CN113457998B - 一种基于视觉的移动分拣机器人及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉的移动分拣机器人及其分拣方法，涉及分拣设备领域，包括卸料机构、上料机构、检测组件、驱动组件以及偏转机构，本发明借助于检测组件检测经过检测机构一侧的输送带上的消音器是否合格，对于不合格的消音器先由卸料机构进行剔除，再由上料机构进行消音器的补充，此过程均是由与检测组件相连接的驱动组件完成，通过伺服电机切换拉板的位置，以实现在检测组件来回移动的过程中对不同机构的操作，简化了结构设计，相比传统的人工方式，显著提高了生产效率，且准确度高。

Description

一种基于视觉的移动分拣机器人及其分拣方法

技术领域

本发明涉及分拣设备领域，具体涉及一种基于视觉的移动分拣机器人以及应用该分拣机器人进行消音器分拣的方法。

背景技术

目前，空调消音器已实现了自动化生产，消音器内部一般需要装配滤网组件，然后再安装相应的进气管，在装配进气管之前需要确保滤网组件装配正确且消音器的进气口外观符合要求，目前的检测方式多为人工进行，且对于检测不合格的消音器，多是由人工予以剔除后再人工放置一个合格的消音器，以保证生产的连续性，效率低，且存在人为误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉的移动分拣机器人，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种基于视觉的移动分拣机器人，包括卸料机构、上料机构、检测组件、驱动组件以及偏转机构，所述卸料机构安装于输送带的下方并能够借助于驱动组件将输送带上检测不合格的消音器予以剔除，所述上料机构安装于输送带的上方并能够借助于偏转机构、驱动组件将合格的消音器补充至剔除后的输送带上，所述检测组件在驱动组件的作用下移动至消音器一侧并用于对消音器的外观及滤网装配情况进行检测。

进一步地，所述驱动组件包括底板、侧板、滑移座、基座、拉板、伺服电机以及气缸，所述侧板固定于底板上，所述滑移座滑动连接于侧板上的滑轨一上且滑移座的一侧连接至气缸，气缸安装于侧板上的气缸座上，所述伺服电机的输出端连接至基座，基座的侧面固定有所述的拉板，拉板的前端设有一段倾斜的并与偏转机构相配合的导向面。

进一步地，所述检测组件包括摄像头以及滤网检测机构，所述摄像头安装于滑移座的前端并位于基座的上方，摄像头的拍摄方向正对着消音器的管口，所述滤网检测机构包括检测杆、压力传感器以及橡胶块，检测杆的一端安装于基座的前端，检测杆的另一端、压力传感器、橡胶块依次连接。

进一步地，所述卸料机构包括翻转座、底座、支撑件、滑块、拉簧以及连杆，所述翻转座的一端转动连接于支撑件的上端，支撑件的下端固定于底座的一端，所述滑块滑动连接于底座内的滑轨二上，连杆的一端与滑块铰接，连杆的另一端铰接于翻转座另一端底部的铰接座上，滑块的前端通过拉簧与底座的内壁连接，滑块的后端还固定有与拉板相配合的L形拉杆。

进一步地，所述上料机构包括筒体、中心轴以及隔板，所述筒体水平设置并位于输送带的上方，中心轴的两端转动连接于桶体的端盖上，所述隔板有六个并以中心轴的轴心为圆心周向排列设置于中心轴上，相邻两个隔板及筒体内壁之间构成了一个用于容纳消音器的空间，筒体的上部设有一进料口，筒体的下端设有一卸料口，中心轴的一端连接至偏转机构。

进一步地，所述偏转机构包括主齿轮、偏转齿轮、摆杆、单向轴承以及导向轮，所述主齿轮安装于中心轴的一端并与偏转齿轮啮合，偏转齿轮的分度圆直径大于主齿轮的分度圆直径，偏转齿轮借助于转轴转动连接于端盖上，转轴的外端还通过所述的单向轴承连接至摆杆，摆杆的下端转动连接有与拉板上的导向面相配合的导向轮；

摆杆顺时针摆动一次，主齿轮逆时针旋转60度。

进一步地，所述翻转座的上端面为圆柱面状。

进一步地，所述拉杆的下端面紧贴所述滑轨二的上端面。

本发明的优点在于：

1本发明借助于检测组件检测经过检测机构一侧的输送带上的消音器是否合格，对于不合格的消音器先由卸料机构进行剔除，再由上料机构进行消音器的补充，此过程均是由与检测组件相连接的驱动组件完成，通过伺服电机切换拉板的位置，以实现在检测组件来回移动的过程中对不同机构的操作，简化了结构设计，相比传统的人工方式，显著提高了生产效率，且准确度高。

2.本发明中的卸料机构在拉簧的作用下能够在将消音器翻转出输送带后迅速复位，以便于准备下次卸料。

3.本发明中的上料机构可以在输送带上的消音器被剔除后及时补充一个新的消音器，从而确保了后续生产的连续性。

附图说明

图1、图2为本发明不同视角的结构示意图。

图3为本发明的侧视图。

图4、图5为本发明中卸料机构、检测组件及驱动组件部分不同视角的结构示意图。

图6为本发明中卸料机构的局部示意图。

图7为本发明中滤网检测机构及滑移座部分的示意图。

图8为本发明中上料机构及偏转机构部分的结构示意图。

图9为本发明中筒体的内部示意图。

图10为图9中A处的局部放大图。

图11为本发明中拉板的初始位置示意图。

其中：1-卸料机构，11-翻转座，12-底座，13-支撑件，14-滑块，15-拉簧，16-连杆，17-滑轨二，18-L形拉杆；

2-上料机构，21-筒体，211-端盖，22-中心轴，23-隔板，24-进料口，25-卸料口，26-卡件；

3-检测组件，31-摄像头，32-滤网检测机构，321-检测杆，322-压力传感器，323-橡胶块；

4-驱动组件，41-底板，42-侧板，43-滑移座，44-基座，45-拉板，451-导向面，46-伺服电机，47-气缸，48-滑轨一；

5-偏转机构，51-主齿轮，52-偏转齿轮，53-摆杆，54-单向轴承，55-导向轮，56-转轴，57-限位杆；

100-输送带，200-消音器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图11所示，一种基于视觉的移动分拣机器人，包括卸料机构1、上料机构2、检测组件3、驱动组件4以及偏转机构5，所述卸料机构1安装于输送带100的下方并能够借助于驱动组件4将输送带100上检测不合格的消音器200予以剔除，所述上料机构2安装于输送带100的上方并能够借助于偏转机构5、驱动组件4将合格的消音器200补充至剔除后的输送带100上，所述检测组件3在驱动组件4的作用下移动至消音器200一侧并用于对消音器200的外观及滤网装配情况进行检测。

所述驱动组件4包括底板41、侧板42、滑移座43、基座44、拉板45、伺服电机46以及气缸47，所述侧板42固定于底板41上，所述滑移座43滑动连接于侧板42上的滑轨一48上且滑移座43的一侧连接至气缸47，气缸47安装于侧板42上的气缸47座上，所述伺服电机46的输出端连接至基座44，基座44的侧面固定有所述的拉板45，拉板45的前端设有一段倾斜的并与偏转机构5相配合的导向面451。

所述检测组件3包括摄像头31以及滤网检测机构32，所述摄像头31安装于滑移座43的前端并位于基座44的上方，摄像头31具体可通过一个安装座安装于滑移座43的前端，摄像头31的拍摄方向正对着消音器200的管口，所述滤网检测机构32包括检测杆321、压力传感器322以及橡胶块323，检测杆321的一端安装于基座44的前端，检测杆321的另一端、压力传感器322、橡胶块323依次连接。

所述卸料机构1包括翻转座11、底座12、支撑件13、滑块14、拉簧15以及连杆16，所述翻转座11的一端转动连接于支撑件13的上端，支撑件13的下端固定于底座12的一端，所述滑块14滑动连接于底座12内的滑轨二17上，连杆16的一端与滑块14铰接，连杆16的另一端铰接于翻转座11另一端底部的铰接座上，滑块14的前端通过拉簧15与底座12的内壁连接，滑块14的后端还固定有与拉板45相配合的L形拉杆。

所述上料机构2包括筒体21、中心轴22以及隔板23，所述筒体21水平设置并位于输送带100的上方，中心轴22的两端转动连接于桶体的端盖211上，所述隔板23有六个并以中心轴22的轴心为圆心周向排列设置于中心轴22上，相邻两个隔板23及筒体21内壁之间构成了一个用于容纳消音器200的空间，筒体21的上部设有一进料口24，筒体21的下端设有一卸料口25，中心轴22的一端连接至偏转机构5。其中，为了防止中心轴22由于自身及消音器200的重力导致的翻转，在筒体21的内壁设置了弹性的卡件26，用于将隔板23进行限位，只有借助于外力才能将中心轴22旋转。

所述偏转机构5包括主齿轮51、偏转齿轮52、摆杆53、单向轴承54以及导向轮55，所述主齿轮51安装于中心轴22的一端并与偏转齿轮52啮合，偏转齿轮52的分度圆直径大于主齿轮51的分度圆直径，偏转齿轮52借助于转轴56转动连接于端盖211上，转轴56的外端还通过所述的单向轴承54连接至摆杆53，摆杆53的下端转动连接有与拉板45上的导向面451相配合的导向轮55；

摆杆53在拉板45的驱动下顺时针摆动一次，偏转齿轮52也与摆杆53旋转相同角度，由于偏转齿轮52与主齿轮51啮合，此时的主齿轮51逆时针旋转60度，正好将筒体21内的消音器200转至最下端并经由卸料口25落在被剔除消音器200的输送带100上。

在本实施例中，所述翻转座11的上端面为圆柱面状，与消音器200的外形相配合，以确保卸料过程平稳进行。

在本实施例中，所述拉杆的下端面紧贴所述滑轨二17的上端面，以此来提高拉杆移动过程中的刚性。

本发明还公开了应用上述分拣机器人进行消音器分拣的方法，具体如下：

当输送带100上的待检测消音器200到达检测组件3的一侧后，气缸47启动并驱动滤网检测机构32向前移动至检测工位，

若消音器200中的滤网组件未安装或者安装不到位，则滤网检测机构32中的压力传感器322不受力，从而判断滤网组件装配不合格，摄像头31也会拍摄消音器200进气口的外观形状是否合格，上述两个指标只要有一项不合格，就会判定消音器200不合格；

若消音器200不合格，则伺服电机46驱动基座44逆时针旋转一定角度，拉板45处于竖直向下位置并与拉杆配合，紧接着，气缸47回缩复位，拉板45拉着拉杆向后迅速移动，连杆16驱动翻转座11迅速旋转并将位于其正上方的输送带100上的不合格消音器200翻转出输送带100外，然后，伺服电机46驱动拉板45复位，在拉簧15的作用下，卸料机构1也复位；

接着，伺服电机46驱动基座44顺时针旋转一定角度，拉板45处于水平向左的位置并与导向轮55相配合，此时的气缸47启动并向前移动一小段距离(此时的滤网检测机构32位于输送带100一侧)，拉板45驱动摆杆53顺时针摆动一定角度，在单向轴承54的作用下，摆杆53驱动偏转齿轮52也顺时针旋转相同的角度，此时的主齿轮51逆时针旋转60度，将筒体21内的消音器200转至最下端并经由卸料口25落在被剔除消音器200的输送带100上，接着伺服电机46驱动拉板45复位，摆杆53在自重的作用下复位，并被设置于端盖211上的限位杆57限位，使其处于竖直状态(摆杆53复位的过程中，由于单向轴承54的作用，摆杆53不会驱动偏转齿轮52旋转)，输送带100向前移动一个工位，下一个待检测的消音器200进入检测工位，气缸47驱动检测组件3到达检测工位，准备进行检测，如此往复。

基于上述，本发明借助于检测组件3检测经过检测组件3一侧的输送带100上的消音器200是否合格，对于不合格的消音器200先由卸料机构1进行剔除，再由上料机构2进行消音器200的补充，此过程均是由于检测组件3相连接的拉板45完成，通过伺服电机46切换拉板45的位置，以实现在检测组件3来回移动的过程中对不同机构的操作，简化了结构设计，相比传统的人工方式，显著提高了生产效率，且准确度高。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (3)

1.一种基于视觉的移动分拣机器人，其特征在于，包括卸料机构(1)、上料机构(2)、检测组件(3)、驱动组件(4)以及偏转机构(5)，所述卸料机构(1)安装于输送带(100)的下方并能够借助于驱动组件(4)将输送带(100)上检测不合格的消音器(200)予以剔除，所述上料机构(2)安装于输送带(100)的上方并能够借助于偏转机构(5)、驱动组件(4)将合格的消音器(200)补充至剔除后的输送带(100)上，所述检测组件(3)在驱动组件(4)的作用下移动至消音器(200)一侧并用于对消音器(200)的外观及滤网装配情况进行检测；

所述驱动组件(4)包括底板(41)、侧板(42)、滑移座(43)、基座(44)、拉板(45)、伺服电机(46)以及气缸(47)，所述侧板(42)固定于底板(41)上，所述滑移座(43)滑动连接于侧板(42)上的滑轨一(48)上且滑移座(43)的一侧连接至气缸(47)，气缸(47)安装于侧板(42)上的气缸(47)座上，所述伺服电机(46)的输出端连接至基座(44)，基座(44)的侧面固定有所述的拉板(45)，拉板(45)的前端设有一段倾斜的并与偏转机构(5)相配合的导向面(451)；

所述检测组件(3)包括摄像头(31)以及滤网检测机构(32)，所述摄像头(31)安装于滑移座(43)的前端并位于基座(44)的上方，摄像头(31)的拍摄方向正对着消音器(200)的管口，所述滤网检测机构(32)包括检测杆(321)、压力传感器(322)以及橡胶块(323)，检测杆(321)的一端安装于基座(44)的前端，检测杆(321)的另一端、压力传感器(322)、橡胶块(323)依次连接；

所述卸料机构(1)包括翻转座(11)、底座(12)、支撑件(13)、滑块(14)、拉簧(15)以及连杆(16)，所述翻转座(11)的一端转动连接于支撑件(13)的上端，支撑件(13)的下端固定于底座(12)的一端，所述滑块(14)滑动连接于底座(12)内的滑轨二(17)上，连杆(16)的一端与滑块(14)铰接，连杆(16)的另一端铰接于翻转座(11)另一端底部的铰接座上，滑块(14)的前端通过拉簧(15)与底座(12)的内壁连接，滑块(14)的后端还固定有与拉板(45)相配合的L形拉杆；

所述上料机构(2)包括筒体(21)、中心轴(22)以及隔板(23)，所述筒体(21)水平设置并位于输送带(100)的上方，中心轴(22)的两端转动连接于桶体的端盖(211)上，所述隔板(23)有六个并以中心轴(22)的轴心为圆心周向排列设置于中心轴(22)上，相邻两个隔板(23)及筒体(21)内壁之间构成了一个用于容纳消音器(200)的空间，筒体(21)的上部设有一进料口(24)，筒体(21)的下端设有一卸料口(25)，中心轴(22)的一端连接至偏转机构(5)；

所述偏转机构(5)包括主齿轮(51)、偏转齿轮(52)、摆杆(53)、单向轴承(54)以及导向轮(55)，所述主齿轮(51)安装于中心轴(22)的一端并与偏转齿轮(52)啮合，偏转齿轮(52)的分度圆直径大于主齿轮(51)的分度圆直径，偏转齿轮(52)借助于转轴(56)转动连接于端盖(211)上，转轴(56)的外端还通过所述的单向轴承(54)连接至摆杆(53)，摆杆(53)的下端转动连接有与拉板(45)上的导向面(451)相配合的导向轮(55)；

摆杆(53)顺时针摆动一次，主齿轮(51)逆时针旋转60度。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的移动分拣机器人，其特征在于：所述翻转座(11)的上端面为圆柱面状。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的移动分拣机器人，其特征在于：所述拉杆的下端面紧贴所述滑轨二(17)的上端面。

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