CN113118031A - 一种智能分拣机器人 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种智能分拣机器人，其包括识别系统、机器人本体和布料皮带，机器人本体和布料皮带呈分体结构状，布料皮带从机器人本体的下方位置处穿过。布料皮带对建筑装修垃圾进行运输，识别系统是光选机的眼睛，准确的识别出需分拣的建筑垃圾物料的颜色、形状、位置等信息，传递到机器人本体上，控制机器人本体进行分拣，实现对建筑垃圾中木头、塑料、红砖等各类物料的自动化识别和挑选，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质，最终将分拣的物料实现不同的输出，代替人工工位实现单独自动化流水线配置，实现自动化的建筑装修垃圾分拣，让人远离分拣的工作环境，实现优化分拣人员工作环境的效果。

Description

一种智能分拣机器人
技术领域
本申请涉及建筑装修垃圾处理技术的领域，尤其是涉及一种智能分拣机器人。
背景技术
城市发展建立在人类文明进步的基础上，在人类创造文明的过程中，工程建筑为城市发展的最大载体，城市建设在不断的消耗地理资源的同时又产生大量的建筑和装修垃圾。
建筑装修垃圾成分复杂，针对不同的建筑装修垃圾，采用特定的工艺方案，在目前大多工艺方案中都是人工分拣工艺，建筑装修垃圾成分复杂，有些含有污染性的物质，对人的身体有危害，人又是近距离的对建筑装修垃圾进行手动分拣，导致人工分拣的工作环境较为恶劣。
发明内容
为了实现自动化的建筑装修垃圾分拣，让人远离分拣的工作环境，进而优化人的工作环境，本申请提供一种智能分拣机器人。
本申请提供的一种智能分拣机器人采用如下的技术方案：
一种智能分拣机器人，包括识别系统、机器人本体和布料皮带，机器人本体和布料皮带呈分体结构状，布料皮带从机器人本体的下方位置处穿过。
通过采用上述技术方案，布料皮带对建筑装修垃圾进行运输，识别系统是光选机的眼睛，准确的识别出需分拣的建筑垃圾物料的颜色、形状、位置等信息，传递到机器人本体上，通过机器人本体的运动，实现对建筑垃圾的自动化识别和挑选，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质，最终将分拣的物料实现不同的输出，代替人工工位实现单独自动化流水线配置，实现自动化的建筑装修垃圾分拣，让人远离分拣的工作环境，实现优化分拣人员工作环境的效果。
可选的，所述识别系统包括视觉识别装置和多维激光识别装置，视觉识别装置和多维激光识别装置根据物料性质和分拣要求单独或组合配置。
通过采用上述技术方案，视觉识别或激光多维识别准确识别或者两者之间的结合，识别出需分拣物料的颜色、形状、位置等信息，将建筑装修垃圾中单独分拣的物料如：塑料、木头、铁质、玻璃、瓷砖、红砖单一或按需求单独分拣出来，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质。
可选的，所述识别系统包括照明装置和气源装置。
通过采用上述技术方案，照明装置为识别系统提供光照，提高识别系统对建筑装修垃圾的识别效果，气源装置为整个系统提供气动力，进一步提高分拣建筑装修垃圾的效果。
可选的，所述机器人本体包括控制系统、外形防护和桁架机器人系统。
通过采用上述技术方案，机器人本体可单独组线，更适合人工分拣房多机配置,已最小结构空间配置多台机器人本体，代替人工对不同物料精准高效或大件物料进行分拣，通过控制系统对桁架机器人系统进行控制，通过外形防护对桁架机器人系统进行保护，更好的保证桁架机器人系统正常的运行。
可选的，所述桁架机器人系统包括单轴机器人、Z向气动导杆、转动电机、气动夹紧装置和柔性机械手。
通过采用上述技术方案，通过单轴机器人的水平横向运动，再配合Z向气动导杆竖直方向的升降运动，配合转动电机的转动，实现柔性机械手在竖直平面内的自由运动和转动，通过气动夹紧装置为柔性机械手提供动力，实现多角度多方向对建筑装修垃圾的分拣、夹持。
可选的，一个或多个所述桁架机器人系统安置在机器人本体内，一个或多个单轴机器人安置在桁架机器人系统内，一个或多个柔性机械手安置在桁架机器人系统内。
通过采用上述技术方案，通过多个桁架机器人系统和多个单轴机器人之间的自由装配组合，装配组合出适合分拣工艺的机器人本体，进而扩大对建筑装修垃圾分拣的范围，或者同时再一个桁架机器人系统内安装相对应数量的柔性机械手，以提高建筑装修垃圾分拣时的精度，进而提高建筑装修垃圾分拣时的效率。
可选的，所述柔性机械手包括上体、下体、转轴和弹簧组成。
通过采用上述技术方案，上体和下体在转轴的支撑下实现相对张开或闭合的运动，再通过弹簧的弹性，进一步优化上体和下体之间的打开或闭合，实现柔性机械手的运动过程。
可选的，所述外形防护包括金属板和透明玻璃窗。
通过采用上述技术方案，金属板更好的提高了外形防护的整体强度，加上透明玻璃窗的配合，方便操作员从外部直接观察到内部的工作情况。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.布料皮带对建筑装修垃圾进行运输，识别系统是光选机的眼睛，准确的识别出需分拣的建筑垃圾物料的颜色、形状、位置等信息，传递到机器人本体上，通过机器人本体的运动，实现对建筑垃圾的自动化识别和挑选，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质，最终将分拣的物料实现不同的输出，代替人工工位实现单独自动化流水线配置，实现自动化的建筑装修垃圾分拣，让人远离分拣的工作环境，实现优化分拣人员工作环境的效果；
2.视觉识别或激光多维识别准确识别或者两者之间的结合，识别出需分拣物料的颜色、形状、位置等信息，将建筑装修垃圾中单独分拣的物料如：塑料、木头、铁质、玻璃、瓷砖、红砖单一或按需求单独分拣出来，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质；
3.机器人本体可单独组线，更适合人工分拣房多机配置,已最小结构空间配置多台机器人本体，代替人工对不同物料精准高效或大件物料进行分拣，通过控制系统对桁架机器人系统进行控制，通过外形防护对桁架机器人系统进行保护，更好的保证桁架机器人系统正常的运行。
附图说明
图1是本申请实施例的总布置整体纵剖视图。
图2是本申请实施例中识别系统的结构示意图。
图3是本申请实施例中机器人本体内部的结构示意图。
图4是本申请实施例中机器人本体内部的剖视图。
图5是本申请实施例中柔性机械爪的结构示意图。
图6是本申请实施例的总布置整体结构示意图。
图7是本申请实施例中布料皮带的结构示意图。
附图标记说明：1、识别系统；11、视觉识别装置；12、多维激光识别装置；13、照明装置；14、气源装置；2、机器人本体；21、控制系统；22、桁架机器人系统；221、单轴机器人；222、Z向气动导杆；223、转动电机；224、气动夹紧装置；225、柔性机械手；2251、上体；2252、下体；2253、转轴；2254、弹簧；23、外形防护；231、金属板；232、透明玻璃窗；233、维修门；234、CRT操作箱；235、三色警示灯；3、布料皮带；31、皮带机主体；32、皮带机驱动；33、速度传感器。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种智能分拣机器人。
参照图1，一种智能分拣机器人，包括识别系统1、机器人本体2和布料皮带3，布料皮带3对建筑装修垃圾进行输送，沿着布料皮带3的运输方向，建筑装修垃圾先从识别系统1处经过，经过识别系统1识别建筑垃圾物料的颜色、形状、位置等信息，识别系统1将识别的信息传递到算法系统，通过算法系统的运算将运算后的信息转换为可执行信息传输给PLC系统，控制机器人本体2进行挑拣从下方经过的建筑装修垃圾，实现对建筑装修垃圾的自动化分拣。智能分拣机器人是专门针对建筑垃圾处理行业人工分拣房开发的一款经济型分拣机器人，可单独组线，更适合人工分拣房多机配置,已最小结构空间配置多台机器人，代替人工对不同建筑装修垃圾精准高效或大件物料进行分拣，分拣精度可达90%。
参照图2，识别系统1包括视觉识别装置11和多维激光识别装置12，视觉识别装置11和多维激光识别装置12根据物料性质和分拣要求单独或组合配置，视觉识别装置11置于多维激光识别装置12的上方。视觉识别装置11和多维激光识别装置12是光选机的眼睛，准确的识别出需分拣的建筑垃圾物料的颜色、形状、位置等信息，将建筑装修垃圾中单独分拣的物料如：塑料、木头、铁质、玻璃、瓷砖、红砖单一或按需求单独分拣出来，简化后续处理工艺或提高资源化再利用和提高建筑骨料的品质。
参照图1和图2，识别系统1还包括照明装置13和气源装置14，照明装置13置于布料皮带3的上方，照明装置13为识别系统1提供光照，提高识别系统1对建筑装修垃圾的识别效果。气源装置14置于布料皮带3的下方，气源装置14为整个系统提供气动力。
参照图1，机器人本体2和布料皮带3呈分体结构状，布料皮带3从机器人本体2的下方位置处穿过。机器人本体2的机架采用稳固的钢结构，整体增大机器人本体2的强度和牢固性。
参照图3，机器人本体2包括控制系统21、外形防护23和桁架机器人系统22。控制系统21对机器人本体2的运动进行调节和控制，根据操作员提前编写好的程序进行动作运动。
参照图3，操作员根据实际的分拣工艺需求，将所需数量的桁架机器人系统22安置在机器人本体2内，符合实际的分拣工艺，同时提高分拣的精度和效率。
参照图4，桁架机器人系统22包括单轴机器人221、Z向气动导杆222、转动电机223、气动夹紧装置224、和柔性机械手225，单轴机器人221、Z向气动导杆222、转动电机223、气动夹紧装置224和柔性机械手225依次连接在一起。单轴机器人221为水平的导杆气缸结构，相对于传统的皮带齿轮结构，导杆气缸的结构大大提高了单轴机器人221的运动效率和精度。Z向气动导杆222也为导杆气缸的结构，为了提高运动的精度和效率。转动电机223为伺服电机，转动电机223的输出轴直接与气动夹紧装置224直连在一起，通过转动电机223的自由转动，提高柔性机械手225的角度调节精度。通过单轴机器人221的水平横向运动，再配合Z向气动导杆222竖直方向的升降运动，和转动电机223的转动，实现柔性机械手225在竖直平面内高精度、高效率的自由运动和转动，最后通过气动夹紧装置224为柔性机械手225提供气动力，多角度、多方向的对建筑装修垃圾进行高精度的分拣处理。
参照图4，在单个的桁架机器人系统22内，根据实际分拣工艺的需求，将所需数量的单轴机器人221安置在桁架机器人系统22内，进一步符合分拣工艺的需求，提高分拣效率和精度的同时，扩大对建筑装修垃圾分拣的适用范围。
参照图4，在单个的桁架机器人系统22内，根据实际分拣工艺的需求，将所需数量的柔性机械手225安置在桁架机器人系统22内，扩大对建筑装修垃圾的分拣范围，同时提高分拣的效率和精度。
参照图5，柔性机械手225包括上体2251、下体2252、转轴2253和弹簧2254组成，上体2251和下体2252在转轴2253的支撑连接下连接在一起，再通过弹簧2254的弹性，实现上体2251和下体2252之间的打开或闭合，实现对建筑装修垃圾的柔性夹取。
参照图6，外形防护23包括金属板231和透明玻璃窗232，金属板231更好的提高了外形防护23的整体强度，加上透明玻璃窗232的配合，方便操作员从外部直接观察到内部的工作情况。
参照图6，外形防护23上还安装有维修门233、CRT操作箱234和三色警示灯235，使外形防护23美观大方、性能稳定可靠，实现操作的简单快捷。维修门233分别位于外形防护23的两侧，CRT操作箱234分别位于外形防护23的两侧，三色警示灯235分别位于外形防护23的两侧，使外形防护23的两侧呈对称状分布。
参照图7，布料皮带3的上托辊采用托辊和托板结合形式，保证物料在高速中运行。布料皮带3的下托辊采用梳形托辊，防止皮带跑偏。
参照图7，布料皮带3包括皮带机主体31、皮带机驱动32和速度传感器33，皮带机主体31起到支撑和安装皮带机驱动32和速度传感器33的作用，皮带机驱动32的输出轴与速度传感器33连接在一起，并置于皮带机主体31的一侧位置处，满足不同性质物料对不同速度运输的需求，从而达到最佳的分拣效果。
本申请实施例一种智能分拣机器人的实施原理为：工作过程中布料皮带3输送混合建筑装修垃圾，在输送过程中，物料经过布置在布料皮带3上的识别系统1的下方，识别系统1将识别需分拣物料位置信息和特征信息传输给机器人本体2上，对建筑装修垃圾实现自动的分拣工作。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能分拣机器人，其特征在于：包括识别系统(1)、机器人本体(2)和布料皮带(3)，机器人本体(2)和布料皮带(3)呈分体结构状，布料皮带(3)从机器人本体(2)的下方位置处穿过。
2.根据权利要求1所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述识别系统(1)包括视觉识别装置(11)和多维激光识别装置(12)，视觉识别装置(11)和多维激光识别装置(12)根据物料性质和分拣要求单独或组合配置。
3.根据权利要求2所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述识别系统(1)包括照明装置(13)和气源装置(14)。
4.根据权利要求1所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述机器人本体(2)包括控制系统(21)、外形防护(23)和桁架机器人系统(22)。
5.根据权利要求4所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述桁架机器人系统(22)包括单轴机器人(221)、Z向气动导杆(222)、转动电机(223)、气动夹紧装置(224)和柔性机械手(225)。
6.根据权利要求5所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：一个或多个所述桁架机器人系统(22)安置在机器人本体(2)内，一个或多个单轴机器人(221)安置在桁架机器人系统(22)内，一个或多个柔性机械手(225)安置在桁架机器人系统(22)内。
7.根据权利要求5所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述柔性机械手(225)包括上体(2251)、下体(2252)、转轴(2253)和弹簧(2254)组成。
8.根据权利要求4所述的一种智能分拣机器人，其特征在于：所述外形防护(23)包括金属板(231)和透明玻璃窗(232)。
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