CN217914230U - 一种齿轮轴自动分拣设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿轮轴自动分拣设备，其包括：分拣平台；周转箱，其设置于分拣平台上，周转箱用于存放待分拣的物料；图像采集装置，其设置于周转箱的上方，图像采集装置被配置成能够对周转箱内的指定物料进行图像采集，以获得指定物料的抓取轨迹；抓取装置，其设置于分拣平台上且位于周转箱的一侧，抓取装置与图像采集装置电连接，以接收抓取轨迹，以使得抓取装置通过抓取轨迹抓取指定物料于分拣平台上的分拣区。本实用新型的齿轮轴自动分拣设备能够提高物料的分拣效率，降低人工成本。

Description

一种齿轮轴自动分拣设备

技术领域

本实用新型属于生产线设备领域，具体涉及一种齿轮轴自动分拣设备。

背景技术

当前，数控机床加工齿轮轴行业，齿轮轴上下料时通常采用的模式有人工上下料、机器手和工装夹具组合上下料。但在实际生产过程中常因齿轮轴种类多、齿轮轴外形迥异等因素，导致工装夹具的使用非常具有局限性。因此，生产线中常需要对不同种类的齿轮轴进行分拣，以使得工装夹具能够更好地适配多种物料的规格。

现有技术中，对于齿轮轴的分拣通常采用振动盘和托盘组合形式。在实际使用过程中，用于振动盘的设计基础为齿轮轴的外形，现有的分拣形式更适用于外形尺寸非常接近的齿轮轴，而对于齿轮轴外形迥异的情况，对于振动盘的改造难度较高，从而直接提高了生产成本。此外，减少人工干预也是未来生产线的发展要素之一，以降低现有技术中的用工成本的上升和减少生产安全隐患的问题发生。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种齿轮轴自动分拣设备，能够提高物料的分拣效率，降低人工成本。

本申请提供了一种齿轮轴自动分拣设备，包括：分拣平台；周转箱，其设置于分拣平台上，周转箱用于存放待分拣的物料；图像采集装置，其设置于周转箱的上方，图像采集装置被配置成能够对周转箱内的指定物料进行图像采集，以获得指定物料的抓取轨迹；抓取装置，其设置于分拣平台上且位于周转箱的一侧，抓取装置与图像采集装置电连接，以接收抓取轨迹，以使得抓取装置通过抓取轨迹抓取指定物料于分拣平台上的分拣区。

在一些实施例中，还包括精定位装置，其设置于分拣平台上，精定位装置包括：定位槽，其包括固定壁和与固定壁平行设置的活动壁；和驱动装置，其驱动端与活动壁相连，以用于驱动活动壁靠近和远离固定壁。

在一些实施例中，固定壁上形成有放置槽，放置槽构造为与齿轮轴的轴部抵接。

在一些实施例中，放置槽设置为若干个，各放置槽构造为与不同规格的齿轮轴的轴部抵接。

在一些实施例中，抓取装置包括智能驱动机构，智能驱动机构的一端构造为固定端，另一端构造为执行端，其中，固定端固定连接于分拣平台上，执行端设置有夹爪结构，夹爪结构包括相对设置的两个夹板，两个夹板在智能驱动机构的驱动下可远离和靠近彼此移动，以使得夹爪结构构造为可开合。

在一些实施例中，夹爪结构上形成有视觉定位抓取位和精定位抓取位，视觉定位抓取位用于抓取周转箱中的物料，精定位抓取位用于抓取定位槽定位后的物料，其中，视觉定位抓取位由两个夹板的自由端部组成，精定位抓取位构造为相对形成在两个夹板的内表面的夹取槽。

在一些实施例中，夹板的自由端部上设有胶层，和/或，夹取槽构造为V形槽结构。

在一些实施例中，还包括放料平台，其设置于分拣平台上，放料平台上形成有若干个放置孔，放置孔用于插入齿轮轴的轴部。

在一些实施例中，图像采集装置包括固定于分拣平台上的支架和设置于支架上的3D相机。

在一些实施例中，还包括系统控制装置，其包括工控机和示教器，其中，工控机用于对齿轮轴自动分拣设备整体控制，示教器与智能驱动机构电连接。

由上述技术方案可知，本实用新型的齿轮轴自动分拣设备能够通过图像采集装置针对不同种类的齿轮轴的图像进行采集，并针对特定的齿轮轴计算出抓取轨迹，能够应对多种齿轮轴同时堆积于周转箱内的分拣问题。这与现有技术相比，能够有效地节约空间成本、人工成本的同时，提高生产效率、实现智能化的生产制造。

附图说明

图1为本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备的结构侧视示意图；

图3为图2所示的齿轮轴自动分拣设备的I处的结构放大示意图；

图4为图3所示的齿轮轴自动分拣设备的I处的结构的侧视示意图；

图5为本实用新型实施例的抓取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种齿轮轴自动分拣设备做进一步详细的描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100的结构。图2示出了根据本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100的侧视结构。如图1和图2所示，该齿轮轴自动分拣设备100包括：分拣平台1；周转箱2，其设置于分拣平台1上，周转箱2用于存放待分拣的物料；图像采集装置3，其设置于周转箱2的上方，图像采集装置3被配置成能够对周转箱2内的指定物料进行图像采集，以获得指定物料的抓取轨迹；抓取装置4，其设置于分拣平台1上且位于周转箱2的一侧，抓取装置4与图像采集装置3电连接，以接收抓取轨迹，以使得抓取装置4通过抓取轨迹抓取指定物料于分拣平台1上的分拣区。

本申请中所提到图像采集装置3可理解为具有图像采集和运算处理功能的3D相机32。优选地，3D相机32可选用Pro S Enhanced相机。本申请中的图像采集装置3可使用现有的相机技术，通过其自身预设的运算系统判断周转箱2中待抓取的物料型号和位置信息，本申请中的物料为齿轮轴200。本申请中所提到的获得指定物料的抓取轨迹的程序可集成在图像采集装置3中，也可集成在抓取装置4中，该程序应当理解为能够通过图像采集装置3采集的指定物料位置和形态信息计算得到该物料的抓取轨迹。

本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100在使用时，通过图像采集装置3对周转箱2内的齿轮轴200进行图像采集，并通过计算能够获得待抓取的齿轮轴200的抓取轨迹。将该抓取轨迹发送至抓取装置4，抓取装置4通过该设定的抓取轨迹抓取物料，并将物料放置于分拣平台1上的分拣区，从而完成齿轮轴200的分拣。通过该设置，本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100能够通过图像采集装置3针对不同种类的齿轮轴200的图像进行采集，并针对特定的齿轮轴200计算出抓取轨迹，能够应对多种齿轮轴200同时堆积于周转箱2内的分拣问题。这与现有技术相比，能够有效地节约空间成本、人工成本的同时，提高生产效率、实现智能化的生产制造。

需要说明的是，本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100通过抓取装置4放置于分拣平台1上的分拣区，该分拣区还可为齿轮轴200的加工中心的上料区，即通过对周转箱2中的多种齿轮轴200进行分拣后可直接上料至加工中心内进行加工生产，从而能够进一步地实现智能化的生产制造。

请参照图1、图3和图4，在一些实施例中，齿轮轴自动分拣设备100还可包括精定位装置5，其设置于分拣平台1上，精定位装置5可包括：定位槽51，其包括固定壁511和与固定壁511平行设置的活动壁512；和驱动装置52，其驱动端与活动壁512相连，以用于驱动活动壁512靠近和远离固定壁511。

本申请中所提到的精定位装置5可结合上述提到的加工中心使用。可以理解的是，齿轮轴200包括齿轮部和轴部。本申请中的齿轮轴200在分拣抓取时，可包括对齿轮部的抓取或对轴部的抓取。而为了更适用于加工中心，抓取装置4在将分拣的齿轮轴200放置加工台上时，需要抓取轴部的部分。基于此，本申请的精定位装置5在具体使用时，抓取装置4将齿轮轴200放置精定位装置5上后，固定壁511和活动壁512之间用于容纳齿轮轴200的齿轮部，固定壁511和活动壁512的顶面与齿轮轴200的轴部抵接。通过驱动装置52驱动活动壁512移动，以同时带动齿轮轴200的齿轮部移动至与固定壁511抵接，以使得齿轮轴200位于固定壁511的基准位。而后，再调整抓取装置4的抓取位，以通过抓取轴部，将齿轮轴200抓取至加工中心使用。通过该设置，可使得抓取装置4能够更为精准的抓取到齿轮轴200的轴部，从而提高齿轮轴200抓取时的稳定性。

请继续参照图4，在一些实施例中，固定壁511上可形成有放置槽513，放置槽513可构造为与齿轮轴200的轴部抵接。通过该设置，将齿轮轴200放置于放置槽513内，能够使得齿轮轴200在精定位的过程中更为稳定，以提高齿轮轴200抓取的准确性和稳定性。此外，本申请中通过精定位装置5的定位槽51和固定壁511上的放置槽513还能够实现对齿轮轴200的两次精定位效果。具体的，一次是通过定位槽51将齿轮轴200定位于统一的水平状态，另一次是通过放置槽513将齿轮轴200的位置沿水平方向上形成限位，两次位能够有效地提高抓取装置4抓取齿轮轴200的精度，从而能够满足加工中心的数控机床的上料精度要求。

如图4所示，在一些实施例中，放置槽513可设置为若干个，各放置槽513可构造为与不同规格的齿轮轴200的轴部抵接。通过该设置，能够使得放置槽513的槽口适应更多规格尺寸的齿轮轴200的放置，以进一步地提高不同种类的齿轮轴200定位的稳定性。

请参照图1和图5，在一些实施例中，抓取装置4可包括智能驱动机构41，智能驱动机构41的一端构造为固定端，另一端构造为执行端。其中，固定端固定连接于分拣平台1上，执行端设置有夹爪结构42，夹爪结构42包括相对设置的两个夹板421，两个夹板421在智能驱动机构41的驱动下可远离和靠近彼此移动，以使得夹爪结构42构造为可开合。

本申请中所提到智能驱动机构41可理解为智能机器人，夹爪结构42设置在智能机器人的执行端。优选地，智能机器人可选用UR_3协作机器人，夹爪结构42在智能机器人的驱动下，通过夹爪结构42的开合以实现对物料的夹取和转移。本申请通过设置智能驱动机构41，即通过选用智能机器人能够使得抓取装置4在接收抓取轨迹后更为准确的执行该抓取轨迹，以更高效地完成物料的分拣。

请继续参照图5，在一些实施例中，夹爪结构42上可形成有视觉定位抓取位422和精定位抓取位423，视觉定位抓取位422用于抓取周转箱2中的物料，精定位抓取位423用于抓取定位槽51定位后的物料。其中，视觉定位抓取位422由两个夹板421的自由端部组成，精定位抓取位423构造为相对形成在两个夹板421的内表面的夹取槽。

通过上述设置，视觉定位抓取位422通过两个夹板421的自由端部的开合夹取，能够更为便捷且最大程度地抓取到周转箱2中的物料，从而能够快速的抓取到指定物料，提高物料的抓取效率。而精定位抓取位423通过夹取槽的夹取能够提高夹取精度，以用于下一工序的使用。

在一些实施例中，夹板421的自由端部上可设有胶层，和/或，夹取槽构造为V形槽结构。

本申请中夹板421的自由端部上设胶层可理解为在夹板421的自由端部(夹取端部)上进行包胶处理，包胶处理后能够增大夹取物料时的摩擦力，从而能够有效提升夹板421的夹取准度和成功率。同样的，夹取槽构造为V形槽结构也是的夹取齿轮轴200的轴部时，能够起到点与点的结果效果，以提高夹取时的稳定性。

请参照图1，在另一些实施例中，齿轮轴自动分拣设备100还可包括放料平台6，其设置于分拣平台1上，放料平台6上形成有若干个放置孔，放置孔用于插入齿轮轴200的轴部。

在该实施例中，放料平台6可起到展示分拣效果的作用。具体地，抓取装置4抓取精定位装置5上的齿轮轴200后可放于放料平台6上，并将轴部插入放置孔内，以最终起到分拣展示的作用。此外，放料平台6也可用于模拟加工中心的机加工状态。

请参照图2，在一些实施例中，图像采集装置3可包括固定于分拣平台1上的支架31和设置于支架31上的3D相机32。

结合上文可知，本申请中的3D相机32可选用Pro S Enhanced相机，这里不再赘述。

在一些实施例中，齿轮轴自动分拣设备100还可包括系统控制装置，其包括工控机和示教器。其中，工控机用于对齿轮轴自动分拣设备100整体控制，示教器与智能驱动机构41电连接。

本申请中所提到的示教器可理解为机器人示教器。本申请中系统控制装置还应包括机器人控制柜，其内用于设置机器人控制系统。

请继续参照图1和图2，在一些实施例中，还可包括可移动柜体，分拣平台1设置于可移动柜体上。可移动柜体的底部可设置有脚轮，用于对移动和定位可移动柜体。通过该设置，能够使得本实用新型实施例的齿轮轴自动分拣设备100移动更为方便，增加其使用的便利性。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，包括：

分拣平台；

周转箱，其设置于所述分拣平台上，所述周转箱用于存放待分拣的物料；

图像采集装置，其设置于所述周转箱的上方，所述图像采集装置被配置成能够对所述周转箱内的指定物料进行图像采集，以获得所述指定物料的抓取轨迹；

抓取装置，其设置于所述分拣平台上且位于所述周转箱的一侧，所述抓取装置与所述图像采集装置电连接，以接收所述抓取轨迹，以使得所述抓取装置通过所述抓取轨迹抓取所述指定物料于所述分拣平台上的分拣区。

2.根据权利要求1所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，还包括精定位装置，其设置于所述分拣平台上，所述精定位装置包括：

定位槽，其包括固定壁和与所述固定壁平行设置的活动壁；和

驱动装置，其驱动端与所述活动壁相连，以用于驱动所述活动壁靠近和远离所述固定壁。

3.根据权利要求2所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述固定壁上形成有放置槽，所述放置槽构造为与齿轮轴的轴部抵接。

4.根据权利要求3所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述放置槽设置为若干个，各所述放置槽构造为与不同规格的齿轮轴的轴部抵接。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述抓取装置包括智能驱动机构，所述智能驱动机构的一端构造为固定端，另一端构造为执行端，其中，所述固定端固定连接于所述分拣平台上，所述执行端设置有夹爪结构，所述夹爪结构包括相对设置的两个夹板，两个所述夹板在所述智能驱动机构的驱动下可远离和靠近彼此移动，以使得所述夹爪结构构造为可开合。

6.根据权利要求5所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述夹爪结构上形成有视觉定位抓取位和精定位抓取位，所述视觉定位抓取位用于抓取所述周转箱中的物料，所述精定位抓取位用于抓取所述定位槽定位后的物料，其中，所述视觉定位抓取位由两个所述夹板的自由端部组成，所述精定位抓取位构造为相对形成在两个所述夹板的内表面的夹取槽。

7.根据权利要求6所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述夹板的自由端部上设有胶层，和/或，所述夹取槽构造为V形槽结构。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，还包括放料平台，其设置于所述分拣平台上，所述放料平台上形成有若干个放置孔，所述放置孔用于插入齿轮轴的轴部。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，所述图像采集装置包括固定于所述分拣平台上的支架和设置于所述支架上的3D相机。

10.根据权利要求5所述的齿轮轴自动分拣设备，其特征在于，还包括系统控制装置，其包括工控机和示教器，其中，所述工控机用于对所述齿轮轴自动分拣设备整体控制，所述示教器与所述智能驱动机构电连接。

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