CN111871859A - 一种基于机器视觉识别的物料分拣装置 - Google Patents

一种基于机器视觉识别的物料分拣装置 Download PDF

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CN111871859A CN202010736785.4A CN202010736785A CN111871859A CN 111871859 A CN111871859 A CN 111871859A CN 202010736785 A CN202010736785 A CN 202010736785A CN 111871859 A CN111871859 A CN 111871859A
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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其通过设置翻转机械手和限位板条机构，通过翻转机械手和限位板条机构，可以快速的实现对物料的翻转，以便对识别码进行读取，本发明在翻转时，只需将物料的一个侧面底部利用限位板条机构进行限位，然后驱动翻转机械手作用于物料的另一个侧面的顶部进行驱动移动，即可实现对物料的翻转，有效提高翻转效率。本发明分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持，保证分拣夹持的效率与可靠性。

Description

一种基于机器视觉识别的物料分拣装置
技术领域
本发明具体是一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，涉及物料分拣设备相关领域。
背景技术
目前，在对物料进行分拣时，一般是根据物料上的标识信息进行抓取，然后将其进行分类放置所需分类的位置，这种方式可以实现自动化的分拣作业。但是，在实际分拣时，往往由于仅仅一个面上设置有标识信息，这就导致有时无法实现对物料信息的识别，影响抓取效率，而普通的一般采用机械手进行直接翻转，这种翻转方式不仅翻转效率不高，而且，翻转时需要将整个物料抓起，而抓起时的定位比较麻烦，对机械手要求较高，导致翻转效率较低，同时，对于物料的大小不一的情况，如果采用大小相同的机械爪进行分拣取放，则如果机械爪较大，物料较小，则会导致抓取时定位效率低，抓取时不稳定，而如果机械爪较小，物料较大，则难以实现对物料的有效抓取，影响抓取分拣效率。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于机器视觉识别的物料分拣装置。
本发明是这样实现的，构造一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其包括装置底座、输送带、视觉检测组件、翻转机械手、限位板条机构、分拣机械手和分组仓组件，其特征在于，所述装置底座的前侧设置有左右方向上延伸的所述输送带，所述装置底座的后侧位于所述输送带的输入端设置有所述限位板条机构；
所述装置底座的后侧位于所述输送带的输出端设置有所述分拣机械手，所述装置底座的前侧位于所述分拣机械手的一侧还设置有所述分组仓组件，所述分拣机械手能够将分拣后的物料分别分类置于所述分组仓组件内；
所述限位板条机构的一侧设置有所述翻转机械手，所述视觉检测组件设置在所述翻转机械手上，所述视觉检测组件能够对输送带上的物料进行大小识别，且能够对物料上的识别码进行识别；
当物料的识别码不处于物料的顶面而使得所述视觉检测组件无法对识别码进行识别时，所述翻转机械手在所述限位板条机构的限位下能够对物料进行翻面，且所述限位板条机构的限位板能够升降的设置。
进一步，作为优选，所述分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持。
进一步，作为优选，所述分拣机械手至少包括移动机构和夹持抓手组件，所述夹持抓手组件设置在所述移动机构上，所述夹持抓手组件包括定位板、内夹板、伸缩外夹板、驱动底块和伸缩驱动气杆，其中，所述定位板的底部两侧分别设置有所述内夹板，所述定位板的底部还设置有驱动两个内夹板实现夹紧与松开的夹紧气缸，所述内夹板的外侧可伸缩滑动的设置有所述伸缩外夹板，所述伸缩外夹板的底部固定设置有所述驱动底块，所述内夹板的底部一侧固定设置有所述伸缩驱动气杆，所述伸缩驱动气杆的输出端连接至所述驱动底块，以便驱动所述伸缩外夹板的伸缩，进而调节所述夹持抓手组件的大小。
进一步，作为优选，所述移动机构包括立柱、第一水平摆臂、第二水平摆臂，其中，所述立柱固定在所述装置底座上，所述立柱上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第一水平摆臂，所述第一水平摆臂上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第二水平摆臂，所述第二水平摆臂的端部设置有竖直朝下延伸的所述夹持抓手组件。
进一步，作为优选，所述翻转机械手可升降滑动的设置在竖向梁上，所述竖向梁可纵向滑动的设置在纵向梁上，所述纵向梁可横向滑动的设置在横向梁上，其中，所述纵向梁沿着前后方向延伸，所述横向梁沿着左右方向延伸，所述横向梁上设置有横向电机与横向丝杠螺母机构，所述纵向梁上设置有纵向电机与纵向丝杠螺母机构，所述竖向梁上设置有竖向电机与竖向丝杠螺母机构，所述视觉检测组件也可滑动的设置在所述竖向梁上。
进一步，作为优选，所述视觉检测组件包括视觉检测摄像头和图像处理器，所述图像处理器能够对所述视觉检测摄像头检测的图像进行处理。
进一步，作为优选，所述限位板条机构包括纵向移动机构、升降机构、横向安装板、横向移动机构和限位板，其中，所述纵向移动机构固定在所述装置底座上，所述升降机构安装在所述纵向移动机构上，所述横向安装板固定在所述升降机构的顶部，所述横向安装板上通过横向移动机构设置有所述限位板，所述限位板伸向所述输送带的上方，且能伸至所述输送带的前侧。
进一步，作为优选，所述纵向移动机构包括安装底板、纵向导轨、纵向无杆气缸和纵向滑座，其中，所述安装底板的两侧设置有所述纵向导轨，所述纵向滑座的底部设置有与所述纵向导轨配合滑动的纵向滑块，所述安装底板的中部设置有纵向延伸的所述纵向无杆气缸，所述纵向无杆气缸驱动所述纵向滑座纵向滑动。
进一步，作为优选，所述升降机构包括升降伸缩导向柱和升降气缸，所述纵向滑座的中部设置有竖向延伸的所述升降气缸，所述升降气缸的顶端连接至所述横向安装板，所述横向安装板与所述纵向滑座之间还设置有位于所述升降气缸两侧的所述升降伸缩导向柱；所述横向移动机构包括第一横向电机、第一丝杠、第一横向滑轨和第一滑块，其中，所述第一横向电机固定在所述横向安装板上，所述第一横向电机的输出端与所述第一丝杠驱动连接，所述横向安装板上设置有与所述第一丝杠平行的所述第一横向滑轨，所述第一滑块与所述第一横向滑轨配合滑动，所述限位板固定安装在所述第一滑块上，所述限位板的底部还设置有辅助圆柱凸柱。
进一步，作为优选，所述横向安装板上位于远离所述限位板的一端还采用辅助限位板条机构，所述辅助限位板条机构包括第二横向电机、第二丝杠、第二横向滑轨、第二滑座板和辅助限位板条，其中，所述第二横向电机固定在所述横向安装板上，所述第二横向电机的输出端与所述第二丝杠驱动连接，所述横向安装板上设置有与所述第二丝杠平行的所述第二横向滑轨，所述第二滑座板与所述第二横向滑轨配合滑动，所述辅助限位板条一体固定安装在所述第二滑座板上，所述辅助限位板条的底部也设置有辅助圆柱凸柱。
本发明具有如下优点：本发明提供的一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，与同类型设备相比，具有如下优点：
(1)本发明所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其通过设置翻转机械手和限位板条机构，通过翻转机械手和限位板条机构，可以快速的实现对物料的翻转，以便对识别码进行读取，本发明在翻转时，只需将物料的一个侧面底部利用限位板条机构进行限位，然后驱动翻转机械手作用于物料的另一个侧面的顶部进行驱动移动，即可实现对物料的翻转，有效提高翻转效率。
(2)本发明分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持，保证分拣夹持的效率与可靠性。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的侧视结构示意图；
图4是本发明限位板条机构结构示意图；
图5是本发明翻转机械手与视觉检测组件的安装局部放大结构示意图；
图6是本发明分拣机械手的夹持抓手组件的局部放大示意图；
图7是本发明分拣机械手的主视图；
图8是本发明分拣机械手的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图1-8对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其包括装置底座1、输送带2、视觉检测组件、翻转机械手5、限位板条机构4、分拣机械手6和分组仓组件7，其特征在于，所述装置底座的前侧设置有左右方向上延伸的所述输送带，所述装置底座的后侧位于所述输送带的输入端设置有所述限位板条机构；
所述装置底座的后侧位于所述输送带的输出端设置有所述分拣机械手，所述装置底座的前侧位于所述分拣机械手的一侧还设置有所述分组仓组件7，所述分拣机械手能够将分拣后的物料分别分类置于所述分组仓组件7内；
所述限位板条机构的一侧设置有所述翻转机械手，所述视觉检测组件设置在所述翻转机械手上，所述视觉检测组件能够对输送带上的物料进行大小识别，且能够对物料上的识别码进行识别；
当物料的识别码不处于物料的顶面而使得所述视觉检测组件无法对识别码进行识别时，所述翻转机械手在所述限位板条机构的限位下能够对物料进行翻面，且所述限位板条机构的限位板能够升降的设置。
在本实施例中，所述分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持。
所述分拣机械手至少包括移动机构和夹持抓手组件28，所述夹持抓手组件设置在所述移动机构上，所述夹持抓手组件包括定位板29、内夹板33、伸缩外夹板30、驱动底块31和伸缩驱动气杆32，其中，所述定位板的底部两侧分别设置有所述内夹板，所述定位板的底部还设置有驱动两个内夹板实现夹紧与松开的夹紧气缸，所述内夹板的外侧可伸缩滑动的设置有所述伸缩外夹板，所述伸缩外夹板的底部固定设置有所述驱动底块，所述内夹板的底部一侧固定设置有所述伸缩驱动气杆，所述伸缩驱动气杆的输出端连接至所述驱动底块，以便驱动所述伸缩外夹板的伸缩，进而调节所述夹持抓手组件的大小。
所述移动机构包括立柱25、第一水平摆臂26、第二水平摆臂27，其中，所述立柱固定在所述装置底座上，所述立柱上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第一水平摆臂，所述第一水平摆臂上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第二水平摆臂，所述第二水平摆臂的端部设置有竖直朝下延伸的所述夹持抓手组件28。
所述翻转机械手5可升降滑动的设置在竖向梁上，所述竖向梁可纵向滑动的设置在纵向梁上，所述纵向梁可横向滑动的设置在横向梁3上，其中，所述纵向梁沿着前后方向延伸，所述横向梁沿着左右方向延伸，所述横向梁上设置有横向电机与横向丝杠螺母机构，所述纵向梁上设置有纵向电机与纵向丝杠螺母机构，所述竖向梁上设置有竖向电机与竖向丝杠螺母机构，所述视觉检测组件也可滑动的设置在所述竖向梁上。
所述视觉检测组件包括视觉检测摄像头和图像处理器，所述图像处理器能够对所述视觉检测摄像头检测的图像进行处理。
所述限位板条机构包括纵向移动机构、升降机构、横向安装板14、横向移动机构和限位板20，其中，所述纵向移动机构固定在所述装置底座上，所述升降机构安装在所述纵向移动机构上，所述横向安装板固定在所述升降机构的顶部，所述横向安装板上通过横向移动机构设置有所述限位板，所述限位板伸向所述输送带的上方，且能伸至所述输送带的前侧。
所述纵向移动机构包括安装底板9、纵向导轨11、纵向无杆气缸10和纵向滑座12，其中，所述安装底板的两侧设置有所述纵向导轨，所述纵向滑座的底部设置有与所述纵向导轨配合滑动的纵向滑块，所述安装底板的中部设置有纵向延伸的所述纵向无杆气缸10，所述纵向无杆气缸10驱动所述纵向滑座纵向滑动。
所述升降机构包括升降伸缩导向柱23和升降气缸，所述纵向滑座的中部设置有竖向延伸的所述升降气缸，所述升降气缸的顶端连接至所述横向安装板14，所述横向安装板14与所述纵向滑座之间还设置有位于所述升降气缸两侧的所述升降伸缩导向柱23；所述横向移动机构包括第一横向电机24、第一丝杠18、第一横向滑轨19和第一滑块22，其中，所述第一横向电机固定在所述横向安装板14上，所述第一横向电机的输出端与所述第一丝杠驱动连接，所述横向安装板14上设置有与所述第一丝杠平行的所述第一横向滑轨，所述第一滑块与所述第一横向滑轨配合滑动，所述限位板20固定安装在所述第一滑块上，所述限位板的底部还设置有辅助圆柱凸柱21。
所述横向安装板14上位于远离所述限位板20的一端还采用辅助限位板条机构，所述辅助限位板条机构包括第二横向电机17、第二丝杠15、第二横向滑轨16、第二滑座板13和辅助限位板条，其中，所述第二横向电机固定在所述横向安装板14上，所述第二横向电机的输出端与所述第二丝杠驱动连接，所述横向安装板14上设置有与所述第二丝杠平行的所述第二横向滑轨，所述第二滑座板与所述第二横向滑轨配合滑动，所述辅助限位板条一体固定安装在所述第二滑座板上，所述辅助限位板条的底部也设置有辅助圆柱凸柱21。
本发明所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其通过设置翻转机械手和限位板条机构，通过翻转机械手和限位板条机构，可以快速的实现对物料的翻转，以便对识别码进行读取，本发明在翻转时，只需将物料的一个侧面底部利用限位板条机构进行限位，然后驱动翻转机械手作用于物料的另一个侧面的顶部进行驱动移动，即可实现对物料的翻转，有效提高翻转效率。本发明分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持，保证分拣夹持的效率与可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其包括装置底座(1)、输送带(2)、视觉检测组件、翻转机械手(5)、限位板条机构(4)、分拣机械手(6)和分组仓组件(7)，其特征在于，所述装置底座的前侧设置有左右方向上延伸的所述输送带，所述装置底座的后侧位于所述输送带的输入端设置有所述限位板条机构；
所述装置底座的后侧位于所述输送带的输出端设置有所述分拣机械手，所述装置底座的前侧位于所述分拣机械手的一侧还设置有所述分组仓组件(7)，所述分拣机械手能够将分拣后的物料分别分类置于所述分组仓组件(7)内；
所述限位板条机构的一侧设置有所述翻转机械手，所述视觉检测组件设置在所述翻转机械手上，所述视觉检测组件能够对输送带上的物料进行大小识别，且能够对物料上的识别码进行识别；
当物料的识别码不处于物料的顶面而使得所述视觉检测组件无法对识别码进行识别时，所述翻转机械手在所述限位板条机构的限位下能够对物料进行翻面，且所述限位板条机构的限位板能够升降的设置。
2.根据权利要求1所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述分拣机械手的夹持端能够调节大小的设置，且在抓取时，所述夹持端的大小能够根据所述视觉检测组件对物料大小的识别检测结果自动调节，以便在最佳状态下对物料进行夹持。
3.根据权利要求2所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述分拣机械手至少包括移动机构和夹持抓手组件(28)，所述夹持抓手组件设置在所述移动机构上，所述夹持抓手组件包括定位板(29)、内夹板(33)、伸缩外夹板(30)、驱动底块(31)和伸缩驱动气杆(32)，其中，所述定位板的底部两侧分别设置有所述内夹板，所述定位板的底部还设置有驱动两个内夹板实现夹紧与松开的夹紧气缸，所述内夹板的外侧可伸缩滑动的设置有所述伸缩外夹板，所述伸缩外夹板的底部固定设置有所述驱动底块，所述内夹板的底部一侧固定设置有所述伸缩驱动气杆，所述伸缩驱动气杆的输出端连接至所述驱动底块，以便驱动所述伸缩外夹板的伸缩，进而调节所述夹持抓手组件的大小。
4.根据权利要求2所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述移动机构包括立柱(25)、第一水平摆臂(26)、第二水平摆臂(27)，其中，所述立柱固定在所述装置底座上，所述立柱上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第一水平摆臂，所述第一水平摆臂上通过摆动旋转盘连接设置有水平延伸的第二水平摆臂，所述第二水平摆臂的端部设置有竖直朝下延伸的所述夹持抓手组件(28)。
5.根据权利要求2所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述翻转机械手(5)可升降滑动的设置在竖向梁上，所述竖向梁可纵向滑动的设置在纵向梁上，所述纵向梁可横向滑动的设置在横向梁(3)上，其中，所述纵向梁沿着前后方向延伸，所述横向梁沿着左右方向延伸，所述横向梁上设置有横向电机与横向丝杠螺母机构，所述纵向梁上设置有纵向电机与纵向丝杠螺母机构，所述竖向梁上设置有竖向电机与竖向丝杠螺母机构，所述视觉检测组件也可滑动的设置在所述竖向梁上。
6.根据权利要求5所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述视觉检测组件包括视觉检测摄像头和图像处理器，所述图像处理器能够对所述视觉检测摄像头检测的图像进行处理。
7.根据权利要求2所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述限位板条机构包括纵向移动机构、升降机构、横向安装板(14)、横向移动机构和限位板(20)，其中，所述纵向移动机构固定在所述装置底座上，所述升降机构安装在所述纵向移动机构上，所述横向安装板固定在所述升降机构的顶部，所述横向安装板上通过横向移动机构设置有所述限位板，所述限位板伸向所述输送带的上方，且能伸至所述输送带的前侧。
8.根据权利要求7所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述纵向移动机构包括安装底板(9)、纵向导轨(11)、纵向无杆气缸(10)和纵向滑座(12)，其中，所述安装底板的两侧设置有所述纵向导轨，所述纵向滑座的底部设置有与所述纵向导轨配合滑动的纵向滑块，所述安装底板的中部设置有纵向延伸的所述纵向无杆气缸(10)，所述纵向无杆气缸(10)驱动所述纵向滑座纵向滑动。
9.根据权利要求8所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述升降机构包括升降伸缩导向柱(23)和升降气缸，所述纵向滑座的中部设置有竖向延伸的所述升降气缸，所述升降气缸的顶端连接至所述横向安装板(14)，所述横向安装板(14)与所述纵向滑座之间还设置有位于所述升降气缸两侧的所述升降伸缩导向柱(23)；所述横向移动机构包括第一横向电机(24)、第一丝杠(18)、第一横向滑轨(19)和第一滑块(22)，其中，所述第一横向电机固定在所述横向安装板(14)上，所述第一横向电机的输出端与所述第一丝杠驱动连接，所述横向安装板(14)上设置有与所述第一丝杠平行的所述第一横向滑轨，所述第一滑块与所述第一横向滑轨配合滑动，所述限位板(20)固定安装在所述第一滑块上，所述限位板的底部还设置有辅助圆柱凸柱(21)。
10.根据权利要求9所述一种基于机器视觉识别的物料分拣装置，其特征在于：所述横向安装板(14)上位于远离所述限位板(20)的一端还采用辅助限位板条机构，所述辅助限位板条机构包括第二横向电机(17)、第二丝杠(15)、第二横向滑轨(16)、第二滑座板(13)和辅助限位板条，其中，所述第二横向电机固定在所述横向安装板(14)上，所述第二横向电机的输出端与所述第二丝杠驱动连接，所述横向安装板(14)上设置有与所述第二丝杠平行的所述第二横向滑轨，所述第二滑座板与所述第二横向滑轨配合滑动，所述辅助限位板条一体固定安装在所述第二滑座板上，所述辅助限位板条的底部也设置有辅助圆柱凸柱(21)。
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