CN114602814A - 一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于机器人领域，提供了一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，包括底座以及固定安装在所述底座上的固定板，所述固定板上固定有传感器；所述底座上设置有承接板，所述承接板上开设有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑动块，所述滑槽内还固定有与所述滑动块固定连接的弹簧，所述滑动块上固定有卡板，所述底座上还设置有与所述承接板和所述滑动块连接的限位组件，所述固定板上设置有与所述限位组件和所述承接板连接的导向机构。所述固定板上设置有与所述导向机构和所述限位组件连接的单向传动机构，所述固定板上还设置有与所述导向机构连接的往复机构，所述导向机构通过所述单向传动机构驱动所述限位组件运动，所述底座上设置有输送组件。

Description

一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能，工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

分拣是将物品按品种、出入库先后顺序进行分门别类地堆放的作业，分拣是完善送货、支持送货的准备性工作，是不同配送企业在送货时竞争和提高自身经济效益的必然延伸，所以，也可以说分拣是送货向高级形式发展的必然要求。

目前很多物品在出入库前都需要进行分拣，以确保不会发生混乱，传统的分拣是通过人力进行分拣，这种方式效率低，且可能出现错误，因此提出一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置。

发明内容

本发明提供一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，旨在解决传统的分拣需要人工操作的问题。

本发明是这样实现的，一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，包括：

底座以及固定安装在所述底座上的固定板，所述固定板上固定有传感器；

所述底座上设置有承接板，所述承接板上开设有呈对称设置的滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑动块，所述滑槽内还固定有与所述滑动块固定连接的弹簧，所述滑动块上固定有卡板，所述底座上还设置有与所述承接板和所述滑动块连接的限位组件，所述固定板上设置有与所述限位组件和所述承接板连接的导向机构。

所述固定板上设置有与所述导向机构和所述限位组件连接的单向传动机构，所述固定板上还设置有与所述导向机构连接的往复机构，所述导向机构通过所述单向传动机构驱动所述限位组件运动，所述底座上设置有用于输送物品的输送组件。

更进一步地，所述限位组件包括转动安装在所述导向机构上的承接杆，所述承接杆上固定有凸轮，所述滑动块上固定有与所述凸轮抵接的限位轮，所述承接杆上套设有所述单向传动机构连接的皮带。

更进一步地，所述导向机构包括固定安装在所述固定板上的固定杆，所述固定杆上活动安装有二号套筒，所述二号套筒上固定有限位卡块，所述固定板上还设置有与所述往复机构和所述单向传动机构连接的从动组件，所述从动组件与所述承接板固定连接且转动安装有所述承接杆。

更进一步地，所述从动组件包括开设在所述固定板上的导轨、转动安装在所述固定板上且开设有通槽的转动板、活动安装在所述限位卡块上且固定有所述承接板的支撑杆，所述支撑杆上固定有与所述通槽和所述导轨卡合的限位块，所述支撑杆与所述承接杆转动连接且与所述单向传动机构连接。

更进一步地，所述单向传动机构包括转动安装在所述支撑杆上且固定有限位杆的转动杆、设置在所述固定板上且与所述转动杆连接的调节组件、固定安装在所述调节组件上的二号齿轮，所述限位卡块上固定有呈对称设置且与所述二号齿轮间歇啮合的二号齿条板，所述转动杆通过所述皮带与所述承接杆连接。

更进一步地，所述调节组件包括活动安装在所述转动杆上且开设有与所述限位杆卡合的限位槽的三号套筒，所述三号套筒上开设有与所述限位杆卡合的限位槽，所述三号套筒与所述二号齿轮固定连接，所述三号套筒上固定有活动板，所述固定板上固定有与所述活动板间歇抵接的上斜杆和下斜杆。

更进一步地，所述往复机构包括转动安装在所述固定板上且固定有凸起的转盘、固定安装在所述固定板上且呈对称设置的导向杆、活动安装在所述导向杆上的两组一号套筒，所述固定板上还设置有与所述一号套筒和所述转动板连接的齿合组件。

更进一步地，所述齿合组件包括固定安装在两组所述一号套筒之间且开设有与所述凸起卡合的槽的活动杆，所述活动杆上固定有一号齿条板，所述固定板上转动安装有与所述一号齿条板啮合的一号齿轮，所述一号齿轮与所述转动板同轴连接。

更进一步地，所述输送组件包括固定安装在所述底座上且呈对称设置的挡板，所述挡板之间转动安装有带轮，所述带轮上套设有传送带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于物品放置在输送组件上输送时，需要对其整理、分拣，以确保包裹不会出现混乱的问题，传感器可对包裹进行识别，并在识别到需要分拣的包裹时，释放信号至往复机构处，此时往复机构运动，并通过导向机构驱动卡板朝向包裹位置运动，同时，在单向传动机构和限位组件的作用下，使得卡板自动张开，并在运动至包裹位置时，自动将包裹夹持，被夹持的包裹将会自动输送至指定位置，所以可自动识别包裹，并对包裹进行分拣，使得分拣效率大大提高。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是图1中A处的结构放大示意图。

图3是本发明提供的第一角度的结构示意图。

图4是图3中B处的结构放大示意图。

图5是本发明提供的第二角度的结构示意图。

图6是本发明提供的限位组件、部分导向机构、部分单向传动机构的连接关系示意图。

图7是本发明提供的部分爆炸结构示意图。

图8是本发明提供的部分单向传动机构、支撑杆的爆炸结构示意图。

附图标记：

1、底座；2、挡板；3、传送带；4、固定板；5、导轨；6、转盘；7、活动杆；8、导向杆；9、一号套筒；10、一号齿条板；11、一号齿轮；12、转动板；13、支撑杆；14、限位块；15、固定杆；16、二号套筒；17、限位卡块；18、二号齿条板；19、转动杆；20、三号套筒；21、活动板；22、二号齿轮；23、下斜杆；24、上斜杆；25、皮带；26、凸轮；27、承接板；28、滑动块；29、卡板；30、弹簧；31、限位轮；32、传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

本发明提供一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，以解决传统的分拣需要人工操作的问题。

参见图1至图8，本发明实施例提供的一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，包括：

底座1以及固定安装在所述底座1上的固定板4，所述固定板4上固定有传感器32，其中，传感器32为视觉传感器，可自动识别需要分拣的包裹，此为现有技术的应用，本申请不做赘述。

所述底座1上设置有承接板27，所述承接板27上开设有呈对称设置的滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑动块28，所述滑槽内还固定有与所述滑动块28固定连接的弹簧30，所述滑动块28上固定有卡板29，所述底座1上还设置有与所述承接板27和所述滑动块28连接的限位组件，所述限位组件包括转动安装在所述导向机构上的承接杆，所述承接杆上固定有凸轮26，所述滑动块28上固定有与所述凸轮26抵接的限位轮31，所述承接杆通过皮带25与所述单向传动机构连接。

请参阅图1、图5-7，需要说明的是，初始状态下，凸轮26的长轴与限位轮31处于分离状态，弹簧30处于压缩状态，在弹簧30的作用下，两组滑动块28位于相互靠近位置的行程末端，当需要分拣包裹时，此时导向机构运动，并驱动承接板27朝向包裹位置运动，同时，在单向传动机构的作用下，通过皮带25驱动承接杆转动，并带动凸轮26转动，当凸轮26转动至与限位轮31抵接位置时，驱动限位轮31朝向相互远离的方向运动，并带动滑动块28在滑槽上滑动，从而带动卡板29运动，此时弹簧30被进一步压缩，当卡板29运动至与包裹同一水平面时，此时凸轮26刚好与限位轮31分离，弹簧30弹性释放，并驱动两组滑动块28朝向相互靠近的方向运动，并带动卡板29运动，在卡板29的作用下，将包裹固定。

所述固定板4上设置有与所述限位组件和所述承接板27连接的导向机构，所述导向机构包括固定安装在所述固定板4上的固定杆15，所述固定杆15上活动安装有二号套筒16，所述二号套筒16上固定有限位卡块17，所述固定板4上还设置有与所述往复机构和所述单向传动机构连接的从动组件，所述从动组件与所述承接板27固定连接且转动安装有所述承接杆，其中，所述从动组件包括开设在所述固定板4上的导轨5、转动安装在所述固定板4上且开设有通槽的转动板12、活动安装在所述限位卡块17上且与所述承接板27固定连接的支撑杆13，所述支撑杆13上固定有与所述通槽和所述导轨5卡合的限位块14，所述支撑杆13上转动安装有所述承接杆且与所述单向传动机构连接。

请参阅图1、图5-6、图8，进一步来说，导轨5可分为三段设置，第一段为第一竖槽，第二段为与之接通的直槽，第三段为与直槽接通的第二竖槽，初始状态下，限位块14位于第一竖槽朝向直槽方向的行程末端，当需要分拣时，此时往复机构运动，并带动转动板12转动，从而带动限位块14沿着第一竖槽方向运动，限位块14将会驱动支撑杆13朝向底座1方向运动，并带动承接板27和单向传动机构运动，当支撑杆13运动至最大行程处时，此时卡板29将包裹夹持住，在往复机构的作用下，驱动转动板12朝向相反的方向转动，并通过限位块14驱动支撑杆13运动，当限位块14运动至第一竖槽与直槽的连通处时，限位块14将会进入直槽内，使得支撑杆13沿着直槽的长度方向运动，并带动限位卡块17运动，从而带动二号套筒16沿着固定杆15的长度方向运动，在限位卡块17和二号套筒16的作用下，使得支撑杆13在运动时不会发生晃动，当限位块14运动至直槽与第二竖槽接通处时，在转动板12的作用下，使得限位块14进入第二竖槽内，当支撑杆13运动至一定位置时，在单向传动机构的作用下，驱动凸轮26转动，使得卡板29朝向相互远离的方向运动，以使包裹与卡板29分离。

所述固定板4上设置有与所述导向机构和所述限位组件连接的单向传动机构，所述单向传动机构包括转动安装在所述支撑杆13上且固定有限位杆的转动杆19、设置在所述固定板4上且与所述转动杆19连接的调节组件、固定安装在所述调节组件上的二号齿轮22，所述限位卡块17上固定有呈对称设置且与所述二号齿轮22间歇啮合的二号齿条板18，所述转动杆19通过所述皮带25与所述承接杆连接，其中，所述调节组件包括活动安装在所述转动杆19上且开设有与所述限位杆卡合的限位槽的三号套筒20，所述三号套筒20上固定有活动板21，所述固定板4上固定有与所述活动板21间歇抵接的上斜杆24和下斜杆23，所述三号套筒20与所述二号齿轮22固定连接。

请参阅图2、图5-6、图8，再进一步来说，二号齿条板18为对称错位设置，二号齿轮22在不同位置时，可分别与两组二号齿条板18啮合，初始状态下，限位块14位于第一竖槽朝向直槽方向的最大行程处，此时上斜杆24与活动板21抵接，并在上斜杆24的作用下，使得二号齿轮22与其中一组二号齿条板18啮合，当支撑杆13运动时，带动转动杆19运动，并带动三号套筒20和二号齿轮22以及活动板21运动，当二号齿轮22运动至与二号齿条板18啮合位置时，在二号齿条板18的作用下，驱动二号齿轮22转动，并带动三号套筒20转动，在限位杆和限位槽的作用下，使得转动杆19转动，从而通过皮带25驱动承接杆转动，并带动凸轮26转动，当二号齿轮22与二号齿条板18分离时，此时活动板21与下斜杆23抵接，并在下斜杆23的作用下，驱动活动板21运动，从而带动二号齿轮22运动至与另一个二号齿条板18啮合位置，凸轮26刚好转动至与限位轮31分离位置，且转动角度为九十度，并在卡板29的作用下，将包裹夹持住，支撑杆13运动至最大行程处，支撑杆13朝向远离底座1方向运动，并带动二号齿轮22运动至与另一个二号齿条板18啮合位置，在二号齿条板18的作用下，使得二号齿轮22转动，且转动方向不变，从而驱动凸轮26再次转动九十度，当限位块14运动至第一竖槽与直槽接通处时，在上斜杆24的作用下，使得二号齿轮22回到初始位置，重复上述步骤，从而实现对包裹的自动夹持。

所述固定板4上还设置有与所述导向机构连接的往复机构，所述导向机构通过所述单向传动机构驱动所述限位组件运动，所述往复机构包括转动安装在所述固定板4上且固定有凸起的转盘6、固定安装在所述固定板4上且呈对称设置的导向杆8、活动安装在所述导向杆8上的一号套筒9，所述固定板4上还设置有与所述一号套筒9和所述转动板12连接的齿合组件，其中，所述齿合组件包括固定安装在所述一号套筒9之间且开设有与所述凸起卡合的槽的活动杆7，所述活动杆7上固定有一号齿条板10，所述固定板4上转动安装有与所述一号齿条板10啮合的一号齿轮11，所述一号齿轮11与所述转动板12同轴连接。

请参阅图3-4，再进一步来说，当转盘6转动时，通过凸起带动活动杆7运动，并带动一号套筒9在导向杆8上往复运动，在一号套筒9和导向杆8的作用下，使得活动杆7沿着导向杆8的长度方向运动，从而带动一号齿条板10往复运动，一号齿条板10与一号齿轮11啮合，从而驱动一号齿轮11往复转动，使得转动板12往复转动，其中，可在固定板4上安装电机，并使电机输出轴与转盘6转轴连接，从而驱动转盘6转动。

所述底座1上设置有用于输送物品的输送组件，所述输送组件包括固定安装在所述底座1上且呈对称设置的挡板2，所述挡板2之间转动安装有带轮，所述带轮上套设有传送带3。

请参阅图1、图3、图5，最后来说，挡板2对称设置在底座1两侧，且为相互对称，带轮设置有四组，且为两两对称设置，初始状态下，将包裹放置在位于传感器32下方的传送带3上，当传感器32检测到包裹需要分拣时，卡板29将会将包裹夹持住，并输送至另一传送带3上，由于卡板29在运动到一定位置时，凸轮26的长轴将会与限位轮31抵接，并驱动卡板29相互远离，使得包裹落入传送带3上，在传送带3的作用下，驱动包裹继续前进，从而防止卡板29再次将分拣后的包裹夹持住。

以本申请记载的所有特征结合的实施例为例在使用时，将包裹放置在位于传感器32下方的传送带3上，当传感器32检测到包裹需要分拣时，转盘6转动，通过凸起带动活动杆7运动，并带动一号套筒9在导向杆8上往复运动，在一号套筒9和导向杆8的作用下，使得活动杆7沿着导向杆8的长度方向运动，从而带动一号齿条板10往复运动，一号齿条板10与一号齿轮11啮合，从而驱动一号齿轮11往复转动，使得转动板12往复转动，当转动板12转动时，带动限位块14在导轨5上滑动，导轨5可分为三段设置，第一段为第一竖槽，第二段为与之接通的直槽，第三段为与直槽接通的第二竖槽，初始状态下，限位块14位于第一竖槽朝向直槽方向的行程末端，限位块14将会驱动支撑杆13朝向底座1方向运动，并带动承接板27和转动杆19运动，从而带动二号齿轮22运动，当二号齿轮22运动至与二号齿条板18啮合位置时，在二号齿条板18的作用下，驱动二号齿轮22转动，并带动三号套筒20转动，在限位杆和限位槽的作用下，使得转动杆19转动，从而通过皮带25驱动承接杆转动，并带动凸轮26转动，当凸轮26的长轴运动至与限位轮31抵接位置时，驱动限位轮31朝向相互远离的方向运动，并带动滑动块28在滑槽上滑动，从而带动卡板29运动，此时弹簧30被进一步压缩，当卡板29运动至与包裹同一水平面时，此时凸轮26刚好与限位轮31分离，弹簧30弹性释放，并驱动两组滑动块28朝向相互靠近的方向运动，并带动卡板29运动，在卡板29的作用下，将包裹固定，同时，凸轮26与限位轮31分离时，活动板21与下斜杆23抵接，并在下斜杆23的作用下，驱动活动板21运动，从而带动二号齿轮22运动至与另一个二号齿条板18啮合位置，此时转动板12反向转动，并驱动限位块14朝向反方向运动，当限位块14运动至第一竖槽与直槽接通处时，在上斜杆24的作用下，使得二号齿轮22回到初始位置，此时限位块14将会进入直槽内，使得支撑杆13沿着直槽的长度方向运动，并带动限位卡块17运动，从而带动二号套筒16沿着固定杆15的长度方向运动，在限位卡块17和二号套筒16的作用下，使得支撑杆13在运动时不会发生晃动，当限位块14运动至直槽与第二竖槽接通处时，在转动板12的作用下，使得限位块14进入第二竖槽内，当支撑杆13运动至一定位置时，二号齿轮22与二号齿条板18再次啮合，并驱动凸轮26再次与限位轮31抵接，使得卡板29朝向相互远离的方向运动，使得包裹与卡板29分离并落入传送带3上，在传送带3的作用下，将包裹输送至所需位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置,其特征在于，包括：

底座(1)以及固定安装在所述底座(1)上的固定板(4)，所述固定板(4)上固定有传感器(32)；

所述底座(1)上设置有承接板(27)，所述承接板(27)上开设有呈对称设置的滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑动块(28)，所述滑槽内还固定有与所述滑动块(28)固定连接的弹簧(30)，所述滑动块(28)上固定有卡板(29)，所述底座(1)上还设置有与所述承接板(27)和所述滑动块(28)连接的限位组件，所述固定板(4)上设置有与所述限位组件和所述承接板(27)连接的导向机构；

所述固定板(4)上设置有与所述导向机构和所述限位组件连接的单向传动机构，所述固定板(4)上还设置有与所述导向机构连接的往复机构，所述导向机构通过所述单向传动机构驱动所述限位组件运动，所述底座(1)上设置有用于输送物品的输送组件。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述限位组件包括转动安装在所述导向机构上的承接杆，所述承接杆上固定有凸轮(26)，所述滑动块(28)上固定有与所述凸轮(26)抵接的限位轮(31)，所述承接杆上套设有与所述单向传动机构连接的皮带(25)。

3.如权利要求1所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述导向机构包括固定安装在所述固定板(4)上的固定杆(15)，所述固定杆(15)上活动安装有二号套筒(16)，所述二号套筒(16)上固定有限位卡块(17)，所述固定板(4)上还设置有与所述往复机构和所述单向传动机构连接的从动组件，所述从动组件与所述承接板(27)固定连接且转动安装有所述承接杆。

4.如权利要求3所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述从动组件包括开设在所述固定板(4)上的导轨(5)、转动安装在所述固定板(4)上且开设有通槽的转动板(12)、活动安装在所述限位卡块(17)上且与所述承接板(27)固定连接，所述支撑杆(13)上固定有与所述通槽和所述导轨(5)卡合的限位块(14)，所述支撑杆(13)与所述承接杆转动连接且与所述单向传动机构连接。

5.如权利要求4所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述单向传动机构包括转动安装在所述支撑杆(13)上且固定有限位杆的转动杆(19)、设置在所述固定板(4)上且与所述转动杆(19)连接的调节组件、固定安装在所述调节组件上的二号齿轮(22)，所述限位卡块(17)上固定有呈对称设置且与所述二号齿轮(22)间歇啮合的二号齿条板(18)，所述转动杆(19)通过所述皮带(25)与所述承接杆连接。

6.如权利要求5所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述调节组件包括活动安装在所述转动杆(19)上三号套筒(20)，所述三号套筒(20)上开设有与所述限位杆卡合的限位槽，所述三号套筒(20)与所述二号齿轮(22)固定连接；

所述三号套筒(20)上固定有活动板(21)，所述固定板(4)上固定有与所述活动板(21)间歇抵接的上斜杆(24)和下斜杆(23)。

7.如权利要求4所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述往复机构包括转动安装在所述固定板(4)上且固定有凸起的转盘(6)、固定安装在所述固定板(4)上且呈对称设置的导向杆(8)、活动安装在所述导向杆(8)上的两组一号套筒(9)，所述固定板(4)上还设置有与所述一号套筒(9)和所述转动板(12)连接的齿合组件。

8.如权利要求7所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述齿合组件包括固定安装在两组所述一号套筒(9)之间且开设有与所述凸起卡合的槽的活动杆(7)，所述活动杆(7)上固定有一号齿条板(10)，所述固定板(4)上转动安装有与所述一号齿条板(10)啮合的一号齿轮(11)，所述一号齿轮(11)与所述转动板(12)同轴连接。

9.如权利要求1所述的基于机器视觉的工业机器人分拣装置，其特征在于，所述输送组件包括固定安装在所述底座(1)上且呈对称设置的挡板(2)，所述挡板(2)之间转动安装有带轮，所述带轮上套设有传送带(3)。

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