

以上步骤1至步骤12自动流程以此循环。

有益效果：本发明涉及一种铁块智能分拣系统及其分拣方法，能够针对多种不同形状不同规格的铁块进行智能分拣，为将料框装载的多种铁块倒入到系统的上料设备，系统将自动的对堆叠的铁块进行多级的分散，以达到铁块平铺输送，在后续的输送过程中包括铁块的自动理料，将一块块铁块按直线排列输送，智能识别铁块规格种类，自动刻录二维码，去坡口产品自动分拣，机器人对产品智能分拣码垛。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明俯视角度的物料流向图。

图4为本发明中去毛刺机的立体图。

图5为本发明中自动倒料升降机组的立体图及其局部放大图。

图6为本发明中去毛刺机的另一视角立体图及其布局放大图。

图7为本发明中铁块打标分拣组件的立体图。

图中各附图标记为：自动倒料升降机组1、支撑架101、铰接臂102、料斗103、传动带104、链轮105、第一转轴106、第二转轴107、去毛刺机2、滚筒201、开口部分202、门板203、气缸204、减速电机205、检测点206、接近开关207、伸缩板链输送机组3、回流板链机组4、分流板链输送机组5、铁块打标分拣组件6、桁架段板链输送机组601、刻录段板链输送机组602、桁架机器人603、工业相机604、激光刻录机605、电磁铁夹具A606、推料机构7、料框8、网带输送机组9、拉速板链输送机组10、单层输送线11、双层链条输送线12、铁块码垛组件13、电磁铁夹具B1301、末端板链输送机组14、铁块15。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明涉及一种铁块智能分拣系统及其分拣方法，该分拣系统主要分为几部分：铁块上料部分、铁块输送部分、铁块回流部分、铁块打标部分、带坡口铁块分拣部分、铁块码垛部分，见图1和图2：

铁块上料部分主要包括：自动倒料升降机组1→六角去毛刺机2组→爬坡式隔板机组A。

铁块输送部分主要包括：拉速板链输送机组10→伸缩板链输送机组3→缓存分道隔板机组→分流板链输送机组5。

铁块回流部分主要包括：回流板链机组4→爬坡式隔板机组B。

铁块打标部分主要包括：桁架机器人603及电磁铁夹具A606→桁架段板链输送机组601→刻录段板链输送机组602→激光打标机。

带坡口铁块分拣部分主要包括：网带输送机组9→推料机构7→末端板链输送机组14。

铁块码垛部分主要包括：机械臂及电磁铁夹具B1301→双层链条输送线12→单层链条输送线A→单层链条输送线B。

具体的，所述自动倒料升降机组1进一步包括一个截面呈三角形或梯形的支撑架101，所述支撑架101的下部设有减速电机205，所述减速电机205的输出端连接第一转轴106；所述支撑架101的上部转动设置有第二转轴107，所述第一转轴106和第二转轴107的两端都设有链轮105，第一转轴106和第二转轴107上相对应的两个链轮105之间套接有与之啮合的传动带104；所述自动倒料升降机组1还包括一个可升降的料斗103，所述料斗103包括一个开口空间，该开口空间的一端连接有导向部；所述料斗103的两侧壁设有铰接臂102，所述铰接臂102与所述传动带104的一边固定连接，铰接臂102与料斗103之间为铰接。自动倒料升降机通过链条传动，控制电机正反转，带动料斗103提升和下降。当料斗103在低位时，人工将铁块15倒入料斗103中，且一次最多倒入铁块15数量为1T重，完成后，料斗103提升至高位并能自动将铁块15倒入到六角去毛刺机2中。

六角去毛刺机2包括可转动的滚筒201，所述滚筒201为正多边体，滚筒201的其中一个面开口，开口部分202设有可推拉的门板203；所述爬坡式隔板机组A包括一段水平的起始段和一段以预定角度倾斜的爬坡段，所述起始段位于所述滚筒201的正下方。六角去毛刺机2通过电机正反转，带动六角滚筒201正反转。六角滚筒201开口朝上时，由气缸204将盖子拉开，此时自动倒料升降机可将铁块15倒入其中，完成后，由气缸204将盖子合上，电机启动，对铁块15进行滚毛刺处理，完成后，由接近开关207检测，由检测点206对应，使六角滚筒201开口朝上停止，气缸204将盖子拉开，完成后，电机启动并慢速转动，使铁块15慢慢自动掉落到爬坡式隔板输送线A上,当转动到开口朝下时停止，此时铁块15也会全部掉出，电机反转使得开口再次朝上进行下一次的装料，以此循环。

爬坡式隔板机组A为板链输送方式，带有中间隔板和侧边挡板，中间隔板的作用是对掉落下来的铁板进行隔开分料，侧边挡板是为了防护铁块15滑落出去。六角滚筒201不断的有铁块15掉落的同时，爬坡式隔板机组A也缓慢的进行输送，输送到高处末端后自动掉落到拉速板链输送线上。

拉速板链输送机组10为板链输送方式，拉速板链输送机组10的起始端与所述爬坡式隔板机组A的爬坡段末端对接，拉速板链输送机组10的输送速度是爬坡式隔板机组A的2倍及以上；拉速板链输送机组10的作用是将掉落在板链上的铁块15快速拉来，减少铁块15的堆叠。铁块15从所述拉速板链输送机组10的末端掉落在所述伸缩板链机组上。

所述伸缩板链输送机组3包括由气缸204控制前后伸缩运动的伸缩板链输送部；伸缩板链输送机组3为板链输送方式，输送部分整体可由气缸204控制进行前后伸缩运动，并定时的进行伸缩运动，使铁块15掉落到缓存输送线上分散成2道输送，减少堆叠情况。

所述缓存分道隔板机组被分隔成两道，其两侧安装有高度可调的对射光电传感器。缓存分道隔板机组为板链输送方式，该输送线被分隔成2道，有利于铁块15的分散，且该输送线两侧安装有对射光电传感器，且高度可调，对铁块15进行堆叠识别，如果识别到有堆叠的铁块15，该铁块15会通过分流链板输送线进行分流回到拉速板链输送线，如此循环进行分料，以达到铁块15不堆叠的情况；如果没有堆叠的铁块15会正常的输送到后续工位。

所述分流板链输送机组5包括由气缸204控制上下运动的分流板链输送部。分流板链输送机组5为板链输送方式，输送部分整体可由气缸204控制进行上下运动，作用是将铁块15进行分流，当前端检测到有堆叠产品时，该输送线会自动下降到低位，将堆叠的铁块15输送到回流线上；当前端未检测到堆叠产品时，该输送线保持在高位将铁块15输送到后续工位。

所述铁块15回流组件包括与所述分流板链输送机组5垂直对接的一段回流板链机组4，以及与所述回流板链机组4末端对接的、并且与所述铁块15上料组件中的爬坡式隔板机组A结构相同的爬坡式隔板机组B。

所述铁块打标部分包括桁架段板链输送机组601、刻录段板链输送机组602、桁架机器人603及电磁铁夹具A606、视觉识别系统、激光刻录机605。其中视觉系统安装在桁架段板链输送机上方，激光刻录机605安装在刻录段板链输送线上方，并由气缸204控制激光刻录机605的移动，目的是为了避免与桁架抓手移动过程中干涉，桁架段板链输送线末端安装有对射光电，当检测到有铁块15通过，该输送线停止，上方视觉识别铁块15信息及抓取位置，桁架机器人603移动到铁块15抓取点上方，由电磁铁夹具A606将铁块15抓取并放置到刻录段板链输送线中线位置上，桁架抓手移开，激光刻录机605由气缸204控制移动到铁块15上方，然后开始对铁块15进行刻录二维码，完成后输送线启动，铁块15往后流转输送，以此循环。

网带输送机组9为双层人字形网带输送方式，网带上方安装有编码器，对网带输送距离进行检测，网带上方每间隔1.5米安装有推料机构7，共有4个推料机构7，并在推料机构7处都安装有光电检测，输送机一侧安装有对应4个滑槽，滑槽下方对应有4个料框8。前端通过视觉检测到铁块15信息，并对比输入到系统中的铁块15信息，如果判断铁块15是需要推入到哪个料框8的，则当该铁块15输送到对应推料机构7处，光电检测到铁块15，输送线停止，推料机构7将铁块15推入对应的料框8中，不需要推入料框8的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到末端板链输送机组14上。

末端板链输送机组14为板链输送方式，该输送线末端安装有阻挡机构和光电检测，上方安装有视觉识别系统和扫码枪。当光电检测到铁块15，输送线停止，由视觉系统识别铁块15位置信息，由扫码枪进行扫码，如果扫码枪不能识别二维码信息，则阻挡机构上升，输送线启动，铁块15NG出料，使其掉入料框8中；如果识别到铁块15信息，则由机器人进行抓取，码垛到相应位置。

末端板链输送机组14为板链输送方式，该输送线作用为缓存功能，增加输送长度，避免后端码垛区域与坡口下料区域位置上干涉。

铁块码垛部分包括机器人底座、机械臂及电磁铁夹具B1301，4段双层链条输送线12、2段单层输送线11，且每层输送链上放置有1个料框8，共有10个料框8，其中末端板链输送线后端的单层输送线11为NG出料线，该线如果检测到料框8满料会自动将料框8输送到末端由人工调离。当前端扫码枪对铁块15进行扫码后，判断出该放入哪个料框8，机器人就抓取铁块15自动放入哪个料框8，直至放满某个料框8或者放满某个点位，系统报警并将料框8自动输送到输送线的最外侧，由人工将料框8调离，放上新的料框8，其中双层链条输送线12，当检测到铁块15是放入上层料框8的时候机器人正常码垛堆叠，若检测到铁块15是放入下层料框8的时候，上层料框8会反向移动到末端，然后机器人抓取铁块15放入下层料框8内。

基于上述技术方案，本发明具体的工作过程如下：

1）准备工作：在该系统生产之前，所有铁块15信息都输入到系统中并保存好了，后续视觉可以识别铁块15并匹配正确的信息；在每一批次生产前需要确认铁块15的厚度信息，在生产前将厚度信息输入到系统后才能开始生产。

2）人工将需要分拣的装在铁框中的铁块15吊到自动倒料升降机组1前，当自动倒料升降机组1的料斗103在最低位且是空料斗103时，人工将铁框中的铁块15倒入料斗103中，一次大概倒入1吨到料斗103中，如果铁框中的铁块15有3吨，则需要分三次倒入料斗103中，倒入一次完成后，启动自动倒料升降机组1。自动倒料升降机组1将装有铁块15的料斗103自动提升到高位，然后自动倾倒，将料斗103中的铁块15倒出，掉入六角去毛刺机2中，倾倒完成后料斗103又自动下降到低位，等待人工装料，以此循环。

3）当料斗103将铁块15倒入六角去毛刺机2中时，此时去毛刺机2开口朝上，开口门板203由气缸204自动打开，使其敞开开口等待铁块15掉入，接受到倒料完成信号后，去毛刺机2气缸204自动将开口关闭，去毛刺机2开始自动旋转进行去毛刺处理，旋转一定时间后，通过传感器检测，使其停止在开口朝上的位置，等待气缸204将开口门板203打开，完成后，去毛刺机2低速启动旋转，慢慢逆时针旋转，开口慢慢朝下旋转，当旋转到一定位置时去毛刺机2中的铁块15将会滑出，滑出的铁块15掉到爬坡式隔板机组A上，当完全掉完后停止，此时开口朝下，再顺时针旋转转到开口朝上，等待下一次的铁块15倒入，以此循环。

4）当铁块15不断的掉入到爬坡式隔板机组A上时，隔板机组此时也在不断的输送，使铁块15分散，由于带有中间隔板，因此铁块15能一批一批的被爬坡提升到高处，输送到末端后经过滑槽滑到拉速板链输送机组10上。

5）拉速板链输送机组10的速度比隔板机组速度快至少一倍，目的是使滑入的铁块15被快速拉开，实现铁块15分散的效果，有些铁块15可能无法分散，有堆叠的现象，分散与没分散的铁块15输送到末端后都会掉入到伸缩板链输送机组3上。

6）伸缩板链输送机组3的速度与拉速板链输送机组10速度一致，伸缩板链输送机组3安装在拉速板链输送机组10的下方 ，且能实现伸缩运动，当铁块15掉入伸缩输送机组上时，伸缩机组就会按照一定的频率进行伸缩，使得输送得铁块15掉入到不同的位置，这样又可以实现铁块15的分散。

7）伸缩板链输送机组3上的铁块15掉入到缓存分道隔板机组上，该分道机组的输送方向与伸缩板链输送方向垂直，因此伸缩机组上的铁块15就掉入到了分道机组的两边并往前输送，末端骨架两边安装有对射光电，对射高度是通过最开始输入的板厚定下的，使其对堆叠的铁块15进行检测，检测到的信号发送给分流板链输送机组5，不管检测到堆叠还是没有检测到堆叠，铁块15最后都会掉入到分流板链输送机组5上。

8）当分流板链输送机组5接受到有堆叠的信号时，机组由气缸204控制下降，将铁块15输送到末端使其掉入回流板链机组4上，当没有接受到信号，则机组保持在高位，气缸204处于顶升状态，此时的铁块15会输送到桁架段板链输送机组601上。

9）回流板链输送方向与分流板链输送方向垂直，当检测到堆叠的铁块15掉入到回流板链机组4上，铁块15被输送到末端掉入爬坡式隔板机组B上的水平段，此时隔板机组不断的输送，将掉入的铁板输送提升到高位末端，顺着滑槽滑到拉速板链输送机组10上，实现铁块15的分散，这样形成一个循环，不能分散的铁块15会回流循环，直至铁块15分散进入到后端的工位中。

10）分散后的铁块15被输送到桁架段板链输送机组601上，该机组靠后位置安装有检测光电，检测到物料到位机组停止输送，机组上方安装有桁架机器人603及电磁铁夹具A606，还安装有视觉相机，对到位铁块15进行视觉识别，与预先存入的铁块15型号进行匹配，快速识别出该铁块15的位置信息和打标信息，并将位置信息发送给桁架机器人603，将打标信息发送给激光打标机。如果视觉识别出的信息与预存的铁块15信息没有匹配的，则该铁块15不进行后续的激光刻录二维码，其它正常输送就行。

桁架机器人603接受到铁块15位置信息后，将电磁铁夹具B1301A606移动到铁块15的上方，将铁块15抓取，移动放置到刻录段板链输送机组602合适位置上，完成后，激光打标机机头移动到铁块15上方位置，并寻找到合适位置对铁块15进行二维码的刻录，完成后输送机组启动。就这样对铁块15一块一块的进行刻录处理，依此循环。

11）刻录好二维码的铁块15被输送到末端，通过小滑槽过渡滑入到网带输送机组9上，网带输送机组9上方安装有编码器，对网带输送距离进行检测，网带上方每间隔1.5米安装有推料机构7，共有4个推料机构7，并在推料机构7处都安装有光电检测，输送机一侧安装有对应4个滑槽，滑槽下方对应有4个料框8。前端通过视觉检测到铁块15信息，并对比输入到系统中的铁块15信息，如果判断铁块15是需要推入到哪个料框8的，则当该铁块15输送到对应推料机构7处，光电检测到铁块15，输送线停止，推料机构7将铁块15推入对应的料框8中，不需要推入料框8的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到末端板链输送机组14上。

12）末端板链输送机组14将铁块15进行输送，起到缓存输送的功能。

13）末端板链输送机在末端位置安装有阻挡机构，由气缸204控制阻挡机构的打开和关闭，在正常情况下，阻挡机构是关闭状态，在该机组上方还安装有视觉相机，当铁块15被输送到阻挡位置时，光电检测到后停止输送，视觉开始对铁块15进行识别，快速识别出该铁块15的位置信息和品种信息，并将信息都发送给机器人。当视觉不能识别出铁块15信息，则阻挡机构打开，输送机启动，将铁块15输送出去。

14）末端板链输送机后方紧接着是一台单层链条输送机A，并且在该单层链条输送机上靠近末端板链输送机的位置放置有大的铁块15料框8，该料框8专门用来收集不能识别的铁块15，当铁块15收集达到一定量时，输送机启动将料框8输送到末端，由人工行车吊走处理，并放上一个新的空的料框8。

15）末端板链输送机后方紧接着是一台单层链条输送机A，并且在该单层链条输送机上靠近末端板链输送机的位置放置有大的铁块15料框8，该料框8专门用来收集不能识别的铁块15，当铁块15收集达到一定量时，输送机启动将料框8输送到末端，由人工行车吊走处理，并放上一个新的空的料框8。

16）末端板链输送机一侧是码垛部分设备，该部分包括机器人底座、机器人及电磁铁夹具B1301，4台双层链条输送线12、1台单层链条输送线，布局以机器人为中心呈半圆形，且每层输送链上放置有1个大料框8，共有9个料框8。机器人接受到铁块15的位置信息和品种信息后，机器人就会自动的移动到铁块15上方，利用电磁铁夹具B1301将铁块15抓起，由于每个料框8放入什么样的铁块15事先都会规定好并且存在机器人系统中，因此机器人会将铁块15自动放入相对应型号的料框8中，当机器人放在双层链条线下方料框8中时，则上层的料框8会被输出到离机器人更远的地方，避开机器人放入下层与上层料框8干涉，完成后，如果下次需要放到上层，则上层料框8又会被输送机自动的输送到距离机器人近的固定位置上，直至放满某个料框8或者放满某个点位，系统报警并将料框8自动输送到输送线的最外侧，由人工将料框8调离，放上新的料框8。

以上整个自动流程以此循环。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (4)

1.一种铁块智能分拣系统的分拣方法，其特征在于，所述铁块智能分拣系统依次包括铁块上料组件，与所述铁块上料组件对接的铁块输送组件，与所述铁块输送组件对接的铁块回流组件，与所述铁块回流组件对接的铁块打标分拣组件，以及与所述铁块打标分拣组件对接的铁块码垛组件；

所述铁块上料组件包括自动倒料升降机组，所述自动倒料升降机组进一步包括一个截面呈三角形或梯形的支撑架，所述支撑架的下部设有减速电机，所述减速电机的输出端连接第一转轴；所述支撑架的上部转动设置有第二转轴，所述第一转轴和第二转轴的两端都设有链轮，第一转轴和第二转轴上相对应的两个链轮之间套接有与之啮合的传动带；所述自动倒料升降机组还包括一个可升降的料斗，所述料斗包括一个开口空间，该开口空间的一端连接有导向部；所述料斗的两侧壁设有铰接臂，所述铰接臂与所述传动带的一边固定连接，铰接臂与料斗之间为铰接；

所述铁块上料组件还包括去毛刺机和爬坡式隔板机组A；所述去毛刺机的入口处与所述料斗在预定位置处对接；所述去毛刺机包括可转动的滚筒，所述滚筒为正多边体，滚筒的其中一个面开口，开口部分设有可推拉的门板；所述爬坡式隔板机组A包括一段水平的起始段和一段以预定角度倾斜的爬坡段，所述起始段位于所述滚筒的正下方；所述爬坡式隔板机组A包括多个相互平行排列的中间隔板以及设置在两侧的侧边挡板；

所述铁块输送组件包括依次连接的拉速板链输送机组、伸缩板链输送机组、缓存分道隔板机组、分流板链输送机组；所述拉速板链输送机组的起始端与所述爬坡式隔板机组A的爬坡段末端对接，拉速板链输送机组的输送速度是爬坡式隔板机组A的2倍及以上；铁块从所述拉速板链输送机组的末端掉落在所述伸缩板链机组上；所述伸缩板链输送机组包括由气缸控制前后伸缩运动的伸缩板链输送部；所述缓存分道隔板机组被分隔成两道，其两侧安装有高度可调的对射光电传感器；所述分流板链输送机组包括由气缸控制上下运动的分流板链输送部；所述铁块回流组件包括与所述分流板链输送机组垂直对接的一段回流板链机组，以及与所述回流板链机组末端对接的、并且与所述铁块上料组件中的爬坡式隔板机组A结构相同的爬坡式隔板机组B；

所述铁块打标分拣组件包括桁架段板链输送机组、刻录段板链输送机组、桁架机器人、工业相机、激光刻录机；其中所述工业相机安装在所述桁架段板链输送机组上方，激光刻录机安装在刻录段板链输送机组上方，并由气缸控制所述激光刻录机的移动；所述桁架段板链输送机组的末端安装有用于检测铁块通过情况的对射光电装置，所述桁架机器人安装在桁架段板链输送机组的上方，所述桁架机器人包括至少一个电磁铁夹具A，所述电磁铁夹具A可沿X、Y、Z三个方向移动；

所述铁块打标分拣组件还包括一段与所述刻录段板链输送机组的末端对接的网带输送机，所述网带输送机的一端对接有一段末端板链输送机组，所述末端板链输送机组的末端安装有阻挡机构和光电检测装置，其上方安装有工业相机和扫码枪；所述网带输送机为双层人字形网带输送方式，网带上方安装有对网带输送距离进行检测的编码器，网带上方每间隔预定相等间隔安装有推料机构，并在每个推料机构处都安装有光电检测装置，输送机的一侧安装有与所述推料机构对应的滑槽，滑槽下方对应有料框；

所述铁块智能分拣系统的分拣方法包括如下步骤：

步骤1、将所有铁块信息预先输入到系统中保存，后续工业相机识别铁块并匹配正确的信息；在每一批次生产前需要确认铁块的厚度信息，在生产前将厚度信息输入到系统后才能开始生产；

步骤2、人工将需要分拣的装在铁框中的铁块吊到自动倒料升降机组前，当自动倒料升降机组的料斗在最低位且是空料斗时，人工将铁框中的铁块倒入料斗中；

步骤3、倒料完成后启动自动倒料升降机组，自动倒料升降机组将装有铁块的料斗自动提升到高位，然后自动倾倒，将料斗中的铁块倒出，掉入去毛刺机中，倾倒完成后料斗又自动下降到低位，等待人工装料，以此循环；去毛刺处理完毕后进入下一工位；

步骤4、当铁块不断的掉入到爬坡式隔板机组A上时，与此同时，爬坡式隔板机组A也在不断的输送，使铁块分散，利用爬坡式隔板机组A的中间隔板将铁块按批次爬坡提升到高处，输送到末端后经过滑槽滑到拉速板链输送机组上；

步骤5、伸缩板链输送机组安装在拉速板链输送机组的下方，当铁块掉入伸缩板链输送机组上时，伸缩板链输送机组就会按照预设频率进行伸缩；

步骤6、伸缩板链输送机组上的铁块掉入到缓存分道隔板机组上，对铁块进行堆叠检测，随后进入分流板链输送机组；缓存分道隔板机组的输送方向与伸缩板链输送机组的输送方向垂直，因此伸缩机组上的铁块就掉入到了分道机组的两边并往前输送，末端骨架两边安装有对射光电，对射高度是通过最开始输入的板厚定下的，使其对堆叠的铁块进行检测，检测到的信号发送给分流板链输送机组，不管检测到堆叠还是没有检测到堆叠，铁块最后都会掉入到分流板链输送机组上；

步骤7、当分流板链输送机组接受到有堆叠的信号时，机组由气缸控制下降，将铁块输送到末端使其掉入回流板链机组上，当没有接受到信号，则机组保持在高位，气缸处于顶升状态，此时的铁块会输送到桁架段板链输送机组上；

步骤8、回流板链输送方向与分流板链输送方向垂直，当检测到堆叠的铁块掉入到回流板链机组上，铁块被输送到末端掉入爬坡式隔板机组B上的水平段，此时隔板机组不断的输送，将掉入的铁板输送提升到高位末端，顺着滑槽滑到拉速板链输送机组上，实现铁块的分散，如此形成一个循环，不能分散的铁块会回流循环，直至铁块分散进入到后端的工位中；

步骤9、分散后的铁块被输送到桁架段板链输送机组上，工业相机对到位铁块进行视觉识别，与预先存入的铁块型号进行匹配，快速识别出该铁块的位置信息和打标信息，并将位置信息发送给桁架机器人，将打标信息发送给激光打标机进行打标操作；

步骤10、刻录好二维码的铁块被输送到末端，通过小滑槽过渡滑入到网带输送机上，前端通过视觉检测到铁块信息，并对比输入到系统中的铁块信息，判断是推入料框还是进入末端板链输送机组；

步骤11、末端板链输送机组将铁块进行输送，起到缓存输送的功能；

步骤12、机器人接受到铁块的位置信息和品种信息后，机器人就会自动的移动到铁块上方，利用电磁铁夹具B将铁块抓起，由于每个料框放入什么样的铁块事先都会规定好并且存在机器人系统中，因此机器人会将铁块自动放入相对应型号的料框中；

以上步骤1至步骤12自动流程以此循环。

2.根据权利要求1所述的一种铁块智能分拣系统的分拣方法，其特征在于：所述铁块码垛组件包括多条双层链条输送线和多条单层输送线，所有的输送线呈放射状排布、并汇聚于一个中心区域，该中心区域放置有机械臂和机器人抓手；所述机器人抓手处安装有用于磁吸铁块的电磁铁夹具B；每层传输线各上放置一个料框；其中一个所述单层输送线与所述末端板链输送机组对接，该条单层输送线为出料线，所述出料线在检测到料框满料会自动将料框输送到末端由人工调离。

3.根据权利要求2所述的一种铁块智能分拣系统的分拣方法，其特征在于：

步骤3中去毛刺机的初始状态为开口朝上，开口门板由气缸自动打开，使其敞开开口等待铁块掉入，接受到倒料完成信号后，去毛刺机气缸自动将开口关闭，门板关闭后，去毛刺机开始自动旋转进行去毛刺处理，旋转预定时间后，通过传感器检测，使其停止在开口朝上的位置，等待气缸将开口门板打开；门板打开后，去毛刺机低速启动逆时针旋转，当旋转到预定位置时，去毛刺机中的铁块将会滑出，滑出的铁块掉到爬坡式隔板机组A上，当完全掉完后停止，此时开口朝下，再顺时针旋转转到开口朝上，等待下一次的铁块倒入，以此循环；

步骤9中桁架机器人接受到铁块位置信息后，将电磁铁夹具移动到铁块的上方，将铁块抓取，移动放置到刻录段板链输送机组合适位置上，完成后，激光打标机机头移动到铁块上方位置，并寻找到合适位置对铁块进行二维码的刻录，完成后输送机组启动；如此对铁块一块一块的进行刻录处理，依此循环；

步骤10中首先判断铁块是需要推入到哪个料框的，则当该铁块输送到对应推料机构处，光电检测到铁块，输送线停止，推料机构将铁块推入对应的料框中，不需要推入料框的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到末端板链输送机组上。

4.根据权利要求2所述的一种铁块智能分拣系统的分拣方法，其特征在于：

所述末端板链输送机在末端位置安装有阻挡机构，由气缸控制阻挡机构的打开和关闭，在正常情况下，阻挡机构是关闭状态，在该机组上方还安装有视觉相机，当铁块被输送到阻挡位置时，光电检测到后停止输送，视觉开始对铁块进行识别，快速识别出该铁块的位置信息和品种信息，并将信息都发送给机器人；当视觉不能识别出铁块信息，则阻挡机构打开，输送机启动，将铁块输送出去；

末端板链输送机后方紧接着是一台单层链条输送机A，并且在该单层链条输送机上靠近末端板链输送机的位置放置有大的铁块料框，该料框专门用来收集不能识别的铁块，当铁块收集达到一定量时，输送机启动将料框输送到末端，由人工行车吊走处理，并放上一个新的空的料框；

步骤12中当机器人放在双层链条线下方料框中时，则上层的料框会被输出到离机器人更远的地方，避开机器人放入下层与上层料框干涉，完成后，如果下次需要放到上层，则上层料框又会被输送机自动的输送到距离机器人近的固定位置上，直至放满某个料框或者放满某个点位，系统报警并将料框自动输送到输送线的最外侧，由人工将料框调离，放上新的料框。