一种小袋食品自动装托系统的制作方法

本实用新型涉及食品包装技术领域，具体涉及一种小袋食品自动装托系统。

背景技术：

随着我国市场经济高速发展以及人民生活水平的不断提高，我国对食品、药品的需求量快速增长，直接带动相关包装行业的发展。由于食品包装品类多样，外包装更新周期短，专用的包装设备很难满足当前食品行业的需求，以至于大多数食品企业依然采用人工包装的方式，尤其是后段包装占用了大量人力。对企业来讲，近年来随着国内人工红利的逐渐消退，人工成本逐年增加，养工人难，招工人更难，这是企业面临的一大难题。

目前，流程型生产物流信息化的概念已被众多食品、医药厂家所采纳，其特点表现为：生产线从以设备为核心转变为以物料传送为核心，具备高度信息化特征；物料在从一个设备到另一个设备的流动过程中，经常处于一种非受控或半受控状态，必须保证单位时间内通过每道工序的物流量相同；食品、药物需经过生产、一次包装、二次包装等多种环节。以上特点表明，高速传送的物料流是设计现代企业生产型设备的依托，因此，设计出可靠且高效运行的“物料转移设备”是新型包装生产线设计的重点所在。

Delta机器人作为应用最为广泛的并联机器人，因其承载能力强、刚度大、自重负荷小以及动态性能好，在自动化产线、尤其是食品包装分拣工序中可替代大量人力。同时，由其良好的柔性，可以快速更改程序，以适应不同品类的食品分拣。Delta机器人作为“物料转移设备”应用在食品包装生产线中完成快速分拣动作，具有广泛应用价值。本系统在此技术背景下，针对小袋食品装托工艺，设计了一种自动装托系统。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种小袋食品自动装托系统，改善了人工装托的现状，采用视觉定位、传送带跟踪、机器人动态抓取等技术实现小袋食品的自动化装托。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种小袋食品自动装托系统，包括小袋食品传送带和托盘传送带，所述小袋食品传送带和托盘传送带上均设有编码器，所述装托系统还包括：

工控机，与所述编码器信号传输连接，读取所述编码器发出的小袋食品传送带和托盘传送带的位置信号；

相机，拍摄所述小袋食品传送带上的小袋食品照片，辨别小袋食品在小袋食品传送带上的姿态，并将该姿态信号传送给所述工控机；

Delta机器人，受所述工控机控制，根据所述位置信号和姿态信号动态抓取小袋食品传送带上的小袋食品，并定向放置于托盘传送带上的托盘上。

优选地，所述Delta机器人为四轴并联机器人。

其中，所述Delta机器人的末端安装有吸盘，作为抓放小袋食品的工具。

其中，所述小袋食品传送带和托盘传送带平行设置，所述Delta机器人的末端安装有吸盘，所述吸盘位于小袋食品传送带和托盘传送带的上方。

其中，邻近所述相机设有打光于小袋食品传送带上的漫反射平行光光源，避免反光造成无法识别的问题。

其中，所述工控机和Delta机器人之间通过控制器相连。

进一步，所述姿态信号包括平面XY坐标数据和旋转角度数据。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型利用Delta机器人装托小袋食品，改善了人工装托的现状，采用视觉定位、传送带跟踪、机器人动态抓放等技术，实现小袋食品的自动化装托。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构框图；

图2是是本实用新型实施例一中Delta处的俯视图。

附图标记说明：

1、小袋食品传送带；2、托盘传送带；3、编码器；4、工控机；5、相机；6、小袋食品；7、Delta机器人；70、吸盘；8、托盘；9、控制器。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

请参阅说明书附图1所示，本实用新型为一种小袋食品自动装托系统，包括小袋食品传送带1和托盘传送带2，所述小袋食品传送带1和托盘传送带2上均设有编码器3，所述装托系统还包括：

工控机4，与所述编码器3信号传输连接，读取所述编码器3发出的小袋食品传送带1和托盘传送带2的位置信号；

相机5，拍摄所述小袋食品传送带1上的小袋食品6照片，采用二值化处理、模板匹配的视觉处理方法辨别小袋食品6在小袋食品传送带1上的姿态，并将该姿态信号传送给所述工控机4，所述姿态信号包括平面XY坐标数据和旋转角度数据；

Delta机器人7，所述Delta机器人7和工控机4之间通过控制器9相连，Delta机器人7受所述工控机4控制，根据所述位置信号和姿态信号动态抓取小袋食品传送带1上的小袋食品6，并定向放置于托盘传送带2上的托盘8上，

本实施例中，所述Delta机器人7为四轴并联机器人。

如图2所示，所述小袋食品传送带1和托盘传送带2平行设置，所述Delta机器人7的末端安装有吸盘70，所述吸盘70位于小袋食品传送带1和托盘传送带2的上方，Delta机器人根据视觉定位，准确抓取小袋食品输送带上的小袋食品，然后快速移动到托盘上方，将小袋食品按照设定方向装入托盘。

邻近所述相机5设有打光于小袋食品传送带1上的漫反射平行光光源，采用漫反射平行光打光方式可有效解决小袋食品表面形成反光导致不能识别的问题。

本实用新型的工作原理为：小袋食品传送带和托盘传送带上安装有位置编码器，以对目标的抓取位置和放置位置进行精确定位，工业相机拍摄小袋食品照片，辨别小袋食品在小袋食品传送带上的姿态，包括平面XY坐标数据和旋转角度数据，工控机通过姿态信号和编码器提供的位置信号计算目标的抓取位置，实现Delta机器人的机械手臂坐标及抓取目标坐标件的转换与计算。

工控机分析目标的抓取位置并完成任务分配工作，将目标进行编号，并将相应的坐标数据及捕获目标时的编码器值传给连接在工控机和Delta机器人之间的控制器。

因相机视场与Delta机器人工作空间之间存在一定距离，控制器需实时计算待抓取目标是否进入机器人抓取空间内，当目标进入抓取空间，Delta机器人启动跟踪功能，从准备位置对抓取目标进行拦截抓取。如果抓放动作完毕后，不存在新的抓取目标，则机器人进入准备位置；如果抓取空间内仍有新的目标，则从当前位置直接进入拦截抓取模式。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。