技术特征：
1.一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，包括：控制柜(160)、拣选机器人(110)、移载机构(120)、存放箱(130)、输送线(150)以及设置在输送线的拣选箱(140)；所述拣选机器人(110)设于输送线(150)一侧，且安装在移载机构(120)内，用于将存放箱(130)内的物料拣选至拣选箱(140)中；所述移载机构(120)设有存放箱(130)，且移载机构(120)与控制柜(160)连接，用于接收物料信息并运送存放箱(130)至拣选机器人(110)抓取范围内；所述控制柜(160)通过电缆线分别与拣选机器人(110)和移载机构(120)连接，用于控制拣选机器人(110)拣选物料，且发送物料信息至移载机构(120)。2.根据权利要求1所述的一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，所述移载机构(120)为立方体支架；包括：活动架(122)、固定架(123)、机械接口以及气缸；其中，移载机构(120)侧面设有多排活动架(122)，所述活动架(122)上设有多个固定架(123)，所述存放箱(130)设于固定架(123)上，所述对应存放箱的活动架(122)上还设有气缸，所述气缸与存放箱(130)连接，以使存放箱(130)可在固定架(123)上伸出或缩回；所述气缸的控制端与控制柜(160)连接。3.根据权利要求2所述的一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，所述固定架(123)上设有夹持端，夹持端内侧设有滑道，用于存放箱在夹持端上进行滑动。4.根据权利要求2或3所述的一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，所述固定架(123)上还设有当气缸处于缩回状态下能够被移动货叉或人工更换存放箱的机械接口。5.根据权利要求1所述的一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，所述拣选机器人(110)包括安装座(111)、机械臂(112)以及末端工具(113)，所述拣选机器人(110)通过安装座(111)固定在移载机构(120)内，所述安装座(111)顶端连有机械臂(112)，最末端机械臂(112)上连有末端工具(113)。6.根据权利要求5所述的一种快速多品种机器人物料拣选装置，其特征在于，所述末端工具(113)包括：包括工具支架(205)、机械爪(210)、相机(215)、光源装置(220)和吸盘(225)；所述末端工具(113)与机械臂(112)的连接部上设有工具支架(205)和延展支架，工作支架(205)上设有机械爪(210)和吸盘(225)，用于抓取外形特征相匹配的物料；所述延展支架上安装有朝向向下的相机(215)，用于对物料进行视觉放错检查以及拍照定位物料引导拣选机器人(110)的抓取方位以及更换抓取工具；所述在延展支架下端面还连有为相机(215)提供光源的光源装置，所述相机(215)的镜头穿过光源装置(220)外漏于延展支架下端面。7.一种快速多品种机器人物料拣选方法，其特征在于，包括以下步骤：1)上位机获取含有若干订单的物料信息，控制柜(160)向上位机请求一个需要进行拣选作业的订单物料信息；2)人工更换移载机构(120)中的存放箱(130)以使其中存放的物料符合订单物料信息；3)更换完成后，控制柜(160)控制移载机构(120)的气缸伸出，弹出存放有订单中第一个物料的存放箱(130)；4)拣选机器人(110)移动并带动相机(215)对存放箱(130)中的物料进行视觉防错检
查，判断是否与需要抓取的物料一致；5)相机(215)拍照定位存放箱(130)中待抓取的物料，并从机械爪(220)或吸盘(225)中选择对应的抓取工具抓取物料，拣选机器人(110)移动物料至输送线(150)上的拣选箱(140)中并松开物料；6)完成第一个物料存放箱(130)的抓取后，移载机构(120)的气缸缩回存放有订单中该存放箱(130)，并弹出存放有订单中下一个物料的存放箱(130)；7)根据订单信息重复执行步骤3)～步骤6)完成订单中所有物料的拣选。8.根据权利要求5所述的一种快速多品种机器人物料拣选方法，其特征在于，所述步骤2)，包括以下步骤：步骤21：控制柜(160)分析订单中包含的需要拣选的订单物料信息；步骤22：将需要拣选的订单物料信息与当前存放箱(130)的物料信息进行比对，判断移载机构(120)当前的存放箱(130)中的物料信息是否和订单物料信息匹配；步骤23：若不匹配，控制柜(160)向上位机发送更换不匹配的存放箱(130)请求信息至上位机，上位机指示自动货叉车或人工外部设备更换相应的存放箱(130)。9.根据权利要求5所述的一种快速多品种机器人物料拣选方法，其特征在于，所述步骤4)中视觉防错检查，具体为：通过相机(215)的拍照检查物料的外形尺寸、颜色特征或扫码检查零件二维码信息，通过与控制柜(160)内存有的设定信息进行比对，判断是否和需要抓取的物料一致；得到特征在图像中的像素坐标，通过机器人与相机的坐标标定，得到相机坐标系与机器人坐标系的转换关系；通过相机(215)的拍照检查物料的外形尺寸，具体为：通过相机(215)计算拍照位置信息返回的x轴坐标x_new与模板信息的x位置x_model差值δx，通过相机(215)计算拍照位置信息返回的y轴坐标y_new与模板信息的y位置y_model差值δy，以及拍照图像的旋转角度θ_new与模板的旋转角度θ_model差值δθ；δx＝x_new-x_modelδy＝y_new-y_modelδθ＝θ_new-θ_model根据差值δx，δy，δθ是否满足设定值，若满足设定值，则判定需要抓取的物料一致，反之，进行选择扫码检查零件二维码信息进行匹配；若仍不匹配，则控制柜(160)向上位机发送更换不匹配的存放箱(130)请求信息至上位机。10.根据权利要求5所述的一种快速多品种机器人物料拣选方法，其特征在于，所述步骤5)中，相机(215)拍照定位存放箱(130)中待抓取的物料，包括以下步骤：(1)相机(215)拍照定位存放箱(130)位置，获取存放箱(130)的位置信息。通过与控制柜(160)之前的存储相机(215)拍照位置的模板进行对比，根据视觉防错检查，通过计算拍照位置信息返回的x轴坐标与模板信息的x位置差值，通过计算拍照位置信息返回的y轴坐标与模板信息的y位置差值，以及拍照图像与模板的旋转角度，计算存放箱的得到存放箱(130)的姿态偏移量，即差值{δx，δy，δθ}；(2)再拍照存放箱(130)中的物料，根据视觉防错检查，得出物料相对存放箱(130)的姿态偏移量；通过存放箱的姿态偏移量，获取存放箱(130)的位置；
(3)根据存放箱(130)的姿态偏移量以及物料相对存放箱(130)的姿态偏移量，得出待抓取物料与存储相机(215)拍照位置的模板中的物料的坐标偏移值；通过物料相对于存放箱的姿态偏移量，相机(215)运动至物料拍照位，进行物料拍照，得到物料的位置信息；(4)根据得到的存放箱(130)的位置以及物料的位置信息，以机器人基座坐标为基准，进行相对位置坐标偏移，控制柜(160)引导机器人抓取物料。
技术总结
本发明属于仓储物流技术领域，特别是一种快速多品种机器人物料拣选装置及方法。包括：控制柜、拣选机器人、移载机构、存放箱、输送线以及设置在输送线的拣选箱；所述拣选机器人设于输送线一侧，且安装在移载机构内，用于将存放箱内的物料拣选至拣选箱中；所述移载机构设有存放箱，移载机构与控制柜连接，用于接收物料信息并运送存放箱至拣选机器人抓取范围内；所述控制柜通过电缆线分别与拣选机器人和移载机构连接，用于控制拣选机器人拣选物料，且发送物料信息至移载机构，本发明更换存放箱和拣选作业在作业区域上物理隔离，可以互不干扰的并行执行，从而保证了多品种小批量订单中物料分拣作业的高速连续进行，提高了物料分拣作业的速度和效率。业的速度和效率。业的速度和效率。
技术研发人员：李涛 高一佳 薛祯也
受保护的技术使用者：沈阳新松机器人自动化股份有限公司
技术研发日：2020.12.18
技术公布日：2022/6/21