CN208647974U - 一种物料输送单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物料输送单元，属于教学设备领域，包括依次架在传送带横梁上的控制落料的自动上料机构、用于稳定物料传输轨迹上板、用于摄像的相机组件、和用于检测物料高度的高度检测组件，图像处理装置和高度检测组件将信息反馈给控制器，控制物料分拣。本实用新型的物料输送单元，集传感器应用、气动技术、视觉技术应用于一体，是一套功能齐全、内容丰富的机器人与视觉系统集成应用的实训设备。使学生能够直接观察，快速掌握知识点，提高学校实训有效性。

Description

一种物料输送单元

技术领域

本实用新型属于教学设备领域，具体地说涉及一种工业机器人视觉分拣教学设备。

背景技术

在工业生产中机器人能替代人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成型、机械加工和简单装配等工序上。随着计算机来模拟人的视觉功能技术的发展，将机器人与视觉技术进行结合，帮助机器人胜任更加智能化的工作，已经成为工业机器人应用领域的一种趋势。

全国各大院校相继引进和开发了很多工业机器人教学平台，但将机器人与视觉技术进行结合，帮助机器人胜任更加智能化的工作的教学平台却人少。

现有开发的教学平台的物料输送单元仅承担物料运输的功能，集成度低，不能够进行视觉识别和有序落料，在物料尺寸检测方面有效检测能力有限，综合性薄弱，不利于高校机器人实训教学的有效性。因此，有必要提出进一步的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种物料输送单元，拟解决以下问题：

1.解决现有物料输送单元，不能够进行视觉识别，集成度低的技术问题；

2.还解决现有技术中物料检测方面有效检测能力有限的技术问题；

3. 还解决现有技术未结合传感器和气动技术有序落料的技术问题；

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种物料输送单元，包括传送带，所述传送带左右两端水平包在左滚筒和由驱动装置驱动的右滚筒上，所述两个滚筒夹在由两对竖直固定地面的支撑架支撑的一对横梁之间，所述一对横梁上从左往右依次架有控制落料的自动上料机构、一对左上板、相机组件、一对右上板和高度检测组件，所述相机组件的图片处理装置为固定在一对左侧支撑架之间的图像处理装置；所述图像处理装置的反馈信息接收装置为控制物料分拣的控制器。

由于上述结构，物料输送单元不仅仅承担简单的传输物料的功能，结合了集传感器应用、气动技术、视觉技术应用于一体，集成度高的教学设备平台。当物料由自动上料机构落入传送带时，驱动装置驱动右滚筒，通过摩擦力带动左滚筒旋转，带动传送带匀速移动，物料在传送带上相对传送带滑动,受滑动摩擦力而加速,左上板对物料的输送轨迹进行约束，直到速度增加到与传送带相同后,与传送带相对静止；物料经过相机组件后，固定在相机支架上的相机对物料进行拍照，照片传递给图像处理装置进行处理，确定物料的形状和颜色信息，并将信息转变为信号传递给控制器，然后物料继续移动到后方，到了高度检测组件，根据物料的高度尺寸同样将信息反馈给控制器，控制器根据物料信息对物料进行分拣。支撑架和横梁使用铝型材，使机械性能好，连接强度高，承载能力大，质轻；表面美观大方，防腐蚀等。

所述高度检测组件包括从左往右依次固定在横梁之间上限支撑桥、合格支撑桥和下限支撑桥，所述上限支撑桥、合格支撑桥和下限支撑桥顶端中部上依次固定有上限触碰开关、合格触碰开关和下限触碰开关，所述上限触碰开关、合格触碰开关和下限触碰开关由支撑桥支撑的高度依次减小。

由于上述结构，上限触碰开关、合格触碰开关和下限触碰开关由支撑桥支撑的高度依次减小，所以当物料触碰上限触碰开关时，说明物料超过规定高度；当物料触碰合格触碰开关时，说明物料符合规定高度；当物料触碰下限触碰开关时，说明物料低于规定高度；通过触碰开关，产生信号到控制器，控制器根据目前物料触碰的开关和位置，确认物料的高度尺寸属性，进行分拣，达到物料检测方面有效检测的目的，该结构结合传感器技术，成本低，而且能够准确检测合格尺寸的范围区间。

所述上限支撑桥、合格支撑桥和下限支撑桥高度可调，且一侧有用于调整支架高度所参照的刻度线。

由于上述结构，上限支撑桥、合格支撑桥和下限支撑桥高度可调，可以将物料高度尺寸准确限制在某一区间，针对不同的物料确认合格高度尺寸属性，使检测装置的适用性更强。

一对左上板之间和一对右上板之间分别在传送带平行面上，形成用于稳定物料传输轨迹的开口大且倾斜收口小且平行的漏斗状通道。

由于上述结构，物料在传送带上相对传送带滑动,受滑动摩擦力而加速,左右上板对物料的输送轨迹进行约束，开口大且倾斜收口小且平行的漏斗状通道使物料传输时更容易进入到传输通道，轨迹更稳定。有利于对物料信息进行追踪识别。

所述左上板和右上板上固定孔为可调整的腰圆孔，且垂直横梁的边缘上有用于调整漏斗状通道宽度所参照的刻度线。

由于上述结构，可调整的腰圆孔和且垂直横梁的边缘上有用于调整漏斗状通道宽度所参照的刻度线，使不同的物料使用不同宽度的传输通道，适用性更强。

所述自动上料机构包括亚克力物料桶，所述亚克力物料桶下方固定在底板上的通孔位置，所述通孔下方一侧有固定在底板下方的落料检测传感器，所述底板上方固定有位于亚克力物料桶两侧的左支架和右支架，所述左支架从上到下依次固定有上方物料检测传感器和物料检测传感器，所述右支架从上到下依次固定有顶料气缸和落料气缸。

由于上述结构，初始状态落料气缸活塞杆为伸出状态，顶料气缸为回缩状态。当工业机器人将物料投入亚克力物料桶内，落料气缸将物料挡住，当物料数量累积到一定数值，此时上方物料检测传感器检测到物料信号。顶料气缸伸出将次下方物料顶住，落料气缸回缩，最下方物料掉落至传送带上，此时落料检测传感器检测到信号传送带开始运动。使整个落料过程更有序，亚克力物料桶为透明的，便于学生观察整个落料过程，掌握和学习气动元件的配合原理。

所述相机组件下方有固定在横梁上的对射传感器。

由于上述结构，相机组件下方有固定在横梁上的对射传感器，当物料经过对射传感器时，传送带停止运动，使物料停在固定位置，便于相机进行信息取样，方便对信息的捕捉。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型物料输送单元，结合自动上料机构的传感器和气动应用、视觉技术应用、传感器检测应用于一体，集成度高，便于学生实训学习。

2.本实用新型物料输送单元，上限触碰开关、合格触碰开关和下限触碰开关由支撑桥支撑的高度依次减小，高度可调，能够准确检验出符合要求的物料，检测能力强，适用性强，结构简单。

附图说明

图1是本实用新型物料输送单元整体正视示意图；

图2是本实用新型物料输送单元整体俯视示意图；

图3是本实用新型高度检测组件结构示意图；

图4是本实用新型自动上料机构结构示意图；

附图中：1-自动上料机构， 2-相机组件，3-驱动装置，4-左滚筒，44-右滚筒，5-传送带，6-横梁，7-支撑架，8-图像处理装置， 9-左上板，91-右上板，92-腰圆孔，93-刻度线，10-高度检测组件，11-上限触碰开关，12-合格触碰开关，13-下限触碰开关，111-上限支撑桥，121-合格支撑桥，131-下限支撑桥， 14-亚克力物料桶，15-落料气缸，16-顶料气缸，17-上方物料检测传感器，18-物料检测传感器，19-落料检测传感器，20-左支架，21-右支架，22-底板，30-对射传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明，但是本发明不局限于以下实施例。

参照图1是本实用新型物料输送单元整体正视示意图；图2是本实用新型物料输送单元整体俯视示意图；一种物料输送单元，包括传送带5，所述传送带5水平包在左滚筒4和由驱动装置3驱动的右滚筒44上，所述两个滚筒夹在由两对支撑架7支撑的一对横梁6之间，所述一对横梁6上从左往右依次架有控制落料的自动上料机构1、一对左上板9、相机组件2、一对右上板91和高度检测组件10，所述相机组件2的图片处理装置为固定在一对左侧支撑架7之间的图像处理装置8；所述图像处理装置8的反馈信息接收装置为控制物料分拣的控制器。

当物料由自动上料机构1落入传送带5时，驱动装置3驱动右滚筒44，通过摩擦力带动左滚筒4旋转，带动传送带5匀速移动，物料在传送带5上相对传送带5滑动,受滑动摩擦力而加速,左右上板9和91对物料的输送轨迹进行约束，直到速度增加到与传送带相同后,与传送带相对静止；物料经过相机组件2后，固定在相机支架上的相机对物料进行拍照，照片传递给图像处理装置8进行处理，确定物料的形状和颜色信息，并将信息转变为信号传递给控制器，高度检测组件10根据物料的高度尺寸同样将信息反馈给控制器，控制器根据物料信息对物料进行分拣。支撑架7和横梁6使用铝型材，使机械性能好，连接强度高，承载能力大，质轻；表面美观大方，防腐蚀等。

所述高度检测组件10包括从左往右依次固定在横梁6之间上限支撑桥111、合格支撑桥121和下限支撑桥131，所述上限支撑桥111、合格支撑桥121和下限支撑桥131顶端中部上依次固定有上限触碰开关11、合格触碰开关12和下限触碰开关13，所述上限触碰开关11、合格触碰开关12和下限触碰开关13由支撑桥支撑的高度依次减小。所述上限支撑桥111、合格支撑桥121和下限支撑桥131高度可调，且一侧有用于调整支架高度所参照的刻度线。

上限触碰开关11、合格触碰开关12和下限触碰开关13由支撑桥支撑的高度依次减小，所以当物料触碰上限触碰开关11时，说明物料超过规定高度；当物料触碰合格触碰开关12时，说明物料符合规定高度；当物料触碰下限触碰开关13时，说明物料低于规定高度；通过触碰开关，产生信号到控制器，控制器根据目前物料触碰的开关和位置，确认物料的高度尺寸属性，进行分拣。上限支撑桥111、合格支撑桥121和下限支撑桥131高度可调，可以将物料高度尺寸准确限制在某一区间，针对不同的物料确认合格高度尺寸属性，使检测装置的适用性更强。

所述一对左上板9之间和一对右上板91之间分别在传送带5平行面上，形成用于稳定物料传输轨迹的开口大且倾斜收口小且平行的漏斗状通道。所述左上板9和右上板91上固定孔为可调整的腰圆孔92，且垂直横梁6的边缘上有用于调整漏斗状通道宽度所参照的刻度线93。

物料在传送带5上相对传送带5滑动,受滑动摩擦力而加速,左右上板对物料的输送轨迹进行约束，开口大且倾斜收口小且平行的漏斗状通道使物料传输轨迹更稳定。有利于对物料信息进行识别。可调整的腰圆孔92和且垂直横梁6的边缘上有用于调整漏斗状通道宽度所参照的刻度线93，使不同的物料使用不同宽度的传输通道，适用性更强。

所述自动上料机构1包括亚克力物料桶14，所述亚克力物料桶14下方固定在底板22上的通孔位置，所述通孔下方一侧有固定在底板22下方的落料检测传感器19，所述落料检测传感器19正上方有固定在底板22上的左支架20，所述左支架20上从上到下依次固定有上方物料检测传感器17和物料检测传感器18，所述左支架20在亚克力物料桶14对称侧有固定在底板22上的右支架21，所述右支架21从上到下依次固定有顶料气缸16和落料气缸15。

初始状态落料气缸15活塞杆为伸出状态，顶料气缸16为回缩状态。当工业机器人将物料投入亚克力物料桶14内，落料气缸15将物料挡住，当物料数量累积到一定数值，此时上方物料检测传感器18检测到物料信号。顶料气缸16伸出将次下方物料顶住，落料气缸15回缩，最下方物料掉落至传送带5上，此时落料检测传感器19检测到信号传送带5开始运动。使整个落料过程更有序，亚克力物料桶14为透明的，便于学生观察整个落料过程，掌握和学习气动元件的配合原理。

所述相机组件2下方有固定在横梁6上的对射传感器30。

相机组件2下方有固定在横梁6上的对射传感器30，当物料经过对射传感器30时，传送带5停止运动，使物料停在固定位置，便于相机进行信息取样。

综上所述，本实用新型提出的一种物料输送单元，包括依次架在传送带横梁上的控制落料的自动上料机构、用于稳定物料传输轨迹上板、用于摄像的相机组件、和用于检测物料高度的高度检测组件，图像处理装置和高度检测组件将信息反馈给控制器，控制物料分拣。本实用新型的物料输送单元，集传感器应用、气动技术、视觉术应用于一体，是一套功能齐全、内容丰富的机器人与视觉系统集成应用的实训设备。使学生能够直接观察，掌握知识点，降低学校实训成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种物料输送单元，其特征在于：包括传送带（5），所述传送带（5）左右两端水平包在左滚筒（4）和由驱动装置（3）驱动的右滚筒（44）上，所述两个滚筒夹在由两对竖直固定地面的支撑架（7）支撑的一对横梁（6）之间，所述一对横梁（6）上从左往右依次架有控制落料的自动上料机构（1）、一对左上板（9）、相机组件（2）、一对右上板（91）和高度检测组件（10），所述相机组件（2）的图片处理装置为固定在一对左侧支撑架（7）之间的图像处理装置（8）；所述图像处理装置（8）的反馈信息接收装置为控制物料分拣的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述高度检测组件（10）包括从左往右依次固定在横梁（6）之间上限支撑桥（111）、合格支撑桥（121）和下限支撑桥（131），所述上限支撑桥（111）、合格支撑桥（121）和下限支撑桥（131）顶端中部上依次固定有上限触碰开关（11）、合格触碰开关（12）和下限触碰开关（13），所述上限触碰开关（11）、合格触碰开关（12）和下限触碰开关（13）由支撑桥支撑的高度依次减小。

3.根据权利要求2所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述上限支撑桥（111）、合格支撑桥（121）和下限支撑桥（131）高度可调，且一侧有用于调整支撑桥高度所参照的刻度线。

4.根据权利要求1所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述一对左上板（9）之间和一对右上板（91）之间分别在传送带（5）平行面上，形成用于稳定物料传输轨迹的开口大且倾斜收口小且平行的漏斗状通道。

5.根据权利要求4所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述左上板（9）和右上板（91）上固定孔为可调整的腰圆孔（92），且垂直横梁（6）的边缘上有用于调整漏斗状通道宽度所参照的刻度线（93）。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述自动上料机构（1）包括亚克力物料桶（14），所述亚克力物料桶（14）下方固定在底板（22）上的通孔位置，所述通孔下方一侧有固定在底板（22）下方的落料检测传感器（19），所述底板（22）上方固定有位于亚克力物料桶（14）两侧的左支架（20）和右支架（21），所述左支架（20）从上到下依次固定有上方物料检测传感器（17）和物料检测传感器（18），所述右支架（21）从上到下依次固定有顶料气缸（16）和落料气缸（15）。

7.根据权利要求1-5之一所述的一种物料输送单元，其特征在于：所述相机组件（2）下方有固定在横梁（6）上的对射传感器（30）。