一种自动感知识别协助机器人控制系统的制作方法

本发明涉及智能制鞋设备生产技术领域，具体为一种自动感知识别协助机器人控制系统。

背景技术：

随着我国制鞋业的逐步发展以及市场需求量的增加，企业产量需求逐渐增多，其中鞋底喷胶工艺是制鞋过程中用工量最多、耗时最多的关键环节之一，鞋底喷胶工艺的优劣决定了鞋帮同鞋底的粘合牢固程度，反映了鞋子质量等级。目前鞋底喷胶工艺对工人的需求量也在持续扩大，而制鞋厂的环境恶劣，鞋底喷胶的技术通常采用手工操作，生产效率低，而且人工喷胶过程中具有一定的危险性，其中粘胶剂挥发出来的有毒性气体也严重威胁操作工人的身体健康，致使员工的大量流失，从而出现了招工困难即所谓的“劳工荒”，导致雇工成本持续上升，降低了企业的经济效益及其竞争力。因此需要利用协助机器人辅助作业，将人工与机器结合，从而降低成本提高作业效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动感知识别协助机器人控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动感知识别协助机器人控制系统，包括协助机器人系统、自动化感知系统、喷胶模块以及传送装置；所述协助机器人系统包括协助机器人、电源单元、感应模块、主控单元与信号传输电路；自动化感知系统包括3d成像单元、激光捕捉器；喷胶模块包括喷胶头、喷胶机械臂、plc伺服电机、摄像机以及操作平台；传送装置包括传送带驱动电机、传送带开关、保护罩以及安装座，其中

所述协助机器人内部设置有感应模块，所述主控单元通过信号传输电路分别与传送装置、3d成像单元、喷胶模块电性连接；

所述激光捕捉器设置有2-8组，均匀分布在操作平台四周，对传送装置上运输的鞋底制品发射激光线束；

所述喷胶模块设置于传送装置上，通过螺栓固定与传送装置外壁固定。

进一步的是，所述喷胶头设置于喷胶机械臂顶端，所述喷胶机械臂设置于plc伺服电机顶端，所述摄像机设置有两组并分别固定于操作平台顶端的两侧，所述喷胶头内部设置有集尘雾化处理装置。

进一步的是，所述传送装置底部设置有传送带驱动电机和传送带开关，且所述传送带开关位于传送带驱动电机上部，所述传送装置设置有保护罩，所述保护罩内部设置有协助机器人的安装座。

进一步的是，所述协助机器人系统的主控单元为微型化集成计算机。

进一步的是，所述信号传输电路设置有三组，其输出端分别电性连接传送装置、3d成像单元、喷胶模块。

进一步的是，所述第一组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第一组信号传输电路输出端电性连接于传送装置。

进一步的是，所述第二组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第一组信号传输电路输出端电性连接于3d成像单元。

进一步的是，所述第三组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第三组信号传输电路输出端电性连接于喷胶模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、该种自动感知识别协助机器人控制系统利用机器人自动化进行鞋底喷胶作业，减少人工作业，同时具有喷胶雾化环保处理功能，通过喷胶装置内的集尘雾化设备，利用工艺雾化集尘处理，实现无污染，高效节能、环保，保证工人身体健康。

二、该种自动感知识别协助机器人控制系统利用3d成像，可以检测鞋底喷胶质量，提高制鞋出品质量。

三、该种自动感知识别协助机器人控制系统平均5-6s可以完成一双鞋的喷胶工艺，且鞋底胶喷涂均匀，速度快，工作效率高。

四、该种自动感知识别协助机器人控制系统具有感知功能，在生产流水中，人机互动时，当协助机器人工作中接近与人或物时，能够感知到危险时自动停止机器作业，从而执行下一步安保模式。

附图说明

图1是本发明一种自动感知识别协助机器人控制系统的结构示意图；

图2是本发明一种自动感知识别协助机器人控制系统的传送装置结构示意图；

图3是本发明一种自动感知识别协助机器人控制系统的系统框架图；

图4是本发明一种自动感知识别协助机器人控制系统的协助机器人结构示意图。

附图标记中：1-喷胶头；2-喷胶机械臂；3-plc伺服电机；4-摄像机；5-操作平台；6-传送装置；7-传送带驱动电机；8-传送带开关；9-保护罩；10-安装座10；11-协助机器人。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供的技术方案是：一种自动感知识别协助机器人控制系统，包括协助机器人系统、自动化感知系统、喷胶模块以及传送装置6；所述协助机器人系统包括协助机器人11、电源单元、感应模块、主控单元与信号传输电路；自动化感知系统包括3d成像单元、激光捕捉器；喷胶模块包括喷胶头1、喷胶机械臂2、plc伺服电机3、摄像机4以及操作平台5；传送装置6包括传送带驱动电机7、传送带开关8、保护罩9以及安装座10，其中

所述协助机器人11内部设置有感应模块，所述主控单元通过信号传输电路分别与传送装置6、3d成像单元、喷胶模块电性连接；

所述激光捕捉器设置有2-8组，均匀分布在操作平台5四周，对传送装置6上运输的鞋底制品发射激光线束；

所述喷胶模块设置于传送装置6上，通过螺栓固定与传送装置6外壁固定。

进一步的是，所述喷胶头1设置于喷胶机械臂2顶端，所述喷胶机械臂2设置于plc伺服电机3顶端，所述摄像机4设置有两组并分别固定于操作平台5顶端的两侧，所述喷胶头1内部设置有集尘雾化处理装置。

进一步的是，所述传送装置6底部设置有传送带驱动电机7和传送带开关8，且所述传送带开关8位于传送带驱动电机7上部，所述传送装置设置有保护罩9，所述保护罩9内部设置有协助机器人11的安装座10。

进一步的是，所述协助机器人系统的主控单元微型化集成计算机，以配合数据处理软件运作，提高工作效率。

进一步的是，所述信号传输电路设置有三组，输出端分别电性连接传送装置、3d成像单元、喷胶模块。

进一步的是，所述第一组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第一组信号传输电路输出端电性连接于传送装置。

进一步的是，所述第二组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第一组信号传输电路输出端电性连接于3d成像单元。

进一步的是，所述第三组信号传输电路输入端电性连接于主控单元，第三组信号传输电路输出端电性连接于喷胶模块。

工作原理

(1)根据制鞋作业总量选择单机双轨或双目四轨操作，启动传送装置6运输鞋底至喷胶处，启动协助机器人系统，人工同时与协助机器人进行操作，启动主控单元通过信号传输电路控制喷胶模块，喷胶模块中的plc伺服电机3控制喷胶机械臂2运动，同时启动喷胶头1，操控喷胶头1进行集尘雾化喷胶处理；

(2)喷胶完毕后，选用单目或双目摄像机4，利用摄像机4录制图像，并启动自动化感知系统的激光捕捉器对准喷胶后的鞋底，协助机器人系统中的主控单元通过信号传输电路控制自动化感知系统的3d成像单元，进行3d成像，并由微型化集成计算机进行图像校对，检测鞋底喷胶质量；

(3)操作过程中，人工使用协调机器人11，协调机器人11表面覆盖一层软质膜，同时启动内部设置有感应模块，人机互动时，当协助机器人工作中接近与人或物时，感应模块可以感知到危险进行自动断电处理，从而能够执行下一步护保模式；

(4)当产品质量合格，通过传送装置6将鞋子运输包装，入库即可；质量不合格，返回喷胶模块重新喷胶处理。

采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

(1)本发明利用协助机器人与人工结合的半自动化鞋底喷胶作业，减少了人工作业量，解决了制鞋厂“人工荒”的主流问题，也提高了工作效率。

(2)本发明利用3d成像技术，通过高级计算机图像软件处理后，可以检测鞋底喷胶质量，加速返修效率，可以提高整体的制鞋出品质量。

(3)本发明平均5-6s可以完成一双鞋的喷胶工艺，且鞋底胶喷涂均匀，速度快，工作效率高。

(4)本发明具有喷胶雾化环保处理功能，通过喷胶装置内的集尘雾化设备，利用工艺雾化集尘处理，实现无污染，高效节能、环保，保证工人身体健康。

(5)本发明具有感知功能，在生产流水中，人机互动时，当协助机器人工作中接近与人或物时，能够感知到危险时自动停止机器作业，从而执行下一步安保模式，保证工人安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。