CN111646412A - 一种用于冷媒高精度自动灌装的方法及系统 - Google Patents

一种用于冷媒高精度自动灌装的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于冷媒高精度自动灌装的方法,包括:获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将抓取位置矢量图传输至第一微控制器;当检测到接收到抓取位置矢量图后,根据抓取位置矢量图分析出机械手位置坐标至待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;分析实际抓取路线,驱动第一微控制器控制第一激光传感器根据实际抓取路线引导机械臂带动机械手抓取待灌装瓶运动至灌装平台坐标处;确认待灌装瓶放置在灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装。本发明操作步骤简单,能够有效减少了冷媒灌装过程中人力的投入,省时省力。

Description

一种用于冷媒高精度自动灌装的方法及系统
技术领域
本发明涉及自动化控制领域,具体而言,涉及一种用于冷媒高精度自动灌装的方法及一种用于冷媒高精度自动灌装的系统。
背景技术
冷媒是一种容易吸热变成气体,又容易放热变成液体的物质,早期冷冻厂用氨气当冷媒,氨气在受压时,放热变成液体,当高压液体减压变成气体时,便会吸热,随着技术的发展,冷媒在日常生活中的应用越来越广,由于冷媒大多采用容积较大的储罐进行运输,在使用时,再灌装至容积较小的气瓶内,冷煤厂多采用灌装机对冷媒进行灌装,现有灌装机主要是包装机的一小类产品,从对物料的包装角度可分为液体灌装机、膏体灌装机、分级灌装机、颗粒灌装机等,从生产的自动化程度来讲,分为半自动灌装机和全自动灌装机生产线,其中,半自动灌装机和全自动灌装机生产线的使用过程中,均需要人为将待灌装瓶搬运至灌装机的灌装平台上进行灌装,投入的人力较多,且工作效率较低。
发明内容
本发明提出了一种新的用于冷媒高精度自动灌装的方法,要解决的技术问题是现有技术中,灌装机的使用过程中投入的人力较多,较为费时费力的问题。
有鉴于此,本发明提出了一种新的用于冷媒高精度自动灌装的方法,设置有机械臂的灌装机,所述机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,所述机械臂的工作端设置有机械手,所述机械手的内侧壁上设置有压力传感器,所述压力传感器连接于所述第一微控制器,所述灌装机的灌装平台上设置有第二微控制器、第二激光传感器和接收器,所述第一微控制器连接于所述第二微控制器,所述用于冷媒高精度自动灌装的方法包括:获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至所述第一微控制器;当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装。
在该技术方案中,机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,摄像机能够将拍摄到的机械手、待灌装瓶和灌装平台的位置传输至第一微控制器,第一微控制器根据摄像机传输的信息分析出机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标,使得能够通过获取机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标生成抓取位置矢量图,并将抓取位置矢量图传输至第一微控制器,然后在检测到接收到抓取位置矢量图时,根据抓取位置矢量图分析出机械手位置坐标和待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线,该实际抓取路线为机械手移动至待灌装瓶的实际移动路线,便于在分析实际抓取路线后,驱动第一微控制器控制第一激光传感器引导机械臂按照实际抓取路线抓取待灌装瓶后,再运动至灌装平台坐标处,即将待灌装瓶搬运至灌装平台上放置,达到机械搬运的目的,最后在确认待灌装瓶放置在灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装,完成高精度自动灌装的目的,省去了人力递送、摆放待灌装瓶的步骤,节省了人力,加快了灌装速率,较为省时省力,智能化程度较高。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线的具体步骤包括:当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
在该技术方案中,通过对抓取位置矢量图进行分析后,确认抓取位置矢量图内机械手坐标和待灌装瓶坐标之间的距离,获取抓取位置矢量图上可供机械手移动至待灌装瓶处的可移动路线范围,然后在上述可移动路线范围内选择机械手位置坐标至待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线,即机械手移动至待灌装瓶之间的最短距离,能够有效提高机械手抓取待灌装瓶的抓取效率,提高灌装效率。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处的具体步骤包括:分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制所述机械手抓取所述待灌装瓶;获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
在该技术方案中,通过分析实际抓取路线,控制第一激光传感器按照实际抓取路线移动至待灌装瓶,机械臂在第一激光传感器的引导下移动至待灌装瓶,能够有效保证机械臂沿机械手与待灌装瓶之间的最短距离移动,精确度较高;在机械臂带动机械手运动至待灌装瓶后,控制机械手实施抓取动作;然后通过获取设置在机械手内侧壁上的压力传感器检测到的压力数据,在该压力数据达到设定值时,即可确认机械手完成抓取动作,达到全自动抓取待灌装瓶的目的,机械化程度较高,最后在确认机械臂上的机械手完成抓取动作后,通过分析抓取位置矢量图上待灌装瓶坐标与灌装平台坐标之间的距离确认搬运路线,供第一控制器控制第一激光传感器引导机械臂携带待灌装瓶按照搬运路线运行至灌装平台坐标处,达到自动将待灌装瓶搬运至灌装平台上的目的,完成全自动搬运待灌装瓶的目的,有效节省了人力的投入,提高了待灌装瓶的搬运时间。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线的具体步骤包括:分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
在该技术方案中,通过分析抓取位置矢量图内灌装瓶坐标和灌装平台坐标之间的距离,确认当前已完成待灌装瓶抓取动作的机械手在抓取位置矢量图上可供该机械手移动至灌装平台处的可搬运路线范围,然后控制第一激光器在可搬运路线范围内模拟每一条可搬运路线的搬运时间,选择其中用时最少、距离最短的路线作为实际搬运路线,即机械手移动至灌装平台之间的最短距离,能够有效提高机械手搬运待灌装瓶的工作效率,提高灌装效率。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装的具体步骤包括:获取所述第二激光传感器的照射路线;在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
在该技术方案中,由于待灌装瓶放置在灌装平台上时,会阻断接收器接收第二激光传感器照射的光线,所以能够通过获取第二激光传感器的照射路线,并在照射路线未成功传输至接收器上时,确认待灌装瓶放置在灌装平台上,有效保证待灌装瓶精确放置在待灌装瓶平台上,然后驱动第二微控制器控制灌装机的灌装喷头下移至待灌装瓶的进料口处进行灌装,精确度较高,便于操作。
一种用于冷媒高精度自动灌装的系统,包括第一获取装置、分析装置、第一驱动装置、第二驱动装置,所述第一获取装置用于获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至第一微控制器;所述分析装置用于当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;所述第一驱动装置用于分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;所述第二驱动装置用于确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装。
在该技术方案中,机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,摄像机能够将拍摄到的机械手、待灌装瓶和灌装平台的位置传输至第一微控制器,第一微控制器根据摄像机传输的信息分析出机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标,使得能够通过获取机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标生成抓取位置矢量图,并将抓取位置矢量图传输至第一微控制器,然后在检测到接收到抓取位置矢量图时,根据抓取位置矢量图分析出机械手位置坐标和待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线,该实际抓取路线为机械手移动至待灌装瓶的实际移动路线,便于在分析实际抓取路线后,驱动第一微控制器控制第一激光传感器引导机械臂按照实际抓取路线抓取待灌装瓶后,再运动至灌装平台坐标处,即将待灌装瓶搬运至灌装平台上放置,达到机械搬运的目的,最后在确认待灌装瓶放置在灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装,完成高精度自动灌装的目的,省去了人力递送、摆放待灌装瓶的步骤,节省了人力,加快了灌装速率,较为省时省力,智能化程度较高。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述分析装置包括第一确认模块、第一检测模块、第二确认模块,所述第一确认模块用于当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;所述第一检测模块用于根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;所述第二确认模块用于选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
在该技术方案中,通过对抓取位置矢量图进行分析后,确认抓取位置矢量图内机械手坐标和待灌装瓶坐标之间的距离,获取抓取位置矢量图上可供机械手移动至待灌装瓶处的可移动路线范围,然后在上述可移动路线范围内选择机械手位置坐标至待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线,即机械手移动至待灌装瓶之间的最短距离,能够有效提高机械手抓取待灌装瓶的抓取效率,提高灌装效率。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述第一驱动装置包括第三驱动模块、第三确认模块、第四确认模块、第四驱动模块,所述第三驱动模块用于分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制机械手抓取所述待灌装瓶;所述第三确认模块用于获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;所述第四确认模块用于确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;所述第四驱动模块用于分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
在该技术方案中,通过分析实际抓取路线,控制第一激光传感器按照实际抓取路线移动至待灌装瓶,机械臂在第一激光传感器的引导下移动至待灌装瓶,能够有效保证机械臂沿机械手与待灌装瓶之间的最短距离移动,精确度较高;在机械臂带动机械手运动至待灌装瓶后,控制机械手实施抓取动作;然后通过获取设置在机械手内侧壁上的压力传感器检测到的压力数据,在该压力数据达到设定值时,即可确认机械手完成抓取动作,达到全自动抓取待灌装瓶的目的,机械化程度较高,最后在确认机械臂上的机械手完成抓取动作后,通过分析抓取位置矢量图上待灌装瓶坐标与灌装平台坐标之间的距离确认搬运路线,供第一控制器控制第一激光传感器引导机械臂携带待灌装瓶按照搬运路线运行至灌装平台坐标处,达到自动将待灌装瓶搬运至灌装平台上的目的,完成全自动搬运待灌装瓶的目的,有效节省了人力的投入,提高了待灌装瓶的搬运时间。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述第四确认模块包括第五确认模块、第二检测模块、选择模块,所述第五确认模块用于分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;所述第二检测模块用于根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;所述选择模块用于选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
在该技术方案中,通过分析抓取位置矢量图内灌装瓶坐标和灌装平台坐标之间的距离,确认当前已完成待灌装瓶抓取动作的机械手在抓取位置矢量图上可供该机械手移动至灌装平台处的可搬运路线范围,然后控制第一激光器在可搬运路线范围内模拟每一条可搬运路线的搬运时间,选择其中用时最少、距离最短的路线作为实际搬运路线,即机械手移动至灌装平台之间的最短距离,能够有效提高机械手搬运待灌装瓶的工作效率,提高灌装效率。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述第二驱动装置包括第二获取模块、第六确认模块、第五驱动模块,所述第二获取模块用于获取所述第二激光传感器的照射路线;所述第六确认模块用于在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;所述第五驱动模块用于在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
在该技术方案中,由于待灌装瓶放置在灌装平台上时,会阻断接收器接收第二激光传感器照射的光线,所以能够通过获取第二激光传感器的照射路线,并在照射路线未成功传输至接收器上时,确认待灌装瓶放置在灌装平台上,有效保证待灌装瓶精确放置在待灌装瓶平台上,然后驱动第二微控制器控制灌装机的灌装喷头下移至待灌装瓶的进料口处进行灌装,精确度较高,便于操作。
与现有技术相比,本发明的优点在于:操作步骤简单,能够通过包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,分析出机械手、待灌装瓶和待灌装瓶三者之间的最优运动路线,然后控制机械臂带动机械手在第一激光传感器的引导下完成待灌装瓶的抓取、及在第一激光传感器的引导、第二激光传感器的检测下完整待灌装瓶的搬运与放置,保证抓取与搬运的精确度的同时,有效省去了拿取与搬运待灌装瓶的人力的投入,机械化与智能化程度较高。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的用于冷媒高精度自动灌装的方法的流程示意图;
图2示出了根据本发明的实施例的用于冷媒高精度自动灌装的系统的结构示意框图。
其中,附图中的附图标记所对应的名称为:第一获取装置201、分析装置202、第一确认模块2021、第一检测模块2022、第二确认模块2023、第一驱动装置203、第三驱动模块2031、第三确认模块2032、第四确认模块2033、第五确认模块20331、第二检测模块20332、选择模块20333、第四驱动模块2034、第二驱动装置204、第二获取模块2041、第六确认模块2042、第五驱动模块2043
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
以下结合图1和图2对本发明进行进一步的说明。
如图1所示,一种用于冷媒高精度自动灌装的方法,设置有机械臂的灌装机,所述机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,所述机械臂的工作端设置有机械手,所述机械手的内侧壁上设置有压力传感器,所述压力传感器连接于所述第一微控制器,所述灌装机的灌装平台上设置有第二微控制器、第二激光传感器和接收器,所述第一微控制器连接于所述第二微控制器,所述用于冷媒高精度自动灌装的方法包括:
步骤101,获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至所述第一微控制器;
步骤102,当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;
步骤103,分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;
步骤104,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装。
其中,机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,摄像机能够将拍摄到的机械手、待灌装瓶和灌装平台的位置传输至第一微控制器,第一微控制器根据摄像机传输的信息分析出机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标,使得能够通过获取机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标生成抓取位置矢量图,并将抓取位置矢量图传输至第一微控制器,然后在检测到接收到抓取位置矢量图时,根据抓取位置矢量图分析出机械手位置坐标和待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线,该实际抓取路线为机械手移动至待灌装瓶的实际移动路线,便于在分析实际抓取路线后,驱动第一微控制器控制第一激光传感器引导机械臂按照实际抓取路线抓取待灌装瓶后,再运动至灌装平台坐标处,即将待灌装瓶搬运至灌装平台上放置,达到机械搬运的目的,最后在确认待灌装瓶放置在灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装,完成高精度自动灌装的目的,省去了人力递送、摆放待灌装瓶的步骤,节省了人力,加快了灌装速率,较为省时省力,智能化程度较高。
进一步地,所述当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线的具体步骤包括:当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
其中,通过对抓取位置矢量图进行分析后,确认抓取位置矢量图内机械手坐标和待灌装瓶坐标之间的距离,获取抓取位置矢量图上可供机械手移动至待灌装瓶处的可移动路线范围,然后在上述可移动路线范围内选择机械手位置坐标至待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线,即机械手移动至待灌装瓶之间的最短距离,能够有效提高机械手抓取待灌装瓶的抓取效率,提高灌装效率。
进一步地,所述分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处的具体步骤包括:分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制所述机械手抓取所述待灌装瓶;获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
其中,通过分析实际抓取路线,控制第一激光传感器按照实际抓取路线移动至待灌装瓶,机械臂在第一激光传感器的引导下移动至待灌装瓶,能够有效保证机械臂沿机械手与待灌装瓶之间的最短距离移动,精确度较高;在机械臂带动机械手运动至待灌装瓶后,控制机械手实施抓取动作;然后通过获取设置在机械手内侧壁上的压力传感器检测到的压力数据,在该压力数据达到设定值时,即可确认机械手完成抓取动作,达到全自动抓取待灌装瓶的目的,机械化程度较高,最后在确认机械臂上的机械手完成抓取动作后,通过分析抓取位置矢量图上待灌装瓶坐标与灌装平台坐标之间的距离确认搬运路线,供第一控制器控制第一激光传感器引导机械臂携带待灌装瓶按照搬运路线运行至灌装平台坐标处,达到自动将待灌装瓶搬运至灌装平台上的目的,完成全自动搬运待灌装瓶的目的,有效节省了人力的投入,提高了待灌装瓶的搬运时间。
进一步地,所述确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线的具体步骤包括:分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
其中,通过分析抓取位置矢量图内灌装瓶坐标和灌装平台坐标之间的距离,确认当前已完成待灌装瓶抓取动作的机械手在抓取位置矢量图上可供该机械手移动至灌装平台处的可搬运路线范围,然后控制第一激光器在可搬运路线范围内模拟每一条可搬运路线的搬运时间,选择其中用时最少、距离最短的路线作为实际搬运路线,即机械手移动至灌装平台之间的最短距离,能够有效提高机械手搬运待灌装瓶的工作效率,提高灌装效率。
进一步地,所述确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装的具体步骤包括:获取所述第二激光传感器的照射路线;在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
其中,由于待灌装瓶放置在灌装平台上时,会阻断接收器接收第二激光传感器照射的光线,所以能够通过获取第二激光传感器的照射路线,并在照射路线未成功传输至接收器上时,确认待灌装瓶放置在灌装平台上,有效保证待灌装瓶精确放置在待灌装瓶平台上,然后驱动第二微控制器控制灌装机的灌装喷头下移至待灌装瓶的进料口处进行灌装,精确度较高,便于操作。
如图2所示,一种用于冷媒高精度自动灌装的系统,包括第一获取装置201、分析装置202、第一驱动装置203、第二驱动装置204,所述第一获取装置201用于获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至第一微控制器;所述分析装置202用于当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;所述第一驱动装置203用于分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;所述第二驱动装置204用于确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装。
其中,机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,摄像机能够将拍摄到的机械手、待灌装瓶和灌装平台的位置传输至第一微控制器,第一微控制器根据摄像机传输的信息分析出机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标,使得能够通过获取机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标生成抓取位置矢量图,并将抓取位置矢量图传输至第一微控制器,然后在检测到接收到抓取位置矢量图时,根据抓取位置矢量图分析出机械手位置坐标和待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线,该实际抓取路线为机械手移动至待灌装瓶的实际移动路线,便于在分析实际抓取路线后,驱动第一微控制器控制第一激光传感器引导机械臂按照实际抓取路线抓取待灌装瓶后,再运动至灌装平台坐标处,即将待灌装瓶搬运至灌装平台上放置,达到机械搬运的目的,最后在确认待灌装瓶放置在灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装,完成高精度自动灌装的目的,省去了人力递送、摆放待灌装瓶的步骤,节省了人力,加快了灌装速率,较为省时省力,智能化程度较高。
进一步地,所述分析装置202包括第一确认模块2021、第一检测模块2022、第二确认模块2023,所述第一确认模块2021用于当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;所述第一检测模块2022用于根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;所述第二确认模块2023用于选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
其中,通过对抓取位置矢量图进行分析后,确认抓取位置矢量图内机械手坐标和待灌装瓶坐标之间的距离,获取抓取位置矢量图上可供机械手移动至待灌装瓶处的可移动路线范围,然后在上述可移动路线范围内选择机械手位置坐标至待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线,即机械手移动至待灌装瓶之间的最短距离,能够有效提高机械手抓取待灌装瓶的抓取效率,提高灌装效率。
进一步地,所述第一驱动装置203包括第三驱动模块2031、第三确认模块2032、第四确认模块2033、第四驱动模块2034,所述第三驱动模块2031用于分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制机械手抓取所述待灌装瓶;所述第三确认模块2032用于获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;所述第四确认模块2033用于确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;所述第四驱动模块2034用于分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
其中,通过分析实际抓取路线,控制第一激光传感器按照实际抓取路线移动至待灌装瓶,机械臂在第一激光传感器的引导下移动至待灌装瓶,能够有效保证机械臂沿机械手与待灌装瓶之间的最短距离移动,精确度较高;在机械臂带动机械手运动至待灌装瓶后,控制机械手实施抓取动作;然后通过获取设置在机械手内侧壁上的压力传感器检测到的压力数据,在该压力数据达到设定值时,即可确认机械手完成抓取动作,达到全自动抓取待灌装瓶的目的,机械化程度较高,最后在确认机械臂上的机械手完成抓取动作后,通过分析抓取位置矢量图上待灌装瓶坐标与灌装平台坐标之间的距离确认搬运路线,供第一控制器控制第一激光传感器引导机械臂携带待灌装瓶按照搬运路线运行至灌装平台坐标处,达到自动将待灌装瓶搬运至灌装平台上的目的,完成全自动搬运待灌装瓶的目的,有效节省了人力的投入,提高了待灌装瓶的搬运时间。
进一步地,所述第四确认模块2033包括第五确认模块20331、第二检测模块20332、选择模块20333,所述第五确认模块20331用于分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;所述第二检测模块20332用于根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;所述选择模块20333用于选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
其中,通过分析抓取位置矢量图内灌装瓶坐标和灌装平台坐标之间的距离,确认当前已完成待灌装瓶抓取动作的机械手在抓取位置矢量图上可供该机械手移动至灌装平台处的可搬运路线范围,然后控制第一激光器在可搬运路线范围内模拟每一条可搬运路线的搬运时间,选择其中用时最少、距离最短的路线作为实际搬运路线,即机械手移动至灌装平台之间的最短距离,能够有效提高机械手搬运待灌装瓶的工作效率,提高灌装效率。
进一步地,所述第二驱动装置204包括第二获取模块2041、第六确认模块2042、第五驱动模块2043,所述第二获取模块2041用于获取所述第二激光传感器的照射路线;所述第六确认模块2042用于在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;所述第五驱动模块2043用于在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
其中,由于待灌装瓶放置在灌装平台上时,会阻断接收器接收第二激光传感器照射的光线,所以能够通过获取第二激光传感器的照射路线,并在照射路线未成功传输至接收器上时,确认待灌装瓶放置在灌装平台上,有效保证待灌装瓶精确放置在待灌装瓶平台上,然后驱动第二微控制器控制灌装机的灌装喷头下移至待灌装瓶的进料口处进行灌装,精确度较高,便于操作。
实施例,在冷媒需要进行灌装时,将待灌装瓶堆放在设置有机械臂的灌装机的一侧,启动灌装机,摄像机开始工作,实时录取当前待灌装瓶、机械手与灌装机上灌装平台的位置,并分别转换为待灌装瓶坐标、机械手位置坐标和灌装平台坐标,生成抓取位置矢量图,传输至第一微控制器,然后根据抓取位置矢量图分析出供机械手运动的实际抓取路线和实际搬运路线,并控制第一激光传感器分别按照实际抓取路线和实际搬运路线引导机械臂带动机械手抓取、搬运待灌装瓶至灌装平台;此时设置在灌装平台上的接收器在未接收到第二激光传感器的光线照射时,触发第二控制器控制灌装机的灌装喷头下移,并对准待灌装瓶的进料口进行灌装。
在上述过程中,待完成待灌装瓶的灌装后,可通过摄像机实时拍摄的图像,分析出灌装后的灌装瓶的放置位置,并通过机械臂带动机械手自动完成放置。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,本发明的技术方案提出了一种新的用于冷媒高精度自动灌装的方法及系统,操作步骤简单,能够通过包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,分析出机械手、待灌装瓶和待灌装瓶三者之间的最优运动路线,然后控制机械臂带动机械手在第一激光传感器的引导下完成待灌装瓶的抓取、及在第一激光传感器的引导、第二激光传感器的检测下完整待灌装瓶的搬运与放置,保证抓取与搬运的精确度的同时,有效省去了拿取与搬运待灌装瓶的人力的投入,机械化与智能化程度较高,适用度较高,便于推广使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于冷媒高精度自动灌装的方法,包括设置有机械臂的灌装机,所述机械臂上设置有摄像机、第一微控制器和第一激光传感器,所述机械臂的工作端设置有机械手,所述机械手的内侧壁上设置有压力传感器,所述压力传感器连接于所述第一微控制器,所述灌装机的灌装平台上设置有第二微控制器、第二激光传感器和接收器,所述第一微控制器连接于所述第二微控制器,其特征在于,所述用于冷媒高精度自动灌装的方法包括:
获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至所述第一微控制器;
当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;
分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;
确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装。
2.根据权利要求1所述的用于冷媒高精度自动灌装的方法,其特征在于,所述当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线的具体步骤包括:
当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;
根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;
选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
3.根据权利要求1所述的用于冷媒高精度自动灌装的方法,其特征在于,所述分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处的具体步骤包括:
分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制所述机械手抓取所述待灌装瓶;
获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;
确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;
分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
4.根据权利要求3所述的用于冷媒高精度自动灌装的方法,其特征在于,所述确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线的具体步骤包括:
分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;
根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;
选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
5.根据权利要求1所述的用于冷媒高精度自动灌装的方法,其特征在于,所述确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机进行灌装的具体步骤包括:
获取所述第二激光传感器的照射路线;
在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;
在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
6.一种用于冷媒高精度自动灌装的系统,其特征在于,包括:
第一获取装置,用于获取包含有机械手位置坐标、待灌装瓶坐标和灌装平台坐标的抓取位置矢量图,并将所述抓取位置矢量图传输至第一微控制器;
分析装置,用于当检测到接收到所述抓取位置矢量图后,根据所述抓取位置矢量图分析出所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶坐标之间的实际抓取路线;
第一驱动装置,用于分析所述实际抓取路线,驱动所述第一微控制器控制第一激光传感器根据所述实际抓取路线引导机械臂带动所述机械手抓取待灌装瓶运动至所述灌装平台坐标处;
第二驱动装置,用于确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动第二微控制器控制灌装机进行灌装。
7.根据权利要求6所述的用于冷媒高精度自动灌装的系统,其特征在于,所述分析装置包括:
第一确认模块,用于当检测到所述抓取位置矢量图时,分析所述抓取位置矢量图内所述机械手坐标和所述待灌装瓶坐标之间的距离,并确认可移动路线范围;
第一检测模块,用于根据所述可移动路线范围控制所述第一激光器检测所述可移动路线范围内的每条可抓取路线;
第二确认模块,用于选择所述机械手位置坐标至所述待灌装瓶之间最短的可抓取路线为实际抓取路线。
8.根据权利要求6所述的用于冷媒高精度自动灌装的系统,其特征在于,所述第一驱动装置包括:
第三驱动模块,用于分析所述实际抓取路线,控制所述第一激光传感器按照所述实际抓取路线引导所述机械臂带动所述机械手运动至所述待灌装瓶坐标处后,控制机械手抓取所述待灌装瓶;
第三确认模块,用于获取所述压力传感器检测到的压力数据,根据所述压力数据确认所述机械手完成所述待灌装瓶的抓取;
第四确认模块,用于确认所述机械臂完成抓取时,分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标与所述灌装平台坐标之间的距离,并确认搬运路线;
第四驱动模块,用于分析所述搬运路线,驱动所述第一微控制器控制所述第一激光传感器引导所述机械臂携带所述待灌装瓶按照所述搬运路线运行至所述灌装平台坐标处。
9.根据权利要求8所述的用于冷媒高精度自动灌装的系统,其特征在于,所述第四确认模块包括:
第五确认模块,用于分析所述抓取位置矢量图内所述灌装瓶坐标和所述灌装平台坐标之间的距离,并确认可搬运路线范围;
第二检测模块,用于根据所述可搬运路线范围控制所述第一激光器检测所述可搬运路线范围内的每条可搬运路线;
选择模块,用于选择所述灌装瓶坐标至所述灌装平台坐标之间最短的可搬运路线为实际搬运路线。
10.根据权利要求6所述的用于冷媒高精度自动灌装的系统,其特征在于,所述第二驱动装置包括:
第二获取模块,用于获取所述第二激光传感器的照射路线;
第六确认模块,用于在所述照射路线成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶未放置在所述灌装平台上,在所述照射路线未成功传输至所述接收器上时,确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上;
第五驱动模块,用于在确认所述待灌装瓶放置在所述灌装平台上时,驱动所述第二微控制器控制所述灌装机的灌装喷头下移至所述待灌装瓶的进料口处进行灌装。
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