CN113233214A - 一种智能防尘拆包定量投料*** - Google Patents

一种智能防尘拆包定量投料*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能防尘拆包定量投料***，具有用来作业抓取和搬运袋装粉状物料包的工业机器人，所述工业机器人的机械手臂末端安装有真空吸盘、抓勾、力传感器、图像识别***和除尘装置，所述真空吸盘和抓勾用来吸取和抓取袋装粉状物料包，所述力传感器用来检测袋装粉状物料包的重量和袋装粉状物料包拆包后的空袋的重量，所述图像识别***用来指导工业机器人精准抓取袋装粉状物料包，所述除尘装置用来清除图像识别***的镜头或探头上的粉尘。该智能防尘拆包定量投料***，用以解决袋装粉状物料在拆垛拆包投料过程中粉尘较大的情况下，仍然能够实现自动拆包定量投料的全自动化无人化的连续性生产作业的目的。

Description

一种智能防尘拆包定量投料***
技术领域
本发明涉及拆包及定量投料技术领域，尤其是一种智能防尘拆包定量投料***。
背景技术
在袋装粉状物料拆垛拆包的自动化作业过程中，要求袋装物料的来料堆叠整齐规则，但袋装物料的来料很难做到堆叠整齐规则的摆放，一般都需要人工整理，整齐规则后才能适应现有自动化的拆垛抓取作业，耗费很大的人力。使用人工拆包投料，不仅劳动强度大，而且环境恶劣，不能实现稳定均衡的投料。
一些粉状物料的堆叠和拆包过程粉尘较大，作业环境恶劣。在使用自动化设备抓取时，自动化设备的识别***容易受粉尘影响而影响其识别效果，如对相机镜头或探头的扫描识别作业影响较大，致使自动化设备的作业效率低下，难以满足自动化高效的生产运行需求，识别***需要人力及时清理，清除识别***上的粉尘。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种智能防尘拆包定量投料***，用以解决袋装粉状物料在拆垛拆包投料过程中粉尘较大的情况下，仍然能够实现自动拆包定量投料的全自动化无人化的连续性生产作业的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能防尘拆包定量投料***，具有用来作业抓取和搬运袋装粉状物料包的工业机器人，所述工业机器人的机械手臂末端安装有真空吸盘、抓勾、力传感器、图像识别***和除尘装置，所述真空吸盘和抓勾用来吸取和抓取袋装粉状物料包，所述力传感器用来检测袋装粉状物料包的重量和袋装粉状物料包拆包后的空袋的重量，所述图像识别***用来指导工业机器人精准抓取袋装粉状物料包，所述除尘装置用来清除图像识别***的镜头或探头上的粉尘。
在本发明一实施例中，所述工业机器人的侧边配置有拆包定量投料***，所述拆包定量投料***的料斗上方安装有用来拆包的拆包刀刃。
在本发明一实施例中，所述料斗的上方安装有排尘装置，所述排尘装置用来抽排拆包作业时产生的粉尘。
在本发明一实施例中，所述料斗的下方连接有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置用来将拆包的粉状物料运输送至排料口投放，螺旋输送装置配置有伺服电机，所述排料口下方配置有称重定量投放装置，所述称重定量投放装置用来实现定量投料。
在本发明一实施例中，所述工业机器人作业的上方安装有工业相机或扫描装置，所述工业相机或扫描装置用来识别和标定栈板或输送线上的袋装粉状物料包的区域位置和堆叠状况，并指导工业机器人拆垛抓取袋装粉状物料包。
在本发明一实施例中，所述工业相机的镜头或扫描装置的探头前安装有除尘清洗装置。
在本发明一实施例中，所述工业机器人的作业区域安装有安全电子围栏。
本发明的有益效果是：本发明可以无需人工作业，而且投放料均衡稳定，可实现生产过程全自动化作业管理；具体地，作业工位上方安装的扫描装置和图像识别***，双重识别和标定确定抓取袋装粉状物料包的位置，解决了来料堆垛无序和不整齐也能实现准确拆垛抓包的问题；使用除尘清洗装置清除扫描装置和图像识别***的镜头或探头，解决了作业过程中在粉尘大的恶劣环境下的作业效率的问题；在工业机器人的机械臂上安装力传感器可以计量拆垛抓包投放料斗的量和判别回收空袋时料包里面的物料是否全部落入料斗；在投料口安装称重定量投放装置并配有电子秤，可以解决准确定量投放料的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是工业机器人的结构示意图；
图3是拆包定量投料***的结构示意图；
图4是称重定量投放装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
见图1、图2、图3和图4，一种智能防尘拆包定量投料***，具有控制***1、机器人底座3和用来作业抓取和搬运袋装粉状物料包19的工业机器人2，工业机器人2安装在机器人底座3上，工业机器人2的臂展可覆盖所要拆垛拆包的区域，工业机器人2的机械手臂末端安装有真空吸盘4、抓勾5、力传感器8、图像识别***6和除尘装置7，真空吸盘4和抓勾5用来吸取和抓取袋装粉状物料包19，抓勾5还用来抓取拆包后的物料包和空袋的回收处理。力传感器8用来检测袋装粉状物料包19的重量和袋装粉状物料包19拆包后的空袋的重量，图像识别***6用来指导工业机器人2精准抓取袋装粉状物料包19，除尘装置7用来清除图像识别***6的镜头或探头上的粉尘。除尘装置7可以使用毛刷清除粉尘，也可以使用压缩空气清除粉尘，当然也可以两者相结合使用。
工业机器人2的侧边配置有拆包定量投料***9，拆包定量投料***9的料斗11上方安装有用来拆包的拆包刀刃12。
料斗11的上方安装有排尘装置21，排尘装置21上配有排尘风机22，排尘风机22用来抽排拆包作业时产生的粉尘。料斗11的下方连接有螺旋输送装置13，螺旋输送装置13用来将拆包的粉状物料运输送至排料口投放，螺旋输送装置13配置有伺服电机14，排料口下方配置有称重定量投放装置15，称重定量投放装置15用来实现定量投料。
工业机器人2作业的上方安装有工业相机或扫描装置17，工业相机或扫描装置17用来识别和标定栈板或输送线上的袋装粉状物料包19的区域位置和堆叠状况，并指导工业机器人2拆垛抓取袋装粉状物料包19。
工业相机的镜头或扫描装置17的探头前安装有除尘清洗装置18，除尘清洗装置18可以使用毛刷清除工业相机的镜头或扫描装置17的探头上的粉尘，也可以使用压缩空气清除工业相机的镜头或扫描装置17的探头上的粉尘，当然也可两者结合使用清除粉尘。
工业机器人2的作业区域安装有安全电子围栏16，安全电子围栏16用来安全保护取样区域内人、物和设备的安全。拆包定量投料***9、工业机器人2、机器人底座3、袋装粉状物料包19、空袋回收框20均在安全电子围栏16的内部，控制***1、扫描装置17和除尘清洗装置18均在安全电子围栏16的外部。
作业时当有人或外物进入作业区域时***亮红灯报警，工业机器人2紧急停止作业，由管理员确认安全后重启工业机器人2操作。工业机器人2紧急停机时，并不影响螺旋输送装置13和拆包定量投料***9的正常作业，此时如遇料斗11和螺旋输送装置13中暂存的物料小于安全量时，***亮起红灯并报警提醒管理人员紧急处理。
该智能防尘拆包定量投料***的工作过程是：
步骤一、首先将装有袋装粉状物料包19的栈板置于工业机器人2的抓取作业区工位；
步骤二、然后扫描装置17扫描栈板上袋装粉状物料包19的位置和堆叠状况，指导工业机器人2抓包；
步骤三、工业机器人2的机械手臂运行到需要抓取的袋装粉状物料包19上方，图像识别***6识别袋装粉状物料包19，确定抓取位置；
步骤四、工业机器人2上的真空吸盘4和抓勾5按照图像识别***6确定的位置抓取袋装粉状物料包19；
步骤五、工业机器人2将袋装粉状物料包19转运至拆包定量投料***9的料斗11和拆包刀刃12上方的一定高度，力传感器8记录抓取袋装粉状物料包19的重量后真空吸盘4和抓勾5释放袋装粉状物料包19，袋装粉状物料包19跌落至料斗11内的拆包刀刃12上；
步骤六、袋装粉状物料包19落入料斗11里的拆包刀刃12上后，拆包刀刃12旋转或横竖运动将袋装粉状物料包19底部割开；
步骤七、工业机器人2上的抓勾5抓取被拆包的料包，抓取料包的同时左右、前后抖动料包，使料包里面的粉状物料全部落入料斗11中；拆包时产生的粉尘由料斗11上方的排尘装置21的排尘风机22抽走；
步骤八、力传感器8感测空料包的重量判别料包里面的物料全部落入料斗11后，机械手臂将空袋放入空袋回收框20中；
步骤九、***将记录工业机器人2抓取的料包物料的重量和拆包定量投料***9投放料的数量，计算料斗11和螺旋输送装置13中存储的物料的数量，以判断继续下一次拆垛抓包作业还是等待；料斗11和螺旋输送装置13中剩余的物料小于额定数量时工业机器人2继续拆垛抓包；
步骤十、落入料斗11的物料被螺旋输送装置13运送到排料口，落入称重定量投放装置15中；
步骤十一、当称重传感器感测称重定量投放装置15中的物料达到设定的投放料量时，启动称重定量投放装置15中的气缸23，气缸23的活塞24将活塞轨道料槽25中的物料全部推入投料口投放物料；调节螺旋输送装置13的伺服电机14的转速和气缸活塞24的工作节奏，实现***定量投料。
作业工位上方安装的扫描装置17和图像识别***6，双重识别和标定确定抓取袋装粉状物料包19的位置，解决了来料堆垛无序和不整齐也能实现准确拆垛抓包的问题。
使用除尘清洗装置18清除扫描装置17和图像识别***6的镜头或探头。解决了作业过程中在粉尘大的恶劣环境下的作业效率的问题。
在工业机器人2的机械臂上安装力传感器8可以计量拆垛抓包投放料斗11的量和判别回收空袋时料包里面的物料是否全部落入料斗11。
在投料口安装称重定量投放装置15并配有电子秤26，可以解决准确定量投放料的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：具有用来作业抓取和搬运袋装粉状物料包(19)的工业机器人(2)，所述工业机器人(2)的机械手臂末端安装有真空吸盘(4)、抓勾(5)、力传感器(8)、图像识别***(6)和除尘装置(7)，所述真空吸盘(4)和抓勾(5)用来吸取和抓取袋装粉状物料包(19)，所述力传感器(8)用来检测袋装粉状物料包(19)的重量和袋装粉状物料包(19)拆包后的空袋的重量，所述图像识别***(6)用来指导工业机器人(2)精准抓取袋装粉状物料包(19)，所述除尘装置(7)用来清除图像识别***(6)的镜头或探头上的粉尘。
2.根据权利要求1所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述工业机器人(2)的侧边配置有拆包定量投料***(9)，所述拆包定量投料***(9)的料斗(11)上方安装有用来拆包的拆包刀刃(12)。
3.根据权利要求2所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述料斗(11)的上方安装有排尘装置(21)，所述排尘装置(21)用来抽排拆包作业时产生的粉尘。
4.根据权利要求3所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述料斗(11)的下方连接有螺旋输送装置(13)，所述螺旋输送装置(13)用来将拆包的粉状物料运输送至排料口投放，螺旋输送装置(13)配置有伺服电机(14)，所述排料口下方配置有称重定量投放装置(15)，所述称重定量投放装置(15)用来实现定量投料。
5.根据权利要求1所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述工业机器人(2)作业的上方安装有工业相机或扫描装置(17)，所述工业相机或扫描装置(17)用来识别和标定栈板或输送线上的袋装粉状物料包(19)的区域位置和堆叠状况，并指导工业机器人(2)拆垛抓取袋装粉状物料包(19)。
6.根据权利要求5所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述工业相机的镜头或扫描装置(17)的探头前安装有除尘清洗装置(18)。
7.根据权利要求1所述一种智能防尘拆包定量投料***，其特征在于：所述工业机器人(2)的作业区域安装有安全电子围栏(16)。
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