CN211359675U - 一种片板状物品分拣系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种片板状物品分拣系统，包括：供给装置，被配置为能够接收多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品并传输所述多个片板状物品；图像处理装置，被配置为能够接收所述多个片板状物品，并通过所述多个片板状物品中目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的等级信息；编码器，被配置为能够测算所述目标片板状物品的运动信息；和分拣装置，被配置为能够根据所述目标片板状物品的等级信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。所述片板状物品分拣系统实现了片板状物品分拣的自动化，提高了分拣效率。

Description

一种片板状物品分拣系统

技术领域

本实用新型涉及片板状物品分拣系统，尤其涉及自动化片板状物品分拣系统。

背景技术

烟草是一种重要的经济作物，其产品烟叶是烟草制造工业的重要原料。由于受到不同地域气候、环境、土壤以及品种、着生部位、栽植措施和烘烤工艺的影响，烟叶的质量差异很大，因此我们必须对烟叶进行必要地分级，分拣出不同质量的烟叶，以类划分，以质论价，合理利用资源，以适应农业和经济发展的需求。

烟叶的物理特征是形状不太规则的、不平整的、比较脆弱的板状物体。每个烟叶的颜色、大小、形状都不同。目前，烟叶分拣都是以人工操作为主，通过操作人员观察烟叶的色泽、长度等各种评判指标将不同品质的烟叶摆放到不同的区域加以隔离和评级。该烟叶分拣劳动强度大，耗费人力多，生产效率低。因此，开发一种自动化的用于获取烟叶(或者板状零件)的机械手分拣装置是十分重要，并具有重要经济价值的。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种现代化、自动化的片板状物品分拣系统。一方面，本实用新型提供的片板状物品分拣系统不仅采集片板状物品的运动信息，使得分拣装置可以基于所述运动信息准确地获取片板状物品，而且采用了特殊的片板状物品运输装置，节约空间的同时使得片板状物品更加分散，便于分拣。另一方面，本实用新型提供的片板状物品分拣系统采用智能机械臂和具有夹片的片板状物品夹爪，不仅减少了对片板状物品的损害且更可靠安全。

如上构思，本实用新型实施例所采用的技术方案包括一种片板状物品分拣系统。所述片板状物品分拣系统包括：供给装置，被配置为能够接收多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品并传输所述多个片板状物品；图像处理装置，被配置为能够接收所述多个片板状物品，并通过所述多个片板状物品中目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的分类信息；编码器，被配置为能够测算所述目标片板状物品的运动信息；分拣装置，被配置为能够根据所述目标片板状物品的分类信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。

根据本申请中的一些实施例，所述图像处理装置还被配置为能够通过所述目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的朝向信息和获取部位信息；所述分拣装置还被配置为根据所述目标片板状物品的朝向信息、分类信息、所述获取部位信息和所述运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。

根据本申请中的一些实施例，所述图像处理装置根据所述目标片板状物品的形状和尺寸确定所述获取部位信息。

根据本申请中的一些实施例，所述分拣装置包括：机械臂；和片板状物品获取机构，安装在所述机械臂上，包括：基座和吸盘。所述吸盘安装在所述基座上。

根据本申请中的一些实施例，所述机械臂被配置为能够：根据所述目标片板状物品的朝向信息调整所述片板状物品获取机构的工作角度，并且根据目标片板状物品的运动信息和获取位置信息决定所述片板状物品捕获所述目标片板状物品的时长；和所述片板状物品获取机构驱动所述吸盘在所述获取位置吸取所述目标片板状物品。

根据本申请中的一些实施例，所述片板状物品获取机构包括：第一夹爪，包括：第一枢转端，安装在所述基座上并且能沿着第一枢转轴枢转，第一自由端，包括第一夹片，所述第一夹片为长条形平板结构，其长边平行于所述第一枢转轴；第二夹爪，包括：第二枢转端，安装在所述基座上并且能沿着第二枢转轴枢转，和第二自由端，包括第二夹片，所述第二夹片为长条形平板结构，其长边平行于所述第二枢转轴；和驱动器，安装在所述基座上并分别同所述第一夹爪和所述第二夹爪机械连接以驱动所述第一夹爪和第二夹爪做张开或闭合的动作。

根据本申请中的一些实施例，所述第一夹爪和所述第二夹爪闭合时：所述第一夹片位于所述吸盘的下方，距所述吸盘为预设距离，所述第一夹片的长条形平板结构呈水平姿态面向所述吸盘，以便在所述吸盘吸住所述目标片板状物品的时候从下方托住所述目标片板状物品；和所述第二夹片位于所述吸盘的下方，距所述吸盘为预设距离，所述第二夹片的长条形平板结构呈水平姿态面向所述吸盘，以便在所述吸盘吸住所述目标片板状物品的时候从下方托住所述目标片板状物品。

根据本申请中的一些实施例，所述的片板状物品分拣系统还包括至少一个：爬坡送料机，被配置为通过向上的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离；斜坡送料机，被配置为通过向下的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离；和差速分散皮带，被配置为通过皮带之间的速度差将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离。

根据本申请中的一些实施例，其中所述至少一个差速分散皮带包括一级差速分散皮带和二级差速分散皮带，所述一级差速分散皮带与所述供给装置相连，所述爬坡送料机与所述一级差速分散皮带相连，所述斜坡送料机与所述爬坡送料机相连，所述二级差速分散皮带与所述斜坡送料机相连，和所述图像处理装置与所述二级差速分散皮带相连。

根据本申请中的一些实施例，所述图像处理装置包括第一图像处理装置以及第二图像处理装置，所述分拣装置包括第一分拣装置以及第二分拣装置，所述第一图像处理装置与所述第一分拣装置对所述目标片板状物品进行初次分拣，和若所述初次分拣未完成，所述第二图像处理装置与所述第二分拣装置对所述目标片板状物品进行二次分拣。

根据本申请中的一些实施例，所述分拣装置包括多个分拣装置，所述图像处理装置对应两个或两个以上的分拣装置，当所述图像处理装置获取所述目标片板状物品目标的等级信息后，将所述目标片板状物品的目标等级信息传输给所述对应的两个或两个以上的分拣装置中的一个，由该特定的分拣装置对所述目标片板状物品分拣。

根据本申请中的一些实施例，所述片板状物品分拣系统还包括多个分类收集器，每个所述分类收集器对应一个分类信息，所述多个分类收集器根据对应的分类信息被放置在不同高度的水平面上；所述分拣装置根据所述目标片板状物品的分类信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣后，将所述目标片板状物品放置在对应的分类收集器中。

根据本申请中的一些实施例，所述片板状物品分拣系统还包括：传输装置，被配置为传输所述片板状物品；和分流装置，位于所述传输装置之上，被配置为能够将运输装置上的所述片板状物品分为两组或两组以上的流水线。

综上所述，本实用新型实施例所提供的技术方案中，编码器采集了片板状物品的运动信息，使得分拣装置对片板状物品的吸取更加准确；一级差速分散皮带、爬坡送料机、斜坡送料机和二级差速分散皮带的设置，减小了片板状物品运输空间的同时使得片板状物品更加分散，便于分拣；分拣装置采用机械臂和片板状物品夹爪，减少了对片板状物品的损害，提高了片板状物品分拣的安全性，同时使得片板状物品的分拣更加智能，完全脱人工的辅助。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种烟叶分拣系统示意图；

图2是本申请实施例提供的一种图像处理装置及分拣装置示意图；

图3是本申请实施例提供的一种机械装置结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种机械装置结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种机械装置结构示意图；

图6A是本申请实施例提供的一种烟叶获取机构的立体图；

图6B是本申请实施例提供的所述烟叶获取机构的正视图；

图6C是本申请实施例提供的所述烟叶获取机构的侧视图；

图6D是本申请实施例提供的所述烟叶获取机构的俯视图；以及

图6E是本申请实施例提供的所述烟叶获取机构的结构示意图。

具体实施方式

以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件。

考虑到以下描述，本公开的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本公开的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围。

本公开中使用的流程图示出了根据本公开中的一些实施例的系统实现的操作。应该清楚地理解，流程图的操作可以不按顺序实现。相反，操作可以以反转顺序或同时实现。此外，可以向流程图添加一个或多个其他操作。可以从流程图中移除一个或多个操作。

本申请的一个方面涉及一种片板状物品分拣系统。具体地，该片板状物品分拣系统包括供给装置、信息采集和识别装置、分拣装置、编码器。所述供给装置被配置为能够接收多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品并传输所述多个片板状物品；所述图像处理装置被配置为能够接收所述多个片板状物品，并通过所述多个片板状物品中目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的分类信息；所述编码器被配置为能够测算所述目标片板状物品的运动信息；所述分拣装置被配置为能够根据所述目标片板状物品的分类信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。本申请公开的片板状物品分拣系统可以用于分拣烟叶，还可以应用在多个领域，例如一些条形表面不平整、刚度不够、形状不规则的板状结构(比如破碎的纸片)、或者易碎怕摔的片状结构(比如硅晶片)等的分拣。为了方便说明，本申请后续描述中以烟叶分拣为例陈述本申请中的技术解决方案。

图1是本申请实施例提供的一种烟叶分拣系统示意图。如图所示，烟叶分拣系统100包括供给装置110、图像处理装置120、编码器(未在图上示出)以及分拣装置130。

供给装置110可以用于将多个烟叶运送至图像处理装置120。所述多个烟叶是经过烘烤后的烟叶。所述多个烟叶可以呈分散的状态或叠加的状态杂乱的被放置在供给装置110上，并且被运送至图像处理装置120。在另一些情况下，烟叶呈完全独立的、间隔的状态运送至图像处理装置120。在另一些情况下，烟叶呈部分可以呈重叠的状态(例如，重叠率不高于20％)运送至图像处理装置120。

在一些实施例中，供给装置110可以是简单的上料皮带，由人工将烟叶分散在所述上料皮带上，再由所述上料皮带运输至图像处理装置120。在另一些情况下，供给装置110可以包括烟叶放置栈板、震动给料机和上料皮带。所述烟叶放置栈板用于放置烟叶；所述震动给料机可以对所述烟叶放置栈板以及上料皮带产生振动。通过振动将所述烟叶抖散，便于分拣；所述上料皮带用于运输烟叶至图像处理装置120。

图像处理装置120可以用于采集烟叶的图像信息并得到所述烟叶的分类信息。比如所述烟叶的等级信息。在一些实施例中，图像处理装置120可以包括图像获取装置和信息识别装置。

所述图像获取装置可以用于获取烟叶的图像信息，所述图像信息包含烟叶的形状(如有无破损)、颜色(包括可见光范围和不可见光范围)等。在一些实施例中，所述图像获取装置可以包括遮光室、光源、传感器和摄像机(例如，CMOS摄像机)。所述光源可以为所述遮光室提供亮度，营造良好拍照环境。所述传感器可以为距离传感器，检测烟叶距离摄像机的位置，从而使得摄像机可以在烟叶处于合适的位置时获取烟叶的图像。例如，当所述距离传感器检测到烟叶位于所述摄像机正下方时，所述摄像机开始采集所述烟叶的图像。

所述信息识别装置可以用于，处理烟叶的图像信息并获取所述烟叶的分类信息，比如所述烟叶的等级信息。所述等级信息可以是烟叶的等级。例如，根据烟叶的质量将烟叶分为第一等级、第二等级、......、第六等级，所述等级信息即为第一等级、第二等级、......，或第六等级。在一些实施例中，所述信息识别装置可以对烟叶的图像信息进行预处理，提取所述图像信息中的特征(例如，颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征)，然后基于所述特征获取所述烟叶的等级信息。例如，所述信息识别装置可以通过卷积神经网络获取所述烟叶的等级信息。又例如，所述信息识别装置可以通过简单的分类模型获取所述烟叶的等级信息。

所述编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。比如，所述编码器可以把角位移或直线位移转换成电信号。因此所述编码器可以用于测算目标烟叶的运动信息。所述目标烟叶可以为从供给装置110传来的所述多个烟叶中即将被分拣的任何一个烟叶。所述目标烟叶的运动信息可以包括所述目标烟叶的运动速度、到达分拣装置130的时间等等。从而，分拣装置130可以根据所述目标烟叶的运动信息在合适的时刻抓取或吸附所述目标烟叶。应当可以理解的是，在没有编码器获取烟叶运动信息的情况下，即使分拣装置130获得了烟叶的分类信息，比如所述烟叶的等级信息后，分拣装置130也无法在适当的时刻抓取或吸取所述烟叶，从而不能完成烟叶自动分拣的过程。

分拣装置130可以根据所述烟叶的等级信息和运动信息对所述目标烟叶进行分拣。具体地，分拣装置130可以根据所述目标烟叶的运动信息，确定合适的时刻抓取或吸附所述目标烟叶，同时调整相应的运动速度抓取或吸附所述烟叶。然后，分拣装置130可以根据烟叶的等级信息将所述烟叶放置在相应的分类收集器里(“目标分类收集器”)，或者将所述目标烟叶放置在相应的传送带上(“目标传送带”)，由所述目标传送带将所述目标烟叶运送到所述目标分类收集器中。

在一些情况下，分拣装置130可以包括机械臂和烟叶获取机构，所述烟叶获取机构安装在所述机械臂上，所述烟叶获取机构可以用于将烟叶吸起并托举。所述机械臂可以包括四轴SCARA机器人、六轴SCARA机器人或DELTA机器人，所述机器人自由度高、速度快，可以快速根据烟叶的分类信息，比如所述烟叶的等级信息，和运动信息对烟叶进行分拣。更多关于分拣装置130的结构信息可以参加图3至图6及其描述。

以上描述的烟叶分拣系统100存在一些变体，这些变体也在本申请保护的范围之内。这些变体可以包括以下实施例：

在一些实施例中，图像处理装置120还可以用于，采集烟叶的图像信息并得到所述目标烟叶的获取部位信息。所述获取部位信息，又称为抓取部位信息或者捕获部位信息，是指在分拣烟叶时分拣装置130吸取、捕获或抓取烟叶具体部位对应的信息。例如，所述图像处理装置120可以对每一片烟叶建立坐标系，所述获取部位信息可以是分拣装置130吸取或抓取所述烟叶具体部位的坐标信息。

相应地，分拣装置130可以根据烟叶的等级信息、获取部位信息和运动信息对所述烟叶进行分拣。

图像处理装置120可以根据烟叶的形状和尺寸确定上述获取部位信息。例如，当烟叶是细长型时，图像处理装置120可以确定烟叶的中间部位为分拣装置130吸取烟叶的部位，然后可以根据烟叶的尺寸，确定所述烟叶中间部位的坐标为获取部位。

应当可以理解的是，在图像处理装置120获取所述目标烟叶的等级信息、获取部位信息，以及编码器获取所述目标烟叶的运动信息后，图像处理装置120以及编码器可以将所述等级信息、获取部位信息和运动信息直接发送给分拣装置130，也可以发送给控制器(例如，可以包含在烟叶分拣系统100中,图中未标出)，通过所述控制器控制分拣装置130。

在一些实施例中，烟叶分拣系统100还可以包括运输装置140。运输装置140连接供给装置110与图像处理装置120，可以用于将烟叶从供给系统110运送至图像处理装置120处。运输装置140增加了烟叶分拣系统100的作业长度，减少了人工的压力，提高了整个系统的工作效率。

运输装置140可以包括爬坡送料机142。爬坡送料机142连接供给装置110和图像处理装置120。

爬坡送料机142可以为传送带。爬坡送料机142包括进口端和出口端，所述进口端用于从所述供给装置110处接收所述多个烟叶，所述出口端用于输出所述多个烟叶。所述出口端的垂直高度大于所述进口端的垂直高度，两者之间存在向上的倾斜坡度。由于倾斜斜坡的存在，在烟叶传输过程中，烟叶受重力影响，相互叠加的烟叶会是随着传输发生错位而拉开彼此的距离，因此会消除部分重叠。由此，爬坡送料机142可以通过向上的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的烟叶分散开距离，降低了烟叶的重叠率，提高图像处理装置120的精度和准确度。同时，在固定的横向长度空间中，倾斜斜坡增加了传送带的长度，提高了空间的利用率。

运输装置140可以包括斜坡送料机143。斜坡送料机143连接供给装置110和图像处理装置120。

斜坡送料机143可以为传送带。斜坡送料机143包括进口端和出口端，所述进口端用于接收所述多个烟叶，所述出口端用于输出所述多个烟叶。所述出口端的垂直高度小于所述进口端的垂直高度，两者之间存在向下的倾斜坡度。由于倾斜斜坡的存在，在烟叶传输过程中，部分重叠的烟叶受重力影响会发生滑动而错开，因此会消除部分重叠。由此，斜坡送料机143可以通过向下的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的烟叶分散开距离，降低了烟叶的重叠率，提高图像处理装置120的精度和准确度。同时，在固定的横向长度空间中，倾斜斜坡增加了传送带的长度，提高了空间的利用率。

运输装置140可以包括爬坡送料机142和斜坡送料机143的组合。爬坡送料机142连接供给装置110和斜坡送料机143，斜坡送料机143连接爬坡送料机142与图像处理装置120。爬坡送料机142和斜坡送料机143的倾斜坡度可以相同或不同，两者的倾斜坡度可以根据实验确定最佳数值。

运输装置140还可以包括差速分散皮带，例如，一级差速分散皮带141和二级差速分散皮带144。所述差速分散皮带为上下两层传输皮带，分别以不同的速度传输所述烟叶。通常，上一层传输皮带的传输速度慢于下层传输皮带。当两片临近的烟叶依次从上层皮带落入下层皮带的时候，先落下来的烟叶速度骤然增加，从而拉开了其临近的烟叶的距离。因此，所述差速分散皮带可以利用速度差，使得相邻两片烟叶之间的间隔变大，便于采集单个烟叶的图像信息，提高了图像处理装置120的准确度和精确度。

作为示例，运输装置140还可以包括一级差速分散皮带141、爬坡送料机142、斜坡送料机143和二级差速分散皮带144。一级差速分散皮带141与供给装置110相连，爬坡送料机142与一级差速分散皮带141相连，斜坡送料机143与爬坡送料机142相连，二级差速分散皮带144与斜坡送料机143相连，图像处理装置120与二级差速分散皮带144相连。

在一些情况下，运输装置140包括分流装置，所述分流装置可以将运输装置140上的烟叶分为两组或两组以上的流水线。比如，所述分流装置可以是位于所述同一个传送带中间的流线型或者V形分叶器。流线的尖端面向所述烟叶被运送来的方向。这样，当所述烟叶经过所述分叶器的时候便被分到了皮带的左右两侧，且所述烟叶的朝向一致向前。或者，所述分叶器也可以是一个V形结构。所述流水线的皮带在经过所述V形结构后分成两条不同的皮带分别运送烟叶。因此，所述流水线上的烟叶在经过所述V形结构之后被分成两组，分别在两条皮带上被运送。相应地，烟叶分拣系统100包括对应的图像处理装置120和分拣装置130，这样一套烟叶分拣系统100上多个图像处理装置120和多个分拣装置130可以同时工作，增加了整个烟叶分拣系统100的工作效率。

图2是本申请实施例提供的一种图像处理装置及分拣装置示意图。烟叶分拣系统100可以包括多个图像处理装置120及多个分拣装置130。

例如，图像处理装置120包括第一图像处理装置以及第二图像处理装置，分拣装置130包括第一分拣装置以及第二分拣装置。

在一些情况下，所述第一图像处理装置与所述第一分拣装置可以对烟叶进行初次分拣。若所述初次分拣未完成或失败，例如所述第一分拣装置抓取烟叶失败，所述第二信息采集装置和所述第二分拣装置对所述烟叶进行二次分拣，从而增大了烟叶分拣系统100的适应性，保证其可以处理各种烟叶。此时，第一图像处理装置与第二图像处理装置获取烟叶等级信息可以是不同的，所述第二图像处理装置获取烟叶等级信息的算法可能更复杂、运算量更大。

在另一些情况下，所述第一图像处理装置与所述第一分拣装置，以及所述第二信息采集装置和所述第二分拣装置，可以同时对烟叶进行分拣。此时，两者不是先后关系，而为平行关系，增加了烟叶分拣系统100的工作效率。

如图所示，烟叶分拣系统100可以包括第一图像处理装置120-1、第二图像处理装置120-2、第三图像处理装置120-3、第一分拣装置130-1、第二分拣装置130-2、第三分拣装置130-3，以及多个分类收集器132。由于分拣装置130是工业机器人，可以根据目标在空间的多个维度进行运动，所述多个分类收集器132可以是放置在同一水平面的料盘，也可以放置在高度不同的水平面上的。比如，所述多个分类收集器132可以根据对应的分类信息被放置在不同高度的水平面上，如呈类似货架的结构，这样不仅减少了分类收集器的占用空间，而且增加各个分类收集器之间的辨识度。所述分拣装置根据所述烟叶的等级信息(分类信息)和运动信息对所述目标烟叶进行分拣后，将所述目标烟叶放置在对应的分类收集器中。

应当可以理解的是，在一些实施例中，烟叶分拣系统100可以包括一个或多个图像处理装置120，以及一个或多个分拣装置130，一个图像处理装置120对应两个或两个以上的分拣装置130。当该图像处理装置120得到烟叶的信息(如，等级信息)后，将所述信息传输给所述对应的两个或两个以上的分拣装置130中的特定的一个，由该特定的分拣装置130完成烟叶的分拣。

图3至图5是本申请一些实施例提供的分拣装置(即，机械装置)结构示意图。所述分拣装置包括烟叶获取机构131以及机械臂。烟叶获取机构131安装在机械臂上，烟叶获取机构131一般通过挂载机构安装在机械臂上。比如，图3描述的分拣装置130包括四轴SCARA机器人134和烟叶获取机构131，烟叶获取机构131通过法兰安装在四轴SCARA机器人134上；图4描述的分拣装置130包括六轴SCARA机器人136和烟叶获取机构131，烟叶获取机构131通过法兰安装在六轴SCARA机器人136上；图5描述的分拣装置130包括DELTA机器人138和烟叶获取机构131，烟叶获取机构131通过动平台安装在DELTA机器人138上。

在所述机械臂的末端包括悬挂机构，所述悬挂机构连接电机(图中未示出)，所述基座安装在所述悬挂机构上并同所述电机连接，所述电机工作时驱动所述基座旋转。比如烟叶获取机构131可以直接安装在所述电机上，随着电机的转动而转动；烟叶获取机构131也可以是通过传动机构同所述电机连接。当所述电机转动的时候，所述电机通过所述传动机构带动烟叶获取机构131转动。这样，在进行烟叶分拣的时候，机械臂便可以将所述烟叶获取机构131移动到目标地点，然后电机旋转，将烟叶获取机构131转到合适的角度，从而获取目标烟叶。

图6A至图6E分别是本申请实施例提供的烟叶获取机构131的立体图、正视图、侧视图、俯视图以及结构示意图。所述烟叶获取机构131可以包括基座600、驱动器610、夹爪620和吸盘640。

基座600为整个烟叶获取机构131提供支撑。根据具体的设计需要，基座600可以是任何形状。进一步地，基座600可以通过所述悬挂机构连接到上述机械臂的所述电机上。比如基座600可以直接安装在所述电机上，随着电机的转动而转动。基座600也可以是通过所述传动机构同所述电机连接。当所述电机转动的时候，所述电机通过所述传动机构带动烟叶获取机构131转动。

驱动器610可以是能够输出直线运动的任何机构，比如电机和曲柄滑块机构的组合、气缸、液压装置等等。在图6A-6E所示的结构中，所述驱动器610为一个气缸。所述气缸启动的时候，所述气缸的活塞杆612可以沿着所述气缸的轴线方向做往复的直线运动。

所述吸盘640包括吸盘头和负压产生装置。负压产生装置可以在吸盘头上产生负压；吸盘头可以利用所述负压吸住目标烟叶。比如，吸盘640可以为真空泵或者是真空发生器。当吸盘640产生负压时，所述目标烟叶被吸盘头吸住，从而被烟叶获取机构捕获。吸盘640可以通过停止产生负压来释放目标烟叶。此时，由于目标烟叶为不平整的片状结构，目标烟叶同吸盘头之间留有缝隙，周围空气可以从所述空隙间流入吸盘头内，从而解除了所述吸盘640对目标烟叶的吸附力。如果吸附的目标物是平整的片状结构，比如半导体晶片，则吸盘头会紧密的贴住所述目标物表面而不留缝隙。这种情况下，吸盘640可以通过恢复大气压或者产生正压来释放目标物。所述吸盘640的数量可以为一个也可以为多个。比如在图6A-6D所示的结构中，所述吸盘640的数量为2个，包括第一吸盘640-1和第二吸盘640-1。第一吸盘640-1在所述驱动机构的一侧；第二吸盘在所述驱动机构同第一吸盘相对的另一侧。在一些实施例中，所述第一吸盘640-1和第二吸盘640-2之间的距离可调，以便能够适应不同形状和大小的目标物(比如不同形状和大小的烟叶)。

所述夹爪620可以包括多个夹爪。当所述机械臂移动并且将所述烟叶获取机构131对准传送带上的所述目标烟叶并且将所述烟叶获取机构转到适合的角度时，所述吸盘640首先产生负压吸住所述目标烟叶，然后所述夹爪620闭合，抓取或者托住所述目标烟叶。

为了达到上述目的，所述夹爪620的数量可以是多个。比如图6A-6E所示结构中，所述夹爪就包括第一夹爪620-1和第二夹爪620-2。当然，所述夹爪620的数量也可以是3个或者更多，本申请对此不作限定。

第一夹爪620-1大体上呈悬臂梁结构或者其他任何等同的结构。第一夹爪620-1可以包括自由端(“第一自由端”)630-1和枢转端(“第一枢转端”)631-1。第一枢转端631-1同所述基座600可以可枢转地连接，因此第一枢转端631-1可以沿着第一枢转轴661-1枢转。第一自由端630-1可以为长条形平板结构，称作第一夹片。所述长条形平板结构的长边方向平行于所述第一枢转轴661-1，其尺寸可以根据常见的烟叶(或者目标物)的尺寸进行设计。

第二夹爪620-2可以同第一夹爪620-1相对于驱动器610对称排列。比如，第二夹爪620-2可以大体上呈悬臂梁结构或者其他任何等同的结构，其形状与第一夹爪620-1可以相同。第二夹爪620-2可以包括自由端(“第二自由端”)630-2和枢转端(“第二枢转端”)631-2。第二枢转端631-2同所述基座600可以可枢转地连接，但是其位置相对于所述驱动器610来说可以同第一枢转端631-1相对。因此第二枢转端631-2可以沿着第二枢转轴661-2枢转。第二自由端630-2可以为长条形平板结构，称作第二夹片。所述长条形平板结构的长边方向平行于所述第二枢转轴661-2，其尺寸可以根据常见的烟叶(或者目标物)的尺寸进行设计。进一步地，所述第二枢转轴661-2可以同所述第一枢转轴661-1平行。

所述驱动器610可以驱动第一夹爪620-1和第二夹爪620-2做张开或闭合的动作。为此，所述烟叶获取机构还可以进一步地包括第一曲柄650-1和第二曲柄650-2。所述第一曲柄650-1可以是杆状，包括第一曲柄端和第二曲柄端。所述第一曲柄端可以通过枢轴663-1可枢转地连接在所述驱动器610的活塞杆612上。所述第二曲柄端可以通过枢轴662-1可枢转地连接在所述第一夹爪620-1上。其中所述枢轴662-1可以在所述第一夹爪620-1的中间某处。这样，所述驱动器610(或者活塞杆612)、所述第一曲柄650-1、所述第一夹爪620-1同所述基座600共同形成了第一曲柄滑块机构。当驱动器600驱动活塞杆612进行直线运动的时候，第一曲柄端663-1跟随活塞杆612做所述线性运动，从而带动所述第一夹爪620-1绕所述第一枢转轴661-1做枢转运动(“第一枢转”θ₁)。所述第二曲柄650-2可以是杆状，包括第三曲柄端和第四曲柄端。所述第三曲柄端可以通过枢轴663-2可枢转地连接在所述驱动器610的活塞杆612上。所述第四曲柄端可以通过枢轴662-2可枢转地连接在所述第二夹爪620-2上。其中所述枢轴662-2可以在所述第二夹爪620-2的中间某处。这样，所述驱动器610(或者活塞杆612)、所述第二曲柄650-2、所述第二夹爪620-2同所述基座600共同形成了第二曲柄滑块机构。当驱动器600驱动活塞杆612进行所述直线运动的时候，第三曲柄端663-2跟随活塞杆612做所述线性运动，从而带动所述第二夹爪620-2绕所述第二枢转轴661-2做枢转运动(“第二枢转”θ₂)。当所述第一曲柄滑块机构和所述第二曲柄滑块机构尺寸相同位置对称的时候，所述第一枢转同所述第二枢转方向相反，即θ₁＝-θ₂。因此，驱动器610通过活塞杆612的直线运动，驱动了夹爪620的张开和闭合。

当所述第一夹爪620-1和所述第二夹爪620-2张开时，所述第一夹片630-1位于所述吸盘640的一侧(“第一侧”)，所述第二夹片630-2位于所述吸盘640相对的另一侧(“第二侧”)。

当所述第一夹爪620-1和所述第二夹爪620-2闭合时，所述第一夹片630-1位于所述吸盘640的下方，距所述吸盘为预设距离。进一步地，所述第一夹片630-1的长条形平板结构面向所述吸盘640，并且呈水平姿态(也就是说所述平板结构的平面平行于所述传送带)，以便在所述吸盘640吸住所述目标烟叶(或者目标物)的时候从下方托住所述目标烟叶。同时，当所述第一夹爪620-1和所述第二夹爪620-2闭合时，所述第二夹片620-2也位于所述吸盘640的下方，距所述吸盘640为所述预设距离。进一步地，所述第二夹片630-2的长条形平板结构面向所述吸盘640，并且呈水平姿态(也就是说所述平板结构的平面平行于所述传送带)，以便在所述吸盘640吸住所述目标烟叶(或者目标物)的时候从下方托住所述目标烟叶。因此，图6A-6E所示的结构便可以避免因吸盘640没有吸住所述目标烟叶而造成所述目标烟叶掉落。

为了更好的介绍所述第一工作状态和所述第二工作状态，这里对烟叶获取机构131的工作过程做一个简单的描述。在烟叶获取机构131捕获所述目标烟叶前，驱动器610控制夹片630-1，630-2位于吸盘640的侧方。此时，所述吸盘640的下方没有遮挡物，所述吸盘640可以与所述传送带上的烟叶直接接触，从而吸附目标烟叶。当所述吸盘640吸附了所述目标烟叶后，驱动器610控制夹片位于吸盘640的下方(即，被吸附的烟叶的下方)。根据所述目标烟叶的所述等级信息，机械臂可以带动所述烟叶获取机构131直接将所述目标烟叶运输至相应的目标传送带上方，然后吸盘640放开烟叶，再由所述目标传送带将所述目标烟叶运输至相应的目标分类收集器132中；或者直接将所述目标烟叶运送到所述目标分类收集器132中。或者，当所述吸盘640吸附所述目标烟叶后，驱动器610控制夹片630-1，630-2位于吸盘640的下方(即，所述被吸附的目标烟叶的下方)，所述吸盘640随即解除对所述目标烟叶的吸附。因此，所述目标烟叶落入到位于其下方的夹片上，由所述夹片将所述目标烟叶运输至目标传送带上，再由所述目标传送带运输至目标分类收集器132中。在前一种情况下，当所述吸盘640与目标烟叶吸附不牢固导致所述烟叶掉落时，所述夹片可以托住所述目标烟叶，将烟叶运输至目标传送带上或者目标分类收集器中，从而保证了目标烟叶运输的可靠性。在第二种情况下，所述吸盘640仅仅用于将目标烟叶吸起、脱离传送带，由所述夹片对所述目标烟叶进行运输，在保证运输可靠性的同时减少了吸盘640对目标烟叶的吸附造成的损伤。

由上可知，所述第一工作状态为所述吸盘640吸附烟叶后。此时，所述夹片位于所述吸盘640下方，用于托举所述目标烟叶。所述第二工作状态为所述吸盘640吸附目标烟叶前。此时，所述夹片位于所述吸盘640侧方，为所述吸盘640吸附目标烟叶提供接触空间。

在一些实施例中，所述夹爪可以包括第一夹爪620-1和第二夹爪620-2，所述夹片可以包括第一夹片630-1和第二夹片630-2，第一夹爪620-1连接驱动器610，第二夹爪620-2连接驱动器610。在所述第一夹爪和第二夹爪闭合时，驱动器610通过第一夹爪620-1和第二夹爪620-2控制第一夹片630-1和第二夹片630-2同时位于所述吸盘640的下方；在所述第一夹爪和第二夹爪张开时，驱动器610通过第一夹爪620-1和第二夹爪620-2控制第一夹片630-1和第二夹片630-2同时位于所述吸盘640的侧方。

当第一夹片630-1和第二夹片630-2同时位于所述吸盘640的下方时，驱动器610可以控制第一夹片630-1和第二夹片630-2之间的距离。所述距离可以根据吸盘640将要吸附的目标烟叶的尺寸进行调节，从而使得烟叶获取机构131可以对多种尺寸的目标烟叶进行吸附和运输。例如，当第一夹片630-1和第二夹片630-2的宽度分别为10厘米，目标烟叶的最大宽度为30厘米时，驱动器610可以控制第一夹片630-1和第二夹片630-2之间的距离大于10厘米且小于30厘米，如12厘米。

当第一夹片630-1和第二夹片630-2同时位于所述吸盘640的下方时，驱动器610可以控制第一夹片630-1和第二夹片630-2位于同一水平面上，从而减小托举时夹片对目标烟叶的损伤。

在一些实施例中，所述吸盘640包括第一吸盘640-1和第二吸盘640-2。相对于一个吸盘，两个吸盘吸附目标烟叶时对目标烟叶的损伤较小且吸附力更好。这是因为，当烟叶获取机构131仅有一个吸盘时，所述吸盘一般吸取目标烟叶的中间部位，此时目标烟叶的两端由于重力的原因下垂，整个目标烟叶呈倒“v”型，目标烟叶容易变形的同时目标烟叶与吸盘的接触不紧密。而当烟叶获取机构131包括两个吸盘时，所述两个吸盘一般分别吸取目标烟叶的两端，此时整个目标烟叶呈直线型，且两个吸盘对目标烟叶的吸附力更好。

在夹爪620闭合时，驱动器610控制夹片位于第一吸盘640-1和第二吸盘640-2的下方；在夹爪张开时，驱动器610制夹片位于第一吸盘640-1和第二吸盘640-2的侧方。

所述夹爪闭合发生在第一吸盘640-1和第二吸盘640-2吸附目标烟叶后。此时，夹片位于第一吸盘640-1和第二吸盘640-2下方，用于托举所述目标烟叶。所述夹爪张开发生在第一吸盘640-1和第二吸盘640-2吸附目标烟叶前以及将目标烟叶运送到目标传送带或者目标分类收集器之后。此时，夹片位于第一吸盘640-1和第二吸盘640-2侧方，为第一吸盘640-1和第二吸盘640-2吸附或者释放所述目标烟叶提供接触空间。

在一些情况下，第一吸盘640-1和第二吸盘640-2之间的距离可调。例如，根据上文的描述，吸盘与驱动器610的下部连接，当吸盘与驱动器610之间的连接件长度可变时，第一吸盘640-1和第二吸盘640-2之间的距离可调。

当第一吸盘640-1和第二吸盘640-2之间的距离可调时，两个吸盘吸附同一目标烟叶的两个部位之间的距离可调，从而保证两个吸盘对目标烟叶的吸附更加可靠和安全。例如，当目标烟叶的长度为51厘米时，第一吸盘640-1和第二吸盘640-2之间的距离可以调整为17厘米，使得两个吸盘对目标烟叶的吸附比较均匀，使得整个目标烟叶呈直线型，而不会出现上文所描述的倒“v”型。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本申请又是将各种特征分散在多个本实用新型的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的±20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来解决本申请中的技术问题。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。

Claims (13)

1.一种片板状物品分拣系统，其特征在于，包括：

供给装置，被配置为能够接收多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品并传输所述多个片板状物品；

图像处理装置，被配置为能够接收所述多个片板状物品，并通过所述多个片板状物品中目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的分类信息；

编码器，被配置为能够测算所述目标片板状物品的运动信息；和

分拣装置，被配置为能够根据所述目标片板状物品的分类信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。

2.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，

所述图像处理装置还被配置为能够通过所述目标片板状物品的图像信息得到所述目标片板状物品的朝向信息和获取部位信息；

所述分拣装置还被配置为根据所述目标片板状物品的朝向信息、分类信息、所述获取部位信息和所述运动信息对所述目标片板状物品进行分拣。

3.如权利要求2所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述图像处理装置根据所述目标片板状物品的形状和尺寸确定所述获取部位信息。

4.如权利要求2所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述分拣装置包括：

机械臂；和

片板状物品获取机构，安装在所述机械臂上，包括：

基座；和

吸盘，安装在所述基座上。

5.如权利要求4所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述机械臂被配置为能够：

根据所述目标片板状物品的朝向信息调整所述片板状物品获取机构的工作角度，并且

根据目标片板状物品的运动信息和获取位置信息决定所述片板状物品捕获所述目标片板状物品的时长；和

所述片板状物品获取机构驱动所述吸盘在所述获取位置吸取所述目标片板状物品。

6.如权利要求4所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述片板状物品获取机构包括：

第一夹爪，包括：

第一枢转端，安装在所述基座上并且能沿着第一枢转轴枢转，

第一自由端，包括第一夹片，所述第一夹片为长条形平板结构，其长边平行于所述第一枢转轴；

第二夹爪，包括：

第二枢转端，安装在所述基座上并且能沿着第二枢转轴枢转，和

第二自由端，包括第二夹片，所述第二夹片为长条形平板结构，其长边平行于所述第二枢转轴；和

驱动器，安装在所述基座上并分别同所述第一夹爪和所述第二夹爪机械连接以驱动所述第一夹爪和第二夹爪做张开或闭合的动作。

7.如权利要求6所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述第一夹爪和所述第二夹爪闭合时：

所述第一夹片位于所述吸盘的下方，距所述吸盘为预设距离，所述第一夹片的长条形平板结构呈水平姿态面向所述吸盘，以便在所述吸盘吸住所述目标片板状物品的时候从下方托住所述目标片板状物品；和

所述第二夹片位于所述吸盘的下方，距所述吸盘为预设距离，所述第二夹片的长条形平板结构呈水平姿态面向所述吸盘，以便在所述吸盘吸住所述目标片板状物品的时候从下方托住所述目标片板状物品。

8.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，还包括至少一个：

爬坡送料机，被配置为通过向上的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离；

斜坡送料机，被配置为通过向下的斜坡送料将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离；和

差速分散皮带，被配置为通过皮带之间的速度差将所述多个交叠在一起且不同朝向的片板状物品分散开距离。

9.如权利要求8所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，其中所述至少一个差速分散皮带包括一级差速分散皮带和二级差速分散皮带，

所述一级差速分散皮带与所述供给装置相连，

所述爬坡送料机与所述一级差速分散皮带相连，

所述斜坡送料机与所述爬坡送料机相连，

所述二级差速分散皮带与所述斜坡送料机相连，和

所述图像处理装置与所述二级差速分散皮带相连。

10.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述图像处理装置包括第一图像处理装置以及第二图像处理装置，

所述分拣装置包括第一分拣装置以及第二分拣装置，

所述第一图像处理装置与所述第一分拣装置对所述目标片板状物品进行初次分拣，和

若所述初次分拣未完成，所述第二图像处理装置与所述第二分拣装置对所述目标片板状物品进行二次分拣。

11.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，所述分拣装置包括多个分拣装置，

所述图像处理装置对应两个或两个以上的分拣装置，

当所述图像处理装置获取所述目标片板状物品目标的等级信息后，将所述目标片板状物品的目标等级信息传输给所述对应的两个或两个以上的分拣装置中的一个，由该特定的分拣装置对所述目标片板状物品分拣。

12.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，还包括多个分类收集器，每个所述分类收集器对应一个分类信息，所述多个分类收集器根据对应的分类信息被放置在不同高度的水平面上；

所述分拣装置根据所述目标片板状物品的分类信息和运动信息对所述目标片板状物品进行分拣后，将所述目标片板状物品放置在对应的分类收集器中。

13.如权利要求1所述的片板状物品分拣系统，其特征在于，还包括：

传输装置，被配置为传输所述片板状物品；和

分流装置，位于所述传输装置之上，被配置为能够将运输装置上的所述片板状物品分为两组或两组以上的流水线。

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