CN112041248B - 用于定位物体的机器和方法 - Google Patents
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Abstract
用于定位物体的机器和方法。所述机器(1)包括:第一传送带(2),其配置成接收多个物体(O);机器视觉设施(3),其配置成识别物体(O)的位置和形状;机器人收集设施(4),其配置成根据从机器视觉设施(3)接收到的信息收集物体(O);以及第二传送带(5),其配置成能够输出所述物体(O)。转移输送机(6)具有转移搬运器(7、7a、7b、7c),这些转移搬运器配置成在闭环内运动,通过所述闭环可以对其速度和位置进行独立控制,其中所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)配置成接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O)并将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
Description
技术领域
本发明涉及通过操纵机器人来对需要放置在特定位置(尤其是竖直和/或直立位置)中的具有不同形状和大小的物体(比如包装、罐、瓶、工业零部件等等)进行定位以用于对其进行后续操纵和/或工业处理(比如包装、捆扎、装配、贴标签等等)的机器和方法。
背景技术
目前,使用机器人定位物体是已知的。基本理念在于以无序(随机)的方式将物体分布在传送带上,传送带的推进使所述物体从机器视觉摄像机下面通过,从而识别出物体的形状和位置。所述物体的坐标被发送给一个或多个机器人,这些机器人动态地去搜索所述物体的运动,通过对它们进行吸取或抓取而从传送带对它们进行收集,以便随后将它们运动到传送区域。由机器人收集到的物体以有序的方式直接存放在第二传送带上并放置在特定的位置中。所述第二传送带便于其从机器输出,以将它们引导到后面的工序。文献WO2014/064593A1示出了用于定位物体的这些类型的机器和方法的示例。
目前,存在一种技术革新,简化了前述的过程,称作“拣箱”,该过程在于通过使用3D机器视觉直接从堆放/无序存放有元件的容器或箱中收集元件的能力。这样,消除了部分过程和相关成本,不过机器人的动作速度受到了限制。
机器人理念中没有复杂机构,不存在大的运动元件与相应的运动惯性,它不需要很大的压缩空气流动和所有部件的高的可访问性,(其中很多都是静态的,由于没有回转体、条带等等而导致更加开放和可访问的机器),使得相对于传统的定位系统,机器人理念在技术上具有优势。
然而,从技术角度来看,在物体定位领域中存在的所有机器人设备中,都存在一个根本的问题没有得到解决,这个问题与物体从机器人到出口传送带的最大传输速度有关。具体来说,因为在将物体存放于出口输送带上时物体存在掉落的风险,尤其是如果它们是不稳定的,当是较长的轻重量包装的情况下(比如塑料瓶),所以显著降低了传输速度。
这方面正是目前限制机器人使用的方面,特别是处理轻的和不稳定的元件。意味着尽管机器人是非常快的,但是在最后在传送到传送带的过程中,其也不能使物体掉落,而是必须伴随物体在传送带上一段时间直到达到速度匹配,这样就不会在所述物体中产生不平衡的使其掉落的物体掉落惯性。
此外,每单位生产和单位时间内机器人设备占用的空间也是相当大的,这在此类设备中是不可忽视的因素,因此,当需要在低表面可用的装置中需要使用机器人设备时,构成了一个重大的限制。
发明内容
本发明的用于定位物体的机器由于简化且紧凑的技术方案而解决了机器人设备中之前解释的问题,其能够实现物体定位而不需要从物体的随机位置收集物体的机器人伴随物体。这样,显著提高了最大传输速度。
同样地,本发明的用于定位物体的方法能够:
-在第一阶段中:对随机位置中的物体进行操纵直到在特定点(收集位置)中使它们具有特定布置(预定位置)为止;
-在第二阶段中:将这些物体从所述收集位置转移到另一点(传送位置),在传送位置中将这些物体以所需布置方式(尤其是以竖直布置方式)连续按序传送。
本发明的用于定位物体的机器和方法相比于当前的机器人设备能够将更多样化的物体以更快的速度定位。
本发明的用于定位物体的机器包括:
-第一传送带,其配置成接收多个物体;
-机器视觉设施,其配置成对布置在第一传送带上的物体的位置和形状进行识别;
-机器人收集设施,其配置成根据从机器视觉设施接收到的信息从第一传送带对物体进行收集;以及
-第二传送带,其配置成能够将所述物体输出。
一般地,物体在第一传送带上的布置是随机的,尤其是在操纵塑料包装或其他轻的物体时。不过物体也可以在第一传送带上有序布置,例如以运载物体的托盘提供,这往往是用于由玻璃制成的物体或者其他易碎的物体的情况。
同样地,机器人收集设施对物体的收集一般是选择性,也就是说是基于某些条件。例如:收集离机器人收集设施最近的物体;只收集以某种取向和/或位置到达的物体,或具有某些特征的物体;收集最容易送到第一传送带的物体,等等。
本发明的用于定位物体的机器的特征在于其包括转移输送机,该转移输送机具有多个转移搬运器,这些转移搬运器配置成在通过转移输送机的闭环中运动,从而能够对其速度和位置进行独立控制,其中所述转移搬运器配置成接收来自于机器人收集设施的物体并将所述物体传送到第二传送带。
转移搬运器借助于磁感应在转移输送机(也称作智能输送机)上运动。所述独立的搬运器以受控的方式沿着转移输送机运行,用户能够根据需要在位置、速度、加速度及其强度方面对其分别地控制。因此,其能够实现不同转移搬运器的可编程顺序运动。
一般地,用于收集来自于机器人收集设施的物体并将它们传送到第二传送带的过程是连续进行的。然而,在其他应用情形中,在所述物体的收集与传送之间还可以实施其他中间操作或过程。例如:在转移搬运器对物体进行输送时可以在相同的转移输送机上执行装配、灌装、吹气、封闭过程。转移输送机的长度和路径相适应以便物体在传送到第二传送带(输出带)上之前为对物体进行的不同的中间操作留出空间。
优选地,转移搬运器配置成在预定位置中接收来自于机器人收集设施的物体并在竖直位置(即直立或者搁置在其主支撑底座上)中将所述物体传送到第二传送带。然而,在其他应用情形中,传送位置可以是水平的或者采用能够使物体以有序方式输出的物体的任何其他稳定位置(例如利用其不同于支撑底座的平面支撑)。
根据第一优选实施方式,转移搬运器配置成彼此协作,通过两个相邻转移搬运器施加的压力能够将来自于机器人收集设施的物体进行紧固,所述物体布置在这两个转移搬运器之间,然后在释放所述压力之后将其传送到第二传送带。因此,转移搬运器不受物体几何形状限制。
该实施方式能够适合具有不同形状和/或大小的各种物体,而无需更换附件。同样地,对于每个不同的物体,可以对操作顺序进行编程和存储,从而通过从机器的控制面板选择每个物体规格可以立即并自动实施从一个物体到另一个物体的改变。
优选地,转移搬运器是由第一转移搬运器和第二转移搬运器构成的,其中第一转移搬运器和第二转移搬运器沿着转移输送机以交替方式布置。
优选地,每个第一转移搬运器包括:
-第一接收轮廓,其配置成接收第一物体;以及
-附加的第一接收轮廓,其与第一接收轮廓不同且相对,配置成接收第二物体。
优选地,每个第二转移搬运器包括:
-第二接收轮廓,其配置成接收第一物体;以及
-附加的第二接收轮廓,其与第二接收轮廓不同且相对,配置成接收第二物体。
其可以为不同类型的物体(圆柱形、棱形、不规则形状等)提供一种特别理想的紧固,从而将以更适合和稳定的方式容纳在转移搬运器之间。
根据第二优选实施方式,转移搬运器是由第三转移搬运器构成的,其中每个第三转移搬运器包括夹钳,所述夹钳配置成将来自于机器人收集设施的物体抓住并将所述物体传送到第二传送带。
该实施方式也能够适合具有不同形状和/或大小的相当多的各种物体,而无需更换附件。然而,与第一实施方式不同的是转移搬运器彼此独立地工作。这样能够减少物体收集和传送过程中每个转移搬运器执行操作的数量。
优选地,夹钳是由如下部件构成的:
-附接到第三转移搬运器的静态夹钳部;以及
-通过关节连接到第三转移搬运器的动态夹钳部。
接着,转移输送机包括沿其分布的处于静态位置中的一个或多个开口凸轮,所述开口凸轮配置成当第三转移搬运器通过时与动态夹钳部接触并使其关于所述关节转动。所述转动能够使夹钳打开以便收集或传送物体。
此外,对于所有先前讨论的优选实施方式,转移输送机允许所述输送机相对于第一传送带和第二传送带具有不同的装配和/或位置布置。所述装配和/或位置布置对机器占用的空间、其紧凑度及其元件的可访问性有影响。
根据第一装配和/或位置布置,转移输送机布置在第一传送带与第二传送带之间的倾斜位置中。该第一布置非常紧凑并且提供了机器主要元件的良好可访问性。
优选地,在第一布置中,转移搬运器相对于转移输送机形成倾斜角度,例如45°或135°,在收集位置中保持竖直布置,在传送位置中保持水平布置。
根据第二装配和/或位置布置,转移输送机在第一传送带与第二传送带之间布置在水平位置中。该第二布置意味着机器占用了更大的空间。另一方面,机器的主要元件位于相当容易接近的高度,并且由于可以在相同的位置收集和传送物体,因此减少了执行第二传送带传送所需的操作数量。
优选地,在第二布置中,转移搬运器是水平布置的。
根据第三装配和/或位置布置,转移输送机在第一传送带与第二传送带之间布置在竖直位置中。相对于前述的布置,该第三布置意味着机器占用了更少的空间。此外,转移搬运器可以接收来自于机器人收集设施的在颠倒的竖直位置中的物体,并在转移搬运器沿着转移输送机转动180°之后将它们在竖直位置中传送。这种颠倒的竖直位置对于吹气和/或清空包装的工艺应用非常理想,通常集中于包装的清洗。另一方面,由于它是一个较高的机器,所以机器的主要元件是处于不容易到达的高度。
优选地,在第三布置中,转移搬运器竖直或水平布置。
本发明的用于定位物体的机器可以具有供应要被定位的物体的内置或外部设施。这意味着物体可以从集成在机器中的用于物体的容器或存放区域或者从外部位置到达第一传送带。
为了机器的紧凑性、多功能和自主性,机器优选地具有内置的用于要被定位的物体的供应设施。具体地,该机器包括:
-供应箱,其配置成以随机方式保持物体;以及
-提升机,其配置成从供应箱收集物体并将它们布置在第一传送带的第一端上。
同样地,正如先前评论的,机器人收集设施对物体的收集可以是选择性的,即收集满足特定条件的那些物体。因此,余下的物体必须返回到处理线和/或供应设施。为此,优选地,机器包括邻近第一传送带第二端的返回轨道,其配置成接收到达所述第二端的物体并利用重力将它们返回到供应箱。
最后,可以相对于第二传送带直接或间接地将物体传送到第二传送带。
在第一种情形中,物体直接被传送到第二传送带,即通过将它们直接放在第二传送带上。
在第二种情形中,物体间接地被传送到第二传送带,即通过将它们放到由所述第二传送带输送的支撑底座(也称作圆盘)上。这些圆盘(puck)为物体提供了更大的稳定性,在传送到第二传送带之后,能够增大其传送速度,从而也增加单位时间定位的物体的数量。
本发明的用于定位物体的方法包括如下步骤:
a)接收随机布置在第一传送带上的多个物体;
b)通过机器视觉设施识别布置在第一传送带上的物体的位置和形状;和
c)根据从机器视觉设施接收到的信息通过机器人收集设施从第一传送带收集物体。
所述方法的特征在于其还包括如下步骤:
d)通过布置在转移输送机上的转移搬运器接收来自于机器人收集设施的物体;
e)通过所述转移搬运器将所述物体传送到第二传送带以便能够将其输出;和
f)通过独立控制转移搬运器的速度和位置的转移输送机使所述转移搬运器在闭环内运动以便执行步骤d)和e)。
优选地,步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.1)在预定位置中接收来自于机器人收集设施的物体;和
e.1)在竖直位置中将所述物体传送到第二传送带。
根据第一优选实施方式,步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.2)通过由两个相邻转移搬运器在物体上施加的压力来紧固来自于机器人收集设施的物体,所述物体布置在两个相邻转移搬运器之间;和
e.2)在释放所述压力之后将所述物体传送到第二传送带。
根据第一优选实施方式,步骤f)包括如下步骤:
f.1.1)使第一转移搬运器以第一速度运动到可够到机器人收集设施的范围内的收集位置;
f.2.1)将第一转移搬运器留在收集位置中;
f.3.1)在预定位置中接收来自于机器人收集设施的物体,将其邻近第一转移搬运器布置;
f.4.1)使第二转移搬运器以第二速度运动直到其与第一转移搬运器附近的物体接触;
f.5.1)通过施加在所述物体上的压力将所述物体紧固在第一转移搬运器与第二转移搬运器之间;
f.6.1)使第一转移搬运器和第二转移搬运器以相等的第一速度和第二速度运动到第二传送带上的传送位置;
f.7.1)使第一转移搬运器的第一速度和第二转移搬运器的第二速度与第二传送带的输出速度同步;
f.8.1)使物体以输出速度伴随第二传送带运动;和
f.9.1)增大第一转移搬运器的第一速度,将第二转移搬运器的第二速度保持在输出速度以便释放物体上的压力并使其掉落到第二传送带上。
根据第二优选实施方式,替代性地,步骤f)包括如下步骤:
f.1.2)使第三转移搬运器以第三速度运动到可够到机器人收集设施的范围内的收集位置;
f.2.2)将第三转移搬运器留在收集位置中;
f.3.2)在预定位置中接收来自于机器人收集设施的物体,将其布置在第三转移搬运器的夹钳中;
f.4.2)使第三转移搬运器以第三速度运动到第二传送带上的传送位置;
f.5.2)使第三转移搬运器的第三速度与第二传送带的输出速度同步;
f.6.2)使物体以输出速度伴随第二传送带运动;
f.7.2)打开夹钳。
根据第一装配和/或位置布置,在第一传送带与第二传送带之间处于倾斜布置的转移输送机中,转移搬运器接收来自于机器人收集设施的在水平位置中的物体,并将物体在竖直位置中传送到第二传送带。
根据第二装配和/或位置布置,在第一传送带与第二传送带之间处于水平布置的转移输送机中,转移搬运器接收来自于机器人收集设施的在水平位置中的物体,并将物体在竖直位置中传送到第二传送带。
根据第三装配和/或位置布置,在第一传送带与第二传送带之间处于竖直布置的转移输送机中,转移搬运器接收来自于机器人收集设施的在颠倒的竖直位置中的物体,并将物体在竖直位置中传送到第二传送带。
附图说明
下面是对有助于更好地理解本发明的一系列附图的非常简短的描述,这些附图明确地与通过其非限制性示例方式呈现的所述发明的三个实施方式相关。
图1是根据第一优选实施方式的本发明的机器的总体透视图,其中转移输送机在第一传送带和第二传送带之间处于倾斜布置。
图2是图1中机器的平面视图。
图3是根据图2中的截面线A-A的机器横截面轮廓视图。
图4是根据图2中的截面线B-B的机器横截面透视图。
图5是根据第一优选实施方式的本发明的机器的总体透视图,其中提升侧面板是打开的。
图6是转移搬运器的局部视图。
图7是根据第二优选实施方式的本发明的机器的横截面轮廓视图,其中转移输送机在第一传送带与第二传送带之间水平布置。
图8是根据第三优选实施方式的机器的横截面轮廓透视图,其中转移输送机在第一传送带与第二传送带之间竖直布置。
图9是根据第三优选实施方式的第一变型的机器的局部轮廓视图。
图10是根据第三优选实施方式的第二变型的机器的局部轮廓视图。
图11是根据转移搬运器的第二实施方式的机器的局部视图。
图12是机器的局部视图,其中当将物体传送到第二传送带上时物体被放置在支撑底座或圆盘上。
具体实施方式
图1-6示出了根据第一优选实施方式的本发明的机器(1)的不同视图。正如所看到的,所述机器(1)包括:
-第一传送带(2),其配置成接收随机布置的多个物体(O);
-机器视觉设施(3),其配置成识别布置在第一传送带(2)上的物体(O)的位置和形状;
-机器人收集设施(4),其配置成根据从机器视觉设施(3)接收到的信息从第一传送带(2)收集物体(O),并使所述物体(O)转动或对其定向直到将它们留在预定位置(P0)中;以及
-第二传送带(5),其配置成能够输出所述物体(O)。
本发明的用于定位物体的机器(1)特征在于其包括转移输送机(6),该转移输送机(6)具有多个转移搬运器(7、7a、7b),这些转移搬运器配置成通过转移输送机在闭环内运动,使得可以对其速度和位置进行独立控制,其中所述转移搬运器(7、7a、7b)配置成接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O)并将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
根据本示例,机器视觉设施(3)包括机器视觉摄像机,机器人收集设施(4)包括两个三角型机器人臂,使机器(1)达到每分钟定位超过200个物体的生产能力。
转移搬运器(7、7a、7b)配置成在预定位置(P0)上接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O),在该种情形中,是水平位置,并将所述物体(O)在竖直位置(Ov)中传送到第二传送带(5),即支撑在其主支撑底座上。
转移搬运器(7、7a、7b)配置成彼此协作,能够通过由两个相邻转移搬运器(7、7a、7b)在物体(O)上施加的压力而将来自于机器人收集设施(4)的物体(O)进行紧固,所述物体(O)布置在这两个相邻转移搬运器之间,在释放所述压力后随后将其传送到第二传送带(5)。
转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在倾斜位置(6i)中。接着,转移搬运器(7、7a、7b)关于转移输送机(6)形成135°的倾斜角度(θ7),转移搬运器在收集位置(PR)中竖直地布置,在传送位置(PE)中水平地布置,见图3。
根据第一装配和/或位置布置,转移搬运器(7、7a、7b)接收来自于机器人收集设施(4)的在水平位置(OH)中的物体(O)并将它们在竖直位置(Ov)中传送到第二传送带(5)。
此外,机器(1)包括:
-供应箱(10),其配置成以随机方式保持物体(O);和
-提升机(11),其配置成从供应箱(10)收集物体(O)并将它们布置在第一传送带(2)的第一端(21)上。
机器(1)包括邻近第一传送带(2)的第二端(22)的返回轨道(12),其配置成接收到达所述第二端(22)的物体(O)并利用重力使它们返回到供应箱(10)。
根据本示例,物体(O)直接被传送到第二传送带(5)。
正如在图6中看出的,转移搬运器(7)由第一转移搬运器(7a)和第二转移搬运器(7b)构成,其中第一转移搬运器(7a)和第二转移搬运器(7b)沿着转移输送机(6)以交替方式分布。
每个第一转移搬运器(7a)包括:
-第一接收轮廓(8a),其配置成接收具有某种形状和/或大小的第一物体(OA);以及
-附加的第一接收轮廓(9a),其与第一接收轮廓(8a)不同且相对,配置成接收形状和/或尺寸不同于第一物体(OA)的第二物体(OB)。
每个第二转移搬运器(7b)包括:
-第二接收轮廓(8b),其配置成接收第一物体(OA);以及
-附加的第二接收轮廓(9b),其与第二接收轮廓(8b)不同且相对,配置成接收第二物体(OB)。
图7示出了根据第二优选实施方式的本发明的机器(1)的视图。在该情形中,转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在水平位置(6H)中。接着,转移搬运器(7)水平地布置。物体(O)被在竖直位置(Ov)中收集并被在同样的竖直位置(Ov)中传送。
图8-10示出了根据第三优选实施方式的本发明的机器(1)的不同视图。在该情形中,转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在竖直位置(6v)中。转移搬运器(7)接收来自于机器人收集设施(4)的在颠倒的竖直位置(OIN)中的物体(O),并在转移搬运器(7)沿着转移输送机(6)转动180°后将它们在竖直位置(Ov)中传送。转移搬运器(7)的端部或紧固部水平地布置,见图9,或竖直地布置,见图10。
下面,描述图1-10的机器(1)执行的方法。具体地,所述方法包括如下步骤:
a)接收随机布置在第一传送带(2)上的多个物体(O);
b)通过机器视觉设施(3)识别布置在第一传送带(2)上的物体(O)的位置和形状;
c)根据从机器视觉设施(3)接收到的信息通过机器人收集设施(4)
从第一传送带(2)收集物体(O)。
所述方法的特征在于其还包括如下步骤:
d)通过布置在转移输送机(6)上的转移搬运器(7、7a、7b、7c)
接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O);
e)通过所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)将所述物体(O)传送到第二传送带(5)以便能够将其输出;和
f)通过独立控制转移搬运器(7、7a、7b、7c)的速度和位置的转移输送机(6)使所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)在闭环内运动,以便执行步骤d)和e)。
步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.1)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O);
e.1)将所述物体(O)在竖直位置(Ov)中传送到第二传送带(5)。
步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.2)通过由两个相邻转移搬运器(7、7a、7b)在物体(O)上施加的压力来紧固来自于机器人收集设施(4)的物体(O),所述物体(O)布置在两个相邻转移搬运器(7、7a、7b)之间;和
e.2)在释放所述压力之后将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
步骤f)包括如下步骤:
f.1.1)使第一转移搬运器(7a)以第一速度(V7a)运动到可够到机器人收集设施(4)的范围内的收集位置(PR);
f.2.1)将第一转移搬运器(7a)留在收集位置(PR)中;
f.3.1)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O),将其邻近第一转移搬运器(7a)布置;
f.4.1)使第二转移搬运器(7b)以第二速度(V7b)运动直到其与邻近于第一转移搬运器(7a)的物体(O)接触;
f.5.1)通过施加在所述物体(O)上的压力将所述物体(O)紧固在第一转移搬运器(7a)与第二转移搬运器(7b)之间;
f.6.1)使第一转移搬运器(7a)和第二转移搬运器(7b)以相等的第一速度(V7a)和第二速度(V7b)运动到第二传送带(5)上的传送位置(PE);
f.7.1)使第一转移搬运器(7a)的第一速度(V7a)和第二转移搬运器(7b)的第二速度(V7b)与第二传送带(5)的输出速度(V5)同步;
f.8.1)使物体(O)以输出速度(V5)伴随第二传送带(5)运动;
f.9.1)增大第一转移搬运器(7a)的第一速度(V7a),将第二转移搬运器(7b)的第二速度(V7b)保持在输出速度(V5),以便释放物体上的压力并使其掉落到第二传送带(5)上。
图11是根据转移搬运器(7)的第二实施方式的机器(1)的局部视图。正如在该情形中看出的,转移搬运器(7)由第三转移搬运器(7c)构成,其中每个第三转移搬运器(7c)包括夹钳(70c),夹钳(70c)配置成将来自于机器人收集设施(4)的物体(O)夹住并将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
根据本示例,夹钳(70c)由如下部件构成:
-静态夹钳部(71c),其附接到第三转移搬运器(7c);和
-动态夹钳部(72c),其通过关节(73c)连接到第三转移搬运器(7c)。
根据其他实施方式,夹钳(70c)可以允许多个可行的机械结构。例如,夹钳(70c)可以包括一个或多个活动部,其中所有活动部能够实现功能;一方面,将物体(O)紧固在一个位置中;另一方面,将其释放到输出传送带(5)上。
接着,转移输送机(6)包括处于静态位置中的一个或多个开口凸轮(61),所述凸轮配置成当第三转移搬运器(7c)通过时与动态夹钳部(72c)接触并且使动态夹钳部(72c)关于关节(73c)转动以便将夹钳(70c)打开。
图11的机器(1)实施的方法包括替代性步骤f)。具体地,所述步骤f)包括如下步骤:
f.1.2)使第三转移搬运器(7、7c)以第三速度(V7c)运动到可够到机器人收集设施(4)的范围内的收集位置(PR);
f.2.2)将第三转移搬运器(7、7c)留在收集位置(PR)中;
f.3.2)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O),将其布置在夹钳(70c)中;
f.4.2)使第三转移搬运器(7、7c)以第三速度(V7c)运动到第二传送带(5)上的传送位置(PE);
f.5.2)使第三转移搬运器(7、7c)的第三速度(V7c)与第二传送带(5)的输出速度(V5)同步;
f.6.2)使物体(O)以输出速度(V5)伴随第二传送带(5)运动;
f.7.2)打开夹钳(70c)。
图12是机器(1)的局部视图,其中当将物体(O)传送到第二传送带(5)时物体(O)被放置在支撑底座(13)或圆盘上。
Claims (16)
1.一种用于定位物体的机器,包括:
-第一传送带(2),其配置成接收多个物体(O);
-机器视觉设施(3),其配置成识别布置在第一传送带(2)上的物体(O)的位置和形状;
-机器人收集设施(4),其配置成根据从机器视觉设施(3)接收到的信息从第一传送带(2)收集物体(O);以及
-第二传送带(5),其配置成能够输出所述物体(O);
其中所述机器(1)包括转移输送机(6),所述转移输送机(6)具有多个转移搬运器(7、7a、7b、7c),所述转移搬运器配置成通过所述转移输送机借助于磁感应在闭环内运动,所述转移输送机使得所述转移搬运器的速度和位置能够被分别地控制,其中所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)配置成接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O)并将所述物体(O)传送到第二传送带(5),其特征在于,转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在倾斜位置(6I)中,并且所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)配置成接收来自于机器人收集设施(4)的在水平位置(OH)中的物体(O)并将所述物体(O)在竖直位置中传送到第二传送带(5);或者其特征在于,转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在竖直位置中,转移搬运器(7、7a、7b、7c)配置成接收来自于机器人收集设施(4)的在颠倒的竖直位置中的物体(O)并将所述物体(O)在竖直位置中传送到第二传送带(5)。
2.根据权利要求1所述的用于定位物体的机器,其特征在于,转移搬运器(7、7a、7b)配置成彼此协作,能够借助于通过两个相邻的转移搬运器(7、7a、7b)在物体(O)上施加的压力而将来自于机器人收集设施(4)的所述物体进行紧固,所述物体(O)布置在所述两个相邻的转移搬运器之间,在释放所述压力后随后将物体传送到第二传送带(5)。
3.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,转移搬运器(7)由以下部件构成:
-第一转移搬运器(7a);和
-第二转移搬运器(7b);
其中第一转移搬运器(7a)和第二转移搬运器(7b)沿着转移输送机(6)以交替方式分布。
4.根据权利要求3所述的用于定位物体的机器,其特征在于,每个第一转移搬运器(7a)包括:
-第一接收轮廓(8a),其配置成接收第一物体(OA);和
-附加的第一接收轮廓(9a),其与第一接收轮廓(8a)不同且相对,配置成接收第二物体(OB);
其中每个第二转移搬运器(7b)包括:
-第二接收轮廓(8b),其配置成接收第一物体(OA);和
-附加的第二接收轮廓(9b),其与第二接收轮廓(8b)不同且相对,配置成接收第二物体(OB)。
5.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,转移搬运器(7)由第三转移搬运器(7c)构成,其中第三转移搬运器(7c)中的每个均包括夹钳(70c),所述夹钳配置成将来自于机器人收集设施(4)的物体(O)夹住并将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
6.根据权利要求5所述的用于定位物体的机器,其特征在于,所述夹钳(70c)由以下部件构成:
-静态夹钳部(71c),其附接到第三转移搬运器(7c);和
-动态夹钳部(72c),其通过关节(73c)连接到第三转移搬运器(7c);
其中转移输送机(6)包括处于静态位置中的开口凸轮(61),所述开口凸轮配置成当第三转移搬运器(7c)通过时与动态夹钳部(72c)接触并且使动态夹钳部(72c)相对于所述关节(73c)转动,以便将夹钳(70c)打开。
7.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,当转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在倾斜位置(6I)中时,转移搬运器(7、7a、7b、7c)相对于转移输送机(6)形成倾斜角度(θ7),转移搬运器在收集位置(PR)中竖直地布置,在传送位置(PE)中水平地布置。
8.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,当转移输送机(6)在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间布置在竖直位置中时,转移搬运器(7、7a、7b、7c)竖直或水平地布置。
9.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,其包括:
-供应箱(10),其配置成以随机方式保持物体(O);
-提升机(11),其配置成从供应箱(10)收集物体(O)并将物体布置在第一传送带(2)的第一端(21)上。
10.根据权利要求9所述的用于定位物体的机器,其特征在于,其包括:
-邻近第一传送带(2)的第二端(22)的返回轨道(12),所述返回轨道配置成接收到达所述第二端(22)的物体(O)并利用重力将物体返回到供应箱(10)。
11.根据权利要求1到2中任一项所述的用于定位物体的机器,其特征在于,物体(O)中的每个均在支撑底座(13)上被传送到第二传送带(5)。
12.一种用于定位物体的方法,包括如下步骤:
a)在第一传送带(2)上接收多个物体(O);
b)通过机器视觉设施(3)识别布置在第一传送带(2)上的物体(O)的位置和形状;和
c)根据从机器视觉设施(3)接收到的信息通过机器人收集设施(4)从第一传送带(2)收集物体(O);
其中所述方法还包括如下步骤:
d)通过布置在转移输送机(6)上的转移搬运器(7、7a、
7b、7c)接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O);
e)通过所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)将所述物体(O)传送到第二传送带(5)以便能够将物体输出;和
f)通过分别控制转移搬运器(7、7a、7b、7c)的速度和位置的转移输送机(6)使所述转移搬运器(7、7a、7b、7c)借助于磁感应在闭环内运动,以便执行步骤d)和e);其特征在于,在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间处于倾斜布置的转移输送机(6)中,转移搬运器(7、7a、7b、7c)接收来自于机器人收集设施(4)的在水平位置(OH)中的物体(O)并将物体在竖直位置中传送到第二传送带(5);或者其特征在于,在第一传送带(2)与第二传送带(5)之间处于竖直布置(6v)的转移输送机(6)中,转移搬运器(7、7a、7b、7c)接收来自于机器人收集设施(4)的在颠倒的竖直位置中的物体(O)并将物体在竖直位置中传送到第二传送带(5)。
13.根据权利要求12所述的用于定位物体的方法,其特征在于,
步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.1)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O);和
e.1)将所述物体(O)在竖直位置中传送到第二传送带(5)。
14.根据权利要求12到13中任一项所述的用于定位物体的方法,其特征在于,步骤d)和e)分别包括如下步骤:
d.2)借助于通过两个相邻的转移搬运器(7、7a、7b)在物体(O)上施加的压力来紧固来自于机器人收集设施(4)的所述物体,所述物体(O)布置在所述两个相邻的转移搬运器(7、7a、7b)之间;和
e.2)在释放所述压力之后将所述物体(O)传送到第二传送带(5)。
15.根据权利要求12到13中任一项所述的用于定位物体的方法,其特征在于,步骤f)包括如下步骤:
f.1.1)使第一转移搬运器(7a)以第一速度(V7a)运动到能够到机器人收集设施(4)的范围内的收集位置(PR);
f.2.1)将第一转移搬运器(7a)留在所述收集位置(PR)中;
f.3.1)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O),将物体邻近第一转移搬运器(7a)布置;
f.4.1)使第二转移搬运器(7b)以第二速度(V7b)运动直到其与邻近于第一转移搬运器(7a)的物体(O)接触;
f.5.1)通过施加在所述物体(O)上的压力将所述物体紧固在第一转移搬运器(7a)与第二转移搬运器(7b)之间;
f.6.1)使第一转移搬运器(7a)和第二转移搬运器(7b)以相等的第一速度(V7a)和第二速度(V7b)运动到第二传送带(5)上的传送位置(PE);
f.7.1)使第一转移搬运器(7a)的第一速度(V7a)和第二转移搬运器(7b)的第二速度(V7b)与第二传送带(5)的输出速度(V5)同步;
f.8.1)使物体(O)以输出速度(V5)伴随第二传送带(5)运动;
f.9.1)增大第一转移搬运器(7a)的第一速度(V7a),将第二转移搬运器(7b)的第二速度(V7b)保持在输出速度(V5),以便释放物体上的压力并使物体掉落到第二传送带(5)上。
16.根据权利要求12到13中任一项所述的用于定位物体的方法,其中步骤f)包括如下步骤:
f.1.2)使第三转移搬运器(7c)以第三速度(V7c)运动到能够到机器人收集设施(4)的范围内的收集位置(PR);
f.2.2)将第三转移搬运器(7c)留在所述收集位置(PR)中;
f.3.2)在预定位置(P0)中接收来自于机器人收集设施(4)的物体(O),将物体布置在第三转移搬运器(7c)的夹钳(70c)中;
f.4.2)使第三转移搬运器(7c)以第三速度(V7c)运动到第二传送带(5)上的传送位置(PE);
f.5.2)使第三转移搬运器(7c)的第三速度(V7c)与第二传送带(5)的输出速度(V5)同步;
f.6.2)使物体(O)以输出速度(V5)伴随第二传送带(5)运动;
f.7.2)打开夹钳(70c)。
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GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right |
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