支重轮分拣系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及支重轮分拣技术领域，具体地涉及一种支重轮分拣系统。


背景技术：

[0002]
支重轮用在挖掘机等工程机械产品中，一定数量的支重轮按照规则安装在履带架上，具有对履带进行承载，导向及限制侧向移动的功能。支重轮来料方式是木质托盘叠放，其在托盘上摆放不规则，由人工借助叉车，整托转运上装配线，装配线工人根据不同品种需求支重轮数量不同进行搬运和装配。当装配线切换品种需要其他机型的支重轮时，由人工叉车将新的支重轮搬运到位，造成装配线边在制品较多，无法做到不同型号支重轮的稳固抓取和快速切换分拣，且不适合切换品种频率较高的生产环境。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是提供一种支重轮分拣系统，该支重轮分拣系统视觉识别并确认支重轮的型号和位置，牢固抓取支重轮，实现不同型号支重轮的高效无人化分拣。
[0004]
为了实现上述目的，本实用新型提供一种支重轮分拣系统，所述系统包括：
[0005]
支重轮待分拣区；
[0006]
支重轮分拣完成区；和
[0007]
分拣机器人，用于将支重轮从所述支重轮待分拣区分拣至所述支重轮分拣完成区；
[0008]
其中，所述分拣机器人包括：
[0009]
机器人本体；
[0010]
分拣机械手，从所述机器人本体伸出，所述分拣机械手包括用于磁性抓取所述支重轮的多个磁性吸盘，多个所述磁性吸盘之间的间距能够调节；和
[0011]
视觉模块，被配置为：
[0012]
控制所述分拣机械手靠近并识别所述支重轮的型号规格；
[0013]
控制所述机器人本体并根据所述型号规格将所述支重轮移动至所述支重轮分拣完成区的相应区域。
[0014]
在一些实施例中，所述视觉模块包括：
[0015]
视觉采集器，安装在所述分拣机械手上并用于定位识别所述支重轮；和
[0016]
控制器，被配置为：
[0017]
获取所述视觉采集器的支重轮识别信号；
[0018]
根据所述支重轮识别信号，控制所述分拣机械手将识别的所述支重轮移动并分拣至所述支重轮分拣完成区的相应区域内。
[0019]
在一些实施例中，所述视觉采集器为摄像头；或者，所述支重轮上设有支重轮信息标签，所述视觉采集器为用于识别所述支重轮信息标签的标签识别器。
[0020]
在一些实施例中，所述分拣机械手包括安装于所述机器人本体上的抓手连接座，
所述抓手连接座上伸出有抓取固定组件，所述视觉采集器安装于所述抓手连接座上。
[0021]
在一些实施例中，所述抓手连接座包括固定安装于所述机器人本体上的机器人连接段和与所述抓取固定组件相连的吸盘连接段，所述机器人连接段与所述吸盘连接段之间设有用于减震的缓冲连接件。
[0022]
在一些实施例中，所述抓取固定组件包括：
[0023]
吸盘连接座，与所述抓手连接座相连；
[0024]
磁性吸盘，安装于所述吸盘连接座上。
[0025]
在一些实施例中，所述磁性吸盘为电磁铁，和/或，所述磁性吸盘上设有容纳所述支重轮的磁吸卡槽。
[0026]
在一些实施例中，所述抓取固定组件包括间隔分布的两个所述磁性吸盘。
[0027]
在一些实施例中，所述机器人本体包括：
[0028]
机座；和
[0029]
机械手臂，安装于所述机座上并能够在所述支重轮待分拣区与所述支重轮分拣完成区之间移动。
[0030]
在一些实施例中，所述机座设置于运动导轨上并沿所述运动导轨移动，所述支重轮待分拣区布置有沿所述运动导轨的导轨长度方向依次排布且用于承装所述支重轮的待分拣托盘，所述支重轮分拣完成区布置有沿所述运动导轨的导轨长度方向依次排布且用于承装所述支重轮的分拣完成托盘。
[0031]
通过上述技术方案，本实用新型提供的一种支重轮分拣系统，该系统采用分拣机器人、支重轮待分拣区和支重轮分拣完成区，其中分拣机器人通过视觉模块准确识别定位待分拣支重轮，并通过分拣机械手将固定的支重轮从支重轮待分拣区分拣至支重轮分拣完成区。可快速识别并确认支重轮的型号、位置并抓取分拣，实现不同型号支重轮的高效无人化分拣。
[0032]
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0033]
图1是本实用新型具体实施方式提供的支重轮分拣系统的立体结构示意图，展示了分拣机器人、支重轮待分拣区和支重轮分拣完成区；
[0034]
图2是本实用新型具体实施方式提供的支重轮分拣系统中分拣机器人的部分结构示意图，展示了抓手连接座、抓取固定组件、视觉采集器和间距调节结构；
[0035]
图3是图2的左视结构示意图，展示了抓手连接座、抓取固定组件、视觉采集器和间距调节结构；
[0036]
图4是本实用新型具体实施方式提供的支重轮分拣系统的分拣流程的结构示意图，展示了货架、叉车、围栏、分拣机器人、支重轮待分拣区和支重轮分拣完成区；以及
[0037]
图5是本实用新型具体实施方式提供的支重轮分拣系统中间距调节结构的立体结构示意图，展示了间距调节杆、间距调节座和调节驱动元件。
[0038]
附图标记说明
[0039]
具体实施方式
[0040]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0041]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0042]
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0043]
参考图1至图5所示的支重轮分拣系统的结构示意图，本实用新型提供的一种支重轮分拣系统，系统包括：支重轮待分拣区100、支重轮分拣完成区200和分拣机器人300。
[0044]
具体地，支重轮待分拣区100；支重轮分拣完成区200；和分拣机器人300，用于将支重轮从支重轮待分拣区100分拣至支重轮分拣完成区200；
[0045]
其中，分拣机器人300包括机器人本体310；分拣机械手320，从机器人本体310伸出，分拣机械手320包括用于磁性抓取支重轮的多个磁性吸盘22，多个磁性吸盘22之间的间距能够调节；和视觉模块，被配置为：控制分拣机械手320靠近并识别支重轮的型号规格；控制机器人本体310并根据型号规格将支重轮移动至支重轮分拣完成区200的相应区域。
[0046]
本实用新型旨在提供一种支重轮分拣系统，以解决支重轮分拣过程中装配线切换支重轮类型时无法快速识别并牢固抓取支重轮的问题，在现有的支重轮分拣系统中，支重轮来料方式一般是木质托盘叠放，其在托盘上摆放不规则，通常由人工借助叉车，整托转运上装配线，装配线工人根据不同品种需求支重轮数量不同进行搬运和装配。当装配线切换品种需要其他机型的支重轮时，再由人工叉车将新的支重轮搬运到位，造成装配线边在制品较多，无法做到不同型号支重轮的快速切换分拣。且由于支重轮的形状和材质特点，采用负压吸盘固定支重轮时，易发生因吸盘吸附面与支重轮未完全贴合而产生的抓取不牢的问
题。因此，为了能够解决上述问题，发明人进行了不断的思考和创新并设计出本实用新型的支重轮分拣系统，以便快速识别并确认支重轮的型号和位置，并牢固抓取支重轮，实现不同型号支重轮的高效无人化分拣。
[0047]
在该支重轮分拣系统中，如图1和图4所示，由支重轮待分拣区100、支重轮分拣完成区200和分拣机器人300完成支重轮的分拣过程，支重轮来料以后，可以使用工业级手持数据采集终端（pda）进行收货，收货后可以使用叉车将来料托盘放置于货架10上并在仓库管理系统（wmws）中入库，根据装配线生产计划或者生产管理系统（mes）下达的指令，通过叉车20将待分拣的支重轮其中货架10上转移至围栏30内的支重轮分拣系统内，其中支重轮待分拣区100的待分拣托盘4可以多层叠放。
[0048]
具体地，支轮待分拣区100可以用于放置支重轮来料的待分拣托盘4，支重轮在托盘上不规则摆放。支重轮分拣完成区200可以用于放置分拣完成托盘5，其中分拣完成的支重轮可以摆放在分拣完成托盘5上。支重轮待分拣区100与支重轮分拣完成区200之间可以设置为用于将支重轮从支重轮待分拣区100分拣至支重轮分拣完成区200的分拣机器人300，其中，分拣机器人300可以包括机器人本体310、分拣机械手320和视觉模块；机器人本体310可以为关节机器人，关节机器人可以为五轴机器人或者六轴机器人用于驱动分拣机械手320，分拣机器人300具有很高的自由度，使得分拣机械手320可在支重轮待分拣区100和支重轮分拣完成区200的区域内自由移动。视觉模块可以从分拣机械手320上伸出，也可以从机器人本体310上伸出，视觉模块可以随分拣机械手320移动并靠近支重轮，对支重轮进行识别，并根据识别信号控制分拣机器人300根据支重轮的型号规格将其分拣至支重轮分拣完成区200的相应区域。
[0049]
现有的支重轮分拣系统采用多个传感器进行识别定位，该方式既增加的设备的复杂度，可靠性低且无法对不同型号的支重轮进行识别定位，影响分拣效率。为了提高视觉识别效率并减少多种机械定位方式造成的设备复杂度，保证识别的可靠性，发明人对支重轮的视觉模块进行优化设计。具体地，在一些实施例中，视觉模块包括：视觉采集器330和控制器；其中，视觉采集器330，安装在分拣机械手320上并用于定位识别支重轮；和控制器，被配置为：获取视觉采集器330的支重轮识别信号；根据支重轮识别信号，控制分拣机械手320将识别的支重轮移动并分拣至支重轮分拣完成区200的相应区域内。
[0050]
具体地，如图1和图3所示，视觉采集器330的安装方式可以多种多样，其中视觉采集器330可以固定安装于分拣机械手320上，采集区域与分拣机械手320抓取支重轮的方向相同，便于支重轮的视觉采集。视觉采集器330也可以是可枢转地安装于分拣机械手320上，其枢转角度可以通过控制器进行控制，方便调节采集区域的角度，增大采集区域面积，提高视觉采集效率。
[0051]
进一步地，对视觉采集器330的类型进行优化设计，在一种实施例中，视觉采集器330为摄像头可以直观对支重轮进行拍照。视觉采集器330也可以为用于识别支重轮信息标签的标签识别器，其中支重轮上设有支重轮信息标签，标签识别器识别支重轮信息标签。视觉采集器330将照片或识别信息传输至控制器，并通过控制器对其与系统库中的标准支重轮进行比对，确认支重轮型号，通过控制器控制分拣机械手320对其进行抓取分拣并移动至支重轮分拣完成区200的相应区域内，该分拣过程为无人化操作，高效可靠。
[0052]
发明人对分拣机器人300的抓取部件进行优化设计，如图2和图3所示，在一种实施
例中，分拣机械手320可以包括安装于机器人本体310上的抓手连接座1，抓手连接座1上可以直接伸出有抓取固定组件2，视觉采集器330可以安装于抓手连接座1上。其中抓手连接座1可以为简单的一体化连接件，也可以为组合件，例如，在一种实施例中，如图2所示，抓手连接座1包括固定安装于机器人本体310上的机器人连接段11和与抓取固定组件2相连的吸盘连接段12，机器人连接段11与吸盘连接段12之间设有用于减震的缓冲连接件13，其中缓冲连接件可以为一组或多组缓冲弹簧，也可以为缓冲弹簧与减震橡胶柱的组合形式，在此对缓冲连接件13的具体结构不做限定。通过缓冲连接件13可减少分拣过程中支重轮固定端的振动，减少因振动而引起的支重轮脱落问题。
[0053]
进一步地，对抓取固定组件2进行结构优化设计，在一种实施例中，抓取固定组件2可以包括吸盘连接座21和磁性吸盘22，其中，吸盘连接座21与抓手连接座1相连；磁性吸盘22，安装于吸盘连接座21上并用于磁吸固定支重轮。
[0054]
如图3所示，吸盘连接座21与抓手连接座1相连，其中吸盘连接座21的个数可以为1个，也可以为两个及两个以上，每个吸盘连接座21上均设置有磁性吸盘22，其中，磁性吸盘22为电磁铁，其中支重轮的材质为铸铁，可被磁性吸盘22磁吸固定，视觉模块识别支重轮后通过控制器使磁性吸盘22移动至待分拣支重轮处，并控制磁性吸盘22通电，此时电能转化成磁性能对支重轮磁吸固定，分拣机器人300将分拣机械手320移动至支重轮分拣完成区200的相应区域，然后控制磁性吸盘22断电，磁性吸盘22失去磁吸力，被磁吸的支重轮下落至分拣完成托盘5内完成分拣，操控便利，分拣效率高。
[0055]
在一种实施例中，磁性吸盘22可以呈l形，磁性时与支重轮的周面的顶部和一侧部相磁吸固定，也可以如图3所示，磁性吸盘22上设有容纳支重轮的磁吸卡槽3，其中磁吸卡槽3内具有磁吸力，与支重轮的周面的顶部和两侧部相磁吸，便于精准稳固磁吸固定相应支重轮。
[0056]
为了便于磁吸固定不同型号的支重轮都有适合的吸附面，保证吸附安全，对抓取固定组件进行优化设计，在一种实施例中，如图2所示，抓取固定组件2包括间隔分布的两个磁性吸盘22，两个磁性吸盘22之间的间距能够调节，抓手连接座1上可以设置调节磁性吸盘22间距的间距调节结构6。例如，如图5所示，间距调节结构6可以包括：相互套置的间距调节杆61和间距调节座62。其中，间距调节杆61可以安装于分拣机械手的抓手连接座1上；间距调节座62可以套置于间距调节杆61上，两个吸盘连接座21分别与相应的间距调节座62相连。
[0057]
在一种实施例中，两个间距调节座62可以均为活动端，通过两个活动端的相向运动或相反运动，调节两个间距调节座62之间的间距。具体地，作为活动端的间距调节座62可以形成为与间距调节杆61传动相连的结构，通过间距调节杆61的回转运动转化成间距调节座62的直线运动。例如，间距调节杆61可以为双向丝杠，间距调节座62内形成有内螺纹，使得间距调节杆61传动连接间距调节座62。通过双向丝杠的正反回转运动可以驱动两个活动端的相互趋近或相互远离。与此同时，抓手连接座1上设置有与间距调节杆61传动相连的调节驱动元件63，该调节驱动元件63可以为驱动电机，并可以通过联轴器40与间距调节杆61传动相连。通过电驱动控制间距调节杆61的正反转，并通过驱动电机的制动实现间距调节座62的位置固定。实现支重轮的抓取吸附面的位置调节，保证对不同支重轮抓取的稳固性。
[0058]
在一种实施例中，两个间距调节座62中可以一个为活动端，另一个为固定端，此时
间距调节杆61为单向丝杠，作为活动端的间距调节座62与双向丝杠上的间距调节座62移动原理相同，再次不做赘述，作为固定端的间距调节座62与抓手连接座1固定连接并套置于单向丝杠上，间距调节座62不跟随间单向丝杠移动，通过作为活动端的间距调节座62移动，实现两个间距调节座62的间距调节，调节支重轮的磁吸吸附面的间距，保证对不同支重轮抓取的稳固性。
[0059]
此外，在一种实施例中，如图1和图4所示，机器人本体310可以包括：机座3110；和机械手臂3120，安装于机座3110上并能够在支重轮待分拣区100与支重轮分拣完成区200之间移动。机械手臂3120可以为多关节手臂，自由度较高，灵活操控分拣机械手320。
[0060]
进一步地，在一种实施例中，机座3110设置于运动导轨3130上并沿运动导轨3130移动。机座3110安装于运动导轨3130上，可沿运动导轨3130移动。便于抓取支重轮。支重轮待分拣区100布置有沿运动导轨3130的导轨长度方向l依次排布且用于承装支重轮的待分拣托盘4，支重轮分拣完成区200布置有沿运动导轨3130的导轨长度方向l依次排布且用于承装支重轮的分拣完成托盘5。待分拣托盘4和分拣完成托盘5通过叉车20，将其沿运动轨迹3130的导轨方向放置，便于分拣机器人300对支重轮的分拣，分拣完成后可以通过叉车20将分拣完成托盘5搬运至装配线边。其中，支重轮分拣区域的外周可以放置围栏30，用于分隔并保护支重轮分拣区域。
[0061]
需要特别说明的是，根据本实用新型实施例中的支重轮分拣系统的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
[0062]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。
[0063]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图可知的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0064]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0065]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0066]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0067]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0068]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。