CN113478482B - 一种ai机器人视觉包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AI机器人视觉包装设备，包括第一机架、第二机架，设置于第一机架的载带封装机构、检测平台、搬运机构，设置于第二机架的机械手、第一检测器及上料机构；第一机架与第二机架经由送料带配合使用，上料机构用于提供产品至第一检测器下方检测，机械手用于将第一检测器检测后的产品移送至送料带，搬运机构用于将送料带上的产品搬运至检测平台检测并将检测合格的产品移送至载带封装机构进行包装。该AI机器人视觉包装设备不仅能对五金件产品进行合格检测，还可以对五金件产品进行自动摆放与封装，即对产品的品质做了管控，提高了产品质量和生产效率，实现自动化作业，无需人工操作，降低了人工成本。

Description

一种AI机器人视觉包装设备

技术领域

本发明涉及五金件检测封装技术领域，尤其公开了一种AI机器人视觉包装设备。

背景技术

目前公知小五金件的包装还是采用作业员夹取产品放入载带中进行包装的方式。作业员通过眼睛观察产品正反面和外观进行对比，把正面产品吸取后放入载带中包装。由于作业人员在作业期间由于情绪身体疲劳容易造成产品方向放反或者外观检查漏检，检查摆放不规范。品质不好管控和人工操作速度慢，人工成本大。因此造成封装效率低，不良品流入生产的现象。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种AI机器人视觉包装设备，即人工智能机器人视觉包装设备。

为实现上述目的，本发明的一种AI机器人视觉包装设备，包括第一机架、第二机架，设置于第一机架的载带封装机构、检测平台、搬运机构，设置于第二机架的机械手、第一检测器及上料机构；第一机架与第二机架经由送料带配合使用，上料机构用于提供产品至第一检测器下方检测，机械手用于将第一检测器检测后的产品移送至送料带，搬运机构用于将送料带上的产品搬运至检测平台检测并将检测合格的产品移送至载带封装机构进行包装。

具体地，上料机构包括振动盆、上料传送带及回收传送带，振动盆设置于第二机架的一侧，振动盆输出的产品经由上料传送带输送至机械手，机械手将上料传送带承载的产品移送至第一检测器检测，上料传送带靠近机械手的一端设置有回流部，回流部连接于回收传送带，回收传送带远离回流部的一端连通振动盆，回收传送带用于将未被机械手抓取的产品输送到振动盆。

具体地，机械手包括固定底座、摆臂、机械臂、升降杆及拾取部，固定底座安装于第二机架上，摆臂的一端转动连接于固定底座上，摆臂的另一端转动连接于机械臂的一端，升降杆的上部可升降安装于机械臂远离摆臂的一端，升降杆的下部连接于拾取部，拾取部用于拾取产品。

具体地，检测平台包括第一检测台及与第一检测台并列设置的第二检测台，第一检测台的下方设置有第二检测器，第二检测器用于检测产品的外观及尺寸，第二检测台的上方设置有第三检测器，第三检测器用于检测产品的平面度。

具体地，所述第一检测器、第二检测器及第三检测器均设置有电荷耦合元件，电荷耦合元件用于将拍摄到的光学图像转化为电信号。

具体地，搬运机构包括驱动组件、第一活动组、第二活动组、横梁及等距设置于横梁上的多个吸取组件，横梁固定设置于第一活动组，第一活动组活动设置于第二活动组，第二活动组活动设置于第一机架上，驱动组件连接于第一活动组与第二活动组并用于驱动第一活动组与第二活动组活动，第一活动组的活动方向垂直于第二活动组的活动方向。

具体地，载带封装机构包括转动的上带轮、载带轮、载带流道、收料轮及粘合压辊，载带轮转动设置于第一机架并用于提供载带至载带流道的流入端，粘合压辊转动设置于载带流道的流出端，上带轮位于粘合压辊的上方并用于提供封合载带的上带，粘合压辊用于将上带与承载有产品的载带碾压粘合，收料轮转动设置于载带流道的流出端并用于收卷粘合压辊处理后的载带。

具体地，第一机架设置有回收装置，回收装置设置于检测平台与载带流道之间，回收装置用于回收经检测平台检测不合格的产品。

具体地，送料带靠近机械手的一端设置有翻转机构，翻转机构用于调整产品在送料带上的角度与方向。

具体地，还包括显示器、控制系统及手持操控器，手持操控器与显示器分别与控制系统电性连接，手持操控器用于输入相关指令信息至控制系统，控制系统用于驱动控制各机构运作。

本发明的有益效果：本发明所述的AI机器人视觉包装设备在运行时，振动盆将产品振动到上料传送带，上料传送带将产品输送经过第一检测器下方到达机械手的抓取范围，第一检测器对上料传送带上的产品进行拍照甄选，经第一检测器选出的产品则被机械手抓取移送至送料带，未被机械手抓取的产品则经由回收传送带送回振动盆；送料带上的翻转机构对机械手放置不正的产品进行调整角度和方向，送料带将产品输送靠近第一检测台，搬运机构将该产品搬运至第一检测台检测外观与尺寸是否合格，第一检测台检测合格的产品被搬运机构运送至第二检测台检测平面度，第二检测台检测合格的产品被搬运机构运送至载带封装机构进行封装；而第一检测台或/和第二检测台检测不合格的产品则被搬运机构移送至回收装置进行回收。上述过程重复循环。该AI机器人视觉包装设备不仅能对五金件产品进行合格检测，还可以对五金件产品进行自动摆放与封装，即对产品的品质做了管控，提高了产品质量和生产效率，实现自动化作业，无需人工操作，还降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的第一机架上的局部结构示意图；

图3为本发明的第二机架上的局部结构示意图；

图4为本发明的载带封装机构与搬运机构的局部结构示意图。

附图标记包括：

1—第一机架 2—第二机架 3—载带封装机构

4—检测平台 5—搬运机构 6—机械手

7—第一检测器 8—上料机构 9—回收装置

11—送料带 12—翻转机构 31—上带轮

32—载带轮 33—载带流道 34—收料轮

35—粘合压辊 41—第一检测台 42—第二检测台

43—第二检测器 44—第三检测器 45—电荷耦合元件

51—驱动组件 52—第一活动组 53—第二活动组

54—横梁 55—吸取组件 61—固定底座

62—摆臂 63—机械臂 64—升降杆

65—拾取部 81—振动盆 82—上料传送带

83—回收传送带 84—回流部。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图4所示，本发明的一种AI机器人视觉包装设备，包括第一机架1、第二机架2，设置于第一机架1的载带封装机构3、检测平台4、搬运机构5，设置于第二机架2的机械手6、第一检测器7及上料机构8；第一机架1与第二机架2并排设置，第一机架1靠近第二机架2的一侧设置有送料带11，上料机构8用于提供产品至第一检测器7下方检测，机械手6用于将第一检测器7检测后的产品移送至送料带11，搬运机构5用于将送料带11上的产品搬运至检测平台4检测并将检测合格的产品移送至载带封装机构3进行包装。

该设备在运行时，上料机构8将产品运送至第一检测器7的检测范围并到达机械手6的抓取范围，第一检测器7对上料机构8上的产品进行拍照甄选，经第一检测器7选出的产品被机械手6抓取移送至送料带11，送料带11将产品送至靠近检测平台4，搬运机构5将产品从送料带11移送到检测平台4进行外观、尺寸及平面检测，经检测平台4检测合格的产品由搬运机构5移送至载带封装机构3进行封装。上述过程重复循环进行。

请参阅图3所示，上料机构8包括振动盆81、上料传送带82及回收传送带83，振动盆81设置于第二机架2的一侧，振动盆81输出的产品经由上料传送带82输送至机械手6，机械手6将上料传送带82承载的产品移送至第一检测器7检测，，上料传送带82靠近机械手6的一端设置有回流部84，回流部84连接于回收传送带83，回收传送带83远离回流部84的一端连接于振动盆81，回收传送带83用于将未被机械手6抓取的产品回收到振动盆81。产品从振动盆81的出料口进入上料传送带82，上料传送带82将产品带到第一检测器7的检测范围及机械手6的抓取范围，被第一检测器7选中且由机械手6抓取的产品被移送到送料带11进入下一环节，而未被机械手6抓取的产品则从上料传送带82的末端经回流部84进入回收传送带83，最后被回收传送带83送回振动盆81，进入下一次上料过程。

请参阅图1与图3所示，机械手6包括固定底座61、摆臂62、机械臂63、升降杆64及拾取部65，固定底座61安装于第二机架2上，摆臂62的一端转动连接于固定底座61上，摆臂62的另一端转动连接于机械臂63的一端，升降杆64的上部可升降安装于机械臂63远离摆臂62的一端，升降杆64的下部连接于拾取部65，拾取部65用于拾取产品。送料带11靠近机械手6的一端设置有翻转机构12，翻转机构12用于调整产品在送料带11上的角度与方向。

摆臂62在上料传送带82与送料带11之间往返摆动，机械臂63以摆臂62的末端为转动轴线相对摆臂62发生转动。当第一检测器7拍照选出产品后，机械手6的摆臂62摆动至上料传送带82的上方，机械臂63根据实际距离和方向进行调整，升降杆64下降，拾取部65将该被选产品抓起，升降杆64上升，摆臂62摆动到送料带11的上方，同时机械臂63转动到送料带11的传输位置的上方，升降杆64下降，拾取部65将产品放置于送料带11；机械手6下放产品时难免有产品因送料带11的摩擦力而摆放不正，翻转机构12将摆放不正的产品调整好正确的角度和方向。

请参阅图2与图4所示，检测平台4包括第一检测台41及与第一检测台41并列设置的第二检测台42，第一检测台41的下方设置有第二检测器43，第二检测器43用于检测产品的外观及尺寸，第二检测台42的上方设置有第三检测器44，第三检测器44用于检测产品的平面度。所述第一检测器7、第二检测器43及第三检测器44均设置有电荷耦合元件45，电荷耦合元件45用于将拍摄到的光学图像转化为电信号。经由第一检测器7选择的产品被搬运机构5放置于第一检测台41由第二检测器43进行外观与尺寸检测，第二检测器43的电荷耦合元件45将产品的图像转化为代表外观与尺寸参数的电信号，控制系统根据此电信号控制搬运机构5将该产品搬运至第二检测台42或回收装置9；第二检测台42上的产品由第三检测器44进行平面度检测，第三检测器44的电荷耦合元件45将产品的图像转化为代表平面度的电信号，控制系统根据此电信号控制搬运机构5将该产品搬运至载带封装机构3或回收装置9。

请参阅图2与图4所示，搬运机构5包括驱动组件51、第一活动组52、第二活动组53、横梁54及等距设置于横梁54上的多个吸取组件55，横梁54固定设置于第一活动组52，第一活动组52活动设置于第二活动组53，第二活动组53活动设置于第一机架1上，驱动组件51连接于第一活动组52与第二活动组53并用于驱动第一活动组52与第二活动组53活动，第一活动组52的活动方向垂直于第二活动组53的活动方向。当搬运机构5搬运产品时，驱动组件51驱动第二活动组53进行左右移动，使得横梁54与吸取组件55在送料带11与载带封装机构3之间往返；当搬运机构5在取放产品时，驱动组件51驱动第一活动组52进行上下移动，吸取产品与放下产品时第一活动组52带动横梁54向下移动，成功取到或放下产品后，第一活动组52带动横梁54向上移动，再由第二活动组53进行左右移动。

请参阅图4所示，载带封装机构3包括转动的上带轮31、载带轮32、载带流道33、收料轮34及粘合压辊35，载带轮32转动设置于第一机架1并用于提供载带至载带流道33的流入端，粘合压辊35转动设置于载带流道33的流出端，上带轮31位于粘合压辊35的上方并用于提供封合载带的上带，粘合压辊35用于将上带与承载有产品的载带碾压粘合，收料轮34转动设置于载带流道33的流出端并用于收卷粘合压辊35处理后的载带。

在封装过程中，载带轮32与上带轮31放带，经检测平台4检测合格的产品被搬运机构5放入载带流道33中的载带上，承载有产品的载带走带到粘合压辊35前与上带粘连并将产品封闭在载带与上带之间，与上带粘合的载带走带到粘合压辊35处被粘合压辊35碾压，上带与载带彻底粘连贴合，产品被封装在内，最后封装有产品的载带被收料轮34收卷。上述过程重复循环。

请参阅图4所示，第一机架1设置有回收装置9，回收装置9设置于检测平台4与载带流道33之间，回收装置9用于回收经检测平台4检测不合格的产品。检测平台4检测合格的产品被搬运机构5移送至载带封装机构3进行封装，检测不合格的产品则被搬运机构5移送至回收装置9进行回收。

请参阅图1所示，还包括显示器、控制系统及手持操控器，手持操控器与显示器分别与控制系统电性连接，手持操控器用于输入相关指令信息至控制系统，控制系统用于驱动控制各机构运作。手持操控器采用PC界面，控制系统采用PC系统，手持操控器将产品信息、生产工艺参数及操作指令输入控制系统，显示器显示输入内容以便查看是否有误，控制系统根据操作指令对机械手6、第一检测器7、检测平台4、搬运机构5、载带封装机构3及上料机构8进行驱动控制。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种AI机器人视觉包装设备，包括第一机架（1）、第二机架（2），设置于第一机架（1）的载带封装机构（3）、检测平台（4）、搬运机构（5），设置于第二机架（2）的机械手（6）、第一检测器（7）及上料机构（8）；其特征在于：第一机架（1）与第二机架（2）经由送料带（11）配合使用，上料机构（8）用于提供产品至第一检测器（7）下方，第一检测器（7）对上料机构（8）上的产品进行拍照甄选，机械手（6）用于将第一检测器（7）选出的产品移送至送料带（11），搬运机构（5）用于将送料带（11）上的产品搬运至检测平台（4）检测并将检测合格的产品移送至载带封装机构（3）进行包装；

上料机构（8）包括振动盆（81）、上料传送带（82）及回收传送带（83），振动盆（81）设置于第二机架（2）的一侧，振动盆（81）输出的产品经由上料传送带（82）输送至机械手（6），机械手（6）将上料传送带（82）承载的产品移送至第一检测器（7）检测，上料传送带（82）靠近机械手（6）的一端设置有回流部（84），回流部（84）连接于回收传送带（83），回收传送带（83）远离回流部（84）的一端连通振动盆（81），回收传送带（83）用于将未被机械手（6）抓取的产品输送到振动盆（81）；

机械手（6）包括固定底座（61）、摆臂（62）、机械臂（63）、升降杆（64）及拾取部（65），固定底座（61）安装于第二机架（2）上，摆臂（62）的一端转动连接于固定底座（61）上，摆臂（62）的另一端转动连接于机械臂（63）的一端，升降杆（64）的上部可升降安装于机械臂（63）远离摆臂（62）的一端，升降杆（64）的下部连接于拾取部（65），拾取部（65）用于拾取产品；

送料带（11）靠近机械手（6）的一端设置有翻转机构（12），翻转机构（12）用于调整产品在送料带（11）上的角度与方向；

摆臂（62）在上料传送带（82）与送料带（11）之间往返摆动，机械臂（63）以摆臂（62）的末端为转动轴线相对摆臂（62）发生转动；当第一检测器（7）拍照选出产品后，机械手（6）的摆臂（62）摆动至上料传送带（82）的上方，机械臂（63）根据实际距离和方向进行调整，升降杆（64）下降，拾取部（65）将该被选产品抓起，升降杆（64）上升，摆臂（62）摆动到送料带（11）的上方，同时机械臂（63）转动到送料带（11）的传输位置的上方，升降杆（64）下降，拾取部（65）将产品放置于送料带（11）；机械手（6）下放产品时难免有产品因送料带（11）的摩擦力而摆放不正，翻转机构（12）将摆放不正的产品调整好正确的角度和方向；

检测平台（4）包括第一检测台（41）及与第一检测台（41）并列设置的第二检测台（42），第一检测台（41）的下方设置有第二检测器（43），第二检测器（43）用于检测产品的外观及尺寸，第二检测台（42）的上方设置有第三检测器（44），第三检测器（44）用于检测产品的平面度；

载带封装机构（3）包括转动的上带轮（31）、载带轮（32）、载带流道（33）、收料轮（34）及粘合压辊（35），载带轮（32）转动设置于第一机架（1）并用于提供载带至载带流道（33）的流入端，粘合压辊（35）转动设置于载带流道（33）的流出端，上带轮（31）位于粘合压辊（35）的上方并用于提供封合载带的上带，粘合压辊（35）用于将上带与承载有产品的载带碾压粘合，收料轮（34）转动设置于载带流道（33）的流出端并用于收卷粘合压辊（35）处理后的载带。

2.根据权利要求1所述的AI机器人视觉包装设备，其特征在于：所述第一检测器（7）、第二检测器（43）及第三检测器（44）均设置有电荷耦合元件（45），电荷耦合元件（45）用于将拍摄到的光学图像转化为电信号。

3.根据权利要求1所述的AI机器人视觉包装设备，其特征在于：搬运机构（5）包括驱动组件（51）、第一活动组（52）、第二活动组（53）、横梁（54）及等距设置于横梁（54）上的多个吸取组件（55），横梁（54）固定设置于第一活动组（52），第一活动组（52）活动设置于第二活动组（53），第二活动组（53）活动设置于第一机架（1）上，驱动组件（51）连接于第一活动组（52）与第二活动组（53）并用于驱动第一活动组（52）与第二活动组（53）活动，第一活动组（52）的活动方向垂直于第二活动组（53）的活动方向。

4.根据权利要求1所述的AI机器人视觉包装设备，其特征在于：第一机架（1）设置有回收装置（9），回收装置（9）设置于检测平台（4）与载带流道（33）之间，回收装置（9）用于回收经检测平台（4）检测不合格的产品。

5.根据权利要求1所述的AI机器人视觉包装设备，其特征在于：还包括显示器、控制系统及手持操控器，手持操控器与显示器分别与控制系统电性连接，手持操控器用于输入相关指令信息至控制系统，控制系统用于驱动控制各机构运作。