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原文传递一种食品跟随分拣抓取装置及跟随分拣抓取方法

专利名称：	一种食品跟随分拣抓取装置及跟随分拣抓取方法
摘要：	本发明公开了一种食品跟随分拣抓取装置及跟随分拣抓取方法，该装置包括食品分拣跟随输送装置、食品分拣抓取装置和控制器，所述的食品分拣跟随输送装置的输入端设有拍摄食品位置信息的视觉装置，所述的食品分拣抓取装置为一组或多组设于食品分拣跟随输送装置的中部旁边，食品分拣抓取装置包括底座组件、升降分拣抓取或放下食品的抓取机械手组件、驱动抓取机械手组件做靠近或远离底座组件的机械臂；所述抓取机械手组件通过外接气源进行分拣抓取或放下食品。本发明可以将正常放置的单个的食品进行分拣抓取，并堆叠在一起进行投放的工作，取代人工手工挑拣的工作方式。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	嘉兴恒匠智能技术有限公司
发明人：	王跃勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910413345.2
公开号：	CN110203456A
代理机构：	丽水创智果专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	单拯
分类号：	B65B35/52(2006.01);B;B65;B65B;B65B35
申请人地址：	314000 浙江省嘉兴市秀洲区秀洲工业区加创路1237号2号厂房1楼102室
主权项：	1.一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于该装置包括食品分拣跟随输送装置、食品分拣抓取装置和控制器，所述的食品分拣跟随输送装置的输入端设有拍摄食品位置信息的视觉装置，所述的食品分拣抓取装置为一组或多组设于食品分拣跟随输送装置的中部旁边，食品分拣抓取装置包括底座组件、升降分拣抓取或放下食品的抓取机械手组件、驱动抓取机械手组件做靠近或远离底座组件的机械臂；所述抓取机械手组件通过外接气源进行分拣抓取或放下食品。 2.根据权利要求1所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的机械臂包括主臂、副臂，所述的主臂一端的中心轴与底座组件的中心轴重合通过主轴电机连接，且主臂可绕该底座组件的中心轴做旋转运动；主臂的另一端的中心轴与副臂一端的中心轴重合通过副轴电机连接，且副臂可绕该主臂的另一端中心轴做旋转运动；所述的抓取机械手组件设于副臂的另一端；所述的主轴电机设于底座组件内，且主轴电机与底座组件固定，主轴电机输出端与主臂的一端固定连接；所述的副轴电机与所述副臂的一端固定连接，副轴电机的输出端与主臂的另一端固定连接。 3.根据权利要求1所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的抓取机械手组件包括分拣吸附食品的吸桶组件、驱动吸桶组件进行旋转和升降的机械手驱动装置、放下食品的吹气管。 4.根据权利要求3所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的机械手驱动装置包括Z轴丝杠组件、转轴电机和升降电机，所述Z轴丝杠组件包括丝杠轴、上旋转座、下旋转座，丝杠轴上轴向设有轴承槽，所述的上旋转座和下旋转座上都设有供丝杠轴穿过的通孔，上旋转座与丝杠轴啮合连接，下旋转座与丝杠轴的轴承槽之间设有线性轴承；所述的丝杠轴上还设有转轴带轮和升降带轮，转轴带轮与下旋转座固定连接，转轴电机驱动转轴带轮带动下旋转座转动，并给于丝杠轴相对于下旋转座转动的推力，所述的升降带轮与上旋转座固定连接，升降电机驱动升降带轮带动上旋转座转动，驱动丝杠轴进行升降，所述的吸桶组件设于该丝杠轴的下端。 5.根据权利要求4所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的转轴电机固定于所述的副臂上，转轴电机的输出端与所述的转轴带轮传动连接；所述的升降电机固定于所述的副臂上，升降电机的输出端与所述的升降带轮传动连接；所述丝杠轴的上端设有上丝杠法兰，丝杠轴的下端设有下丝杠法兰。 6.根据权利要求5所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于其特征在于所述的丝杠轴还设有上安装板和下安装板，所述的上安装板设于上旋转座的下方，上安装板与机械臂副臂固定连接，上安装板的上方设有上固定座，将上旋转座架设在机械臂副臂上，使其能自由转动；所述的下安装板为轴承外盖，与机械臂副臂的下端面连接，且设于下旋转座的下方外部，所述的下安装版的上方设有下固定座，将下旋转座架空，使其能自由转动；所述的升降带轮和转轴带轮均设于丝杠轴上，且设于上旋转座和下旋转座之间。 7.根据权利要求3所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的吸桶组件包括吸桶固定座、吸桶、吸气管接头和吸盘，所述的吸桶设于所述吸桶固定座的下方，所述的吸气管接头设于所述吸桶固定座的侧面，且与外接负压吸管连接，所述的吸桶固定座的中心设有支架固定柱，所述的吹气管设于机械手驱动装置的丝杠轴内，且吹气管的上端与外接吹气装置连接，吹气管的下端与支架固定柱连接，所述的吸盘通过吸盘支架设于所述的支架固定柱的下方，支架固定柱、吸盘支架和吸盘的中心均为可供气体通过的中空结构。 8.根据权利要求7所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于所述的吸盘为硅胶吸盘；吸桶固定座与驱动吸桶组件进行旋转和升降的机械手驱动装置中的丝杠轴连接，所述的吹气管的下端与吸桶固定座的支架固定柱的中心通过气管接头连接，连接处的外部套有封盖。 9.根据权利要求1所述的一种食品跟随分拣抓取装置，其特征在于，该装置还包括控制系统，该系统包括食品分拣跟随输送装置内的跟随输送带驱动电机，机械臂中的主轴电机、副轴电机，抓取机械手组件中的转轴电机、升降电机，设于吸桶组件内的负压检测装置，控制器；该系统中，跟随输送带驱动电机、主轴电机、副轴电机、转轴电机和升降电机都连接有编码器，进行计数，控制器与输送带驱动电机、主轴电机、副轴电机、转轴电机和升降电机之间电性连接，这些电机上的编码器与控制器电性连接，负压检测装置与控制器电性连接；吹气管与外接吹气装置之间设有吹气管球阀、外接负压吸管上设有负压吸管球阀，这两个球阀与控制器连接。 10.一种食品跟随分拣抓取方法，其特征在于该方法包括以下步骤：控制器传输信号给食品分拣跟随输送装置的跟随输送带驱动电机转动，食品分拣跟随输送装置的输入端进行食品的来料输送；在食品分拣跟随输送装置的输入端设有拍摄食品位置信息的视觉装置，食品经过时会将食品的坐标位置信息进行拍摄记录，并将数据传输至控制器；同时，与跟随输送带驱动电机连接的编码器计数，实时数据传输至控制器；控制器进行计算，得出要进行抓取的食品的抓取坐标信息；将计算后，需要抓取的食品的抓取坐标信息分配至各组食品分拣抓取装置，引导个食品分拣抓取装置进行抓取工作；抓取工作分两种方法： D1:有序抓取的情况，食品输送过来，以配备3台食品分拣抓取装置为例，将首先到达的n个食品为一组，抓取任务分配给靠近食品分拣跟随输送装置输入端的第1台食品分拣抓取装置，该装置仅抓取输送过来的第1～ n个；到达的n+1～2n个食品为一组，抓取任务分配给靠近食品分拣跟随输送装置输入端的第2台食品分拣抓取装置，该装置仅抓取输送过来的第n+1～2n个；到达的2n+1～3n个食品为一组，抓取任务分配给从食品分拣跟随输送装置输入端排列的第3台食品分拣抓取装置，该装置仅抓取输送过来的第2n+1～3n个，依次类推；当最后一台食品分拣抓取装置被分配完抓取任务且3台食品分拣抓取装置完成抓取投放工作后，控制器重新给第1台食品分拣抓取装置分配新的抓取任务，分配抓取任务以此循环； D2:无序抓取的情况，食品输送过来，以配备3台食品分拣抓取装置为例，将首先到达的n个食品为一组，抓取任务分配给靠近食品分拣跟随输送装置输入端的第1台食品分拣抓取装置，该装置仅抓取输送过来的第1～ n个；第n+1个开始的食品由第2台食品分拣抓取装置进行抓取，该装置最多抓取数量为n个；此时如果第1台食品分拣抓取装置完成第1～ n个食品的抓取投放装置之后，直接开始分配第二次新的抓取任务，此时默认先满足第1台食品分拣抓取装置的抓取任务，有多余未被抓取的食品的抓取任务再由第2台食品分拣抓取装置进行抓取；当第1台食品分拣抓取装置和第2台食品分拣抓取装置都在进行投放时，食品分拣跟随输送装置上还有没有抓取的食品，由第3台食品分拣抓取装置进行抓取投放工作；以此循环；每台食品分拣抓取装置接收到抓取任务后，主轴电机和副轴电机转动，驱动机械臂伸缩，将吸桶组件延伸至需要抓取的食品位置的上方；主轴电机和副轴电机均为连接编码器计数，电机转动完毕，信号反馈至控制器；控制器发出指令给升降电机和转轴电机转动，驱动Z轴丝杠带动吸桶组件下降至输送带的固定位置上方，升降电机和转轴电机同样连接编码器计数，电机转动完毕，信号反馈至控制器；控制器发出信号给负压吸管球阀，负压吸管球阀打开，外接负压吸管进行抽气，将食品吸入吸桶组件中；完成一次食品吸入后，吸桶内的气压会发生变化，吸桶组件内的负压检测装置检测到气压变化，反馈至控制器，表示食品成功吸入；控制器发出指令，给升降电机和转轴电机转动，驱动Z轴丝杠带动吸桶组件抬起，然后重复E和F步骤,进行下一个食品的吸附工作； n个食品被完全吸入后，控制器发出指令，给升降电机和转轴电机转动，驱动Z轴丝杠带动吸桶组件完全抬起，控制器发出信号控制主轴电机和副轴电机转动，将吸桶组件延伸至投放食品的位置上；主轴电机和副轴电机转动到位，控制器发出信号给负压吸管球阀，负压吸管球阀关闭，停止抽气工作；控制器发出信号给吹气管球阀，吹气管球阀打开，吹气管吹气，将吸桶内的食品进行投放；食品分拣抓取装置重新接受控制器分配的任务，重复E～H步骤。
所属类别：	发明专利