一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人

技术领域

本发明涉及码垛机器人技术领域，具体涉及一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人。

背景技术

码垛机器人，是机械与计算机程序有机结合的产物。为现代生产提供了更高的生产效率。码垛机器在码垛行业有着相当广泛的应用。码垛机器人大大节省了劳动力，节省空间。码垛机器人运作灵活精准、快速高效、稳定性高，作业效率高。

现有的用于散箱装车混合码垛的视觉机器人在使用过程中是通过六轴机械臂的方式来将散箱货物码垛到运输车上，而在码垛过程中，由于车体较大，而且六轴机械臂为固定的，旋转半径有限，进而则需要中途改变车体的方位来进行后续的码垛，导致码垛效率较低，以及由于无法对预先对需要码垛的散装货物的数量进行计算，导致存在因货物备料不足的情况而导致码垛中断，同时存在因不同货物混装而导致无法对车内的空间进行合理划分的情况，导致装置的使用性能不佳。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人，包括固定框架，所述固定框架为U型结构，所述固定框架内安装有电动滑轨，所述电动滑轨与为U型结构，所述电动滑轨内设置有滑块，所述滑块上端固定有承载座，所述承载座内安装有电机一，所述电机一的输出轴上安装有转盘，所述转盘上端固定有电机二，所述电机二的输出轴上连接有下臂，所述下臂一端安装有电机三，所述电机三的输出轴上设置有上臂，所述上臂上端固定有支座，所述支座内安装有电机四，所述电机四的输出轴上固定有液压杆，所述液压杆的活动端上固定有连接座，所述连接座为U型结构，所述连接座内安装有电动转轴，所述电动转轴一侧壁上固定有连接轴，所述连接轴一端固定有外壳，所述外壳内安装有电机五，所述电机五的输出轴上设置有电动吸盘，所述连接座一侧壁上固定有安装板，所述安装板底端中部固定有投射器，所述投射器两侧均设置有摄相机。

进一步的，所述电动滑轨内嵌于所述固定框架上，所述滑块与所述电动滑轨滑动连接，所述固定框架为U型结构，所述电动滑轨为U型结构。

通过采用上述技术方案，在码垛过程中，所述电动滑轨通过所述滑块可改变六轴机器人的位置，进而增大其散箱装车码垛面积，无需车体改变方位，有效提高装置的码垛效率。

进一步的，所述承载座焊接在所述滑块上，所述电机一通过螺栓固定在所述承载座内部，所述电机一的输出轴与所述转盘键连接。

通过采用上述技术方案，所述电机一通过所述转盘可带动所述电动吸盘转动，进而改变其方位。

进一步的，所述电机二通过螺栓固定在所述转盘上，所述电机二的输出轴与所述下臂固定连接，所述下臂由高强度金属材料制成。

通过采用上述技术方案，所述电机二带动所述下臂摆动，改变其倾斜角度。

进一步的，所述电机三通过螺栓固定在所述下臂一端，所述电机三的输出轴与所述上臂固定连接，所述上臂由高强度金属材料制成。

通过采用上述技术方案，所述电机三带动所述上臂摆动，改变其倾斜角度。

进一步的，所述支座焊接在所述上臂一端，所述电机四与所述支座通过螺栓连接，所述电机四的输出轴与所述液压杆的固定部固定连接，所述液压杆具有多级伸缩结构。

通过采用上述技术方案，所述电机四带动所述液压杆转动，所述液压杆可带动所述电动吸盘进行移动，对其位置进行调节。

进一步的，所述液压杆的伸缩端与所述连接座通过螺栓连接，所述电动转轴与所述连接座转动连接。

通过采用上述技术方案，所述电动转轴可通过所述连接轴带动所述电动吸盘翻转，进入改变其角度。

进一步的，所述连接轴焊接在所述电动转轴一侧壁上，所述外壳与所述连接轴通过螺钉连接，所述电机五通过螺栓固定在所述外壳内部。

通过采用上述技术方案，所述电机五可带动所述电动吸盘自转。

进一步的，所述电机五的输出轴与所述电动吸盘固定连接。

通过采用上述技术方案，所述电动吸盘可对需要码垛的散装物品进行吸附固定。

进一步的，所述投射器以及所述摄相机与所述安装板均通过螺钉连接，所述投射器与所述摄相机电连接，两组所述摄相机倾斜设置。

通过采用上述技术方案，所述投射器与所述摄相机和组成3D结构光，其通过所述投射器投射到被测物体表面的主动结构信息，如激光条纹、格雷码、正弦条纹等，再通过两组所述摄相机拍摄被测表面即得结构光图像，最后，基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维重建，可得到物体的尺寸，进而可使3D结构光预先对转运车体的尺寸进行计算，接着再对码垛物品的尺寸进行计算，通过后台处理，可得到需要散箱装车码垛的数量，避免出现散箱装车码垛中断的情况以及混装时可对车体内空间进行合理划分，充分利用车体内的空间，实用性强。

具体工作原理为：首先将装置进行固定并与后台控制设备相连，接着将散装车体倒入所述固定框架内，由于所述投射器与所述摄相机和组成3D结构光，进而可通过3D结构光预先对转运车体的尺寸进行计算，接着再对码垛物品的尺寸进行计算，通过后台处理，可得到需要散箱装车码垛的数量，避免出现散箱装车码垛中断的情况以及混装时可对车体内空间进行合理划分，充分利用车体内的空间，在码垛过程中，所述电机一通过所述转盘可带动所述电动吸盘转动，进而改变其方位，所述电机二带动所述下臂摆动，改变其倾斜角度，所述电机三带动所述上臂摆动，改变其倾斜角度，所述电机四带动所述液压杆转动，所述液压杆可带动所述电动吸盘进行移动，对其位置进行调节，所述电动转轴可通过所述连接轴带动所述电动吸盘翻转，进入改变其角度，所述电机五可带动所述电动吸盘自转，最终将电动吸盘调节到物品处，电动吸盘对物品进行吸附并转运到车体上进行码垛，即可实现散装车码垛，在码垛过程中，所述电动滑轨通过所述滑块可改变六轴机器人的位置，进而增大其散箱装车码垛面积，无需车体改变方位，有效提高装置的码垛效率。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置电动滑轨和滑块，在码垛过程中，电动滑轨可使六轴机器人具有移动性能，其通过滑块可改变六轴机器人的位置，进而增大其散箱装车码垛面积，无需散装车体改变方位，有效提高装置的码垛效率；

2、通过设置投射器和摄相机，由于投射器与摄相机和组成3D结构光，进而可通过3D结构光预先对散装车体的尺寸进行计算，接着再对码垛物品的尺寸进行计算，通过后台处理，可得到需要码垛的数量，避免出现码垛中断的情况以及混装时可对散装车体内空间进行合理划分，充分利用散装车体内的空间，实用性强。

附图说明

图1是本发明所述一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人的主视图；

图2是本发明所述一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人中承载座的内部结构示意图；

图3是本发明所述一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人中支座的内部视图；

图4是本发明所述一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人中外壳的左剖视图

图5是本发明所述一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人中安装板的底部视图。

附图标记说明如下：

1、固定框架；2、下臂；3、安装板；4、外壳；5、电动吸盘；6、连接轴；7、连接座；8、液压杆；9、支座；10、上臂；11、电机三；12、电机二；13、承载座；14、滑块；15、电动滑轨；16、电机一；17、电机四；18、电动转轴；19、电机五；20、摄相机；21、投射器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图5所示，一种用于散箱装车混合码垛的视觉机器人，包括固定框架1，固定框架1内安装有电动滑轨15，电动滑轨15可带动滑块14移动，电动滑轨15内设置有滑块14，滑块14上端固定有承载座13，承载座13内安装有电机一16，电机一16的输出轴上安装有转盘22，电机一16带动转盘22转动，转盘22上端固定有电机二12，电机二12可改变下臂2的自由度，电机二12的输出轴上连接有下臂2，下臂2一端安装有电机三11，电机三11的输出轴上设置有上臂10，电机三11可改变上臂10的自由度，上臂10上端固定有支座9，支座9内安装有电机四17，电机四17的输出轴上固定有液压杆8，液压杆8可带动电动吸盘5移动，液压杆8的活动端上固定有连接座7，连接座7为U型结构，连接座7内安装有电动转轴18，电动转轴18一侧壁上固定有连接轴6，电动转轴18通过连接轴6可带动电动吸盘5翻转，连接轴6一端固定有外壳4，外壳4内安装有电机五19，电机五19的输出轴上设置有电动吸盘5，电动吸盘5可对物品进行固定该固定，连接座7一侧壁上固定有安装板3，安装板3底端中部固定有投射器21，投射器21两侧均设置有摄相机20，投射器21与摄相机20可组成3D面结构光。

本实施例中，电动滑轨15内嵌于固定框架1上，滑块14与电动滑轨15滑动连接，固定框架1为U型结构，电动滑轨15为U型结构，在码垛过程中，电动滑轨15通过滑块14可改变六轴机器人的位置，进而增大其散箱装车码垛面积，无需车体改变方位，有效提高装置的码垛效率。

本实施例中，承载座13焊接在滑块14上，电机一16通过螺栓固定在承载座13内部，电机一16的输出轴与转盘22键连接，电机一16通过转盘22可带动电动吸盘5转动，进而改变其方位。

本实施例中，电机二12通过螺栓固定在转盘22上，电机二12的输出轴与下臂2固定连接，下臂2由高强度金属材料制成，电机二12带动下臂2摆动，改变其倾斜角度。

本实施例中，电机三11通过螺栓固定在下臂2一端，电机三11的输出轴与上臂10固定连接，上臂10由高强度金属材料制成，电机三11带动上臂10摆动，改变其倾斜角度。

本实施例中，支座9焊接在上臂10一端，电机四17与支座9通过螺栓连接，电机四17的输出轴与液压杆8的固定部固定连接，液压杆8具有多级伸缩结构，电机四17带动液压杆8转动，液压杆8可带动电动吸盘5进行移动，对其位置进行调节。

本实施例中，液压杆8的伸缩端与连接座7通过螺栓连接，电动转轴18与连接座7转动连接，电动转轴18可通过连接轴6带动电动吸盘5翻转，进入改变其角度。

本实施例中，连接轴6焊接在电动转轴18一侧壁上，外壳4与连接轴6通过螺钉连接，电机五19通过螺栓固定在外壳4内部，电机五19可带动电动吸盘5自转。

本实施例中，电机五19的输出轴与电动吸盘5固定连接，电动吸盘5可对需要码垛的散装物品进行吸附固定。

本实施例中，投射器21以及摄相机20与安装板3均通过螺钉连接，投射器21与摄相机20电连接，两组摄相机20倾斜设置，投射器21与摄相机20和组成3D结构光，其通过投射器21投射到被测物体表面的主动结构信息，如激光条纹、格雷码、正弦条纹等，再通过两组摄相机20拍摄被测表面即得结构光图像，最后，基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维重建，可得到物体的尺寸，进而可使3D结构光预先对转运车体的尺寸进行计算，接着再对码垛物品的尺寸进行计算，通过后台处理，可得到需要散箱装车码垛的数量，避免出现散箱装车码垛中断的情况以及混装时可对车体内空间进行合理划分，充分利用车体内的空间，实用性强。

具体工作原理为：首先将装置进行固定并与后台控制设备相连，接着将散装车体倒入固定框架1内，由于投射器21与摄相机20和组成3D结构光，进而可通过3D结构光预先对转运车体的尺寸进行计算，接着再对码垛物品的尺寸进行计算，通过后台处理，可得到需要散箱装车码垛的数量，避免出现散箱装车码垛中断的情况以及混装时可对车体内空间进行合理划分，充分利用车体内的空间，在码垛过程中，电机一16通过转盘22可带动电动吸盘5转动，进而改变其方位，电机二12带动下臂2摆动，改变其倾斜角度，电机三11带动上臂10摆动，改变其倾斜角度，电机四17带动液压杆8转动，液压杆8可带动电动吸盘5进行移动，对其位置进行调节，电动转轴18可通过连接轴6带动电动吸盘5翻转，进入改变其角度，电机五19可带动电动吸盘5自转，最终将电动吸盘5调节到物品处，电动吸盘5对物品进行吸附并转运到车体上进行码垛，即可实现散装车码垛，在码垛过程中，电动滑轨15通过滑块14可改变六轴机器人的位置，进而增大其散箱装车码垛面积，无需车体改变方位，有效提高装置的码垛效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。