CN205470011U - 一种机器人抓取散状辅料包装置 - Google Patents

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张廷翔
罗清敏
孔昭龙
白炜
肖克满
凌旭华
张祥丽
申德玮
王维
张入丹
张�浩
阮正学
李晓丹
汪炜穑
刘春艳
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一种机器人抓取散状辅料包装置，其特征在于,包括关节机器人及控制柜，和夹具；其中夹具包括下安装平板(3)，安装在下安装平板(3)上的包装纸吸盘(1)，设在下安装平板(3)上的激光测距仪(2)及信号传输线；其中激光测距仪(2)光束垂直于安装板。本实用新型的有益效果是：牛皮纸包裹在散装辅料包的中间部分，机器人夹具上的吸盘通过吸附牛皮纸搬运辅料包，寻找辅料包的中心是成功抓取辅料包和搬运的关键条件。通过本实用新型结构及寻包方法，机器人可以精确的计算每个辅料包的位置，然后顺利抓取辅料包。本实用新型寻包方法定位精度高，结构简单，易于实现且成本较低。

Description

一种机器人抓取散状辅料包装置
技术领域
本实用新型属于机器人寻找目标，尤其涉及一种机器人通过激光测距仪寻包方法及抓取散状辅料包装置。
背景技术
目前，包装机广泛应用于全国各个烟厂的卷包车间，包装机的辅料包由人工拆包、拆袋并搬运于入料输送机上，四包辅料包装于一个塑料袋内,塑料袋再装入一个纸箱内。
包装机的包装效率为400张/分钟，但是由于其辅料包进入包装机之前需进行拆包、拆袋、搬运等繁重工作有人工完成。项目现场单个辅料包有包装纸625张，一个包装箱内共有包装纸2500张，这些基本情况意味一个工人每小时需完成10箱辅料包的拆包、拆袋，同时完成40包辅料包的搬运，因此对包装机入料部分进行优化就有其必要性。若能采用全自动的入料方式则能很大程度上减轻人员的劳动强度。
散状辅料包通过牛皮纸来包装，牛皮纸包装位于辅料包的中间部分。
机器人的包装纸吸盘通过吸取辅料包上的牛皮纸进行搬运。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种机器人抓取散状辅料包装置及寻包方法。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。
一种机器人抓取散状辅料包装置，本实用新型特征在于,包括关节机器人及控制柜和夹具；其中夹具包括下安装平板，包装纸吸盘、激光测距仪及信号传输线；其中激光测距仪安装于下安装平板上，激光测距仪光束垂直于安装板。
本实用新型所述的激光测距仪对于距离有模拟信号输出和可调测距数值的数字IO信号输出。
根据上述一种机器人抓取散状辅料包装置的寻包方法，本实用新型特征在于，建立辅料包堆垛坐标系(图1)，将机器人运行在模式改为辅料包堆垛坐标系，机器人夹具平面平行于辅料包堆垛XY平面，调整吸盘排列方向与X方向平行。信号机器人在辅料包上方某点(激光测距仪无信号)自上而下直线运动，直到激光测距仪有信号输出时记录机器人夹具的位置，可以计算出辅料包堆垛的高度及层数。机器人再从辅料包堆垛上方某点(激光测距仪有信号输出)分别向两个垂直的边缘移动，直到激光测距仪无信号输出时记录机器人夹具的位置，在X轴方向记录两个不同边缘点，在Y轴记录一边缘点，通过三点法建立辅料包工件坐标系(图2)。计算辅料包堆垛坐标系与辅料包工件坐标系的夹角，再由机器人旋转六轴，实现吸盘排列方向平行于辅料包工件坐标X轴方向，以便于抓取物料的中心。
本实用新型的有益效果是：牛皮纸包裹在散装辅料包的中间部分，机器人夹具上的吸盘通过吸附牛皮纸搬运辅料包，寻找辅料包的中心是成功抓取辅料包和搬运的关键条件。通过本实用新型结构及寻包方法，机器人可以精确的计算每个辅料包的位置，然后顺利抓取辅料包。本实用新型寻包方法定位精度高，结构简单，易于实现且成本较低。
下面结合说明书附图进一步阐述本实用新型的内容。
附图说明
图1是本实用新型的辅料包堆垛坐标系示意图；
图2是本实用新型的机器人夹具示意图；
图3是本实用新型的单个辅料包示意图；
图4是本实用新型的单个辅料包工件坐标系示意图。
具体实施方式
见图1，图2，图3，一种机器人抓取散状辅料包装置，本实用新型特征在于,包括关节机器人及控制柜和夹具；其中夹具包括下安装平板3，包装纸吸盘1、激光测距仪2及信号传输线；其中激光测距仪2安装于下安装平板3上，激光测距仪2光束垂直于安装板。
本实用新型所述的激光测距仪对于距离有模拟信号输出和可调测距数值的数字IO信号输出。
根据上述一种机器人抓取散状辅料包装置的寻包方法，本实用新型特征在于，建立辅料包堆垛坐标系(图1)，将机器人运行在模式改为辅料包堆垛坐标系，机器人夹具平面平行于辅料包堆垛XY平面，调整吸盘排列方向与X方向平行。信号机器人在辅料包上方某点(激光测距仪无信号)自上而下直线运动，直到激光测距仪有信号输出时记录机器人夹具的位置，可以计算出辅料包堆垛的高度及层数。机器人再从辅料包堆垛上方某点(激光测距仪有信号输出)分别向两个垂直的边缘移动，直到激光测距仪无信号输出时记录机器人夹具的位置，在X轴方向记录两个不同边缘点，在Y轴记录一边缘点，通过三点法建立辅料包工件坐标系(图2)。计算辅料包堆垛坐标系与辅料包工件坐标系的夹角，再由机器人旋转六轴，实现吸盘排列方向平行于辅料包工件坐标X轴方向，以便于抓取物料的中心。
本实用新型工作流程
根据辅料包堆垛放置的位置建立辅料包堆垛坐标系(图1)，将机器人运行在模式改为辅料包堆垛坐标系，机器人夹具平面平行于辅料包堆垛XY平面，调整吸盘排列方向与X方向平行。
根据设置激光测距仪安装位置、吸盘高度以及到检测目标的距离来设置测距数值，在激光测距仪照射到目标的距离小于设置数值时有信号输出，反之则没信号输出。
信号机器人在辅料包上方某点(激光测距仪无信号)自上而下直线运动，直到激光测距仪有信号输出时记录机器人夹具的位置，可以计算出辅料包堆垛的高度及层数。
机器人再从辅料包堆垛上方某点(激光测距仪有信号输出)分别向两个垂直的边缘移动，直到激光测距仪无信号输出时记录机器人夹具的位置，在X方向记录不同的两边缘点X1，X2，在Y方向记录边缘点Y1。机器人以X1为原点和组成的平面建立辅料包工件坐标系。根据辅料包的尺寸可以精确的计算出辅料包中心位置。再由辅料包的排列方式可以粗略计算出下一包的中心位置。
为方便后期拆包工作，吸盘的排列方向应该与辅料包的X方向平行，如果出现不平行时，由于之前设置的吸盘的排列方向与辅料包堆垛坐标系的平行，可以计算辅料包堆垛坐标系与辅料包工件坐标系的夹角，再由机器人旋转六轴，实现吸盘排列方向平行于辅料包工件坐标X轴方向，以便于抓取物料的中心。

Claims (2)

1.一种机器人抓取散状辅料包装置，其特征在于,包括关节机器人及控制柜，和夹具；其中夹具包括下安装平板(3)，安装在下安装平板(3)上的包装纸吸盘(1)，设在下安装平板(3)上的激光测距仪(2)及信号传输线；其中激光测距仪(2)光束垂直于安装板。
2.如权利要求1所述的一种机器人抓取散状辅料包装置，其特征在于，所述的激光测距仪(2)对于距离有模拟信号输出和可调测距数值的数字IO信号输出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105691717A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 云南昆船电子设备有限公司 一种机器人抓取散状辅料包装置及寻包方法
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