一种木工行业柔性智能分拣线及分拣方法转让专利
申请号 : CN202011565620.1
文献号 : CN112871698B
文献日 : 2022-04-05
发明人 : 鲍伟
申请人 : 智昌科技集团股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:包括:用来接收木板(1)的接料机(2);
与所述接料机(2)对接的第一输送线(3),所述接料机(2)将木板(1)翻转到所述第一输送线(3)上;
与所述第一输送线(3)对接的离心机(4),所述离心机(4)边缘的切线上具有一木板出口;
与所述离心机(4)的木板出口对接的第二输送线(5);
与所述第二输送线(5)的后端对接且与其传输方向垂直的第三输送线(6);
与所述第三输送线(6)的后端对接且与其传输方向垂直的第四输送线(16);
设置在所述第四输送线(16)后端用来对木板(1)的角度、正反面状态和长度尺寸进行动态监测的视觉系统(14);
接收所述视觉系统(14)的监测数据并根据监测数据抓取第四输送线(16)上木板(1)的机器人抓手;
用来整叠存放木板(1)的分拣料仓(7),所述机器人抓手将抓取的木板(1)存放到分拣料仓(7)内;
机械臂(15)以及安装在机械臂(15)上的取料卡爪(10),所述取料卡爪(10)从分拣料仓(7)内将整叠的木板(1)取出放至周转筐(9)中;
所述第三输送线(6)上还设置有姿态调整机构(13),所述姿态调整机构(13)包括固定在第三输送线(6)的支架上的弧形导向架(131)以及设置在所述第三输送线(6)上方的正对第二输送线(5)的导向转动体(132),所述弧形导向架(131)从第二输送线(5)的右侧开始向第三输送线(6)的中部和第三输送线(6)的输送方向延伸。
2.根据权利要求1所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:所述机器人抓手为并列设置的两个delta机器人(12)。
3.根据权利要求1所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:还包括对所述周转筐(9)进行运转的装筐辊道系统(8)。
4.根据权利要求2所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:每个delta机器人(12)对应设置一个分拣料仓(7),每个分拣料仓(7)设置四个用来存放整叠木板(1)的工位,分别为两个存放选色标记向上的木板(1)的正面工位和两个存放选色标记向下的木板(1)的反面工位。
5.根据权利要求4所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:所述周转筐(9)内设置8个工位,分别与分拣料仓(7)的8个工位相对应,分拣料仓(7)的一个工位内的整叠木板(1)放入周转筐(9)内同一个工位内。
6.根据权利要求1所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:所述取料卡爪(10)包括安装在所述机械臂(15)上的取料架(101)以及对称安装在所述取料架(101)上的两个卡爪组件,所述卡爪组件包括安装在所述取料架(101)上的固定取料板(102)、设置在所述取料架(101)上的第四导轨(103)、安装在所述取料架(101)上的取料气缸(104)以及连接在所述取料气缸(104)输出端且沿所述第四导轨(103)滑动的活动取料板(105)。
7.根据权利要求1所述的木工行业柔性智能分拣线,其特征在于:还包括用来装运选色分类标记后的木板(1)的AGV小车,木板(1)放在物料筐(11)内被AGV小车运送到接料机(2)处;所述物料筐(11)左右两侧外对称设置有筐导向轨道(111),所述接料机(2)包括:接料机架(21)、安装在所述接料机架(21)上的第一驱动电机(22)、连接在所述第一驱动电机(22)输出轴上的接料主动链轮(23)、通过链传动与所述接料主动链轮(23)连接的接料从动链轮(24)、与所述接料从动链轮(24)的同轴设置的翻料转轴(25)以及与固定连接在所述翻料转轴(25)两端的两条相互平行设置的翻料臂(26),所述翻料臂(26)的内侧具有与所述筐导向轨道(111)相对应的筐导向槽(27),所述筐导向槽(27)成列安装有多个用来减小筐导向轨道(111)运动阻力的滑动辊(29)。
8.根据权利要求1所述的木工行业柔性智能分拣线的木工行业柔性智能分拣方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、将选色分类标记后的木板(1)放入接料机(2)内,接料机(2)翻转木板(1)至第一输送线(3)上;
S2、所述第一输送线(3)将木板(1)运送到离心机(4)内,通过离心机(4)的离心作用将木板(1)单块从木板出口甩出至第二输送线(5)上,木板(1)在所述第二输送线(5)上被沿木板(1)的长度方向输送;
S3、木板(1)经过第二输送线(5)被输送到第三输送线(6)上,然后被输送到第四输送线(16)上,木板(1)在第四输送线(16)上被沿木板(1)的宽度方向输送;在所述第四输送线(16)上通过视觉系统(14)对木板(1)的平面角度、正反面和长度尺寸进行动态监测,并将监测的数据传输给机器人抓手;
S4、机器人抓手根据接收到的监测数据抓取第四输送线(16)上的木板(1),并调整角度后放入分拣料仓(7)的正面工位或反面工位;
S5、取料卡爪(10)将分拣料仓(7)工位内整叠的木板(1)取出放入周转筐(9)内的对应工位内。
9.根据权利要求8所述的木工行业柔性智能分拣方法,其特征在于:步骤S4中,两个机器人抓手交替对第四输送线(16)上的木板(1)抓取放入对应的分拣料仓(7),每个分拣料仓(7)内均设置两个正面工位和两个反面工位。
说明书 :
一种木工行业柔性智能分拣线及分拣方法
技术领域
背景技术
木条再拼成板材,这样就是纯色板,不会形成杂色的花板。
觉疲劳,有时会将木块正反面放混,放混的木块流转后生产出的板材为杂色板,影响板材的
品质,降低板材等级,进而板材的价格和利润下降。
发明内容
记向下的木板的反面工位。
所述取料架上的第四导轨、安装在所述取料架上的取料气缸以及连接在所述取料气缸输出
端且沿所述第四导轨滑动的活动取料板。
线的导向转动体,所述弧形导向架从第二输送线的右侧开始向第三输送线的中部和第三输
送线的输送方向延伸。
料机包括:接料机架、安装在所述接料机架上的第一驱动电机、连接在所述第一驱动电机输
出轴上的接料主动链轮、通过链传动与所述接料主动链轮连接的接料从动链轮、与所述接
料从动链轮的同轴设置的翻料转轴以及与固定连接在所述翻料转轴两端的两条相互平行
设置的翻料臂,所述翻料臂的内侧具有与所述筐导向轨道相对应的筐导向槽,所述筐导向
槽成列安装有多个用来减小筐导向轨道运动阻力的滑动辊。
平面角度、正反面和长度尺寸进行动态监测,并将监测的数据传输给机器人抓手;
开距离,方便机器人抓手抓取和视觉系统监测数据,同时提高的单位时间内的出料产能,通
过机器人抓手将木板分正反面放入分拣料仓,通过取料卡爪将分拣料仓内堆叠好的木板取
出放至周转筐内。
标记向上木板和标记向下木板的缓存。
拣工作,柔性智能化程度高。
附图说明
线,31、输送隔板,32、接料段,33、匀料段,34、出料段,35、挡料板,4、离心机,42、第一光电传
感器,5、第二输送线,6、第三输送线,7、分拣料仓,71、料仓底架,72、堆料仓,73、取料仓,74、
第一隔板,75、第二驱动电机,76、丝杠螺母副,77、堆料底板,78、推料板,79、第一导向块,
710、第一导轨,711、推料气缸,713、第二隔板,714、第二光电传感器,715、第一物料支撑台,
716、第二物料支撑台,718、第三物料支撑台,719、第二导轨,720、提升支架,721、提升推杆,
722、第四物料支撑台,7221、取料凹槽,723、第三导轨,724、第五物料支撑台,725、取料空
间,726、导向套,8、装筐辊道系统,81、定位机构,811、定位安装架,812、定位气缸,813、定位
导轨,814、定位块,82、插筐机构,821、插筐支架,822、插筐气缸,823、插筐板,824、插筐导
轨,825、触手,830、传动辊,831、空筐上料位,832、拆筐位,833、装筐位,834、叠筐位,835、出
料位,84、剪式升降架,9、周转筐,91、第二导向块,92、导向杆,93、顶紧块,94、滑动板,95、工
位隔板,96、放料空间,97、支撑脚,98、对接槽,99、插接孔,10、取料卡爪,101、取料架,102、
固定取料板,103、第四导轨,104、取料气缸,105、活动取料板,11、物料筐,111、筐导向轨道,
12、delta机器人,13、姿态调整机构,131、弧形导向架,132、导向转动体,14、视觉系统,141、
暗色灯箱,142、镜头,143、光源,15、机械臂,16、第四输送线。
具体实施方式
在第四输送线16上方的视觉系统14、对第四输送线16上的木板1进行抓取的机器人抓手、用
来对抓取的木板1进行叠放的分拣料仓7、用来抓取堆叠好的木板1并放入周转筐9中的取料
卡爪10以及装筐辊道系统8。
机22输出轴上的接料主动链轮23、通过链传动与接料主动链轮23连接的接料从动链轮24、
与接料从动链轮24的同轴设置的翻料转轴25以及与固定连接在翻料转轴25两端的两条相
互平行设置的翻料臂26。
应的筐导向槽27,筐导向槽27内成列安装有多个用来减小筐导向轨道111运动阻力的滑动
辊29。翻料臂26的上侧还固定安装有导料斗28、导料斗28的下侧与物料筐11对接,且所导料
斗28的上端向内收口。
料段32、倾斜向上的匀料段33以及出料段34,接料段32的两侧固定安装有向左右两侧倾斜
的挡料板35。
11进行翻转,物料筐11翻转后的物料通过导料斗28对接到第一输送线3的接料段32,挡料板
35挡着木板1不会从两侧掉落。木板1通过第一输送线3上的输送隔板31被向上转运到匀料
段33,通过匀料段33使木板1均匀摊开在皮带上,木板1最终进入出料段34实现匀速供料。
板出口的宽度和高度根据木板1的宽度进行调节,每次只允许一个木板1被甩出,木板1被从
木板出口甩出后基本均匀单层排列,木板1沿其长度方向排列在第二输送线5上继续向前输
送。离心机4上具有监测离心机4内木板1多少的第一光电传感器42。
导向架131、设置在第三输送线6上方的正对第二输送线5的导向转动体132,弧形导向架131
从第二输送线5的右侧开始向第三输送线6的中部和第三输送线6的输送方向延伸,导向转
动体132为转动的电机的输出轴上连接的钢丝球刷或者橡胶轮等。
渐向第三输送线6的中间运动,且由于第三输送线6自身的向前输送,木板1的方向逐渐发生
改变。
并不影响后面的工序。
准面被判定为正面,另一面为背面。参见图7,视觉系统14安装在暗色灯箱141内,暗色灯箱
141内安装有镜头142、光源143等组件,镜头142拍摄的照片信息发送给后道工序的机器人
抓手。
工位(标记面朝上)和两个反面工位(标记面朝下),分别对应放置选色标记向上的木板1和
选色标记向下的木板1,正向工位和反向工位各设计两个起到缓存作用。
时间内的出料产能,所以通过第二输送线5、第三输送线6和第四输送线16的配合将木板由
长度方向输送转变为宽度方向输送,自动使木板之间间隔出距离。delta机器人12通过吸盘
抓手抓起第四输送线16上的木板1,两个delta机器人12协同抓取木板1,提高工作效率,比
如第一个delta机器人12抓取第1、3、5、7、9块木板1到一号分拣料仓7,第二个delta机器人
12抓取第2、4、6、8、10块木板1到二号分拣料仓7。
间,料仓底架71上安装有第二驱动电机75,第二驱动电机75的输出轴上连接有丝杠螺母副
76,丝杠螺母副76的螺母上固定有堆料底板77,堆料底板77伸入到堆料仓72内,堆料底板77
上还固定连接有第一导向块79,料仓底架71上还设置有与丝杠螺母副76的丝杠平行设置的
第一导轨710,第一导向块79滑动连接在第一导轨710上,堆料仓72外侧的料仓底架71上还
安装有推料气缸711,推料气缸711的输出端连接有推料板78,在堆料底板77位于下限位置
时,推料板78的最下端位于堆料底板77上方,推料板78正好可以紧贴堆料底板的上表面推
动整叠的木板1。每个工位上的第一隔板74的后方对应设置有两相对设置的第二隔板713,
第一隔板74与第二隔板713之间具有用来使取料卡爪10进入的取料空间725,第一隔板74的
后部与第二隔板713共同形成的空间为取料仓73,为了方便取料卡爪10进入取料空间725,
中间两个工位的取料仓73的高度是两侧工位取料仓73高度的2倍及其以上。
撑台715和第二物料支撑台716,第一物料支撑台715和第二物料支撑台716的高度与堆料底
板77的下限位置相同,第一物料支撑台715和第二物料支撑台716中间设置有抓手避让机
构,抓手避让机构包括:安装在料仓底架71上的避让气缸、安装在避让气缸输出端的第三物
料支撑台718、安装在料仓底架71上的导向套726以及滑动连接在导向套726内的第二导轨
719。
撑台722,提升支架720上竖向设置有第三导轨723,第四物料支撑台722滑动连接在第三导
轨723上。参见图17,第四物料台中间与取料空间725对应的位置为使取料卡爪10进入的取
料凹槽7221。第二取料机构还包括设置在取料仓73内的第五物料支撑台724,当第四物料支
撑台722位于最低位时,第四物料支撑台722和第五物料支撑台724等高度对接。
以及对称安装在取料架101上的两个卡爪组件,卡爪组件包括安装在取料架101上的固定取
料板102、设置在取料架101上的第四导轨103、安装在取料架101上的取料气缸104以及连接
在取料气缸104输出端且沿第四导轨103滑动的活动取料板105。
木板1,对应堆料仓72上的第二光电传感器714就会将检测到的结果发送给控制器,控制器
会控制对应的第二驱动电机75转动,带动堆料底板77向下运动一个木板1的厚度,直至将堆
料仓72装满,堆料底板77位于下限位置,此时推料气缸711推动推料板78,进而推料板78推
动整叠的木板1向取料仓73运动,把整叠的木板1推送到第一物料支撑台715、第二物料支撑
台716和第三物料支撑台718上或者把整叠的木板1推送到第四物料支撑台722和第五物料
支撑台724上;当需要对两侧的工位上的木板1进行取料时,首先避让气缸带动第三物料支
撑台718向下运动,整叠的木板1搭接在第一物料支撑台715和第二物料支撑台716上,第一
物料支撑台715与整叠的木板1之间形成一个可以供固定取料板102伸入的取料空隙,取料
卡爪10的固定取料板102插入取料空隙内,同时活动取料板105位于整叠木板1的上方,此时
取料气缸104带动活动取料板105向下运动压紧整叠的木板1,进而六轴机械臂15带动取料
卡爪10将整叠的木板1运送到后面工序中的周转筐9中。
两侧工位的取料仓73以上,然后六轴机械臂15带动取料卡爪10的固定取料板102插入到第
四物料支撑台722的取料凹槽7221内,同时活动取料板105位于整叠木板1的上方,此时取料
气缸104带动活动取料板105向下运动压紧整叠木板1的上方,此时取料气缸104带动活动取
料板105向下运动压紧整叠的木板1,进而六轴机械臂15带动取料卡爪10将整叠的木板1运
送到后面工序中的周转筐9中。
置在周转筐9的每个工位内,且每个工位内能够放置多层整叠的木板1。
筐9的下端具有与四个边分别对应的滑动板94,周转筐9的底端的四个角具有支撑脚97,周
转筐9顶端的四个角具有与四个支撑脚97分别对应的对接槽98,对接槽98为由两块向外倾
斜的斜板形成的空间,滑动板94与周转筐9之间还具有插接孔99。
弹簧的两端分别顶紧在顶紧块93和第二导向块91之间。通过调宽机构能够适应不同厚度的
整叠木板1,防止木板1在周转筐9内晃动或者倾倒。
832、将木板1装入周转筐9内的装筐位833、将装满木板1的周转筐9叠起来的叠筐位834以及
出料位835。装筐轨道系统的装筐输送线为通过链条传动的多个传动辊830,通过传动辊830
的转动带动周转筐9的滑动板94移动,进而带动周转筐9向前运动。
接在定位气缸812输出端的定位块814以及设置在定位安装架811上的定位导轨813,定位块
814与定位导轨813滑动连接。通过定位气缸812推动定位块814升起阻挡住周转筐9的运动,
实现对周转筐9在不同工位的定位。
和叠筐位834的左右两侧对称设插筐机构82,插筐机构82包括:安装在装筐轨道系统的机架
的左右两侧的插筐支架821、安装在插筐支架821上的插筐气缸822、连接在插筐气缸822输
出端的插筐板823以及固定在插筐支架821上的插筐导轨824,插筐板823与插筐导轨824滑
动连接。插筐板823的前端具有两个触手825,通过触手825伸入到插接孔99内实现对周转筐
9托起。
下层的一个周转筐9脱离出去,首先剪式升降架84推动三个周转筐9一起向上运动,使中间
的周转筐9的插接孔99运动到插筐板823的触手825位置,插筐气缸822推动插筐板823向周
转筐9伸出,使触手825伸入到插接孔99中,保持最上面的周转筐9和中间的周转筐9的悬空
状态,然后剪式升降架84带动最下层的周转筐9向下运动至传动辊830上,在传动辊830的输
送作用下,最下层的周转筐9运动到装筐位833,同时剪式升降架84再次向上运动接住上方
的周转筐9后,插筐机构82将周转筐9释放,然后剪式升降架84再次下降直至中间的周转筐9
底部与传动辊830接触。
时定位机构81的定位块814下降以使另一个装满木板1的周转筐9可以通过传动辊830输送
到叠筐位834,再次使剪式升降架84起顶住将传动辊上的周转筐9顶起与悬空的周转筐9对
接,然后插筐板823收回,剪式升降架84再次降下,将叠放的周转筐9放到传动辊830上。叠筐
位834叠放好的周转筐9继续被输送到出料位835。
械臂15带动取料卡爪10去分拣料仓7取整叠的木板1,为了加快取料卡爪10的取料速度,取
料卡爪10上设置两个卡爪组件,两个卡爪组件都取料整叠木板1后,再将整叠木板1翻转90°
分别放入周转筐9内的工位。
通过视觉系统14对木板1的平面角度、正反面和长度尺寸进行动态监测,并将监测的数据传
输给机器人抓手;
抓取放入对应的分拣料仓7,每个分拣料仓7内均设置两个正面工位和两个反面工位;
力成本。