多源震动盘及零件姿态调整方法

摘要

一种多源震动盘及零件姿态调整方法，涉及物品定向技术领域。该多源震动盘包括从下到上依次连接的基座、多个振动组件及零件盘，振动组件用于驱动零件盘沿三个两两垂直的方向移动。本申请提供的多源震动盘及零件姿态调整方法能够快速高效的调整零件的均布状态及零件朝向。

权利要求

1.一种多源震动盘，其特征在于，其包括从下到上依次连接的基座、多个振动组件及零件盘，所述振动组件用于驱动所述零件盘沿三个两两垂直的方向移动，所述振动组件包括与所述基座连接的波纹管、与所述波纹管连接的固定架及设于所述固定架上的第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达，所述第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达两两垂直布置。

2.根据权利要求1所述的多源震动盘，其特征在于，所述零件盘与所述固定架、所述第一线性马达、所述第二线性马达和所述第三线性马达中的至少一个连接。

3.根据权利要求1所述的多源震动盘，其特征在于，所述振动组件的数量为四个以上时，各个所述振动组件呈矩阵式布置。

4.根据权利要求1所述的多源震动盘，其特征在于，各个所述第一线性马达之间相互平行布置，各个所述第二线性马达之间相互平行布置，各个所述第三线性马达之间相互平行布置。

5.根据权利要求1所述的多源震动盘，其特征在于，所述第一线性马达、所述第二线性马达和所述第三线性马达中的一个沿竖直方向布置。

6.根据权利要求1所述的多源震动盘，其特征在于，所述多源震动盘还包括摄像组件，所述摄像组件用于收集所述零件盘上零件的图像。

7.根据权利要求6所述的多源震动盘，其特征在于，所述多源震动盘还包括控制器；所述控制器用于接收所述零件盘上零件的图像，并控制所述振动组件驱动所述零件盘沿三个两两垂直的方向移动。

8.根据权利要求6所述的多源震动盘，其特征在于，所述多源震动盘还包括光源，所述零件盘的至少一部分由透明材料制成；所述光源用于提供穿过所述透明材料的光线，以使所述摄像组件收集所述零件盘上零件的图像。

说明书

多源震动盘及零件姿态调整方法

技术领域

[0001] 本申请涉及物品定向领域，具体而言，涉及一种多源震动盘及零件姿态调整方法。

背景技术

[0002] 随着我国传统工业升级和自动化生产的迅速发展，工厂自动化生产的需求不断增长。在自动化生产线中已实现使用机械臂进行夹取、装配零部件，但是在电子元器件、钟表等生产线中，微小的零件常堆积起来进行运输，导致机械臂抓取较为困难，且部分零件在装配时需要按照某一朝向进行装配，机械臂抓取后难以调整零件方向并进行装配，需要在抓取零件前就调整零件至所需的方向，目前较大的零件(大于3-5mm2)已经可以由离心机等装置实现这一要求，但对于微小的零件由于质量很小，使用离心机无法很好地进行所需的调整。

发明内容

[0003] 本申请的目的在于提供一种多源震动盘及零件姿态调整方法，其能够快速高效的调整零件的均布状态及零件朝向。

[0004] 本申请的实施例是这样实现的：

[0005] 第一方面，本申请实施例提供一种多源震动盘，其包括从下到上依次连接的基座、多个振动组件及零件盘，振动组件用于驱动零件盘沿三个两两垂直的方向移动。

[0006] 在一些可选的实施方案中，振动组件包括与基座连接的波纹管、与波纹管连接的固定架及设于固定架上的第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达，第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达两两垂直布置。

[0007] 在一些可选的实施方案中，零件盘与固定架、第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达中的至少一个连接。

[0008] 在一些可选的实施方案中，振动组件的数量为四个以上时，各个振动组件呈矩阵式布置。

[0009] 在一些可选的实施方案中，各个第一线性马达之间相互平行布置，各个第二线性马达之间相互平行布置，各个第三线性马达之间相互平行布置。

[0010] 在一些可选的实施方案中，第一线性马达、第二线性马达和第三线性马达中的一个沿竖直方向布置。

[0011] 在一些可选的实施方案中，多源震动盘还包括摄像组件，摄像组件用于收集零件盘上零件的图像。

[0012] 在一些可选的实施方案中，多源震动盘还包括控制器；控制器用于接收零件盘上零件的图像，并控制振动组件驱动零件盘沿三个两两垂直的方向移动。

[0013] 在一些可选的实施方案中，多源震动盘还包括光源，零件盘的至少一部分由透明材料制成；光源用于提供穿过透明材料的光线，以使摄像组件收集零件盘上零件的图像。

[0014] 第二方面，本申请实施例提供了一种零件姿态调整方法，其是采用第一方面中的多源震动盘进行的，其包括以下步骤：使用振动组件驱动零件盘沿三个两两垂直的方向移动，使零件盘上的零件从堆积密集区域移动至堆积稀疏区域，并使零件朝向预设方向布置。

[0015] 本申请的有益效果是：本申请实施例提供的多源震动盘包括从下到上依次连接的基座、多个振动组件及零件盘，振动组件用于驱动零件盘沿三个两两垂直的方向移动。本申请提供的多源震动盘及零件姿态调整方法能够快速高效的调整零件的均布状态及零件朝向。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0017] 图1为本申请实施例提供的多源震动盘的结构示意图；

[0018] 图2为本申请实施例提供的多源震动盘中基座和振动组件的连接示意图；

[0019] 图3为本申请实施例提供的零件姿态调整方法的流程示意图；

[0020] 图4为本申请实施例提供的零件姿态调整方法中振动位移调整前的零件盘上的零件位置图；

[0021] 图5为本申请实施例提供的零件姿态调整方法中振动位移调整后的零件盘上的零件位置图；

[0022] 图6为本申请实施例提供的零件姿态调整方法中振动翻转调整前的零件盘上的零件朝向图；

[0023] 图7为本申请实施例提供的零件姿态调整方法中振动翻转调整后的零件盘上的零件朝向图。

[0024] 图中：100、基座；101、减震垫；200、振动组件；210、波纹管；220、固定架；230、第一线性马达；240、第二线性马达；250、第三线性马达；260、照相机；261、相机支架；270、LED灯；300、零件盘。

具体实施方式

[0025] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0026] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0027] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0028] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0029] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

[0030] 在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0031] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0032] 以下结合实施例对本申请的多源震动盘和零件姿态调整方法的特征和性能作进一步的详细描述。

[0033] 如图1和图2所示，本申请实施例提供一种多源震动盘，其包括从下到上依次连接的基座100、九个振动组件200及矩形的零件盘300，基座100的底部连接有橡胶材料制成的减震垫101；九个振动组件200呈矩阵式布置于基座100和零件盘300之间以用于驱动零件盘300沿三个两两垂直的方向移动；每个振动组件200均包括与基座100连接的不锈钢制波纹管210、与波纹管210连接的固定架220及设于固定架220上的第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250，第一线性马达230沿竖直方向布置，第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250两两垂直布置，零件盘300与各个振动组件200的固定架220顶部设置的卡扣可拆卸的连接；九个振动组件200中的第一线性马达230之间相互平行布置，九个振动组件200中的第二线性马达240之间相互平行布置，九个振动组件200中的第三线性马达250之间相互平行布置。基座100通过相机支架261连接有位于零件盘300上方的照相机260，照相机260用于拍摄收集零件盘300上零件的图像，零件盘300的底壁由聚碳酸酯透明材料制成，基座100上设有八个LED灯270，LED灯270用于提供穿过零件盘300底壁的光线，以使照相机260收集零件盘300上零件的图像，第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250均为横向线性马达。

[0034] 本申请实施例提供的多源震动盘能够将输送的大量堆积小零件振动至均布状态，并能够将小零件振动至朝向预设方向；该多源震动盘使用时，利用输送装置例如输送带等将零件输送至零件盘300上，随后利用基座100和零件盘300之间的九个振动组件200驱动零件盘300振动，以调节零件盘300上的零件位置和朝向姿态，其中使用各个振动组件200的竖直布置的第一线性马达230能够驱动零件盘300沿竖直方向移动，以驱动零件盘300上的零件沿竖直方向跳动，使用各个振动组件200中的第二线性马达240和第三线性马达250能够驱动零件零件盘300沿两个相互垂直的水平方向移动，从而驱动零件盘300上的零件沿两个相互垂直的水平方向移动，从而便于作业人员通过控制九个振动组件200中的第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250作业，以控制零件盘300的不同位置沿竖直方向和相互垂直的两个水平方向移动，以调节零件在零件盘300上的均布程度和朝向，便于使用机械臂将零件盘300上朝特定方位均布布置的零件移动至下一工位。

[0035] 其中，振动组件200与基座100之间通过波纹管210连接，波纹管210一方面能够配合第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250驱动零件盘300沿三个两两垂直的方向进行振动，另一方面也能够起到缓冲减振作用，使零件盘300稳定的振动，减少零件盘300振动时的噪音和抖动。基座100底部设有的减震垫101，能够减轻第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250振动时传递到外界的振动，降低工作噪音和抖动。

[0036] 在一些可选的实施方案中，多源震动盘还包括控制器；控制器用于接收照相机260收集的零件盘300上零件的图像，并控制各个振动组件200中的第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250驱动零件盘300移动。通过设置控制器能够实时的接收照相机拍摄的零件盘300上零件的图像，并根据图像反馈实时的控制各个振动组件200中的第一线性马达230、第二线性马达240和第三线性马达250驱动零件盘300移动，以将零件盘300上堆积的零件振动分散至零件盘300上的空闲空间中，并使朝向错误的零件振动至朝向正确的方向。

[0037] 在一些可选的实施例中，基座100和零件盘300之间的振动组件200的数量还可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、十个或十个以上。

[0038] 如图3所示，本申请实施例提供了一种零件姿态调整方法，其是采用上述多源震动盘进行的，其包括以下步骤：

[0039] 当零件被运送至零件盘300上后，打开零件盘300下方的LED灯270提供光线，随后照相机260开始工作，拍摄收集零件盘300内零件的分布情况；

[0040] 零件盘300按照下方的多个振动组件200的分布(本实施例中为九个)，对应地划分为多个矩形区域，利用深度学习算法，判断每个区域中零件分部的疏密情况，选定堆积密集区域如图4所示的A区域、稀疏区域如图4所示的B区域。

[0041] 如图4和图5所示，将密集区域作为待导出零件的起点区域，与之邻近的稀疏区域作为目标区域，计算出零件由密集区域运动至稀疏区域的路径，控制该路径对应区域下方的各个振动组件200的第二线性马达240和第三线性马达250产生沿水平方向的振动，使零件作离开密集区域并进入稀疏区域的运动，并最终使堆积的零件均布于零件盘300上，此为振动位移过程，该过程重复数次，直到照相机260拍摄的图像被认定零件已达到均布要求。对于无朝向要求的零件，此时可停止振动位移过程，由照相机260拍摄的图像指导机械臂进行抓取，直至剩余不堆叠的零件数量不足。当剩余不堆叠的零件数量不足时，再次循环振动位移过程。

[0042] 如图6和图7所示，对于有朝向要求的零件，在零件达到均布要求后，由照相机260拍摄零件盘300内零件的朝向情况，识别朝向不符合要求的零件及其分布，并控制朝向正确率不符合要求的区域对应的振动组件200中第一线性马达230进行竖直方向的振动使该区域的零件产生翻转，此为振动翻转过程。该过程也重复数次，直到照相机260拍摄后认定零件的朝向正确率已达到要求，随后即停止振动翻转过程，由照相机260拍摄的图像指导机械臂进行抓取，直至剩余朝向正确零件数量不足，当剩余朝向正确零件数量不足时，再次循环振动翻转过程。

[0043] 以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。