CN205916710U - 一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统，包括能搬运压缩机至指定位置的执行机构(1)、以及用于承载多个所述压缩机的压缩机叉垛(2)，还包括能随着所述执行机构(1)一起移动的拍摄装置，所述拍摄装置能寻找出所述压缩机叉垛(2)的边缘位置，且所述执行机构(1)能计算出每个压缩机相对该边缘位置的偏移度而对每个压缩机精确定位、并根据该偏移度对压缩机执行抓取和搬运。通过本实用新型能通过寻找压缩机叉垛的边缘位置和计算每个压缩机相对边缘位置的偏移度，对压缩机实现精确定位，且能够灵活适应现场变化，可取消对压缩机叉垛增加相应的定位机构；准确地找出压缩机的位置并对其抓取搬运。

Description

一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，具体涉及一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统。

背景技术

现有技术中的压缩机自动上线方案一般通过机动叉车将压缩机叉垛搬运至定制的压缩机输送线上，通过定位压缩机叉垛后机器人进行压缩机抓取。此方案存在不完善之处：

1.由于场地有限，输送线只能容纳几垛叉板，需要机动叉车频繁上料；

2.不能满足现场工况变化。如压缩机通过隧道线输送，叉板定位困难；

3.机器人如遇压缩机来料异常(例如尾数机，压缩机倾斜过度等)会出现偶尔停机的情况。

由于现有技术中的压缩机自动上线方案存在由于不能满足现场工况变化而使得叉板定位困难、场地有限而使得机动叉车需频繁上料、机器人如遇压缩机来料异常会出现偶尔停机的情况等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的压缩机自动上线方案存在由于不能满足现场工况变化而使得对压缩机定位困难等情况的缺陷，从而提供一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统。

本实用新型提供一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统，其包括能搬运压缩机至指定位置的执行机构、以及用于承载多个所述压缩机的压缩机叉垛，还包括能随所述执行机构一起移动的拍摄装置，所述拍摄装置能寻找出所述压缩机叉垛的边缘位置，且所述执行机构能计算出每个压缩机相对该边缘位置的偏移度而对每个压缩机精确定位、并根据该偏移度对压缩机执行抓取和搬运。

优选地，所述执行机构为机器人，且所述搬运系统还包括用于承载多个所述压缩机叉垛的承台。

优选地，且所述压缩机叉垛的边缘为泡沫边缘，和/或，所述承台为母叉板。

优选地，还包括位于所述压缩机被所述执行机构搬运送往的指定目标位置处的且成单向单侧方向移动的目标输送线。

优选地，所述目标输送线为底盘滚筒输送线，且所述底盘滚筒输送线上还设置有用于容纳并承载所述压缩机的底盘。

优选地，在所述底盘上还设置有用于确认压缩机放置位置的胶垫。

优选地，还包括设置于所述承台上的叉垛输送隧道线，且所述压缩机叉垛被设置于所述叉垛输送隧道线内。

优选地，所述隧道线上还设置有用于提升压缩机叉垛的提升机。

优选地，所述拍摄装置为CCD相机。

优选地，还包括在光线较暗的情况下对所述拍摄装置进行光源补偿的LED光源。

本实用新型提供的一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统具有如下有益效果：

1.本实用新型的单侧移动式的压缩机识别搬运系统及搬运方法，通过寻找压缩机叉垛的边缘位置和计算出每个压缩机相对边缘位置的偏移度，进而对压缩机实现精确的定位，可取消对压缩机叉垛增加相应的定位机构，定位准确且简单便捷、并且能够灵活适应现场变化；

2.由于取消了定制的压缩机叉垛输送线体，降低投资成本，同时减少设备占用现场空间，并可在较狭窄的空间内作业；

3.由于无需机动叉车将压缩机叉垛搬运上线，不受叉车未及时送料的限制；同时提高设备的使用率，设备日产率从原先的60-75％提高至85-95％；

4.能够对压缩机上的遮挡部分以及不规则部分通过异常拍照处理进行识别，记录其位置，最后再对此位置进行拍照和处理，判断此位置的压缩机若不适宜抓取，则跳过此位置进行下一位置识别抓取，有效地避免了异常压缩机产品的进入正常产品的行列当中，起到了有效筛选的作用；

5.由于机器人具备处理异常压缩机程序(尾数机、个别压缩机倾斜过度等)，通过视觉识别出何种异常并进入对应处理程序，可避免生产过程中的频繁停机和撞击异常压缩机，损坏产品；

6.对压缩机没有摆满的情况，能够对其执行尾数机抓取动作，根据压缩机与底层泡沫板之间灰度值的不同进行判断，自动跳过空白位置，进行下一位置识别抓取，从而提高效率；

7.能够有效地检测上线底盘是否放反，在抓取了压缩机之后放置到底盘上之前，对底盘进行拍照，找出底盘上的特征，在底盘前后放反的情况下可以进行识别处理。

8.在光线比较暗的情况下也可以利用LED光源进行光源补偿，有效地实现稳定的压缩机识别效果。

附图说明

图1是本实用新型的单侧移动式的识别搬运系统的现场布局图；

图2是本实用新型的单侧移动式的识别搬运方法的控制流程示意图。

图中附图标记表示为：

1—执行机构，2—压缩机叉垛，3—承台，4—目标输送线，41—底盘，5—叉垛输送隧道线，6—压缩机，7—提升机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统，其包括能搬运压缩机至指定位置的执行机构1、以及用于承载多个所述压缩机的压缩机叉垛2，还包括能随着所述执行机构1一起移动的拍摄装置，所述拍摄装置能通过拍摄判断寻找出所述压缩机叉垛的边缘位置，且所述执行机构1能计算出每个压缩机相对该边缘位置的偏移度而对每个压缩机精确定位(压缩机叉垛外形大小基本相同，其上压缩机排列方式及位置相对固定、进而能确定出需要被搬运的所述压缩机的位置)、并根据该偏移度对压缩机执行抓取和搬运。

本实用新型的单侧移动式的压缩机识别搬运系统，能够通过寻找压缩机叉垛的边缘位置和计算出每个压缩机相对边缘位置的偏移度，进而对压缩机定位实现精确的定位，可取消对压缩机叉垛增加相应的定位机构，定位准确且简单快捷、并且能够灵活适应现场变化；从而准确地找出压缩机的位置并对其准确的抓取并搬运。

由于取消了定制的压缩机叉垛输送线体，降低投资成本，同时减少设备占用现场空间，并可在较狭窄的空间内作业；由于无需机动叉车将压缩机叉垛搬运上线，不受叉车未及时送料的限制；同时提高设备的使用率，设备日产率从原先的60-75％提高至85-95％。

优选地，所述执行机构1为机器人、且所述搬运系统还包括用于承载所述压缩机叉垛的承台3(优选为母叉板)。通过机器人的移动以及位于其上的拍摄装置可自行寻找识别找出压缩机叉垛的边缘位置，能够在整垛压缩机于母板内旋转或者偏斜的情况下，安装于机器人上的相机根据预先编辑的视觉处理数据文件，依次在与母板边界平行和垂直的方向上以一定距离移动，寻找压缩机叉垛上的边缘，从而可确定出压缩机的位置进行抓取。更优选地，所述机器人为六轴机器人，其为本实用新型所使用机器人的优选种类和结构形式，通过六轴机器人能够更大范围、更大角度内实现自由的平动和转动，使得操作控制过程更加的精确、灵活。通过承台3能够可靠稳固地支撑压缩机叉垛，可包括多个承台。

优选地，所述压缩机叉垛2的边缘为泡沫边缘，和/或，所述承台3为母叉板。压缩机叉垛边缘为泡沫边缘为优选的结构、材料和具体实施方式，通过寻找压缩机叉垛上的泡沫边缘，由于泡沫边缘与压缩机相对位置固定，从而可确定出压缩机的位置进行抓取；承台为母叉板是承台的优选的适用于叉车的结构形式。

优选地，还包括位于所述压缩机被所述执行机构1搬运送往的指定目标位置处的且成单向单侧方向移动的目标输送线3。通过在执行机构搬运目标位置处设置目标输送线的作用在于将准确定位并抓取或搬运的压缩机搬运至输送线上，方便将压缩机输送至压缩机设定的最终目标位置，起到运输的功能。

优选地，所述目标输送线为底盘滚筒输送线，且所述目标输送线3上还设置有用于容纳并承载所述压缩机的底盘31。这是目标输送线的具体和优选的结构形式和设置方式，能够通过底盘和滚筒的方式、经由底盘承载搬运而来的物体(例如压缩机)、经由滚筒的转动推动底盘往前运动，实现运输和传送的功能；通过在目标输送线上设置底盘的结构形式，能够通过底盘有效地容纳并承载搬运而来的目标物体(优选为压缩机)，从而实现承载和运输的功能和作用。

优选地，在所述底盘31上还设置有用于确认压缩机放置位置的胶垫。通过在底盘上设置胶垫的结构形式，能够准确有效地确认出底盘的位置、进而准确有效地将被搬运而来的目标物体(优选为压缩机)放置进入输送而来的底盘中。

优选地，还包括设置于所述承台3(优选母叉板)上的叉垛输送隧道线，且所述压缩机叉垛被设置于所述叉垛输送隧道线内。通过在承台上设置叉垛输送隧道线、且将压缩机叉垛置于该叉垛输送隧道线内的结构形式能够使得叉垛输送隧道线的方式对压缩机叉垛进行输送和运输，这样有效地减小了人工推车上料，实现了自动高效的上料，提高了搬运和输送的效率。

优选地，所述隧道线5上还设置有用于提升压缩机叉垛2的提升机7。通过提升机的结构方式能够对被抓取移走后的叉垛进行提升至新的位置以承载新来的一批需要被搬运的压缩机，从而对新一批的压缩机实现搬运的作用。

优选地，所述拍摄装置为CCD相机。CCD是电荷耦合器件(charge coupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化。因此CCD相机是理想的拍摄装置元器件，采用CCD相机其具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击等优良的特性，适用范围广。

优选地，还包括在光线较暗的情况下对所述拍摄装置进行光源补偿的LED光源。通过设置LED光源的结构形式，能够有效地对拍摄装置在光线较暗的情况下对其进行光源的补偿，因此使得压缩机的识别定位功能适用范围更广，在光线强和光线弱的情况下都能够稳定地进行压缩机的识别定位和判断。

如图2所示，本实用新型还提供一种单侧移动式的压缩机智能识别搬运方法，其使用前述的单侧移动式的压缩机识别搬运系统，将压缩机搬运至所需的位置。本实用新型的单侧移动式的压缩机识别搬运方法，通过使用前述的单侧移动式的压缩机识别搬运系统，能够通过寻找压缩机叉垛的边缘位置，进而对压缩机实现准确且简单快捷的定位，可取消对压缩机叉垛增加相应的定位机构，并且能够灵活适应现场变化；从而准确地找出压缩机的位置并对其准确的抓取并搬运。

由于取消了定制的压缩机叉垛输送线体，降低投资成本，同时减少设备占用现场空间，并可在较狭窄的空间内作业；由于无需机动叉车将压缩机叉垛搬运上线，不受叉车未及时送料的限制；同时提高设备的使用率，设备日达产率从原先的60-75％提高至85-95％。

优选地，当所述执行机构为机器人时：

1)当拍摄装置寻找到压缩机叉垛边缘的特征时，机器人将通过算法计算出与基准位置时叉垛的平移旋转偏差量，机器人将偏移量补偿至后续抓取压缩机的位置点，并开始进行抓取压缩机；

若机器人执行完所有移动距离后仍无法获取边缘特征，则执行报警提示，由人工确认压缩机叉垛是否被外物遮挡干扰，进行人工复位；

若压缩机叉垛边缘超过机器人寻边移动的范围，说明此位于叉垛上较远位置的压缩机已超出机器人最大的工作范围，则人工处理此垛压缩机。

这是本实用新型的识别搬运方法的初步步骤，通过检测压缩机叉垛边缘的位置而判断是否执行机器人抓取压缩机的动作步骤，能够对压缩机上的遮挡部分以及不规则部分通过异常拍照处理进行识别，记录其位置，最后再对此位置进行拍照和处理，判断此位置的压缩机若不适宜抓取，则跳过此位置进行下一位置识别抓取，有效地避免了异常压缩机产品的进入正常产品的行列当中，起到了有效筛选的作用。

优选地，1)若在抓取的过程中遇到某个位置上无压缩机，机器人上的拍摄装置根据灰度阈值判断，则跳过此位置进行下一位置进行识别抓取；

2)若此位置上的压缩机倾斜过度，机器人上相机根据识别出的压缩机缩放及变形率阈值，则判断此位置的压缩机不适宜抓取，并跳过此位置进行下一位置识别抓取；

3)若此位置上的压缩机偏离原本位置，则平移机器人上的拍摄装置，机器人上相机执行前后微小距离的平移，待寻找到正确的压缩机特征后再进行抓取。

这是本实用新型的识别搬运方法在搬运过程中的几种特殊情况下(即异常程序下)的不同的特殊处理方法和步骤，上述1)为尾数机处理步骤、上述2)为个别压缩机倾斜过度处理步骤、上述3)为微小偏移的调整处理步骤，通过视觉识别出何种异常并进入对应处理程序，可避免生产过程中的频繁停机和撞击异常压缩机，损坏产品。

优选地，当机器人正常抓取完压缩机后，且当搬运系统还包括底盘滚筒输送线时，等待所述底盘滚筒输送线给出底盘是否到位的信号，若底盘到位，则将压缩机抓取放置于该底盘上，若没有到位，则等待其到位后再进行操作。

这是抓取完正确的压缩机后将其放置入底盘滚筒输送线上的正确识别判断方法和具体操作步骤，能够准确有效地将抓取而来的压缩机放置到正确相应的底盘中。

优选地，当底盘上具有胶垫时，通过机器人上的拍摄装置经识别底盘上的胶垫确认压缩机的正确放置位置：

如果胶垫被正确识别出，则将压缩机放置在底盘上；

若胶垫无法被正确识别出，则判断底盘是否放反，进入底盘是否放反的判断程序；

若执行完所有异常处理程序执行后机器人仍无法正确识别出胶垫，判断此底盘上缺少胶垫，或是底盘与胶垫来料不一致，则停机报警，等待人工处理完成后再复位系统。

这是本实用新型的识别搬运方法的底盘识别判断方法和具体的操作步骤，能够通过检测胶垫的方式有效地检测上线底盘是否放反及底盘的其他故障情况，在抓取了压缩机之后放置到底盘上之前，对底盘进行拍照，找出底盘上的特征，在底盘前后放反及其他故障的情况下可以进行识别处理。

下面介绍一下本实用新型的工作原理和优选实施例

本实用新型通过寻找压缩机叉垛2的边缘位置和计算出每个压缩机相对该边缘位置的偏移度，进而对压缩机6定位，可取消对压缩机叉垛2定位要求，并且能够灵活适应现场变化；机器人1具备处理异常压缩机程序，通过视觉识别出何种异常并进入对应处理程序。

本实用新型解决了如下问题

1.取消了需另外定制的压缩机叉板输送线体；

2.压缩机叉板来料无需增加定位机构，机器人可自行寻找识别；

3.压缩机来料异常可根据情况执行对应异常处理程序。

具有以下有益效果：

1.由于取消了定制的压缩机叉垛输送线体，降低投资成本，同时减少设备占用现场空间，并可在较狭窄的空间内作业；

2.由于无需机动叉车将压缩机叉垛搬运上线，不受叉车未及时送料的限制；同时提高设备的使用率，设备日达产率从原先的60-75％提高至85-95％。

3.由于机器人具有异常来料处理程序(尾数机、个别压缩机倾斜过度等)，可避免生产过程中的频繁停机和撞击异常压缩机，损坏产品。

本实用新型在整垛压缩机于承台3(优选母板)内旋转或者偏斜的情况下，安装于机器人1上的相机根据预先编辑的视觉处理数据文件，依次在与承台3(优选母板)边界平行和垂直的方向上以一定距离移动，寻找压缩机叉垛2上的泡沫边缘，由于泡沫边缘与压缩机6相对位置固定，从而可确定出压缩机的位置进行抓取。

本实用新型设计的技术方案具有以下功能：

1.具有压缩机叉垛2寻边定位功能。也是本专利的核心部分，即在整垛压缩机叉垛2来料偏移的情况下进行识别，通过找出与压缩机相对位置固定的泡沫板边缘，识别出第一个压缩机作为基准，并利用相机进行视觉偏移补偿抓取。

2.具有异常拍照处理功能。对压缩机上的遮挡部分以及不规则部分可以进行识别，记录位置，最后再对此位置进行拍照和处理。

3.具有尾数机抓取功能。对压缩机没有摆满的情况，根据压缩机6与底层泡沫板之间灰度值不同进行判断，自动跳过空白位置，进行下一位置识别抓取，从而提高效率。

4.具有检测上线底盘41是否放反的功能。在抓取了压缩机6之后放置到底盘41上之前，对底盘41进行拍照，找出底盘41上的特征，在底盘前后放反的情况下可以进行识别处理。

5.具有稳定的压缩机6识别功能。在光线比较暗的情况下也可以利用LED光源进行光源补偿。

本实用新型的压缩机识别搬运方法如下：

当叉垛输送隧道线5输送压缩机叉垛2到位时，人工选择对应产品程序后启动设备。安装在六轴机器人1上的CCD相机跟随机器人以一定距离移动并寻找放置在母叉板3上的压缩机叉垛2边缘。

当相机寻找到压缩机叉垛2边缘的特征时，机器人将通过算法计算出与基准位置时叉垛的平移旋转偏差量；若机器人执行完所有移动距离后无法获取边缘特征，执行报警提示，由人工确认压缩机叉垛2是否被外物遮挡干扰，人工复位，若压缩机叉垛2边缘超过机器人1寻边移动的范围，说明此位于叉垛上较远位置的压缩机已超出机器人1最大的工作范围，需人工处理此垛压缩机。

机器人将偏移量补偿至后续抓取压缩机6的位置点，并开始进行抓取。

1.若在抓取的过程中遇到某个位置上无压缩机，机器人上相机根据灰度阈值判断，跳过此位置进行下一位置识别抓取；

2.若此位置上的压缩机倾斜过度，机器人上相机根据识别出的压缩机缩放及变形率阈值，判断此位置的压缩机不适宜抓取，跳过此位置进行下一位置识别抓取；

3.若此位置上的压缩机偏离原本位置，机器人上相机可执行前后微小距离的平移，寻找到正确的压缩机特征后进行抓取。

当机器人1正常夹取压缩机6后，等待底盘滚筒输送线4给出底托到位信号；

机器人1上的相机通过识别底盘41上的胶垫确认压缩机放置位置，将压缩机6放置在底盘41上。若底盘41上无法正确识别出胶垫，进入判断底盘41是否放反程序；若所有异常处理程序执行完成后机器人仍无法正确放置底盘51，判断此底盘51上可能缺少胶垫，或是底盘胶垫来料不一致，停机报警，等待人工处理完成后复位。

本实用新型的方案可适合于压缩机单侧输送供料时寻边定位抓取压缩机，也适合于现场空间较小，不适合安装叉垛输送线，且需要人工推料的场合，此时可采用机器人左右两侧供料方案，当机器人抓取完成一侧的压缩机叉垛后，自行跳转程序抓取另一侧压缩机叉垛。

本实用新型的压缩机单侧输送上料还适合于现场本身具有输送线，并且在与输送线联动后无需人工驱动隧道线上料，相比起采用机器人左右侧供料方案，该替代方案则不需人工推车上料，减小了员工的劳动强度。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种单侧移动式的压缩机识别搬运系统，其特征在于：包括能搬运压缩机至指定位置的执行机构(1)、以及用于承载多个所述压缩机的压缩机叉垛(2)，还包括能随所述执行机构(1)一起移动的拍摄装置，所述拍摄装置能寻找出所述压缩机叉垛(2)的边缘位置，且所述执行机构(1)能计算出每个压缩机相对该边缘位置的偏移度而对每个压缩机精确定位、并根据该偏移度对压缩机执行抓取和搬运。

2.根据权利要求1所述的搬运系统，其特征在于：所述执行机构(1)为机器人，且所述搬运系统还包括用于承载多个所述压缩机叉垛(2)的承台(3)。

3.根据权利要求2所述的搬运系统，其特征在于：所述压缩机叉垛(2)的边缘为泡沫边缘，和/或，所述承台(3)为母叉板。

4.根据权利要求1-3之一所述的搬运系统，其特征在于：还包括位于所述压缩机被所述执行机构(1)搬运送往的指定目标位置处的且成单向单侧方向移动的目标输送线(4)。

5.根据权利要求4所述的搬运系统，其特征在于：所述目标输送线(4)为底盘滚筒输送线，且所述底盘滚筒输送线上还设置有用于容纳并承载所述压缩机的底盘(41)。

6.根据权利要求5所述的搬运系统，其特征在于：在所述底盘(41)上还设置有用于确认压缩机放置位置的胶垫。

7.根据权利要求2-3之一所述的搬运系统，其特征在于：还包括设置于所述承台(3)上的叉垛输送隧道线(5)，且所述压缩机叉垛(2)被设置于所述叉垛输送隧道线(5)内。

8.根据权利要求7所述的搬运系统，其特征在于：所述隧道线(5)上还设置有用于提升压缩机叉垛(2)的提升机(7)。

9.根据权利要求1-3,5-6，8之一所述的搬运系统，其特征在于：所述拍摄装置为CCD相机。

10.根据权利要求1,3,5-6,8之一所述的搬运系统，其特征在于：还包括在光线较暗的情况下对所述拍摄装置进行光源补偿的LED光源。