TWI626134B - 拾取和放置裝置及其應用方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種拾取和放置裝置及其應用方法，所述拾取和放置裝置包括傳送帶、承載部件、平掃部件、機械臂、第一感測部件及控制裝置。第一感測部件感測位於所述承載部件外的物品位置及所述承載部件上的空位，控制裝置根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中。
Description
本發明關於拾取和放置技術領域，特別關於一種拾取和放置裝置及其應用方法。
由於電腦技術領域發展的結果，工業機器人的通用性和靈活性大大地增加。機器人可被使用於非常不同的類型的工業任務，包括點焊汽車的零部件以及通常被稱為拾取和放置的任務。拾取和放置任務包括從輸送帶拾取物品和將它們放置在運送貨板或運送箱中。
公開號為CN102648442A的專利公開一種拾取和放置系統包括至少一個輸入輸送裝置，至少一個輸出輸送裝置、至少一個拾取和放置機器人，為了將輸入輸送裝置上各個物品準確的放置到輸出輸送裝置上相應的位置，需要先確定在輸入輸送裝置上各個物品可以被拾取的可用的拾取位置，以及確定在輸出輸送裝置上可以放置各個物品的可用的擺放位置。對於可用的拾取位置和可用的擺放位置，計算相應的拾取時間和放置時間，以及指示所述至少一個機器人按照由相應的拾取時間和放置時間所確定的次序，拾取在拾取位置處的物品並且將物品放置在擺放位置處。但是該方案的不足在於：1）需要至少兩個傳送帶（即輸入輸送裝置和輸出輸送裝置），佔據的位置大，成本高，且機器人需要根據計算的拾取和放置時間來確定次序，效率低下；2）當傳送帶傳送速度過快一個機器人就來不及處理，需要增加到兩個機器人，增加成本。
針對上述問題，本領域技術人員一直在尋求解決的方案。
本發明的目的在於提供一種拾取和放置裝置及其應用方法，以解決現有的拾取和放置裝置存在的不足。
為解決上述技術問題，本發明提供一種拾取和放置裝置包括：傳送帶；承載部件，設置於所述傳送帶上，所述承載部件具有複數個擺放位置；平掃部件，用於沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品；機械臂，用於拾取和放置物品；第一感測部件，用於感測位於所述承載部件外的物品位置及所述承載部件上的空位；以及控制裝置，用於根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，進一步可包括上料部件，設置於所述傳送帶的上方，用於投放物品。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，所述平掃部件為欄杆，所述欄杆橫跨於所述傳送帶的上方並位於所述上料部件輸出口的一側，沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，所述平掃部件為圓盤，所述圓盤位於所述傳送帶的上方並位於所述上料部件輸出口的一側，沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，所述承載部件的數量為複數個，複數個所述承載部件沿所述傳送帶的長度方向順次排列。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，所述承載部件的數量為一個，且所述承載部件具有複數個承載區域，每個承載區域上具有複數個擺放位置。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，進一步包括：警報部件；第二感測部件，用於感測位於傳送帶的預定位置的擺放位置被填滿的承載部件上的物品是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至所述警報部件，所述警報部件進行警報。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置中，所述預定位置是位於生產線線尾的傳送帶上的位置。
本發明再提供一種拾取和放置裝置的應用方法，所述拾取和放置裝置的應用方法包括：將物品投放於傳送帶上，所述傳送帶上設置具有複數個擺放位置的承載部件；利用平掃部件沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品；利用第一感測部件感測位於所述承載部件外的物品位置及所述承載部件上的空位；利用控制裝置根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中。
較佳者，在所述的拾取和放置裝置的應用方法中，還包括：利用第二感測部件感測位於傳送帶的預定位置的擺放位置被填滿的承載部件上的物品是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至警報部件，所述警報部件進行警報。
在本發明所提供的拾取和放置裝置及其應用方法中，所述拾取和放置裝置包括傳送帶、承載部件、平掃部件、機械臂、第一感測部件及控制裝置，第一感測部件感測位於所述承載部件外的物品位置及所述承載部件上的空位，控制裝置根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中。由此可見，本發明的拾取和放置裝置僅需要一條傳送帶和一個機械臂即可實現物品的拾取和放置，相比現有拾取和放置裝置需要至少兩條傳送帶，減小了占地面積，降低成本；此外，由於僅採用一個機械臂無需精確計算拾取和放置的時間，即可精準填充空位，提高了工作效率。
以下結合圖式和具體實施例對本發明提出的拾取和放置裝置及其應用方法作進一步詳細說明。根據下面說明和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
實施例一
請參考圖1，其為本發明的拾取和放置裝置的俯視圖，如圖1所示，所述的拾取和放置裝置包括：傳送帶1、承載部件2、平掃部件4、機械臂5、第一感測部件6及控制裝置7；其中具有複數個擺放位置的承載部件2設置於所述傳送帶1上；所述平掃部件4沿所述傳送帶1進行往復運動以掃落堆疊的物品；所述機械臂5用於拾取和放置物品；所述第一感測部件6用於感測位於所述承載部件2外的物品10位置及所述承載部件2上的空位；所述控制裝置7用於根據所述第一感測部件6的感測結果控制所述機械臂5拾取位於所述承載部件2外（即沒在承載部件的擺放位置中）的物品並放入所述承載部件2的空位中。
本實施例中，所述拾取和放置裝置還包括設置於所述傳送帶1的上方的上料部件3，用於投放物品。由於物品投放時存在堆疊的情況，利用平掃部件4沿所述傳送帶1進行往復運動掃落堆疊的物品，以初步使得部分物品進入承載部件2中的擺放位置20，剩餘未進入擺放位置的物品，採用機械臂拾取後放置於承載部件中的空位。較佳地，所述平掃部件4為欄杆，所述欄杆橫跨於所述傳送帶1的上方並位於所述上料部件3輸出口的一側，沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
進一步地，如圖1所示，所述承載部件2的數量為複數個，複數個所述承載部件沿所述傳送帶的長度方向順次排列。此外，所述承載部件的數量也為一個，且所述承載部件具有複數個承載區域，每個承載區域上具有複數個擺放位置。
較佳地，請繼續參考圖1，為了確保承載部件2上擺放位置20的物品10都擺放整齊，本實施例的拾取和放置裝置還包括第二感測部件9及警報部件8，所述第二感測部件9用於感測位於傳送帶1預定位置的擺放位置20被填滿的承載部件2上的物品10是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至所述警報部件8，所述警報部件8進行警報，以便後續工作人員進行人工手動調整未擺放整齊的物品10；其中，所述預定位置100為是位於生產線線尾（即沿生產線方向末尾的位置）的傳送帶1上的位置，如圖1所示。
本實施例中，對於傳送帶上設置有複數個承載部件2時，根據傳送帶傳輸的順序順次進行，最先放入傳送帶上的承載部件2進行物品的拾取和放置，先進行承載部件上空位填滿的過程，當當前承載部件2上所有空位均容置有物品後，控制裝置控制機械臂停止向該承載部件2放置物品，此時，控制裝置7控制機械臂5向傳送帶1上的下一承載部件2的空位放置物品，依次類推，直至傳送帶上每個承載部件2上的空位的均填滿為止。整個過程僅需一個機械臂和一個傳送帶，因此無需精準計算拾取和放置物品的時間，降低了放置拾取和放置裝置所需的空間，降低了成本，提高了工作效率。
實施例二
實施例二與實施例一的區別在於所述平掃部件為一圓盤，所述圓盤位於所述傳送帶的上方並位於所述上料部件輸出口的一側，沿所述傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
實施例三
相應地，本發明還提供了一種拾取和放置裝置的應用方法。下面參考圖1及圖2詳細說明本實施例所述拾取和放置裝置的應用方法。
首先，執行步驟S1，將物品10投放於傳送帶1上，所述傳送帶1上設置具有複數個擺放位置20的承載部件2。
接著，執行步驟S2，利用平掃部件4沿所述傳送帶1進行往復運動以掃落堆疊的物品10。
具體地，由於上料部件3的位置是固定不變的，在上料部件3大量投放物品時，物品會存在堆疊現象，不利於物品快速的擺放於不同承載部件2的擺放位置中，基於該問題，本發明的拾取和放置裝置中設置有橫跨傳送帶且沿傳送帶可做反復運動的平掃部件4，從而將部分物品落入承載部件2的空位中，剩餘部分物品落入承載部件2外的傳送帶1上以便後續機械手進行拾取和放置。
接著，執行步驟S3，利用第一感測部件6感測位於所述承載部件2外的物品位置及所述承載部件2上的空位。
接著，執行步驟S4，利用控制裝置7根據所述第一感測部件6的感測結果控制所述機械臂5拾取位於所述承載部件2外的物品10並放入所述承載部件2的空位中。
較佳地，為了維持傳輸帶輸出的承載部件滿足工業生產標準的需求，在利用控制裝置根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中後還包括如下步驟：
利用第二感測部件9感測位於傳送帶1預定位置100的擺放位置被填滿的承載部件2上的物品10是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至警報部件8，所述警報部件8進行警報。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
綜上，在本發明所提供的拾取和放置裝置及其應用方法中，所述拾取和放置裝置包括傳送帶、承載部件、平掃部件、機械臂、第一感測部件及控制裝置，第一感測部件感測位於所述承載部件外的物品位置及所述承載部件上的空位，控制裝置根據所述第一感測部件的感測結果控制所述機械臂拾取位於所述承載部件外的物品並放入所述承載部件的空位中。由此可見，本發明的拾取和放置裝置僅需要一條傳送帶和一個機械臂即可實現物品的拾取和放置，相比現有拾取和放置裝置需要至少兩條傳送帶，減小了占地面積，降低成本；此外，由於僅採用一個機械臂無需精確計算拾取和放置的時間，即可精準填充空位，提高了工作效率。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明所屬技術領域中具有通常知識者根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於申請專利範圍的保護範圍。
1‧‧‧傳送帶
2‧‧‧承載部件
20‧‧‧擺放位置
3‧‧‧上料部件
4‧‧‧平掃部件
5‧‧‧機械臂
6‧‧‧第一感測部件
7‧‧‧控制裝置
8‧‧‧警報部件
9‧‧‧第二感測部件
10‧‧‧物品
100‧‧‧預定位置
S1、S2、S3、S4‧‧‧步驟
2‧‧‧承載部件
20‧‧‧擺放位置
3‧‧‧上料部件
4‧‧‧平掃部件
5‧‧‧機械臂
6‧‧‧第一感測部件
7‧‧‧控制裝置
8‧‧‧警報部件
9‧‧‧第二感測部件
10‧‧‧物品
100‧‧‧預定位置
S1、S2、S3、S4‧‧‧步驟
圖1是本發明一實施例中拾取和放置裝置的俯視圖。 圖2是本發明另一實施例中拾取和放置裝置的應用方法的流程圖。
Claims (10)
- 一種拾取和放置裝置，其包括： 一傳送帶； 一承載部件，設置於該傳送帶上，該承載部件具有複數個擺放位置； 一平掃部件，用於沿該傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品； 一機械臂，用於拾取和放置物品； 一第一感測部件，用於感測位於該承載部件外的物品位置及該承載部件上的空位；以及 一控制裝置，用於根據該第一感測部件的感測結果控制該機械臂拾取位於該承載部件外的物品並放入該承載部件的空位中。
- 如申請專利範圍第1項所述之拾取和放置裝置，其進一步包括一上料部件，設置於該傳送帶的上方，用於投放物品。
- 如申請專利範圍第2項所述之拾取和放置裝置，其中該平掃部件為一欄杆，該欄杆橫跨於該傳送帶的上方並位於該上料部件輸出口的一側，沿該傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
- 如申請專利範圍第2項所述之拾取和放置裝置，其中該平掃部件為一圓盤，該圓盤位於該傳送帶的上方並位於該上料部件輸出口的一側，沿該傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品。
- 如申請專利範圍第1項所述之拾取和放置裝置，其中該承載部件的數量為複數個，該複數個承載部件沿該傳送帶的長度方向順次排列。
- 如申請專利範圍第1項所述之拾取和放置裝置，其中該承載部件的數量為一個，且該承載部件具有複數個承載區域，各該複數個承載區域上具有複數個該擺放位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之拾取和放置裝置，其進一步包括： 一警報部件；以及 一第二感測部件，用於感測位於該傳送帶的一預定位置的擺放位置被填滿的該承載部件上的物品是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至該警報部件，該警報部件進行警報。
- 如申請專利範圍第7項所述的拾取和放置裝置，其中該預定位置是位於生產線線尾的該傳送帶上的位置。
- 一種如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之拾取和放置裝置的應用方法，其包括： 將物品投放於該傳送帶上，該傳送帶上設置具有複數個擺放位置的該承載部件； 利用該平掃部件沿該傳送帶進行往復運動以掃落堆疊的物品； 利用該第一感測部件感測位於該承載部件外的物品位置及該承載部件上的空位；以及 利用該控制裝置根據該第一感測部件的感測結果控制該機械臂拾取位於該承載部件外的物品並放入該承載部件的空位中。
- 如申請專利範圍第9項所述之拾取和放置裝置的應用方法，其進一步包括： 利用該第二感測部件感測位於該傳送帶的該預定位置的擺放位置被填滿的該承載部件上的物品是否擺放整齊，若否，則反饋訊號至警報部件，該警報部件進行警報。
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