CN114455278A - 一种上料转运装置及上料转运方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种上料转运装置及上料转运方法，属于智能检测及加工设备的上料技术领域，料转运装置，包括扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元和控制单元；所述控制单元与所述扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元电讯连接，实现物料的信息采集、到位检测、影像定位和转运；通过本申请的上料转运装置及上料转运方法，能够实现物料的定点暂停和精确定位，通过高精视觉影像的物料空间位置确定，帮助后续的转运机器人高速准确的拾取物料，提高工作效率。

Description

一种上料转运装置及上料转运方法
技术领域
本发明属于智能检测及加工设备的上料技术领域，具体涉及一种上料转运装置及上料转运方法，可广泛应用于3C产品等的自动化检测、加工领域。
背景技术
在自动化或智能化检测及加工设备中，必不可少的有上下料工段，其中，上料工段中，传统的采用皮带匀速输送，而在实际需求中，有时需要对物料输送暂停，进行下一工序的操作；其次，在物料抓取时，传统的是物料直接吸附或机械手抓取，然而这种方法位置不确定情况下，容易造成抓取失误，抓取时间过长等问题。
机器视觉是当今广泛采用在智能加工或检测领域的智能技术，本申请的目的在于通过结合机器视觉，对在被拾取前的物料提前定位，以此期望提高物料拾取精度，提高工作效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种上料转运装置及上料转运方法，其能解决上述问题。
一种上料转运装置，包括扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元和控制单元；所述控制单元与所述扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元电讯连接，实现物料的信息采集、到位检测、影像定位和转运；
其中，扫码录入单元设置在皮带输送单元的前端部，用于物料的身份信息采集，便于追溯；
所述物料有无检测单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于检测皮带输送单元的转运工位处是否接收到物料以及物料是否越位；当到料或越位时，通过控制单元停运皮带输送单元；
所述物料辅助定位影像单元设置在所述皮带输送单元的转运工位处的侧边，并使得相机朝下正对皮带，用于检测转运工位上物料的位置和形态，辅助转运单元对物料进行抓取前的定位；
所述转运单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于将皮带输送单元转运工位处的物料进行60°～120°角度移送至下一工位。
进一步的，所述物料有无检测单元包括设置在所述皮带输送单元中后端部两侧的两组对射传感器，其中，上游的对射传感器检测物料是否到位，下游对射传感器检测物料是否越位以防止出界掉落。当对射传感器检测到物料到位或发生物料越位时，控制单元控制皮带输送单元暂停运行，对物料转运或人工处理出界掉落的物料并进行更新调试输送带的运行速度。
进一步的，所述物料辅助定位影像单元包括定位支架和定位相机；所述定位支架呈倒L型且设置在输送带转运工位的侧边；所述定位相机设置定位支架的端部，且相机镜头朝下设置，相机视野覆盖输送带的转运工位部分。
本发明还提供了一种物料上料转运方法，控制方法包括：
S1、待输送物料扫码，实现全物料信息首次录入；
S2、物料皮带输送，用于将物料沿输送带运送至转运工位；
S3、到料检测，用于检测物料是否到达转运工位及是否出界：若未到位，则继续传送物料；若已到位，则停止对应的输送带运行，进行下一步；若物料出界，则停止对应的输送带运行，发出警报并由人工干预进行输送带速度调试；
S4、物料转运，物料视觉定位并通过转运单元拾取物料转运到检测工位。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本申请的上料转运装置及上料转运方法，能够实现物料的定点暂停和精确定位，通过高精视觉影像的物料空间位置确定，帮助后续的转运机器人高速准确的拾取物料，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明上料转运装置一个视角的结构示意图；
图2为上料转运装置另一视角的结构示意图；
图3为上料转运方法的流程示意图。
图中：
1、扫码支架；2、扫码器；3、输送带支架；4、输送带；5、皮带驱动器；6、对射传感器；7、定位支架；8、定位相机；9、定位下光源；10、转运机器人；11、转运头；12、真空组件；13、二次扫码组件；14、转运控制器；15、拾取组件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
上料转运装置
一种上料转运装置，参见图1，包括扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元和控制单元；所述控制单元与所述扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元电讯连接，实现物料的信息采集、到位检测、影像定位和转运。
其中，扫码录入单元设置在皮带输送单元的前端部，用于物料的身份信息采集，便于追溯。
具体的，扫码录入单元包括扫码支架1和扫码器2，所述扫码支架1上设有产品定位组件，用于产品在扫码支架1上快速定位以便于扫码器2正对产品上的编码区，实现准确快速的对产品信息采集并录入控制单元。
一个实施例中，扫码器2竖直设置正对扫码支架1上的物料设置；可替换的另一实施例中，参见图2，扫码器2斜置设置，便于对物料侧壁上的信息码(二维码、条形码等)进行扫描录入。当然，两种方式可以同时设置。
其中，所述皮带输送单元包括输送带支架3、输送带4和皮带驱动器5，所述述扫码录入单元的扫码支架1位置可调的设置在所述输送带支架3的外侧边，如上游端的外端侧或侧边处，优先采用内侧的侧边处设置以减少空间占用。
进一步的，所述输送带4为透明或半透明带，便于后续的光源投射。数量为一条或平行设置的多条，当多条带的情况下，每条输送带4同步驱动或独立驱动。
在设置一条输送带4时，为了提高输送效率，可以采用宽副的输送带并划分多条输送路线，适于多个物料同时在一条输送带4上输送，上方的物料辅助定位影像单元设置对应数量的多个相机。优选两个输送路线和两个相机。
在设置多条输送带4时，每个输送带4设置一个独立的皮带驱动器5，方的物料辅助定位影像单元设置对应数量的多个相机。优选两条输送带4和两个相机。
其中，物料有无检测单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于检测皮带输送单元的转运工位处是否接收到物料以及物料是否越位；当到料或越位时，通过控制单元停运皮带输送单元。
具体的，物料有无检测单元包括设置在所述皮带输送单元中后端部两侧的两组对射传感器6，其中，上游的对射传感器检测物料是否到位，下游对射传感器检测物料是否越位以防止出界掉落。
当对射传感器6检测到物料到位或发生物料越位时，控制单元控制皮带输送单元暂停运行，对物料转运或人工处理出界掉落的物料并进行更新调试输送带4的运行速度；其中，物料越位时输送速度太快，未来得及物料转运，因此，需要人工调试降低输送速度。
其中，所述物料辅助定位影像单元设置在所述皮带输送单元的转运工位处的侧边，并使得相机朝下正对皮带，用于检测转运工位上物料的位置和形态，辅助转运单元对物料进行抓取前的定位。
具体的，一个实施例中，所述物料辅助定位影像单元包括定位支架7和定位相机8；所述定位支架7呈倒L型且设置在输送带4转运工位的侧边；所述定位相机8设置定位支架7的端部，且相机镜头朝下设置，相机视野覆盖输送带4的转运工位部分。
可替换的或优选的实施例中，所述物料辅助定位影像单元包括定位支架7、定位相机8和定位下光源9；所述定位支架7呈倒L型且设置在输送带4转运工位的侧边；所述定位相机8设置定位支架7的端部，且相机镜头朝下设置，相机视野覆盖输送带4的转运工位部分；所述定位下光源9设置在输送带4的转运工位下方，且光源投射方向朝上设置。
其中，所述转运单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于将皮带输送单元转运工位处的物料进行60°～120°角度移送至下一工位。
具体的，所述转运单元包括转运机器人10、转运头11、真空组件12、二次扫码组件13和转运控制器14；所述转运机器人10设置在控制单元的机箱上并位于输送带4转运工位的下游外侧；所述转运头11设置在转运机器人10的末端；所述真空组件12向所述转运头11提供负压吸力，以便于拾取物流；所述二次扫码组件13设置在转运头11上，用于录入待转运物料的信息；所述转运控制器14与所述转运机器人10、转运头11、真空组件12、二次扫码组件13电讯连接，用于转运、拾取和二次录入信息。
其中，转运头11上可设置一个或多个拾取组件，满足一个转运头11一个工序拾取多个物料，提高工作效率。参见图1和图2，优选的实施例为，一个转运头11上设置两个拾取组件15。拾取组件15采用压力驱动的抓取方式或负压吸附的吸取方式，图1和图2的实施例中采用真空吸附的方式，多个吸嘴上设置无痕涂层或无痕透气隔膜。
上料转运方法
一种采用前述上料转运装置的物料上料转运方法，控制方法包括：
S1、待输送物料扫码，实现全物料信息首次录入；
S2、物料皮带输送，用于将物料沿输送带运送至转运工位；
S3、到料检测，用于检测物料是否到达转运工位及是否出界：若未到位，则继续传送物料；若已到位，则停止对应的输送带运行，进行下一步；若物料出界，则停止对应的输送带运行，发出警报并由人工干预进行输送带速度调试；
S4、物料转运，物料视觉定位并通过转运单元拾取物料转运到检测工位。物料转运具体包括：
S41、获取物料辅助定位影像单元采集的当前物料空间位置数据，传输给转运机器人10；
S42、转运机器人10带动转运头11运行到物料上方，转运头11的拾取姿态对应物料姿态进行调节；
S43、转运头11下移贴近物料，真空组件12工作抽真空对物料拾取，同时，二次扫码组件13读取拾取物料的信息码；
S44、转运机器人10提升转运头11并将拾取的物料进行60°～120°角度移送至下一工位进行检测或加工；
S45、复位，转运头11释放物料后随转运机器人10复位，真空组件破真空。
进一步的，对于转运头11设置多个拾取组件的实施例，每个拾取组件都要执行步骤S42-S43，以实现多个拾取组件上都拾取物料，然后再进入下一步。
通过该方法，能够实现多个物料的拾取前空间姿态定位，以便于后续的快速精确拾取物料，同时，转运单元设置多个拾取工位，实现多物料的同时拾取和转运，提高了工作效率。
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：其依然可以对前述各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；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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种上料转运装置，其特征在于：包括扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元和控制单元；所述控制单元与所述扫码录入单元、皮带输送单元、物料有无检测单元、物料辅助定位影像单元、转运单元电讯连接，实现物料的信息采集、到位检测、影像定位和转运；
其中，扫码录入单元设置在皮带输送单元的前端部，用于物料的身份信息采集，便于追溯；
所述物料有无检测单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于检测皮带输送单元的转运工位处是否接收到物料以及物料是否越位；当到料或越位时，通过控制单元停运皮带输送单元；
所述物料辅助定位影像单元设置在所述皮带输送单元的转运工位处的侧边，并使得相机朝下正对皮带，用于检测转运工位上物料的位置和形态，辅助转运单元对物料进行抓取前的定位；
所述转运单元设置在所述皮带输送单元的中后端部，用于将皮带输送单元转运工位处的物料进行60°～120°角度移送至下一工位。
2.根据权利要求1所述的上料转运装置，其特征在于：所述扫码录入单元包括扫码支架(1)和扫码器(2)，所述扫码支架(1)上设有产品定位组件，用于产品在扫码支架(1)上快速定位以便于扫码器(2)正对产品上的编码区，实现准确快速的对产品信息采集并录入控制单元。
3.根据权利要求2所述的上料转运装置，其特征在于：所述皮带输送单元包括输送带支架(3)、输送带(4)和皮带驱动器(5)，所述述扫码录入单元的扫码支架(1)位置可调的设置在所述输送带支架(3)的外侧边。
4.根据权利要求3所述的上料转运装置，其特征在于：所述输送带(4)为透明或半透明带，数量为一条或平行设置的多条，当多条带的情况下，每条输送带(4)同步驱动或独立驱动。
5.根据权利要求3所述的上料转运装置，其特征在于：所述物料有无检测单元包括设置在所述皮带输送单元中后端部两侧的两组对射传感器(6)，其中，上游的对射传感器检测物料是否到位，下游对射传感器检测物料是否越位以防止出界掉落。
6.根据权利要求3所述的上料转运装置，其特征在于：所述物料辅助定位影像单元包括定位支架(7)和定位相机(8)；所述定位支架(7)呈倒L型且设置在输送带(4)转运工位的侧边；所述定位相机(8)设置定位支架(7)的端部，且相机镜头朝下设置，相机视野覆盖输送带(4)的转运工位部分。
7.根据权利要求4所述的上料转运装置，其特征在于：所述物料辅助定位影像单元包括定位支架(7)、定位相机(8)和定位下光源(9)；所述定位支架(7)呈倒L型且设置在输送带(4)转运工位的侧边；所述定位相机(8)设置定位支架(7)的端部，且相机镜头朝下设置，相机视野覆盖输送带(4)的转运工位部分；所述定位下光源(9)设置在输送带(4)的转运工位下方，且光源投射方向朝上设置。
8.根据权利要求3所述的上料转运装置，其特征在于：所述转运单元包括转运机器人(10)、转运头(11)、真空组件(12)、二次扫码组件(13)和转运控制器(14)；所述转运机器人(10)设置在控制单元的机箱上并位于输送带(4)转运工位的下游外侧；所述转运头(11)设置在转运机器人(10)的末端；所述真空组件(12)向所述转运头(11)提供负压吸力，以便于拾取物流；所述二次扫码组件(13)设置在转运头(11)上，用于录入待转运物料的信息；所述转运控制器(14)与所述转运机器人(10)、转运头(11)、真空组件(12)、二次扫码组件(13)电讯连接，用于转运、拾取和二次录入信息。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述上料转运装置的上料转运方法，其特征在于，控制方法包括：
S1、待输送物料扫码，实现全物料信息首次录入；
S2、物料皮带输送，用于将物料沿输送带运送至转运工位；
S3、到料检测，用于检测物料是否到达转运工位及是否出界：若未到位，则继续传送物料；若已到位，则停止对应的输送带运行，进行下一步；若物料出界，则停止对应的输送带运行，发出警报并由人工干预进行输送带速度调试；
S4、物料转运，物料视觉定位并通过转运单元拾取物料转运到检测工位。
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