CN113022938B - 视觉引导机器人移动抓取系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及视觉引导机器人移动抓取系统及工艺，其包括旋转设置的旋转盘托手，其上具有罐体件组件，在旋转盘托手四周依次分布有上料工位、称重工位、加热工位、抽检工位、调整工位及出料工位；上料工位，具有上料机械手，用于将物料送入罐体件组件中；称重工位，具有电子秤，用于将物料称量计算；加热工位，具有加热器，用于对物料进行加热到设定温度；抽检工位，具有抽检机械手，用于抽检物料加热后是否合格；调整工位，具有风机和/或加热器，用于对抽检后的物料进行冷却和/或加热；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

视觉引导机器人移动抓取系统及工艺
技术领域
本发明涉及视觉引导机器人移动抓取系统及工艺。
背景技术
在线性输送装置输送物品进行混装的时候，特别是混合果干、干果类等，大多需要通过人工进行收集和抓取；然而，随着技术的不断革新，全自动化生产线开始出现，但是机械分离导致分离不均匀，流水线过长，辅助停留时间长；因此，本发明提供一种机器人移动抓取系统及工艺，提高效率，节约工序，减少工序流程成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种视觉引导机器人移动抓取系统及工艺。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种视觉引导机器人移动抓取系统 ，包括旋转设置的旋转盘托手，其上具有罐体件组件，在旋转盘托手四周依次分布有上料工位、称重工位、加热工位、抽检工位、调整工位及出料工位；
上料工位，具有上料机械手，用于将物料送入罐体件组件中；
称重工位，具有电子秤，用于将物料称量计算；
加热工位，具有加热器，用于对物料进行加热到设定温度；
抽检工位，具有抽检机械手，用于抽检物料加热后是否合格；
调整工位，具有风机和/或加热器，用于对抽检后的物料进行冷却和/或加热；
出料工位，具有取料手组件，用于将物料从罐体件组件中取出；
取料手组件衔接有混合手组件，以将各个物料汇总到一起。
作为上述技术方案的进一步改进：
罐体件组件包括上端开口且具有加热丝圈的罐体件；在罐体件中心处旋转有旋转中心轴；
在旋转中心轴上设置有搅拌驱动齿轮；
在旋转中心轴上端具有横向设置的支撑摆动架的根部，在支撑摆动架头部旋转有与搅拌驱动齿轮啮合的搅拌从动齿轮轴，在搅拌从动齿轮轴下端设置有搅拌叉头，以旋转对罐体件内物料进行搅拌；
在罐体件顶部具有与搅拌从动齿轮轴啮合的搅拌固定齿圈；
在罐体件底部有取料通孔，在取料通孔中密封设置有取料塔型伸缩杆的根部；在取料塔型伸缩杆头部设置有取料上托手，取料上托手具有一个取料后L型长托手及两个取料前L型托手；
在取料上托手上设置有取料手工艺间隙；
取料手组件包括在旋转中心轴上端或下端且镂空的取料旋转伞齿轮；在取料旋转伞齿轮上具有取料复位牙齿缺口，取料复位牙齿缺口与搅拌从动齿轮轴对应；
在各个工位均具有视觉摄像头，
在出料工位上方横向与取料旋转伞齿轮啮合的取料从动伞齿轮，取料从动伞齿轮同轴传动连接有取料输出齿轮轴，取料输出齿轮轴啮合竖直升降的取料升降齿条部，在取料升降齿条部下端连接有取料升降联动杆，在取料升降联动杆上套装有取料升降导向套，以竖直导向；在取料升降联动杆下端设置有取料L型顶头，以顶取料塔型伸缩杆底部使得其托载物料上升露出于罐体件上端口；
在取料L型顶头下端分别设置有取料缓冲弹簧及取料配重。
混合手组件包括设置在取料上托手上行终点的混合固定支架，在混合固定支架上铰接有混合单向上摆动臂的根部；在混合固定支架上横向设置有混合辅助弹簧杆；混合单向上摆动臂头部向下倾斜，在混合单向上摆动臂头部输出端设置有混合导入通道，在混合导入通道终点下方设置有载有混合罐体的混合传送手部。
一种视觉引导机器人移动抓取工艺 ， 包括以下步骤；借助于旋转盘托手旋转；
S1，在上料工位，上料机械手将物料送入罐体件组件中；
S2，在称重工位，电子秤将物料称量计算；
S3，在加热工位，加热器对物料进行加热到设定温度；
S4， 在抽检工位，抽检机械手抽检物料加热后是否合格；
S5， 在调整工位，风机和/或加热器对抽检后的物料进行冷却和/或加热；
S6，在出料工位，取料手组件将物料从罐体件组件中取出；
S7，混合手组件承接各个取料手组件输出的物料并汇总到一起。
作为上述技术方案的进一步改进：
在S6中，执行以下步骤；
S6.1， 旋转中心轴旋转，借助于搅拌驱动齿轮、搅拌从动齿轮轴及搅拌固定齿圈，驱动搅拌叉头在公转时并同时自转，进行搅拌，防止物料粘连罐体件内腔壁且各部温度均匀，同时，取料旋转伞齿轮旋转，依次通过取料从动伞齿轮、取料输出齿轮轴及取料升降齿条部，驱动取料L型顶头克服取料配重重力后上升；然后，取料L型顶头上顶取料塔型伸缩杆底部使得其托载物料上升露出于罐体件上端口，并避免与搅拌从动齿轮轴挡碍；
S6.2，首先，取料上托手托载物料上料，使得混合单向上摆动臂上摆动后下摆到取料手工艺间隙处；然后，当取料复位牙齿缺口与取料从动伞齿轮对应，取料配重带动取料升降齿条部，使得取料从动伞齿轮回转，同时，取料L型顶头下降使得取料上托手下落，实现物料交换，并避免与搅拌从动齿轮轴挡碍；
S6.3，首先，在混合单向上摆动臂斜面及混合辅助弹簧杆外推作用下，使得物料通过混合导入通道下落到混合罐体中；然后， 混合传送手部将混合罐体输出 。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便，本发明实现了自动化移动抓取，实现了机械上联动控制。
附图说明
图1是本发明的使用结构示意图。
图2是本发明的罐体件组件结构示意图。
图3是本发明的混合手组件结构示意图。
其中： 1、旋转盘托手；2、罐体件组件；3、上料工位；4、称重工位；5、加热工位；6、抽检工位；7、调整工位；8、出料工位；9、取料手组件；10、混合手组件；11、罐体件；12、旋转中心轴；13、支撑摆动架；14、搅拌驱动齿轮；15、搅拌从动齿轮轴；16、搅拌叉头；17、搅拌固定齿圈；18、取料通孔；19、取料塔型伸缩杆；20、取料后L型长托手；21、取料手工艺间隙；22、取料前L型托手；23、取料旋转伞齿轮；24、取料复位牙齿缺口；25、视觉摄像头；26、取料从动伞齿轮；27、取料输出齿轮轴；28、取料升降齿条部；29、取料升降导向套；30、取料升降联动杆；31、取料L型顶头；32、取料缓冲弹簧；33、取料配重；34、混合固定支架；35、混合单向上摆动臂；36、混合辅助弹簧杆；37、混合导入通道；38、混合罐体；39、混合传送手部。
具体实施方式
如图1-3所示，本实施例的视觉引导机器人移动抓取系统 ，包括旋转设置的旋转盘托手1，其上具有罐体件组件2，在旋转盘托手1四周依次分布有上料工位3、称重工位4、加热工位5、抽检工位6、调整工位7及出料工位8；
上料工位3，具有上料机械手，用于将物料送入罐体件组件2中；
称重工位4，具有电子秤，用于将物料称量计算；
加热工位5，具有加热器，用于对物料进行加热到设定温度；
抽检工位6，具有抽检机械手，用于抽检物料加热后是否合格；
调整工位7，具有风机和/或加热器，用于对抽检后的物料进行冷却和/或加热；
出料工位8，具有取料手组件9，用于将物料从罐体件组件2中取出；
取料手组件9衔接有混合手组件10，以将各个物料汇总到一起。
罐体件组件2包括上端开口且具有加热丝圈的罐体件11；在罐体件11中心处旋转有旋转中心轴12；
在旋转中心轴12上设置有搅拌驱动齿轮14；
在旋转中心轴12上端具有横向设置的支撑摆动架13的根部，在支撑摆动架13头部旋转有与搅拌驱动齿轮14啮合的搅拌从动齿轮轴15，在搅拌从动齿轮轴15下端设置有搅拌叉头16，以旋转对罐体件11内物料进行搅拌；
在罐体件11顶部具有与搅拌从动齿轮轴15啮合的搅拌固定齿圈17；
在罐体件11底部有取料通孔18，在取料通孔18中密封设置有取料塔型伸缩杆19的根部；在取料塔型伸缩杆19头部设置有取料上托手，取料上托手具有一个取料后L型长托手20及两个取料前L型托手22；
在取料上托手上设置有取料手工艺间隙21；
取料手组件9包括在旋转中心轴12上端或下端且镂空的取料旋转伞齿轮23；在取料旋转伞齿轮23上具有取料复位牙齿缺口24，取料复位牙齿缺口24与搅拌从动齿轮轴15对应；
在各个工位均具有视觉摄像头25，
在出料工位8上方横向与取料旋转伞齿轮23啮合的取料从动伞齿轮26，取料从动伞齿轮26同轴传动连接有取料输出齿轮轴27，取料输出齿轮轴27啮合竖直升降的取料升降齿条部28，在取料升降齿条部28下端连接有取料升降联动杆30，在取料升降联动杆30上套装有取料升降导向套29，以竖直导向；在取料升降联动杆30下端设置有取料L型顶头31，以顶取料塔型伸缩杆19底部使得其托载物料上升露出于罐体件11上端口；
在取料L型顶头31下端分别设置有取料缓冲弹簧32及取料配重33。
混合手组件10包括设置在取料上托手上行终点的混合固定支架34，在混合固定支架34上铰接有混合单向上摆动臂35的根部；在混合固定支架34上横向设置有混合辅助弹簧杆36；混合单向上摆动臂35头部向下倾斜，在混合单向上摆动臂35头部输出端设置有混合导入通道37，在混合导入通道37终点下方设置有载有混合罐体38的混合传送手部39。
本实施例的视觉引导机器人移动抓取工艺 ， 包括以下步骤；借助于旋转盘托手1旋转；
S1，在上料工位3，上料机械手将物料送入罐体件组件2中；
S2，在称重工位4，电子秤将物料称量计算；
S3，在加热工位5，加热器对物料进行加热到设定温度；
S4， 在抽检工位6，抽检机械手抽检物料加热后是否合格；
S5， 在调整工位7，风机和/或加热器对抽检后的物料进行冷却和/或加热；
S6，在出料工位8，取料手组件9将物料从罐体件组件2中取出；
S7，混合手组件10承接各个取料手组件9输出的物料并汇总到一起。
在S6中，执行以下步骤；
S6.1， 旋转中心轴12旋转，借助于搅拌驱动齿轮14、搅拌从动齿轮轴15及搅拌固定齿圈17，驱动搅拌叉头16在公转时并同时自转，进行搅拌，防止物料粘连罐体件11内腔壁且各部温度均匀，同时，取料旋转伞齿轮23旋转，依次通过取料从动伞齿轮26、取料输出齿轮轴27及取料升降齿条部28，驱动取料L型顶头31克服取料配重33重力后上升；然后，取料L型顶头31上顶取料塔型伸缩杆19底部使得其托载物料上升露出于罐体件11上端口，并避免与搅拌从动齿轮轴15挡碍；
S6.2，首先，取料上托手托载物料上料，使得混合单向上摆动臂35上摆动后下摆到取料手工艺间隙21处；然后，当取料复位牙齿缺口24与取料从动伞齿轮26对应，取料配重33带动取料升降齿条部28，使得取料从动伞齿轮26回转，同时，取料L型顶头31下降使得取料上托手下落，实现物料交换，并避免与搅拌从动齿轮轴15挡碍；
S6.3，首先，在混合单向上摆动臂35斜面及混合辅助弹簧杆36外推作用下，使得物料通过混合导入通道37下落到混合罐体38中；然后， 混合传送手部39将混合罐体38输出 。
本发明的旋转盘托手1旋转设置，实现了工位衔接，罐体件组件2实现对物料存储及运送，结构合理，上料工位3，称重工位4，加热工位5，抽检工位6，调整工位7，出料工位8完成各个物料的预处理。期间还可以增加消毒工位、抽干工位等常用工位。
通过取料手组件9实现搅拌与取料两不误且不干涉，设计巧妙，避免粘性物料粘接而无法取出的难题，采用托举上顶，实现工序连接，机械联控，减少了传感器等电子件，结实耐用，成本低廉。视觉摄像头25，实现监控。混合手组件10实现汇总 。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种视觉引导机器人移动抓取系统 ，其特征在于：包括旋转设置的旋转盘托手（1），其上具有罐体件组件（2），在旋转盘托手（1）四周依次分布有上料工位（3）、称重工位（4）、加热工位（5）、抽检工位（6）、调整工位（7）及出料工位（8）；
上料工位（3），具有上料机械手，用于将物料送入罐体件组件（2）中；
称重工位（4），具有电子秤，用于将物料称量计算；
加热工位（5），具有加热器，用于对物料进行加热到设定温度；
抽检工位（6），具有抽检机械手，用于抽检物料加热后是否合格；
调整工位（7），具有风机和/或加热器，用于对抽检后的物料进行冷却和/或加热；
出料工位（8），具有取料手组件（9），用于将物料从罐体件组件（2）中取出；
取料手组件（9）衔接有混合手组件（10），以将各个物料汇总到一起；罐体件组件（2）包括上端开口且具有加热丝圈的罐体件（11）；在罐体件（11）中心处旋转有旋转中心轴（12）；
在旋转中心轴（12）上设置有搅拌驱动齿轮（14）；
在旋转中心轴（12）上端具有横向设置的支撑摆动架（13）的根部，在支撑摆动架（13）头部旋转有与搅拌驱动齿轮（14）啮合的搅拌从动齿轮轴（15），在搅拌从动齿轮轴（15）下端设置有搅拌叉头（16），以旋转对罐体件（11）内物料进行搅拌；
在罐体件（11）顶部具有与搅拌从动齿轮轴（15）啮合的搅拌固定齿圈（17）；
在罐体件（11）底部有取料通孔（18），在取料通孔（18）中密封设置有取料塔型伸缩杆（19）的根部；在取料塔型伸缩杆（19）头部设置有取料上托手，取料上托手具有一个取料后L型长托手（20）及两个取料前L型托手（22）；
在取料上托手上设置有取料手工艺间隙（21）；
取料手组件（9）包括在旋转中心轴（12）上端或下端且镂空的取料旋转伞齿轮（23）；在取料旋转伞齿轮（23）上具有取料复位牙齿缺口（24），取料复位牙齿缺口（24）与搅拌从动齿轮轴（15）对应；
在各个工位均具有视觉摄像头（25），
在出料工位（8）上方横向与取料旋转伞齿轮（23）啮合的取料从动伞齿轮（26），取料从动伞齿轮（26）同轴传动连接有取料输出齿轮轴（27），取料输出齿轮轴（27）啮合竖直升降的取料升降齿条部（28），在取料升降齿条部（28）下端连接有取料升降联动杆（30），在取料升降联动杆（30）上套装有取料升降导向套（29），以竖直导向；在取料升降联动杆（30）下端设置有取料L型顶头（31），以顶取料塔型伸缩杆（19）底部使得其托载物料上升露出于罐体件（11）上端口；
在取料L型顶头（31）下端分别设置有取料缓冲弹簧（32）及取料配重（33）；混合手组件（10）包括设置在取料上托手上行终点的混合固定支架（34），在混合固定支架（34）上铰接有混合单向上摆动臂（35）的根部；在混合固定支架（34）上横向设置有混合辅助弹簧杆（36）；混合单向上摆动臂（35）头部向下倾斜，在混合单向上摆动臂（35）头部输出端设置有混合导入通道（37），在混合导入通道（37）终点下方设置有载有混合罐体（38）的混合传送手部（39）。
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