CN113353594A - 一种收藏币信息自动采集机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种收藏币信息自动采集机器人,包括连接于基座上的托盘架、横移装置、纵移装置、竖移吸取装置、图像采集模块、移动翻转装置和定位移动装置;所述托盘架上放置有收藏币托盘,竖移吸取装置通过支架连接于横移装置的横移轨道上,横移装置的横移轨道两侧通过支架连接于纵移装置的纵移轨道上,竖移吸取装置上竖向气缸可驱动连接于其活塞杆端部的气嘴上下移动;移动翻转装置通过纵移丝杠连接于基座上,移动翻转装置包括连接于支架前端并与支架构成转动连接的加紧气缸,加紧气缸的前端设置有可张开或闭合的夹臂,定位移动装置位于夹臂下方,所述图像采集模块位于移动翻转装置侧方,图像采集模块通过视频模块支架固定连接于定位移动装置上方。
Description
技术领域
本发明涉及视觉信息采集领域,特别是涉及一种收藏币信息自动采集机器人及其控制方法。
背景技术
收藏币是一个国家根据政治、文化、历史等方面来纪念其相应的杰出人物、名胜古迹等等从而发行的法定货币。它包括普通纪念币和贵金属纪念币,贵金属纪念币质量一般为精制,限量发行。其主要功能是通过货币限量投放的方式纪念各种名胜古迹、珍稀动植物、体育赛事、重大事件、杰出人物等,具有很好的纪念意义。收藏币蕴涵着历史的风云,可以满足收藏者的对历史的爱好需求,同时在展现中国精神和中国文化上也起着重要作用。每一枚收藏币的包装盒上都印有与之对应的字符、文字、二维码等信息,通过这些信息建立收藏币检索平台,为收藏币爱好者提供了巨大的便利。
随着时代的进步,收藏币行业开始蓬勃发展,收藏币种类越来越多,因此收藏币信息也越来越繁琐和多样化;其次,不同机构发行的收藏币包装盒上的印刷字体大有不同,并且由于收藏币较小,其包装盒上的字体也相对较小,还有发行年代的不同以及保存方法的不同都会造成包装盒上信息的偏差,例如污损、磨损、氧化等各种复杂的情况,如何通过机器设备准确采集收藏币信息是有待解决的非常重要的问题。
目前国内外对于图像自动采集装置的研究主要应用于医疗器械、药瓶封装、农产品物料分级等,而针对收藏币信息自动采集的装置还是空白,都是人工进行采集和录入信息,以上的种种情况又给人工采集带来了巨大的困难,不仅会耗费大量的人力物力使人产生疲劳,而且效率低、错误率高,难以跟上现代工业发展的步伐。因此发明一种行之有效的收藏币信息自动采集装置非常重要。
发明内容
针对上述需要解决的问题,本发明提出一种收藏币信息自动采集机器人,该装置集自动夹取、自动定位、自动翻转、自动拍照以及批量检测功能为一体,高效低成本的完成收藏币信息自动采集流程。
本发明所述的一种收藏币信息自动采集机器人包括连接于基座上的托盘架、横移装置、纵移装置、竖移吸取装置、图像采集模块、移动翻转装置和定位移动装置;所述托盘架上放置有收藏币托盘,竖移吸取装置通过支架连接于横移装置的横移轨道上,可沿横移轨道移动,横移装置的横移轨道两侧通过支架连接于纵移装置的纵移轨道上,可沿纵移轨道移动,竖移吸取装置上设置有竖向气缸,竖向气缸可驱动连接于其活塞杆端部的气嘴上下移动;所述移动翻转装置通过纵移丝杠连接于基座上,其可沿纵移丝杠上下移动,移动翻转装置包括连接于支架前端并与支架构成转动连接的加紧气缸,反转驱动电机也连接于支架上,其可驱动加紧气缸转动,所述加紧气缸的前端设置有可张开或闭合的夹臂;所述定位移动装置位于夹臂下方,其包括连接于横移丝杠上并可沿横移丝杠移动的横移托盘;所述图像采集模块位于移动翻转装置侧方,图像采集模块通过视频模块支架固定连接于定位移动装置上方。
所述横移装置的横移轨道上两侧连接有皮带驱动箱,驱动带连接于两侧的皮带驱动箱内的皮带轮上,横移驱动电机的动力输入端与一端的皮带驱动箱动力输入端连接,其可驱动皮带驱动箱内的皮带轮转动;所述竖移吸取装置的支架与驱动皮带上方固定连接,支架两侧与横移轨道两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
所述纵移装置两侧的纵移轨道的两端均连接有皮带驱动箱,驱动带连接于两端皮带驱动箱内的皮带轮上,纵移驱动电机的动力输入端通过皮带与纵移轨道的一端的皮带驱动箱动力输入端构成传动连接,皮带驱动箱动力输出端通过同步轴与另一侧纵移轨道的一端的皮带驱动箱动力输入端构成传动连接,两侧皮带驱动箱将同步驱动两侧的驱动带转动;所述横移装置通过横移轨道两侧的支架与驱动皮带上方固定连接,每个支架两侧分别与对应的纵移轨道两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
所述竖移吸取装置的竖向气缸的缸体固定连接于竖移吸取装置的支架上端部,其活塞杆向下设置;所述活塞杆下端端部固定连接固定板,固定板前侧固定连接有转轴空心电机,转轴空心电机的中心转轴设置有通孔,中心转轴上端外露于转轴空心电机的部分固定连接有气嘴,中心转轴下端外露于转轴空心电机的部分的端部连接有真空发生器,所述气嘴与气缸连接,气缸通过气嘴及中心转轴将动力输送至真空发生器,气缸上设置控制电磁阀,通过控制电磁阀控制真空发生器的吸气和吹气动作;所述中心转轴可带动真空发生器360度的转动,用于调整收藏币托盘的位置。
所述纵移丝杠通过侧方的支架竖直方向连接于基座上,移动翻转装置通过滑块与纵移丝杠构成传动连接,移动翻转装置的支架连接于滑块前端,纵移驱动电机固定连接于纵移丝杠侧方的支架顶部,其动力输出端与纵移丝杠的顶部固定连接;所述滑块后端设置凸台,凸台可卡接于纵移丝杠侧方支架的竖直方向的长槽内,并可在长槽内上下移动;所述反转驱动电机的动力输出端与加紧气缸端部构成皮带传动连接,反转驱动电机通过皮带轮驱动加紧气缸180度翻转;所述加紧气缸用于控制其前端的夹臂张开或闭合。
所述定位移动装置的横移丝杠通过其底部支架连接于基座上,横移丝杠一端与横移丝杠驱动电机的动力输出端固定;所述横移托盘通过其底部固定连接的滑块与横移丝杠构成传动连接,滑块底部设置有凸台,凸台可卡接于底部支架的横向长槽内,并可在横向长槽内左右移动。
所述托盘架上设置有若干放置收藏币托盘的凹槽空间。
所述外壳体一侧设置有用于更换托盘架的取放口。
所述图像采集模块包括光源和相机,相机位于定位移动装置的上方,当定位移动装置运动到拍照位置后进行拍照信息采集。
所述横移轨道的靠近横移驱动电机的一端设置有用于复位的第一触发限位开关;纵移轨道的靠近纵移驱动电机的一端设置有用于复位的第二触发限位开关;移动翻转装置的纵移丝杠侧方的支架的底部设置有用于复位的第三触发限位开关;纵移丝杠侧方的支架上端靠近纵移驱动电机的一端设置有用于标定移动翻转装置移动至固定位置的第四触发限位开关;定位移动装置底部支架上远离横移丝杠驱动电机的一端设置有用于复位的第五触发限位开关;移动翻转装置的支架上设置有用于保证加紧气缸180度翻转后与基座保持水平的第六触发限位开关;定位移动装置底部支架上设置有保证定位移动装置移动至图像采集模块的相机正下方的第七触发限位开关;横移轨道的远离横移驱动电机的一端设置有用于定位竖移吸取装置移动至定位移动装置复位位置的第八触发限位开关,纵移轨道的远离纵移驱动电机的一端设置有用于定位竖移吸取装置移动至定位移动装置复位位置的第九触发限位开关。
本装置的控制工作流程步骤如下:
S1:系统上电,横移装置、纵移装置、移动翻转装置、定位移动装置移动至起始位置(零点位置),手动将收藏币包装盒置于托盘架上凹槽空间内;
S2:竖移吸取装置吸取收第一个收藏币包装盒并抬起,横移装置、纵移装置将收藏币包装盒移动至定位移动装置复位位置(零点位置),然后通过控制电磁阀控制真空发生器吹气,将收藏币包装盒放在横移托盘上,竖移吸取装置控制吸盘抬起至最高位置处等待;
S3:定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘移动至图像采集模块的相机下方,进行拍照采集并将图像信息传入计算机中;
S4:拍照结束后,定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘移动至其复位位置(零点位置),移动翻转装置对收藏币包装盒进行抓取并进行180度的翻转后放回横移托盘中;
S5:重复步骤S3,直至定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘再次移动至其复位位置(零点位置);
S6:横移装置、纵移装置、竖移吸取装置再次对收藏币包装盒进行吸取移动,将其放回托盘架初始位置;
S7:依次、不断重复以上操作,直至将托盘架上收藏币包装盒图像信息采集完毕,任务结束。
本发明的积极效果:
本发明所述的一种收藏币信息自动采集机器人,实现了收藏币包装盒从运输到拍照信息采集整个流程的自动化,整体机构中巧妙地设计了移动翻转装置,其利用气缸和步进电机实现对包装盒的抓取与翻转,完美解决了收藏币包装盒正反面拍照的问题,减少了信息采集的时间,提高了工作效率,并且降低了成本,避免了人工劳动产生的疲劳;竖移吸取装置利用真空发生器对包装盒进行吸取,该设计有效的节约了空间与制造成本;该发明可以很好的推动收藏币行业的发展,在收藏币行业有着广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明的内部结构示意图;
图2是本发明的吸取移动部分结构示意图;
图3是本发明的吸取移动部分结构示意图;
图4是本发明的整体结构示意图;
图5是本发明的翻转移动部分的结构示意图;
图6是本发明的工作流程示意图。
图中:1横移装置、2竖移吸取装置、3纵移装置、4图像采集模块、5基座、6移动翻转装置、7定位移动装置、8驱动带、9 纵移轨道、10横移驱动电机、11纵移驱动电机、12竖向气缸、13气嘴、14转轴空心电机、15收藏币托盘、16真空发生器、17活塞杆、 18横移轨道、19皮带驱动箱、20同步轴、21外壳体、22托盘架、 23滑块、24横移托盘、25横移丝杠、26横移丝杠驱动电机、27视频模块支架、28加紧气缸、29反转驱动电机、30夹臂、31纵移丝杠、 32竖向移动驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图4所示,本发明所述的一种收藏币信息自动采集机器人,包括连接于基座(5)上的托盘架(22)、横移装置(1)、纵移装置(3)、竖移吸取装置(2)、图像采集模块(4)、移动翻转装置(6) 和定位移动装置(7);所述托盘架(22)上放置有收藏币托盘(15),竖移吸取装置(2)通过支架连接于横移装置(1)的横移轨道(18) 上,可沿横移轨道(18)移动,横移装置(1)的横移轨道(18)两侧通过支架连接于纵移装置(3)的纵移轨道(9)上,可沿纵移轨道(9)移动,竖移吸取装置(2)上设置有竖向气缸(12),竖向气缸 (12)可驱动连接于其活塞杆(17)端部的气嘴(13)上下移动;所述移动翻转装置(6)通过纵移丝杠(31)连接于基座(5)上,其可沿纵移丝杠(31)上下移动,移动翻转装置(6)包括连接于支架前端并与支架构成转动连接的加紧气缸(28),反转驱动电机(29)也连接于支架上,其可驱动加紧气缸(28)转动,所述加紧气缸(28) 的前端设置有可张开或闭合的夹臂(30);所述定位移动装置(7)位于夹臂(30)下方,其包括连接于横移丝杠(25)上并可沿横移丝杠 (25)移动的横移托盘(24);所述图像采集模块(4)位于移动翻转装置(6)侧方,图像采集模块(4)通过视频模块支架(27)固定连接于定位移动装置(7)上方。
如图2、图3所示,所述横移装置(1)的横移轨道(18)上两侧连接有皮带驱动箱(19),驱动带(8)连接于两侧的皮带驱动箱(19) 内的皮带轮上,横移驱动电机(10)的动力输入端与一端的皮带驱动箱(19)动力输入端连接,其可驱动皮带驱动箱(19)内的皮带轮转动;所述竖移吸取装置(2)的支架与驱动皮带上方固定连接,支架两侧与横移轨道(18)两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
所述纵移装置(3)两侧的纵移轨道(9)的两端均连接有皮带驱动箱(19),驱动带(8)连接于两端皮带驱动箱(19)内的皮带轮上,纵移驱动电机(11)的动力输入端通过皮带与纵移轨道(9)的一端的皮带驱动箱(19)动力输入端构成传动连接,皮带驱动箱(19)动力输出端通过同步轴(20)与另一侧纵移轨道(9)的一端的皮带驱动箱(19)动力输入端构成传动连接,两侧皮带驱动箱(19)将同步驱动两侧的驱动带(8)转动;所述横移装置(1)通过横移轨道(18) 两侧的支架与驱动皮带上方固定连接,每个支架两侧分别与对应的纵移轨道(9)两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
所述竖移吸取装置(2)的竖向气缸(12)的缸体固定连接于竖移吸取装置(2)的支架上端部,其活塞杆(17)向下设置;所述活塞杆(17)下端端部固定连接固定板,固定板前侧固定连接有转轴空心电机(14),转轴空心电机(14)的中心转轴设置有通孔,中心转轴上端外露于转轴空心电机(14)的部分固定连接有气嘴(13),中心转轴下端外露于转轴空心电机(14)的部分的端部连接有真空发生器(16),所述气嘴(13)与气缸连接,气缸通过气嘴(13)及中心转轴将动力输送至真空发生器(16),气缸上设置控制电磁阀,通过控制电磁阀控制真空发生器(16)的吸气和吹气动作;所述中心转轴可带动真空发生器(16)360度的转动,用于调整收藏币托盘(15) 的位置。
如图5所示,所述纵移丝杠(31)通过侧方的支架竖直方向连接于基座(5)上,移动翻转装置(6)通过滑块(23)与纵移丝杠(31) 构成传动连接,移动翻转装置(6)的支架连接于滑块(23)前端,竖向移动驱动电机(32)(31)固定连接于纵移丝杠(31)侧方的支架顶部,其动力输出端与纵移丝杠(31)的顶部固定连接;所述滑块 (23)后端设置凸台,凸台可卡接于纵移丝杠(31)侧方支架的竖直方向的长槽内,并可在长槽内上下移动;所述反转驱动电机(29)的动力输出端与加紧气缸(28)端部构成皮带传动连接,反转驱动电机 (29)通过皮带轮驱动加紧气缸(28)180度翻转;所述加紧气缸(28) 用于控制其前端的夹臂(30)张开或闭合。
所述定位移动装置(7)的横移丝杠(25)通过其底部支架连接于基座(5)上,横移丝杠(25)一端与横移丝杠驱动电机(26)的动力输出端固定;所述横移托盘(24)通过其底部固定连接的滑块(23) 与横移丝杠(25)构成传动连接,滑块(23)底部设置有凸台,凸台可卡接于底部支架的横向长槽内,并可在横向长槽内左右移动。
所述托盘架(22)上设置有若干放置收藏币托盘(15)的凹槽空间。
所述外壳体(21)一侧设置有用于更换托盘架(22)的取放口。
所述图像采集模块(4)包括光源和相机,相机位于定位移动装置(7)的上方,当定位移动装置(7)运动到拍照位置后进行拍照信息采集。
所述横移轨道(18)的靠近横移驱动电机(10)的一端设置有用于复位的第一触发限位开关;纵移轨道(9)的靠近纵移驱动电机(11) 的一端设置有用于复位的第二触发限位开关;移动翻转装置(6)的纵移丝杠(31)侧方的支架的底部设置有用于复位的第三触发限位开关;纵移丝杠(31)侧方的支架上端靠近竖向移动驱动电机(32)(31) 的一端设置有用于标定移动翻转装置(6)移动至固定位置的第四触发限位开关;定位移动装置(7)底部支架上远离横移丝杠驱动电机 (26)的一端设置有用于复位的第五触发限位开关;移动翻转装置(6) 的支架上设置有用于保证加紧气缸(28)180度翻转后与基座(5) 保持水平的第六触发限位开关;定位移动装置(7)底部支架上设置有保证定位移动装置(7)移动至图像采集模块(4)的相机正下方的第七触发限位开关;横移轨道(18)的远离横移驱动电机(10)的一端设置有用于定位竖移吸取装置(2)移动至定位移动装置(7)复位位置的第八触发限位开关,纵移轨道(9)的远离纵移驱动电机(11) 的一端设置有用于定位竖移吸取装置(2)移动至定位移动装置(7) 复位位置的第九触发限位开关。
本装置的工作时,如图6所示,具体步骤如下:
S1:系统上电,横移装置(1)、纵移装置(3)、移动翻转装置 (6)、定位移动装置(7)移动至起始位置(零点位置),手动将收藏币包装盒置于托盘架(22)上凹槽空间内;
S2:竖移吸取装置(2)吸取收第一个收藏币包装盒并抬起,横移装置(1)、纵移装置(3)将收藏币包装盒移动至定位移动装置(7) 复位位置(零点位置),然后通过控制电磁阀控制真空发生器(16) 吹气,将收藏币包装盒放在横移托盘(24)上,竖移吸取装置(2) 控制吸盘抬起至最高位置处等待;
S3:定位移动装置(7)将装有收藏币包装盒的横移托盘(24) 移动至图像采集模块(4)的相机下方,进行拍照采集并将图像信息传入计算机中;
S4:拍照结束后,定位移动装置(7)将装有收藏币包装盒的横移托盘(24)移动至其复位位置(零点位置),移动翻转装置(6)对收藏币包装盒进行抓取并进行180度的翻转后放回横移托盘(24)中;
S5:重复步骤S3,直至定位移动装置(7)将装有收藏币包装盒的横移托盘(24)再次移动至其复位位置(零点位置);
S6:横移装置(1)、纵移装置(3)、竖移吸取装置(2)再次对收藏币包装盒进行吸取移动,将其放回托盘架(22)初始位置;
S7:依次、不断重复以上操作,直至将托盘架(22)上收藏币包装盒图像信息采集完毕,任务结束。
考虑到自动采集机器人运行的稳定性和精密性,本发明中采用的嵌入式控制器为意法半导体公司的STM32F767VGT6作为中控芯片,封装为LQFP100;STM32F767VGT6是基于高性能的ARM Cortex-M4 的32位内核,具有强大的信号处理能力和计算能力,工作主频高达216MHz,具有1MB的片上FLASH储存器、512KB的SRAM和丰富的外设接口,能够满足分析仪控制系统的功能需求。嵌入式控制器采用4层PCB设计,采用“一电一地两信号”模式,顶层和底层为信号层,中间两层分别为电源层和底层。
嵌入式控制器硬件电路包括六大模块,分别是电源模块、输入模块、输出模块、通讯模块、储存模块和最小系统模块。
电源模块选用24V作为作为输入电源,设计24V转5V电路、 5V转3.3V电路和5V的DC-DC隔离电路,为控制器其它各模块提供稳定电压。
输出模块包括电机控制电路和DO电路,可生成控制电机运动所必需的使能、方向和脉冲信号,以及电磁阀控制TTL信号。
输入模块中包括限位信号接收电路、编码器信号接收电路和模拟信号接收电路,实现各传感器位置信号的转换和接收,从而实现各电机的精密运动控制。
通讯模块包括CAN总线通讯电路和485/232通讯电路,实现嵌入式控制器与计算机和总线式微型步进电机驱动器的通讯。
储存模块选用AT24C64芯片,用于保存各电机的运动参数。
最小系统模块可保障嵌入式控制器的稳定运行,给整个嵌入式控制器提供时钟,实现软件程序的下载调试和一键复位功能。
上位机通过Ethernet以太网与工业相机连接,通过上位机可以实时切换控制系统的手动、自动模式;下位嵌入式控制器主从定时器 TIME来发送PWM波,精确控制各轴电机的转速和位置;其中横移驱动电机(10)、纵移驱动电机(11)控制装置在二维平面任意位置移动,转轴空心电机(14)控制收藏币包装盒的获取和升降,横移丝杠驱动电机(26)控制横移托盘(24)在零点位置(夹臂(30)正下方)到图像采集模块(4)(相机正下方)之前的移动,竖向移动驱动电机(32)(31)和反转驱动电机(29)控制收藏币包装盒的翻转以及保证与定位移动装置(7)不干涉。控制器通过外设IO模块与各个限位开关、继电器连接,实现外部输入信号中断和夹臂(30)的开合。在各个电机上设置编码器,通过编码器测量电机转动的角度实现闭环控制,编码器采用RS-485通讯接口。
本发明所述的一种收藏币信息自动采集机器人,将现代机械设计和运动控制器巧妙地结合在一起;采用模块化思想,对拍照机器人整体结构设计,并构建了“机器视觉+嵌入式控制”的机器人控制系统。开发了基于ARM的嵌入式控制器,实现了多轴电机运动控制、气动控制、多传感器信号采集以及CAN总线通讯等。结果表明:收藏币拍照机器人系统运行稳定、图像采集清晰高效、操作简单,可代替市面上大多数人工检测的使用需求,基本可以满足多数钱币图像采集的使用需求。
以上所述的只是用图解说明本发明相关的一种收藏币信息自动采集机器人的一种优选应用实例,由于对相同技术领域的技术人员来说很容易在此基础上进行若干的修改,因此本说明书并非要将本发明所述的一种收藏币信息自动采集机器人局限在所示或者所述的具体机构及适用范围内,故凡是可能被利用的相应修改以及等同替换等,均属于本发明专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:包括连接于基座上的托盘架、横移装置、纵移装置、竖移吸取装置、图像采集模块、移动翻转装置和定位移动装置;所述托盘架上放置有收藏币托盘,竖移吸取装置通过支架连接于横移装置的横移轨道上,可沿横移轨道移动,横移装置的横移轨道两侧通过支架连接于纵移装置的纵移轨道上,可沿纵移轨道移动,竖移吸取装置上设置有竖向气缸,竖向气缸可驱动连接于其活塞杆端部的气嘴上下移动;所述移动翻转装置通过纵移丝杠连接于基座上,其可沿纵移丝杠上下移动,移动翻转装置包括连接于支架前端并与支架构成转动连接的加紧气缸,反转驱动电机也连接于支架上,其可驱动加紧气缸转动,所述加紧气缸的前端设置有可张开或闭合的夹臂;所述定位移动装置位于夹臂下方,其包括连接于横移丝杠上并可沿横移丝杠移动的横移托盘;所述图像采集模块位于移动翻转装置侧方,图像采集模块通过视频模块支架固定连接于定位移动装置上方。
2.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述横移装置的横移轨道上两侧连接有皮带驱动箱,驱动带连接于两侧的皮带驱动箱内的皮带轮上,横移驱动电机的动力输入端与一端的皮带驱动箱动力输入端连接,其可驱动皮带驱动箱内的皮带轮转动;所述竖移吸取装置的支架与驱动皮带上方固定连接,支架两侧与横移轨道两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
3.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述纵移装置两侧的纵移轨道的两端均连接有皮带驱动箱,驱动带连接于两端皮带驱动箱内的皮带轮上,纵移驱动电机的动力输入端通过皮带与纵移轨道的一端的皮带驱动箱动力输入端构成传动连接,皮带驱动箱动力输出端通过同步轴与另一侧纵移轨道的一端的皮带驱动箱动力输入端构成传动连接,两侧皮带驱动箱将同步驱动两侧的驱动带转动;所述横移装置通过横移轨道两侧的支架与驱动皮带上方固定连接,每个支架两侧分别与对应的纵移轨道两侧的导向槽卡接并可在导向槽内滑动。
4.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述竖移吸取装置的竖向气缸的缸体固定连接于竖移吸取装置的支架上端部,其活塞杆向下设置;所述活塞杆下端端部固定连接固定板,固定板前侧固定连接有转轴空心电机,转轴空心电机的中心转轴设置有通孔,中心转轴上端外露于转轴空心电机的部分固定连接有气嘴,中心转轴下端外露于转轴空心电机的部分的端部连接有真空发生器,所述气嘴与气缸连接,气缸通过气嘴及中心转轴将动力输送至真空发生器,气缸上设置控制电磁阀,通过控制电磁阀控制真空发生器的吸气和吹气动作;所述中心转轴可带动真空发生器360度的转动,用于调整收藏币托盘的位置。
5.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述纵移丝杠通过侧方的支架竖直方向连接于基座上,移动翻转装置通过滑块与纵移丝杠构成传动连接,移动翻转装置的支架连接于滑块前端,纵移驱动电机固定连接于纵移丝杠侧方的支架顶部,其动力输出端与纵移丝杠的顶部固定连接;所述滑块后端设置凸台,凸台可卡接于纵移丝杠侧方支架的竖直方向的长槽内,并可在长槽内上下移动;所述反转驱动电机的动力输出端与加紧气缸端部构成皮带传动连接,反转驱动电机通过皮带轮驱动加紧气缸180度翻转;所述加紧气缸用于控制其前端的夹臂张开或闭合。
6.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述定位移动装置的横移丝杠通过其底部支架连接于基座上,横移丝杠一端与横移丝杠驱动电机的动力输出端固定;所述横移托盘通过其底部固定连接的滑块与横移丝杠构成传动连接,滑块底部设置有凸台,凸台可卡接于底部支架的横向长槽内,并可在横向长槽内左右移动。
7.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述托盘架上设置有若干放置收藏币托盘的凹槽空间;所述外壳体一侧设置有用于更换托盘架的取放口;所述图像采集模块包括光源和相机,相机位于定位移动装置的上方,当定位移动装置运动到拍照位置后进行拍照信息采集。
8.根据权利要求1所述的一种收藏币信息自动采集机器人,其特征在于:所述横移轨道的靠近横移驱动电机的一端设置有用于复位的第一触发限位开关;纵移轨道的靠近纵移驱动电机的一端设置有用于复位的第二触发限位开关;移动翻转装置的纵移丝杠侧方的支架的底部设置有用于复位的第三触发限位开关;纵移丝杠侧方的支架上端靠近纵移驱动电机的一端设置有用于标定移动翻转装置移动至固定位置的第四触发限位开关;定位移动装置底部支架上远离横移丝杠驱动电机的一端设置有用于复位的第五触发限位开关;移动翻转装置的支架上设置有用于保证加紧气缸180度翻转后与基座保持水平的第六触发限位开关;定位移动装置底部支架上设置有保证定位移动装置移动至图像采集模块的相机正下方的第七触发限位开关;横移轨道的远离横移驱动电机的一端设置有用于定位竖移吸取装置移动至定位移动装置复位位置的第八触发限位开关,纵移轨道的远离纵移驱动电机的一端设置有用于定位竖移吸取装置移动至定位移动装置复位位置的第九触发限位开关。
9.一种收藏币信息自动采集机器人的控制方法,其特征在于:
S1:系统上电,横移装置、纵移装置、移动翻转装置、定位移动装置移动至起始位置(零点位置),手动将收藏币包装盒置于托盘架上凹槽空间内;
S2:竖移吸取装置吸取收第一个收藏币包装盒并抬起,横移装置、纵移装置将收藏币包装盒移动至定位移动装置复位位置(零点位置),然后通过控制电磁阀控制真空发生器吹气,将收藏币包装盒放在横移托盘上,竖移吸取装置控制吸盘抬起至最高位置处等待;
S3:定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘移动至图像采集模块的相机下方,进行拍照采集并将图像信息传入计算机中;
S4:拍照结束后,定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘移动至其复位位置(零点位置),移动翻转装置对收藏币包装盒进行抓取并进行180度的翻转后放回横移托盘中;
S5:重复步骤S3,直至定位移动装置将装有收藏币包装盒的横移托盘再次移动至其复位位置(零点位置);
S6:横移装置、纵移装置、竖移吸取装置再次对收藏币包装盒进行吸取移动,将其放回托盘架初始位置;
S7:依次、不断重复以上操作,直至将托盘架上收藏币包装盒图像信息采集完毕,任务结束。
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