CN210594207U - 一种基于视觉识别的机器人智能分装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，包括储送料单元、视觉单元、分拣单元、托盘输送单元、回料单元和控制器，储送料单元用于将小零件物料经过视觉单元识别后送至分拣单元，分拣单元对经过视觉单元识别的配套的物料进行吸取并送至托盘输送单元，回料单元用于将未被分拣单元吸取的不配套物料送回至储送料单元进行循环操作。本实用新型的有益效果是通过视觉单元对小零件物料进行位置以及正反面的识别并将图像传送至控制器，通过工业机器人分拣，能够提高小零件装配的效率及降低工人的劳动强度，并具有结构紧凑、自动化程度高、安全性高等优点。

Description

一种基于视觉识别的机器人智能分装装置

技术领域

本实用新型属于玩具自动化分装领域，更具体地涉及一种基于视觉识别的机器人智能分装装置。

背景技术

我国是玩具生产大国，平均每年内销量达100亿元，外销量达500多亿元，我国已经发展成为了世界最大的玩具制作基地和最大的玩具出口国，是全球主要发达国家和地区玩具的主要供应地。

玩具种类繁多。比如单奇趣蛋类玩具，其种类超过700种，且以每天10种的速度持续增加。随着玩具种类的增加，其装配过程也越来越复杂，在玩具的装配过程中，有先后顺序、正反面以及姿态的要求。目前玩具生产厂家对玩具的分装全部依靠人工肉眼挑选完成，劳动强度大且效率极低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的问题，提供了一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，提高玩具类小零件装配的效率，自动化程度高，降低了工人劳动强度，并具有结构紧凑、安全性高等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：提供一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，包括储送料单元、视觉单元、分拣单元、托盘输送单元、回料单元和控制器，所述储送料单元用于将小零件物料经过所述视觉单元识别后送至所述分拣单元，所述分拣单元对经过所述视觉单元识别的配套的物料进行吸取并送至所述托盘输送单元，所述回料单元用于将未被分拣单元吸取的不配套物料送回至所述储送料单元进行循环操作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述储送料单元包括储料仓，所述储料仓下端设置有毛刷理料机，所述毛刷理料机下端设置有送料皮带线，所述储送料单元中储料仓内的物料经过毛刷理料机理料后均匀地铺放至送料皮带线上。

进一步，所述装置外围安装有玻璃罩支架，所述视觉单元固定在所述玻璃罩支架上，所述视觉单元包括相机、光源，通过所述视觉单元对送料皮带线上的小零件物料进行位置以及正反面的识别，所述相机将识别后图像传送至所述控制器。

进一步，所述分拣单元由工业机器人和吸盘组组成，所述工业机器人固定在机器人底座上。

进一步，所述托盘输送单元是由倍速链、托盘、光电传感器组成，所述托盘置于所述倍速链上，所述托盘上设置有凹槽，所述工业机器人将经过所述视觉单元识别的配套的物料进行吸取并放入所述托盘的凹槽中进行装配，所述光电传感器用于检测所述托盘的位置。

进一步，所述吸盘组是由2个对称的吸盘组成，其间距等于所述托盘的两个相邻槽的距离。

进一步，所述回料单元包括回料槽、提升机，所述回料单元将所述送料皮带线上未被抓取的物料经过所述回料槽和所述提升机送回到所述储料仓中。

进一步，所述分装装置还包括安全报警器，所述安全报警器与所述控制器连接。

本实用新型产生的有益效果是：

储送料单元将小零件物料经过毛刷理料机理料后掉落到送料皮带线上，然后视觉单元采用视觉技术与图像处理算法对送料皮带线上的小零件物料进行种类以及正面和反面的识别，然后通过工业机器人将正确的物料吸取并放入到托盘中进行装配，回料单元将未被工业机器人吸取的不配套物料经过皮带输送线流入到回料槽，通过提升机流入到储料仓中，依次循环工作。其能明显提高小零件物料的分装效率及降低工人的劳动强度，视觉单元采用机器人与视觉技术以及图像识别算法来识别和分拣物料，能够实现小零件物料的精确分拣和装配，具有结构紧凑、自动化程度高、安全性高等优势。

附图说明

下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的机器人智能分装装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的机器人智能分装流程图；

其中，各标号所代表的部件列表如下：

1、玻璃罩支架，2、提升机，3、储料仓，4、毛刷理料机，5、相机，6、光源，7、工业机器人，8、安全报警器，9、吸盘组，10、光电传感器，11、托盘，12、倍速链，13、机器人底座，14、送料皮带线，15、回料槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，包括储送料单元、视觉单元、分拣单元、托盘输送单元、回料单元和控制器，控制器控制整个装置操作过程未在图中示出。储送料单元用于将小零件物料经过视觉单元识别后送至分拣单元，分拣单元对经过视觉单元识别的配套的物料进行吸取并送至托盘输送单元，回料单元用于将未被分拣单元吸取的不配套物料送回至储送料单元进行循环操作。

本实用新型中，储送料单元包括储料仓3，储料仓3包括直线振子和电机，电机与控制器相连，储料仓3下端设置有毛刷理料机4，毛刷理料机4下端设置有送料皮带线14，控制器控制电机转动，电机带动直线振子振动，储送料单元中储料仓3内的物料经过直线振子振动向前供料，经过毛刷理料机4理料后均匀地铺放至送料皮带线14上。

该装置外围安装有玻璃罩支架1，视觉单元固定在玻璃罩支架1上，视觉单元包括相机5、光源6，相机5和光源6设置在送料皮带机14上空，光源5对送料皮带机14上的小零件物料进行照射，相机5捕捉该物料的状态，通过视觉单元对送料皮带线14上的小零件物料进行位置以及正反面的识别，相机5将识别后图像传送至控制器。

本实用新型中，分拣单元由工业机器人7和吸盘组9组成，工业机器人7固定在机器人底座13上。控制器控制工业机器人实行分拣操作。

托盘输送单元是由倍速链12、托盘11、光电传感器10组成，托盘11置于倍速链12上，托盘11上设置有凹槽，工业机器人7将经过视觉单元识别的配套的物料进行吸取并放入托盘11的凹槽中进行装配，装配好后的玩具通过托盘输送单元进行输送，并可以通过光电传感器10对其进行定位。

优选地，吸盘组9是由2个对称的吸盘组成，其间距等于托盘11的两个相邻槽的距离。

回料单元包括回料槽15、提升机2，控制器控制回料单元将送料皮带线14上未被抓取的物料经过回料槽15和提升机2送回到储料仓3中，实现下一轮循环。

优选地，本分装装置还包括安全报警器8，安全报警器8与控制器电连接。此处的安全报警器8优先采用声光报警器。工作时，当其中某一个部位出现故障时，安全警报器8及时报警，以便提醒工作人员及时处理，避免影响正常生产。

本实用新型的工作原理如下：

将小零件物料倒入到储送料单元的储料仓3中，储料仓3直线振子振动向前供料，通过毛刷理料机4理料后，依次掉落到送料皮带线14上；送料皮带线14快速运行，将掉落的物料向前输送，利用玩具掉落的时间差拉开彼此间的距离，固定在玻璃罩支架1上的视觉单元检测到一定数量的物料后，储料仓3停止供料，送料皮带线14停止运行；视觉单元识别物料的种类以及正面和反面，工业机器人7带动吸盘组9将正确的物料进行吸取，然后放置到托盘输送单元上的托盘11内的凹槽内进行装配；托盘输送单元将装配好的托盘进行输送，并可以通过光电传感器10对其进行定位；当送料皮带线上物料较少时，皮带线开始运行；回料单元将剩下的物料经过皮带输送线14流入到回料槽15，然后通过提升机2流入到储料仓3中；同时储料仓3开启供料，依次循环工作。在此过程中，安全警报器8实时监测整个设备运行的状态，当其中某一个部位出现故障时，安全警报器8及时报警，以便提醒工作人员及时处理，避免影响正常生产。

本实用新型结构紧凑，能明显提高小零件物料的分装效率及降低工人的劳动强度，视觉单元采用机器人与视觉技术以及图像识别算法来识别和分拣物料，能够实现小零件物料的精确分拣和装配，自动化程度高、安全性高，能满足现代化生产需求，应用前景广阔。

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。

Claims (8)

1.一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：包括储送料单元、视觉单元、分拣单元、托盘输送单元、回料单元和控制器，所述储送料单元用于将小零件物料经过所述视觉单元识别后送至所述分拣单元，所述分拣单元对经过所述视觉单元识别的配套的物料进行吸取并送至所述托盘输送单元，所述回料单元用于将未被分拣单元吸取的不配套物料送回至所述储送料单元进行循环操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述储送料单元包括储料仓（3），所述储料仓（3）下端设置有毛刷理料机（4），所述毛刷理料机（4）下端设置有送料皮带线（14），所述储送料单元中储料仓（3）内的物料经过毛刷理料机（4）理料后均匀地铺放至送料皮带线（14）上。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述装置外围安装有玻璃罩支架（1），所述视觉单元固定在所述玻璃罩支架（1）上，所述视觉单元包括相机（5）、光源（6），通过所述视觉单元对送料皮带线（14）上的小零件物料进行位置以及正反面的识别，所述相机（5）将识别后图像传送至所述控制器。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述分拣单元由工业机器人（7）和吸盘组（9）组成，所述工业机器人（7）固定在机器人底座（13）上。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述托盘输送单元是由倍速链（12）、托盘（11）、光电传感器（10）组成，所述托盘（11）置于所述倍速链（12）上，所述托盘（11）上设置有凹槽，所述工业机器人（7）将经过所述视觉单元识别的配套的物料进行吸取并放入所述托盘（11）的凹槽中进行装配，所述光电传感器（10）用于检测所述托盘（11）的位置。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述吸盘组（9）是由2个对称的吸盘组成，其间距等于所述托盘（11）的两个相邻槽的距离。

7.根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述回料单元包括回料槽（15）、提升机（2），所述回料单元将所述送料皮带线（14）上未被抓取的物料经过所述回料槽（15）和所述提升机（2）送回到所述储料仓（3）中。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种基于视觉识别的机器人智能分装装置，其特征在于：所述分装装置还包括安全报警器（8），所述安全报警器（8）与所述控制器连接。

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