一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置
阅读说明：本技术 一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置 (Industrial robot sorting device based on machine vision ) 是由 史梓潭 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种分拣装置,特别涉及一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置,包括：第一传送带,所述第一传送带上方设置有第一相机,所述第一相机与控制器相连接,所述第一传送带的其中一个侧面设置有若干第一推板,所述第一推板设置于第一气缸上,所述第一传送带另一侧面设置有若干第二传送带,所述第二传送带正对第一推板。所述第二传送带上设置有校验装置。装置中分拣完的物料会被校验装置进行校验,校验不合格的产品会进行二次分拣,极大的提高了分拣的准确率；并且本分拣装置结构稳定,维修成本低,可以代替人力,对物品进行自动分拣工作,降低了工人的工作量,节约了企业成本,提高了工作效率。(The invention discloses a sorting device, in particular to an industrial robot sorting device based on machine vision, which comprises: the device comprises a first conveying belt, wherein a first camera is arranged above the first conveying belt and connected with a controller, a plurality of first push plates are arranged on one side face of the first conveying belt, the first push plates are arranged on a first air cylinder, a plurality of second conveying belts are arranged on the other side face of the first conveying belt, and the second conveying belts are opposite to the first push plates. And a checking device is arranged on the second conveying belt. The sorted materials in the device can be checked by the checking device, and the checked unqualified products can be sorted secondarily, so that the sorting accuracy is greatly improved; moreover, the sorting device is stable in structure and low in maintenance cost, can replace manpower, automatically sorts articles, reduces the workload of workers, saves the enterprise cost and improves the working efficiency.)
技术领域
本发明涉及机械电子领域，特别涉及一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置。
背景技术
随着人工成本的不断升高，用机器代替人力去做一些重复性的高强度的劳动是现代机器研究的一个重要方向。对于工厂生产中的不同规格和形状的物品，不易进行分拣工作，在人工分拣时存在很大问题，存在分拣效率低下、工作繁琐和错误率较高等缺点。因此，现阶段急需一种基于机器视觉的智能分拣装置来解决这一难题。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在问题，提供一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，以解决现在的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供了一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，包括：第一传送带，所述第一传送带上方设置有第一相机，所述第一相机与控制器相连接，所述第一传送带的其中一个侧面设置有若干第一推板，所述第一推板设置于第一气缸上，所述第一传送带另一侧面设置有若干第二传送带，所述第二传送带正对第一推板。所述第二传送带上设置有校验装置。
优选的，所述校验装置包括第二相机和第二推板，所述第二相机与控制器相连接，所述第二相机侧面设置有第二补光灯，所述第二推板设置于第二传送带侧面，所述第二推板设置于第二气缸上。
优选的，所述第一气缸和第二气缸都通过气管与气源相连接，所述气管上设置有电磁阀，所述电磁阀与控制器相连接。
优选的，所述校验装置下方设置有第三传送带。
优选的，所述第三传送带端部设置有收集箱。
优选的，所述第一气缸和第一相机都固定于第一支撑板上，所述第一支撑板固定于底座上。
优选的，所述校验装置固定于第二支撑板上，所述第二支撑板固定于底座上。
优选的，所述第一相机侧面设置有第一补光灯。
一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置的分拣方法，所述方法包括：
Step1：上料；将待分拣的物料依次放置在第一传送带的端部；
Step2：信息采集；物料运动到第一相机下方时，相机采集物料的外观信息，采集后的信息输送到控制器进行分类识别；
Step3：分拣；延时一段时间后控制对应位置的第一推板将物料推动到第二传送带上；
Step4：校验；物料经过校验装置时，对物料的外观信息进行第二次采集识别，再次判断物料是否属于此条第二传送带，如果是，不进行任何操作，如果否，使用校验装置的第二推板将物料推动到第三传送带上；
Step5：收集分类错误的物料：第三传送带将分类错误的物料输送到收集箱中。
本发明的有益效果是：装置中分拣完的物料会被校验装置进行校验，校验不合格的产品会进行二次分拣，极大的提高了分拣的准确率，第一传送带和第二传送带之间存在高度差，当物品从第一传送带落到第二传送带上时，有较大的可能改变物品向上的表面，使第一相机和第二相机采集到物品不同的表面，使装置可以采集到物品更多的外观信息，分类准确率更高。并且本分拣装置结构稳定，维修成本低。可以代替人力，对物品进行自动分拣工作，降低了工人的工作量，节约了企业成本，提高了工作效率。
附图说明
本发明的上述的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的基于机器视觉的工业机器人分拣装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的基于机器视觉的工业机器人分拣装置的另一结构示意图；
图3是本发明实施例的基于机器视觉的工业机器人分拣装置的俯视结构示意图；
图4是本发明实施例的基于机器视觉的工业机器人分拣装置的侧视结构示意图。
附图标记说明：
在图1-图4中，第一支撑板1；第一推板2；第一气缸3；第一相机4；第一传送带5；底座6；收集箱7；第三传送带8；第二支撑板9；第二传送带 10；第二气缸11；第二推板12；第二相机13。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置，包括：第一传送带5，第一传送带5上方设置有第一相机4，第一相机4与控制器相连接，第一传送带5的其中一个侧面设置有若干第一推板2，第一推板2设置于第一气缸3上，第一传送带5另一侧面设置有若干第二传送带10，第二传送带10 正对第一推板2。第二传送带10上设置有校验装置。
第一相机4和第二相机13都为工业摄像机，第一气缸3和第二传送带10 的个数由待分类的数量决定，以将所有的物品分为3类为例，第一气缸3包括3个，每两个相邻的第一气缸3之间的距离相同，且都等于第一相机4到最近的第一气缸3之间的距离，第二传送带10也有3个，每个第二传送带10 正对一个第一气缸3，第一推板2和第二推板12都为塑料板，用于将传送带上的物品推下，第二传送带10位于第一传送带5下方。
控制器为一台PLC控制器，摄像机对于物料的分类识别算法采用现有的方法，本发明未对其进行改进。
校验装置包括第二相机13和第二推板12，第二相机13与控制器相连接，第二相机13侧面设置有第二补光灯，第二推板12设置于第二传送带10侧面，第二推板12设置于第二气缸11上，第二补光灯为一个LED灯，固定在第二相机13的旁边，用于对第二相机13的视野进行补光，使第二相机13的视野中的光照强度接近恒定。
第一气缸3和第二气缸11都通过气管与气源相连接，气管上设置有电磁阀，电磁阀与控制器相连接。每个第一气缸3和第二气缸11上都连接有一根气管，气管与气源相连接，每个电磁阀单独控制一个气缸，气缸的开启闭合通过控制器控制电磁阀实现。
校验装置下方设置有第三传送带8。第三传送带8端部设置有收集箱7。
第一气缸3和第一相机4都固定于第一支撑板1上，所述第一支撑板1 固定于底座6上。校验装置固定于第二支撑板9上，第二支撑板9固定于底座6上，第一支撑板1，第二支撑板9和底座6都为金属板，收集箱7为金属箱。
第一相机4侧面设置有第一补光灯，第一补光灯为一个LED灯，固定在第一相机4的旁边，用于对第一相机4的视野进行补光，使第一相机4的视野中的光照强度接近恒定。
一种基于机器视觉的工业机器人分拣装置的分拣方法，方法包括：
Step1：上料；将待分拣的物料依次放置在第一传送带5的端部；上料可以是使用机械手从料箱中依次抓取物料，也可以是工厂中上一个工序中产生的物料。
Step2：信息采集；物料运动到第一相机4下方时，相机采集物料的外观信息，采集后的信息输送到控制器进行分类识别，确定物品属于哪一类，提前设定好这一类物品由哪个第一推板2推动到第二传送带10上，具体的分类识别算法根据所要分类的物品采用现有的算法。
Step3：分拣；延时一段时间后控制对应位置的第一推板2将物料推动到第二传送带10上；延时时间的设置根据传送带的速度和两个相邻的第一推板 2之间的距离选择，延时时间等于物品识别完成后随着第一传送带5运动到对应第一推板2位置所花的时间。
Step4：校验；物料经过校验装置时，对物料的外观信息进行第二次采集识别，再次判断物料是否属于此条第二传送带10，如果是，不进行任何操作，如果否，使用校验装置的第二推板12将物料推动到第三传送带8上，外观信息的第二次采集识别与Step2中的信息采集方法相同，分类识别算法也相同。
Step5：收集分类错误的物料：第三传送带8将分类错误的物料输送到收集箱7中，当收集箱7收集满后，将收集箱7中的物料依次进行Step1---Step5，执行完成后，检测收集箱7中物料的多少，如果物料较少，则分类错误的物料进行人工分类，如果物料较多，则可能是相机的设置有问题，需要停止设备，重新调试相机等。
装置中分拣完的物料会被校验装置进行校验，校验不合格的产品会进行二次分拣，极大的提高了分拣的准确率，第一传送带5和第二传送带10之间存在高度差，当物品从第一传送带5落到第二传送带10上时，有较大的可能改变物品向上的表面，使第一相机4和第二相机13采集到物品不同的表面，使装置可以采集到物品更多的外观信息，分类准确率更高。并且本分拣装置结构稳定，维修成本低。可以代替人力，对物品进行自动分拣工作，降低了工人的工作量，节约了企业成本，提高了工作效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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