CN112691925A - 物料堆栈自动在线分拣方法 - Google Patents

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张帅谋
肖传芳
张雪峰
潘露
陈建虎
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    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/02—Measures preceding sorting, e.g. arranging articles in a stream orientating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/22—Devices influencing the relative position or the attitude of articles during transit by conveyors

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种物料堆栈自动在线分拣方法，该物料堆栈自动在线分拣方法使用一种分拣装置，分拣装置包括：输送设备和设置于输送设备一侧的至少两个分拣线，输送设备的上方设置有分拣机器人，分拣机器人通过机械臂能够在输送设备上抓取待分拣的物料至目标分拣线上；分拣机器人的前端设置有3D视觉摄像头，分拣机器人的上方设置有控制中心，控制中心与3D视觉摄像头和机械臂连接，3D视觉摄像头将物料的图像信息传输至控制中心，控制中心根据图像信息驱动机械臂对物料精准抓取。该物料堆栈自动在线分拣方法可以对堆料进行快速分拣，提高分拣效率。

Description

物料堆栈自动在线分拣方法
技术领域
本发明涉及物料分拣，具体地涉及物料堆栈自动在线分拣方法。
背景技术
在食品饮料和医药制药等行业中，一次包装或罐装好的产品往往需要进行二次的包装，如根据订单及生产规划进行的装箱或装盒操作，即二次包装过程。一次包装的产品大多以软袋为包装形式，并且一次包装的产品大多通过装载在周转箱或纸箱等容器中的周转方式转至二次包装区域进行分拣入箱或入盒。
因一次包装产品形式在二次包装生产线上无法做到有效分离，故在分拣环节无法实现自动的分拣入箱或入盒操作，仍然需要大量的人力在线分拣工作。由于人工的操作往往会带来产品质量不易把控和数据的统计，如产品是否有漏料、多装、有破损等缺陷不能剔除，产品数据不能自动统计等问题。国内外也对这种物料的在线分离做过大量的研究或试验工作，目前还没有得到有效的分离方法。主要是归因与产品物料的物理属性，即软袋本身比较柔软且易变形，包与包间易粘连等会导致难以分离。
发明内容
本发明的目的是提供一种物料堆栈自动在线分拣方法，该物料堆栈自动在线分拣方法可以对堆料进行快速分拣，提高分拣效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种物料堆栈自动在线分拣方法，该物料堆栈自动在线分拣方法使用一种分拣装置，所述分拣装置包括：输送设备和设置于所述输送设备一侧的至少两个分拣线，所述输送设备的上方设置有分拣机器人，所述分拣机器人通过机械臂能够在所述输送设备上抓取待分拣的物料至目标分拣线上；所述分拣机器人的前端设置有3D视觉摄像头，所述分拣机器人的上方设置有控制中心，所述控制中心与所述3D视觉摄像头和所述机械臂连接，所述3D视觉摄像头将物料的图像信息传输至所述控制中心，所述控制中心根据所述图像信息驱动所述机械臂对物料精准抓取。
优选地，所述机械臂的底部设置有转盘，所述转盘的底部设置有吸盘，所述吸盘与外部气泵连接，所述转盘和外部气泵均连接于所述控制中心。
优选地，所述吸盘的下表面内嵌有识别摄像头和距离传感器，所述识别摄像头用于识别物料是否与所述吸盘对齐，所述距离传感器用于感知物料距离所述吸盘的距离，所述识别摄像头和距离传感器均与所述控制中心连接，并将位置图像和距离信息反馈至所述控制中心，所述控制中心根据所反馈的信息对所述分拣机器人的抓取位置进行微调整。
优选地，所述3D视觉摄像头对所识别到的每个物料进行定位，并将物料边缘的起始坐标发送至所述控制中心，所述控制中心结合物料的起始坐标以及输送设备的传输速度判断指定时间后物料的到达坐标，所述分拣机器人根据物料的到达坐标对物料进行抓取。
优选地，所述分拣机器人均安装于支架上，所述支架的支脚位于所述输送设备的两侧。
优选地，所述输送设备上方排列设置有多个所述分拣机器人，每个所述分拣机器人的一侧均设置有至少两个分拣线。
优选地，每个所述分拣机器人的前端均设置有所述3D视觉摄像头，且每个所述分拣机器人的上方均设置有控制中心。
优选地，多个所述控制中心与总控制器连接。
根据上述技术方案，本发明中物料在输送设备上传输至分拣机器人的时候处于散乱或堆叠状态，通过3D视觉摄像头抓取物料的图像信息并传输至控制中心，控制中心根据所述图像信息驱动所述机械臂对物料精准抓取并规则的摆放在目标分拣线上，从而实现快速精准分拣，进而提高分拣效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是分拣装置的一种优选实施方式的结构示意图；
图2是分拣流程图。
附图标记说明
1-输送设备 2-分拣机器人
3-控制中心 4-3D视觉摄像头
5-机械臂 6-吸盘
7-分拣线
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1-2所示的分拣装置和分拣流程，所述分拣装置包括：输送设备1和设置于所述输送设备1一侧的至少两个分拣线7，所述输送设备1的上方设置有分拣机器人2，所述分拣机器人2通过机械臂5能够在所述输送设备1上抓取待分拣的物料至目标分拣线7上；所述分拣机器人2的前端设置有3D视觉摄像头4，所述分拣机器人2的上方设置有控制中心3，所述控制中心3与所述3D视觉摄像头4和所述机械臂5连接，所述3D视觉摄像头4将物料的图像信息传输至所述控制中心3，所述控制中心3根据所述图像信息驱动所述机械臂5对物料精准抓取。
通过上述技术方案的实施，物料在输送设备1上传输至分拣机器人2的时候处于散乱或堆叠状态，通过3D视觉摄像头4抓取物料的图像信息并传输至控制中心3，控制中心3根据所述图像信息驱动所述机械臂5对物料精准抓取并规则的摆放在目标分拣线7上，从而实现快速精准分拣，进而提高分拣效率。
在该实施方式中，为了便于抓取位姿的调整，优选地，所述机械臂5的底部设置有转盘，所述转盘的底部设置有吸盘6，所述吸盘6与外部气泵连接，所述转盘和外部气泵均连接于所述控制中心3。
在该实施方式中，由于物料在传输的过程中位置可能会存在轻微移动，导致无法正常抓取，为提供一种解决该问题的办法，优选地，所述吸盘6的下表面内嵌有识别摄像头和距离传感器，所述识别摄像头用于识别物料是否与所述吸盘6对齐，所述距离传感器用于感知物料距离所述吸盘6的距离，所述识别摄像头和距离传感器均与所述控制中心3连接，并将位置图像和距离信息反馈至所述控制中心3，所述控制中心3根据所反馈的信息对所述分拣机器人2的抓取位置进行微调整。
在该实施方式中，为了进一步实现对物料的精准定位，优选地，所述3D视觉摄像头4对所识别到的每个物料进行定位，并将物料边缘的起始坐标发送至所述控制中心3，所述控制中心3结合物料的起始坐标以及输送设备1的传输速度判断指定时间后物料的到达坐标，所述分拣机器人2根据物料的到达坐标对物料进行抓取。物料边缘的坐标可以通过采集物料边缘的多个坐标点来获得。
在该实施方式中，为了进一步提供一种分拣机器人2的安装方式，优选地，所述分拣机器人2均安装于支架上，所述支架的支脚位于所述输送设备1的两侧。
在该实施方式中，由于在一次分拣中可能堆叠在下方的物料难以分拣，通过多次分拣的方式提高分拣完成度，优选地，所述输送设备1上方排列设置有多个所述分拣机器人2，每个所述分拣机器人2的一侧均设置有至少两个分拣线7。
在该实施方式中，每个分拣机器人2采用独立分拣的方式，优选地，每个所述分拣机器人2的前端均设置有所述3D视觉摄像头4，且每个所述分拣机器人2的上方均设置有控制中心3。
在该实施方式中，为了便于对多个分拣机器人2进行联合调控，优选地，多个所述控制中心3与总控制器连接。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述物料堆栈自动在线分拣方法使用一种分拣装置，所述分拣装置包括：输送设备(1)和设置于所述输送设备(1)一侧的至少两个分拣线(7)，所述输送设备(1)的上方设置有分拣机器人(2)，所述分拣机器人(2)通过机械臂(5)能够在所述输送设备(1)上抓取待分拣的物料至目标分拣线(7)上；
所述分拣机器人(2)的前端设置有3D视觉摄像头(4)，所述分拣机器人(2)的上方设置有控制中心(3)，所述控制中心(3)与所述3D视觉摄像头(4)和所述机械臂(5)连接，所述3D视觉摄像头(4)将物料的图像信息传输至所述控制中心(3)，所述控制中心(3)根据所述图像信息驱动所述机械臂(5)对物料精准抓取。
2.根据权利要求1所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述机械臂(5)的底部设置有转盘，所述转盘的底部设置有吸盘(6)，所述吸盘(6)与外部气泵连接，所述转盘和外部气泵均连接于所述控制中心(3)。
3.根据权利要求1所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述吸盘(6)的下表面内嵌有识别摄像头和距离传感器，所述识别摄像头用于识别物料是否与所述吸盘(6)对齐，所述距离传感器用于感知物料距离所述吸盘(6)的距离，所述识别摄像头和距离传感器均与所述控制中心(3)连接，并将位置图像和距离信息反馈至所述控制中心(3)，所述控制中心(3)根据所反馈的信息对所述分拣机器人(2)的抓取位置进行微调整。
4.根据权利要求1所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述3D视觉摄像头(4)对所识别到的每个物料进行定位，并将物料边缘的起始坐标发送至所述控制中心(3)，所述控制中心(3)结合物料的起始坐标以及输送设备(1)的传输速度判断指定时间后物料的到达坐标，所述分拣机器人(2)根据物料的到达坐标对物料进行抓取。
5.根据权利要求1所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述分拣机器人(2)均安装于支架上，所述支架的支脚位于所述输送设备(1)的两侧。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，所述输送设备(1)上方排列设置有多个所述分拣机器人(2)，每个所述分拣机器人(2)的一侧均设置有至少两个分拣线(7)。
7.根据权利要求6所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，每个所述分拣机器人(2)的前端均设置有所述3D视觉摄像头(4)，且每个所述分拣机器人(2)的上方均设置有控制中心(3)。
8.根据权利要求7所述的物料堆栈自动在线分拣方法，其特征在于，多个所述控制中心(3)与总控制器连接。
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