CN116986306A - 一种自动化产线物料搬运控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物料自动搬运技术领域，具体公开了一种自动化产线物料搬运控制系统，包括机架，沿着机架的长度方向等间距设置有检测架、调位架、至少一组搬运架；述检测架设置在机架用于上料的一端，在检测架的下部设置图像捕捉摄像头，所述图像捕捉摄像头处于输送带中间位置的正上方，用于采集物料的图像；所述调位架整体呈倒U型结构，横跨在机架的上方；在调位架的内侧设置有移动座；所述移动座下部安装有调节座，所述调节座可通过下部的真空吸头吸附物料；所述搬运架安装有搬运座；所述搬运座侧面呈圆周阵列设置有若干根延展臂，在延展臂的下侧安装有可沿着延展臂长度方向的夹座；若干组所述夹座配合夹取物料。
Description
技术领域
本发明涉及物料自动搬运技术领域，具体为一种自动化产线物料搬运控制系统。
背景技术
自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统，简称自动线。采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。自动生产线在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动生产线不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
在自动生产线中，传送系统是一个重要的组成部分。现有技术中自动化设备物料搬运机械手在进行物料搬运的过程中，物料自身随着输送带移动，机械手对运动中的物料搬运，难以把控抓取的角度，存在抓取不稳、抓取失败的情况；同时，物料在输送带上输送，其自身位置、上料后摆放的姿态存在偏差，进行抓取时还需要考虑到物料的状态，也给抓取增加了难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化产线物料搬运控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化产线物料搬运控制系统，包括机架，所述机架整体设置为条形结构，在机架中设置有设置有用于输送物料的输送带，所述机架下部成对设置有支撑腿，在支撑腿之间设置有第一连杆；
沿着机架的长度方向等间距设置有检测架、调位架、至少一组搬运架；
其中，所述检测架设置在机架用于上料的一端，在检测架的下部设置图像捕捉摄像头，所述图像捕捉摄像头处于输送带中间位置的正上方，用于采集物料的图像；
所述调位架整体呈倒U型结构，横跨在机架的上方；在调位架的内侧设置有可沿着机架宽度方向移动的移动座；所述移动座下部安装有可升降、旋转的调节座，所述调节座可通过下部的真空吸头吸附物料；
所述搬运架一端固定在升降台上，所述升降台安装在转动台中，并可沿着竖直方向移动；所述转动台安装在底座上，并可绕着自身中轴线方向转动；所述搬运架另一端安装有可沿着竖直方向移动的搬运座；
所述搬运座侧面呈圆周阵列设置有若干根延展臂，在延展臂的下侧安装有可沿着延展臂长度方向的夹座；若干组所述夹座配合夹取物料。
优选的，所述检测架包括第一水平段、第一竖直段以及第一倾斜段，其中第一水平段、第一竖直段通过第一倾斜段相连；所述第一水平段设置在输送带的上部，图像捕捉摄像头安装在第一水平段的下方；所述第一竖直段底端设置有固定座，所述固定座安装在侧板上；所述机架上设置有与第一水平段对齐的参照板，且在参照板中内嵌有与图像捕捉摄像头配套的图像捕捉探头。
优选的，所述侧板一端贴合固定在机架上，另一端的下部设置有辅助腿；所述辅助腿相互之间通过第二连杆相连，辅助腿与侧板之间设置有三角状的第二加强板。
优选的，所述调位架中并排设置有若干根与机架宽度方向平行的限位杆，在调位架内壁的顶部吊装有与限位杆平行的齿带；所述移动座通过限位孔套在限位杆上，且在移动座顶部镶嵌有与齿带啮合的驱动齿轮；所述驱动齿轮由第一伺服电机驱动；所述调位架的两端固定在支撑板上，所述支撑板对称设置在机架的两侧；所述支撑板的下侧设置有若干块三角状的第一加强板。
优选的，所述移动座下方设置有换向台，在换向台内部通过换向电机安装有伸缩套筒，所述伸缩套筒中通过气缸连接有伸缩杆，所述调节座上部的中间位置与伸缩杆相连。
优选的，所述搬运架由第二水平段、第二竖直段以及第二倾斜段组成，其中第二水平段、第二竖直段通过第二倾斜段相连，搬运座处于第二水平段的下方，第二竖直段竖直安装在升降台上；所述转动台内部通过液压杆与升降台相连，并带动升降台在竖直方向移动；所述底座内部设置有转动电机，所述转动台的底部与转动电机的输出端相连；所述底座两侧对称设置有安装块，安装块上设置有通孔用于与螺栓相连；在机架上设置有监控探头。
优选的，所述搬运架的下部设置有升降套筒以及导向套筒，在搬运座的上部设置有升降杆以及导向杆，所述升降杆、导向杆分别对应插接在升降套筒、导向套筒中；所述升降套筒中设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端与升降杆相连；所述导向套筒以升降套筒为中心呈环形阵列分布。
优选的，所述延展臂下部设置有滑槽，所述夹座上部设置有滑杆，所述滑杆的一端设置在滑槽中；所述滑槽中设置有丝杆，所述丝杆配合从滑杆顶端的丝孔内穿过；所述丝杆由第二伺服电机驱动。
优选的，所述夹座朝向搬运座中心的一侧表面设置有夹板，在夹板上设置有缓冲垫。
优选的，还包括控制单元、执行单元；
所述图像捕捉摄像头、图像捕捉探头在同一时刻捕捉物料的图像，并将图像以及捕捉时刻反馈至控制单元中；所述控制单元通过大数据三维建模系统构建物料的三维立体标准模型，直接提取出物料的尺寸信息，并通过尺寸信息获取物料的姿态信息；
其中，所述尺寸信息包括物料的厚度以及物料俯视面各条边的边长，所述姿态信息包括物料与输送带中间面的倾角、物料与输送带中间面的偏移距离；
所述物料与输送带中间面的倾角的获取过程为：
所述图像捕捉摄像头捕捉的画面中还包括参照板，建模时同步对参照板进行建模，将物料与参照板处于一个模型中，将离参照板最近的一个面与参照板之间的夹角记为物料与输送带中间面的倾角；
所述物料与输送带中间面的偏移距离的获取过程为：
提取出物料模型的中轴线，并获取中轴线到参照板之间的距离，记为，输送带中间面与参照板之间的距离为固定值，记为/>；则物料与输送带中间面的偏移距离为：；
所述控制单元生成调位策略以及搬运策略，并将调位策略、搬运策略发送至执行单元，执行单元分别根据调位策略、搬运策略生成调位指令、搬运指令；
所述调位指令的具体实现过程如下：
基于物料与输送带中间面的偏移距离，通过控制第一伺服电机带动驱动齿轮转动，与齿带啮合，使移动座偏移/>的距离；基于物料与输送带中间面的倾角/>，通过控制换向电机带动伸缩套筒旋转/>的角度；基于物料的厚度，通过控制气缸带动伸缩杆升长的距离；其中/>为真空吸头与输送带之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；
在时刻启动真空吸头吸住物料，/>为物料移动到调位架的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头步骤物料的时刻，/>为输送带从检测架移动到调位架的时间；对移动座、伸缩套筒复位后松开真空吸头，再对伸缩杆进行复位，完成一组物料的调位作业；
所述调位指令的具体实现过程如下：
基于物料的厚度，通过控制电动推杆带动升降杆下降的距离，其中/>为夹座中间位置与输送带之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；基于物料俯视面各条边的边长，通过控制第二伺服电机带动丝杆与滑杆啮合，使夹座移动/>，其中/>为夹座到搬运座中轴线之间的距离，/>为物料中轴线到各边之间的长度；
在时刻启动电动推杆使升降杆下移，下移到位后再启动第二伺服电机带动夹座夹取物料；/>为物料移动到搬运架的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头步骤物料的时刻，/>为输送带从检测架移动到搬运架的时间；
夹取物料后，控制底座内部的转动电机带动转动台转动搬运角度，搬运角度/>由工作人员进行设置，根据收集物料的流水线或收集框决定；控制液压杆带动升降台下降搬运高度/>，搬运高度/>由工作人员进行设置，根据收集物料的流水线或收集框决定；之后松开夹座，物料落在物料的流水线或收集框中，之后复位转动台、升降台、夹座、升降杆，完成一组物料的搬运工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是；
本发明通过提供将检测架、调位架、搬运架三者之间的间距设置为相同的距离，通过对输送带的工作进行管控，输送带能够同时将不同的物料带动至上述三种结构的下方并暂停输送带，从而在静置状态下对物料进行调位、搬运工作，输送带呈周期性进行工作；
通过设置调位架，调位架能够调整物料在输送带的摆放姿态以及位置，通过调位架将物料摆放的更容易被搬运架抓取；
通过设置搬运架，能够抓取物料后进行移动，将物料从输送带上搬运走，与另外的流水线配合或者收集框配合使用，完成物料的转运过程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明的调位架结构示意图；
图4为本发明的搬运架结构示意图；
图5为本发明的工作示意图；
图6为本发明的姿态信息获取过程示意图；
图中标号：1、机架；11、输送带；12、支撑腿；13、第一连杆；14、参照板；15、支撑板；2、检测架；21、图像捕捉摄像头；22、固定座；23、侧板；24、辅助腿；25、第二连杆；26、第二加强板；3、调位架；31、齿带；32、限位杆；4、搬运架；41、升降台；42、转动台；43、底座；44、安装块；45、升降套筒；46、导向套筒；5、搬运座；51、延展臂；52、夹座；53、夹板；54、缓冲垫；55、滑槽；56、滑杆；57、升降杆；58、导向杆；6、调节座；61、移动座；62、真空吸头；63、换向台；64、伸缩套筒；65、伸缩杆；66、驱动齿轮；7、监控探头。
实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参阅图1~6，一种自动化产线物料搬运控制系统，包括条形的机架1，以及设置在机架1旁侧且呈等间距布置的检测架2、调位架3、搬运架4；在机架1中设置有设置有用于输送物料的输送带11，机架1下部成对设置有支撑腿12，在支撑腿12之间设置有第一连杆13，在机架1上设置有监控探头7。
检测架2设置在机架1用于上料的一端，检测架2包括第一水平段、第一竖直段以及第一倾斜段，其中第一水平段、第一竖直段通过第一倾斜段相连；第一水平段设置在输送带11的上部，图像捕捉摄像头21安装在第一水平段的下方；第一竖直段底端设置有固定座22，固定座22安装在侧板23上；侧板23一端贴合固定在机架1上，另一端的下部设置有辅助腿24；辅助腿24相互之间通过第二连杆25相连，辅助腿24与侧板23之间设置有三角状的第二加强板26。
机架1上设置有与第一水平段对齐的参照板14，且在参照板14中内嵌有与图像捕捉摄像头21配套的图像捕捉探头，图像捕捉摄像头21处于输送带11中间位置的正上方，与图像捕捉探头一起用于采集物料的图像。
调位架3整体呈倒U型结构，横跨在机架1的上方；调位架3中并排设置有若干根与机架1宽度方向平行的限位杆32，在调位架3内壁的顶部吊装有与限位杆32平行的齿带31；移动座61通过限位孔套在限位杆32上，且在移动座61顶部镶嵌有与齿带31啮合的驱动齿轮66，驱动齿轮66由第一伺服电机驱动；调位架3的两端固定在支撑板15上，支撑板15对称设置在机架1的两侧；支撑板15的下侧设置有若干块三角状的第一加强板。移动座61下方设置有换向台63，在换向台63内部通过换向电机安装有伸缩套筒64，所述伸缩套筒64中通过气缸连接有伸缩杆65，调节座6上部的中间位置与伸缩杆65相连，调节座6处于输送带11中间面的正上方。
搬运架4由第二水平段、第二竖直段以及第二倾斜段组成，其中第二水平段、第二竖直段通过第二倾斜段相连，搬运座5处于第二水平段的下方，且搬运座5处于输送带11中间面的正上方，第二竖直段竖直安装在升降台41上；转动台42内部通过液压杆与升降台41相连，并带动升降台41在竖直方向移动；底座43内部设置有转动电机，所述转动台42的底部与转动电机的输出端相连；底座43两侧对称设置有安装块44，安装块44上设置有通孔用于与螺栓相连；
搬运架4的下部设置有升降套筒45以及导向套筒46，在搬运座5的上部设置有升降杆57以及导向杆58，升降杆57、导向杆58分别对应插接在升降套筒45、导向套筒46中；升降套筒45中设置有电动推杆，电动推杆的输出端与升降杆57相连；导向套筒46以升降套筒45为中心呈环形阵列分布。
搬运座5侧面呈圆周阵列设置有若干根延展臂51，在延展臂51的下侧安装有可沿着延展臂51长度方向的夹座52；若干组所述夹座52配合夹取物料。
延展臂51下部设置有滑槽55，夹座52上部设置有滑杆56，滑杆56的一端设置在滑槽55中；滑槽55中设置有丝杆，丝杆配合从滑杆56顶端的丝孔内穿过；丝杆由第二伺服电机驱动。夹座52朝向搬运座5中心的一侧表面设置有夹板53，在夹板53上设置有缓冲垫54。
还包括控制单元、执行单元；
图像捕捉摄像头21、图像捕捉探头在同一时刻捕捉物料的图像，并将图像以及捕捉时刻反馈至控制单元中；控制单元通过大数据三维建模系统构建物料的三维立体标准模型，直接提取出物料的尺寸信息，并通过尺寸信息获取物料的姿态信息；
上述大数据三维建模系统如rimble SketchUp与Rhino 3D等，其广泛用于产品设计、工业设计等领域。使用大数据三维建模系统构建物料的三维立体标准模型，对物料的形状尺寸通过可视化技术来呈现，提取物料对应的基本参数信息。
上述的尺寸信息包括物料的厚度以及物料俯视面各条边的边长，姿态信息包括物料与输送带11中间面的倾角、物料与输送带11中间面的偏移距离；
本实施例中，物料的形状为方形，对应的延展臂51设置有四根，呈“十”字型布置。
请参阅图6，以对姿态信息获取过程进一步的说明：
物料与输送带11中间面的倾角的获取过程为：
图像捕捉摄像头21捕捉的画面中还包括参照板14，建模时同步对参照板14进行建模，将物料与参照板14处于一个模型中，将离参照板14最近的一个面与参照板14之间的夹角记为物料与输送带11中间面的倾角；
物料与输送带11中间面的偏移距离的获取过程为：
提取出物料模型的中轴线，并获取中轴线到参照板14之间的距离，记为，输送带11中间面与参照板14之间的距离为固定值，记为/>；则物料与输送带11中间面的偏移距离为：/>；
上述的可能为负数，当物料模型的中轴线处于输送带11中间面远离参照板14的一侧时，此时/>，/>即为负数；/>的正负代表移动的方向。
控制单元生成调位策略以及搬运策略，并将调位策略、搬运策略发送至执行单元，执行单元分别根据调位策略、搬运策略生成调位指令、搬运指令；
调位指令的具体实现过程如下：
基于物料与输送带11中间面的偏移距离，通过控制第一伺服电机带动驱动齿轮66转动，与齿带31啮合，使移动座61偏移/>的距离；基于物料与输送带11中间面的倾角/>，通过控制换向电机带动伸缩套筒64旋转/>的角度；基于物料的厚度，通过控制气缸带动伸缩杆65升长/>的距离；其中/>为真空吸头62与输送带11之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；
在时刻启动真空吸头62吸住物料，/>为物料移动到调位架3的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头21步骤物料的时刻，/>为输送带11从检测架2移动到调位架3的时间，由工作人进行设定；对移动座61、伸缩套筒64复位后松开真空吸头62，再对伸缩杆65进行复位，完成一组物料的调位作业；
在本方案中，检测架2、调位架3、搬运架4三者的距离是相同的，对输送带11的工作模式进行设定，设定其从检测架2启动后移动至调位架3暂时的时间；当某个物料从检测架2移动到调位架3后，上一个物料在调位架3调整后也被输送到下一个搬运架4了，进行搬运的工作。
调位指令的具体实现过程如下：
基于物料的厚度，通过控制电动推杆带动升降杆57下降的距离，其中/>为夹座52中间位置与输送带11之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；基于物料俯视面各条边的边长，通过控制第二伺服电机带动丝杆与滑杆56啮合，使夹座52移动/>，其中/>为夹座52到搬运座5中轴线之间的距离，/>为物料中轴线到各边之间的长度；
在时刻启动电动推杆使升降杆57下移，下移到位后再启动第二伺服电机带动夹座52夹取物料；/>为物料移动到搬运架4的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头21步骤物料的时刻，/>为输送带11从检测架2移动到搬运架4的时间，由工作人进行设定；
就输送带11而言，其工作是具有周期性的，可以分为两个阶段，一个是运动阶段，每次运动阶段运动的距离能够将物料从检测架2搬运到调位架3同时也将物料从调位架3搬运到搬运架4；另一个阶段是暂停阶段，该段时间用于调位架3、搬运架4进行调位或者搬运的工作。
在本实施例中，搬运架4设置一组，在搬运架4左边与其对齐的地方设置收集框。
故而在夹取物料后，控制底座43内部的转动电机带动转动台42转动搬运角度，搬运角度/>由工作人员进行设置，在本实施例中即向左旋转90°，根据收集物料的流水线或收集框决定；控制液压杆带动升降台41下降搬运高度/>，搬运高度/>由工作人员进行设置，根据收集物料的流水线或收集框决定；之后松开夹座52，物料落在物料的流水线或收集框中，之后复位转动台42、升降台41、夹座52、升降杆57，完成一组物料的搬运工作。
实施例二：考虑到搬运架4从搬运抓取物品，到搬运到对应位置，再复位这个过程所需要的时间较长，本实施例在实施例一的基础上增加了一条搬运架4，以提高设备的搬运效率。两组搬运架4采取交替式工作的方式，且将两组搬运架4设置分别设置在机架1的两侧，并且检测架2、调位架3、搬运架4、搬运架4之间的距离是要满足两组搬运架4旋转时避免发生碰撞的问题。
实施例三：本实施例在实施例二的基础上，进一步增加搬运架4的数量，采取依次工作的模式，进一步的提高工作效率。
实施例四：本实施例在实施例二的基础上，在任意一个搬运架4的两侧设置了流水线或者收集框（如图5所示），通过控制向左或者向右旋转来将物料可选择的搬运到流水线或者收集框中。
实施例五：本实施例在实施例二的基础上，将搬运架4侧面的流水线设置为应用了本发明方案的流水线；这样在搬运后的流水线上也能够进行调位、搬运工作。上述流水线可以重复的嵌套延伸下去，实现了物料多级的搬运工作，能够针对工厂内地形复杂的情况进行重复式的搬运。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种自动化产线物料搬运控制系统，包括机架（1），所述机架（1）整体设置为条形结构，在机架（1）中设置有设置有用于输送物料的输送带（11），所述机架（1）下部成对设置有支撑腿（12），在支撑腿（12）之间设置有第一连杆（13）；
其特征在于：沿着机架（1）的长度方向等间距设置有检测架（2）、调位架（3）、至少一组搬运架（4）；
其中，所述检测架（2）设置在机架（1）用于上料的一端，在检测架（2）的下部设置图像捕捉摄像头（21），所述图像捕捉摄像头（21）处于输送带（11）中间位置的正上方，用于采集物料的图像；
所述调位架（3）整体呈倒U型结构，横跨在机架（1）的上方；在调位架（3）的内侧设置有可沿着机架（1）宽度方向移动的移动座（61）；所述移动座（61）下部安装有可升降、旋转的调节座（6），所述调节座（6）可通过下部的真空吸头（62）吸附物料；
所述搬运架（4）一端固定在升降台（41）上，所述升降台（41）安装在转动台（42）中，并可沿着竖直方向移动；所述转动台（42）安装在底座（43）上，并可绕着自身中轴线方向转动；所述搬运架（4）另一端安装有可沿着竖直方向移动的搬运座（5）；
所述搬运座（5）侧面呈圆周阵列设置有若干根延展臂（51），在延展臂（51）的下侧安装有可沿着延展臂（51）长度方向的夹座（52）；若干组所述夹座（52）配合夹取物料。
2.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述检测架（2）包括第一水平段、第一竖直段以及第一倾斜段，其中第一水平段、第一竖直段通过第一倾斜段相连；所述第一水平段设置在输送带（11）的上部，图像捕捉摄像头（21）安装在第一水平段的下方；所述第一竖直段底端设置有固定座（22），所述固定座（22）安装在侧板（23）上；所述机架（1）上设置有与第一水平段对齐的参照板（14），且在参照板（14）中内嵌有与图像捕捉摄像头（21）配套的图像捕捉探头。
3.根据权利要求2所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述侧板（23）一端贴合固定在机架（1）上，另一端的下部设置有辅助腿（24）；所述辅助腿（24）相互之间通过第二连杆（25）相连，辅助腿（24）与侧板（23）之间设置有三角状的第二加强板（26）。
4.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述调位架（3）中并排设置有若干根与机架（1）宽度方向平行的限位杆（32），在调位架（3）内壁的顶部吊装有与限位杆（32）平行的齿带（31）；所述移动座（61）通过限位孔套在限位杆（32）上，且在移动座（61）顶部镶嵌有与齿带（31）啮合的驱动齿轮（66）；所述驱动齿轮（66）由第一伺服电机驱动；所述调位架（3）的两端固定在支撑板（15）上，所述支撑板（15）对称设置在机架（1）的两侧；所述支撑板（15）的下侧设置有若干块三角状的第一加强板。
5.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述移动座（61）下方设置有换向台（63），在换向台（63）内部通过换向电机安装有伸缩套筒（64），所述伸缩套筒（64）中通过气缸连接有伸缩杆（65），所述调节座（6）上部的中间位置与伸缩杆（65）相连。
6.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述搬运架（4）由第二水平段、第二竖直段以及第二倾斜段组成，其中第二水平段、第二竖直段通过第二倾斜段相连，搬运座（5）处于第二水平段的下方，第二竖直段竖直安装在升降台（41）上；所述转动台（42）内部通过液压杆与升降台（41）相连，并带动升降台（41）在竖直方向移动；所述底座（43）内部设置有转动电机，所述转动台（42）的底部与转动电机的输出端相连；所述底座（43）两侧对称设置有安装块（44），安装块（44）上设置有通孔用于与螺栓相连；在机架（1）上设置有监控探头（7）。
7.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述搬运架（4）的下部设置有升降套筒（45）以及导向套筒（46），在搬运座（5）的上部设置有升降杆（57）以及导向杆（58），所述升降杆（57）、导向杆（58）分别对应插接在升降套筒（45）、导向套筒（46）中；所述升降套筒（45）中设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端与升降杆（57）相连；所述导向套筒（46）以升降套筒（45）为中心呈环形阵列分布。
8.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述延展臂（51）下部设置有滑槽（55），所述夹座（52）上部设置有滑杆（56），所述滑杆（56）的一端设置在滑槽（55）中；所述滑槽（55）中设置有丝杆，所述丝杆配合从滑杆（56）顶端的丝孔内穿过；所述丝杆由第二伺服电机驱动。
9.根据权利要求1所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：所述夹座（52）朝向搬运座（5）中心的一侧表面设置有夹板（53），在夹板（53）上设置有缓冲垫（54）。
10.根据权利要求1~9任一所述的一种自动化产线物料搬运控制系统，其特征在于：还包括控制单元、执行单元；
所述图像捕捉摄像头（21）、图像捕捉探头在同一时刻捕捉物料的图像，并将图像以及捕捉时刻反馈至控制单元中；所述控制单元通过大数据三维建模系统构建物料的三维立体标准模型，直接提取出物料的尺寸信息，并通过尺寸信息获取物料的姿态信息；
其中，所述尺寸信息包括物料的厚度以及物料俯视面各条边的边长，所述姿态信息包括物料与输送带（11）中间面的倾角、物料与输送带（11）中间面的偏移距离；
所述物料与输送带（11）中间面的倾角的获取过程为：
所述图像捕捉摄像头（21）捕捉的画面中还包括参照板（14），建模时同步对参照板（14）进行建模，将物料与参照板（14）处于一个模型中，将离参照板（14）最近的一个面与参照板（14）之间的夹角记为物料与输送带（11）中间面的倾角；
所述物料与输送带（11）中间面的偏移距离的获取过程为：
提取出物料模型的中轴线，并获取中轴线到参照板（14）之间的距离，记为，输送带（11）中间面与参照板（14）之间的距离为固定值，记为/>；则物料与输送带（11）中间面的偏移距离为：/>；
所述控制单元生成调位策略以及搬运策略，并将调位策略、搬运策略发送至执行单元，执行单元分别根据调位策略、搬运策略生成调位指令、搬运指令；
所述调位指令的具体实现过程如下：
基于物料与输送带（11）中间面的偏移距离，通过控制第一伺服电机带动驱动齿轮（66）转动，与齿带（31）啮合，使移动座（61）偏移/>的距离；基于物料与输送带（11）中间面的倾角/>，通过控制换向电机带动伸缩套筒（64）旋转/>的角度；基于物料的厚度，通过控制气缸带动伸缩杆（65）升长/>的距离；其中/>为真空吸头（62）与输送带（11）之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；
在时刻启动真空吸头（62）吸住物料，/>为物料移动到调位架（3）的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头（21）步骤物料的时刻，/>为输送带（11）从检测架（2）移动到调位架（3）的时间，由工作人员进行设定；对移动座（61）、伸缩套筒（64）复位后松开真空吸头（62），再对伸缩杆（65）进行复位，完成一组物料的调位作业；
所述调位指令的具体实现过程如下：
基于物料的厚度，通过控制电动推杆带动升降杆（57）下降的距离，其中/>为夹座（52）中间位置与输送带（11）之间的高度值，/>为物料尺寸信息中物料的厚度值；基于物料俯视面各条边的边长，通过控制第二伺服电机带动丝杆与滑杆（56）啮合，使夹座（52）移动/>，其中/>为夹座（52）到搬运座（5）中轴线之间的距离，/>为物料中轴线到各边之间的长度；
在时刻启动电动推杆使升降杆（57）下移，下移到位后再启动第二伺服电机带动夹座（52）夹取物料；/>为物料移动到搬运架（4）的时刻，具体计算公式为：/>，其中/>为图像捕捉摄像头（21）步骤物料的时刻，/>为输送带（11）从检测架（2）移动到搬运架（4）的时间，由工作人员进行设定；
夹取物料后，控制底座（43）内部的转动电机带动转动台（42）转动搬运角度，搬运角度由工作人员进行设置，根据收集物料的流水线或收集框决定；控制液压杆带动升降台（41）下降搬运高度/>，搬运高度/>由工作人员进行设置，根据收集物料的流水线或收集框决定；之后松开夹座（52），物料落在物料的流水线或收集框中，之后复位转动台（42）、升降台（41）、夹座（52）、升降杆（57），完成一组物料的搬运工作。
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|---|---|---|---|---|
| CN117800073A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 莱芜职业技术学院 | 一种电子设备壳体外形尺寸的检测设备 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06329235A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 容器整列装置 |
| CN105083998A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-11-25 | 福耀集团（上海）汽车玻璃有限公司 | 一种汽车玻璃成型前的阵列高速定位装置 |
| JP2016199401A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 花王株式会社 | 物品供給装置 |
| CN209225936U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-08-09 | 法兰泰克重工股份有限公司 | 一种物料搬运系统及智能厂区 |
| CN110171710A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-27 | 深圳市圆梦精密技术研究院 | 料盒上料装置及分拣设备 |
| CN215973718U (zh) * | 2021-10-11 | 2022-03-08 | 魅杰光电科技(上海)有限公司 | 位姿调整装置及物料运输系统 |
| CN218506951U (zh) * | 2022-06-17 | 2023-02-21 | 王文涛 | 一种基于视觉的海湾扇贝定向设备 |
| CN218808593U (zh) * | 2022-07-29 | 2023-04-07 | 龙岩烟草工业有限责任公司 | 烟箱分拣系统及矫正机构 |
| CN115947098A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-04-11 | 上海图灵智造机器人有限公司 | 一种可防物料倾倒的搬运机器人 |
-
2023
- 2023-09-12 CN CN202311173727.5A patent/CN116986306B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06329235A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 容器整列装置 |
| JP2016199401A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 花王株式会社 | 物品供給装置 |
| CN105083998A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-11-25 | 福耀集团（上海）汽车玻璃有限公司 | 一种汽车玻璃成型前的阵列高速定位装置 |
| CN209225936U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-08-09 | 法兰泰克重工股份有限公司 | 一种物料搬运系统及智能厂区 |
| CN110171710A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-27 | 深圳市圆梦精密技术研究院 | 料盒上料装置及分拣设备 |
| CN215973718U (zh) * | 2021-10-11 | 2022-03-08 | 魅杰光电科技(上海)有限公司 | 位姿调整装置及物料运输系统 |
| CN218506951U (zh) * | 2022-06-17 | 2023-02-21 | 王文涛 | 一种基于视觉的海湾扇贝定向设备 |
| CN218808593U (zh) * | 2022-07-29 | 2023-04-07 | 龙岩烟草工业有限责任公司 | 烟箱分拣系统及矫正机构 |
| CN115947098A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-04-11 | 上海图灵智造机器人有限公司 | 一种可防物料倾倒的搬运机器人 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117800073A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 莱芜职业技术学院 | 一种电子设备壳体外形尺寸的检测设备 |
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