用于自动识别和抓取未封口纸箱的装置的制作方法

1.本技术属于物流技术领域，具体涉及用于自动识别和抓取未封口纸箱的装置。


背景技术：

2.物流行业中，特别是在厂内物流或车间内转运物料过程中，时常会遇到两类问题，一类是产品装箱后，包装箱不会立即封口，还需要历经多个工艺环节、多次转运过程；另一类是由于某些特殊需求，需要将包装箱以一定的方向码放。


技术实现要素：

3.有鉴于此，一些实施例公开了用于自动识别和抓取未封口纸箱的装置，用于对未封口纸箱进行自动识别，并根据设定方向进行抓取，根据需要将其放置在设定区域；具体地，该装置包括：
4.抓取组件，用于抓取未封口纸箱；
5.机器人组件，用于设置抓取组件；
6.图像获取组件，设置用于获取未封口纸箱的图像信息；
7.控制组件，用于处理图像信息，并依据信息处理结果控制机器人组件带动抓取组件依照确定的方向抓取未封口纸箱；
8.其中，抓取组件包括两个相互垂直设置的负压吸附部件，用于吸附未封口纸箱的两个相邻侧面实现未封口纸箱抓取。
9.一些实施例公开的用于自动识别和抓取未封口纸箱的装置，抓取组件包括：
10.固定板；
11.第一负压吸附部件，设置与固定板垂直连接；
12.第二负压吸附部件，位于第一负压吸附部件的侧面，并设置通过气缸与固定板连接，且第二负压吸附部件同时垂直于固定板和第一负压吸附部件；
13.其中，气缸用于控制第二负压吸附部件的位置。
14.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，机器人组件包括：
15.多轴机器人，用于设置安装抓取组件；
16.机器人底座，用于设置多轴机器人。
17.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，图像获取组件包括：
18.相机，用于获取包含未封口纸箱的图像信息；
19.相机支架，用于设置相机。
20.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，该装置适配设置在流水线侧面，相机设置在流水线上方，以获取设置在流水线上的未封口纸箱图像信息。
21.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，该装置的下游配套设置有纸箱传送机构，用于放置抓取组件抓取的未封口纸箱。
22.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，在纸箱传送机构的上游设
置有中转台，用于临时放置抓取组件抓取的未封口纸箱。
23.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，负压吸附部件设置与真空泵连通，用于提供负压。
24.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，相机为3d数码相机。
25.一些实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，连接第二负压吸附部件与固定板的气缸为多个。
26.本技术实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，能够自动获取未封口纸箱的图像信息，并进行图像信息识别处理，控制抓取组件安装需要的方向抓取未封口纸箱，将未封口纸箱安装设定的方向码放在纸箱放置区域；图像获取组件与抓取组件可以独立、分步作业，互相不影响作业时间，提高了抓取作业效率。
附图说明
27.图1自动识别和抓取未封口纸箱的装置结构组成示意图；
28.图2抓取组件结构示意图；
29.图3抓取组件不同状态示意图。
30.附图标记
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机器人组件
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抓取组件
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图像获取组件
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纸箱传送机构
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中转台
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11
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多轴机器人
[0034]
12
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机器人底座
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21
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固定板
[0035]
22
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第一负压吸附部件
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23
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第二负压吸附部件
[0036]
24
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气缸
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25
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连接杆
[0037]
31
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相机
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32
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相机支架
[0038]
100
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生产线
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101 未封口纸箱
具体实施方式
[0039]
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本技术实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本技术公开的内容。
[0040]
除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本技术中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0041]
在本文中，包括权利要求书中，连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由
……
构成”和“由
……
组成”是封闭连接词。
[0042]
为了更好的说明本技术内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述，以便凸显本技术的主旨。
[0043]
在不冲突的前提下，本技术实施例公开的技术特征可以任意组合，得到的技术方案属于本技术实施例公开的内容。
[0044]
以下结合实施例和附图1、2、3对技术细节做进一步示例性说明。
[0045]
一些实施例公开的用于自动识别和抓取未封口纸箱的装置，包括用于抓取未封口纸箱的抓取组件2，用于设置抓取组件2的机器人组件1，用于获取未封口纸箱的图像信息的图像获取组件3；和控制组件，控制组件可以用于处理图像信息，并依据信息处理结果控制机器人组件1带动抓取组件2依照确定的方向抓取未封口纸箱101；
[0046]
其中，抓取组件2包括两个相互垂直设置的负压吸附部件，用于吸附未封口纸箱的两个相邻侧面实现未封口纸箱抓取。通常负压吸附部件包括设置有负压吸附口的吸附面板，多个负压吸附口均匀分布在吸附面板上，负压吸附部件接触到未封口纸箱时，负压吸附口将纸箱侧面吸附。通常地，负压吸附部件配套设置有真空提供设备，例如真空泵，为其实时提供需要的负压。
[0047]
通常，纸箱由机器人或人工码放在托盘上，托盘放置在流水线上进行运送，图像获取组件的相机对位于其下方的纸箱进行拍照，获取最上层的纸箱信息，控制组件对获得的图像信息进行计算确定每个纸箱的三维坐标及图案在纸箱表面的相对位置和方向，然后将计算结果发送至机器人组件，机器人组件带动抓取组件移动至目标纸箱附近，抓取组件产生负压吸附功能，先将第一负压吸附部件靠近纸箱侧面，然后第二负压吸附部件在气缸的作用下靠近纸箱的相邻侧面；第一负压吸附部件和第二负压吸附部件同时吸附纸箱，实现对其抓取作业。
[0048]
作为可选实施例，如图2所示，抓取组件包括：固定板21，第一负压吸附部件22设置与固定板21垂直连接；第一负压吸附部件22的上侧面与固定部21固定连接，第一负压吸附部件22的吸附面板与固定板21垂直；第二负压吸附部件23设置位于第一负压吸附部件22的右侧端，设置气缸24将第二负压吸附部件23与固定板21可移动连接，且第二负压吸附部件23同时垂直于固定板21和第一负压吸附部件22，气缸24带动第二负压吸附部件23移动时，保持与第一负压吸附部件22和固定板21相互垂直；第一负压吸附部件22的吸附面板与第二负压吸附部件23的吸附面板相对设置，以便形成相互垂直的相邻侧面，与未封口纸箱的侧面相互匹配。
[0049]
固定板21的外部设置有连接杆25，用于将固定板21固定安装在机器人组件1上，利用机器人组件1控制抓取组件2进行抓取作业。如图3所示，图3中左侧图显示，第二负压吸附部件23与第一负压吸附部件21之间具有一定的距离，利用气缸将第二负压吸附部件23向左移动时，可以使第二负压吸附部件23与第一负压吸附部件22之间的距离缩短，直至二者接触，如图3中右侧图所示意。通过调节第一负压吸附部件22与第二负压吸附部件23之间的距离，可以抓取不同规格的纸箱。作为可选，连接第二负压吸附部件23与固定板21的气缸设置为多个，多个气缸可以更好地控制第二负压吸附部件23的移动，有利于第二负压吸附部件23与纸箱101之间紧密接触，提高吸附能力。
[0050]
作为可选实施例，机器人组件1包括：多轴机器人11，用于设置安装抓取组件；机器人底座12，用于设置多轴机器人11。
[0051]
作为可选实施例，图像获取组件3包括：相机31，用于获取包含未封口纸箱的图像信息；相机支架32，用于设置相机31。
[0052]
作为可选实施例，自动识别和抓取未封口纸箱的装置适配设置在流水线100侧面，相机31设置在流水线100上方，以获取设置在流水线100上的未封口纸箱101图像信息。相机31位于流水线100上方，一般是指码放在流水线100上的纸箱101能够位于相机31的视野和景深范围内，并不严格要求对纸箱进行精确定位。
[0053]
作为可选实施例，自动识别和抓取未封口纸箱的装置下游配套设置有纸箱传送机构4，用于放置抓取组件2抓取、转运的未封口纸箱101。
[0054]
作为可选实施例，在纸箱传送机构4的上游设置有中转台5，用于临时放置抓取组件抓取的未封口纸箱101。一般地，在未封口纸箱的抓取、转运过程中，可能出现机器人无法将纸箱放置在预设位置的情况，此时，机器人组件可以将抓取的纸箱暂时放置在中转台5上，临时存放，适当的时候再次抓取。
[0055]
作为可选实施例，相机为3d数码相机。
[0056]
作为可选实施例，控制组件包括图像信息处理部件，处理3d数码相机拍照获得的图像信息，识别纸箱的位置和姿态，同时利用前期训练完善的深度学习模型识别纸箱表面的图像的方向；纸箱坐标信息和图案方向信息传送至机器人组件，机器人带动抓取组件依照确定的抓取方向进行纸箱的抓取、搬运和放置。实际作业中，机器人组件控制抓取组件抓取纸箱后，图像获取组件可以再次拍照，进行视觉识别计算，确定下一个纸箱抓取作业的作业信息，带机器人组件将纸箱放置在设定位置后，机器人组件依照已经确定的作业信息再次直接进行纸箱抓取作业，无需等待视觉处理过程。如此进行纸箱识别、抓取作业，图像抓取节拍不占用纸箱抓取节拍，提高了作业效率。
[0057]
本技术实施例公开的自动识别和抓取未封口纸箱的装置，能够自动获取未封口纸箱的图像信息，并进行图像信息识别处理，控制抓取组件安装需要的方向抓取未封口纸箱，将未封口纸箱安装设定的方向码放在纸箱放置区域；图像获取组件与抓取组件可以独立、分步作业，抓取组件转运纸箱的过程中，图像获取组件可以再次进行拍照，进行图像识别，确定下次抓取方向，互相不影响作业时间，提高了抓取作业效率，本装置能够对任意放置的纸箱进行识别和抓取，成功率高，在纸箱转运作业领域具有良好应用前景。
[0058]
本技术公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本技术的发明构思，并不构成对本技术技术方案的限定，凡是对本技术公开的技术细节所做的常规改变、替换或者组合，都与本技术具有相同的发明构思，都在本技术权利要求的保护范围之内。