3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921736490.6 (22)申请日 2019.10.16 (73)专利权人 无锡黎曼机器人科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市惠山经济开发 区堰新路311号1号楼0501室 (72)发明人 张刚李刚 (74)专利代理机构 常州唯思百得知识产权代理 事务所(普通合伙) 32325 代理人 金辉 (51)Int.Cl. B65G 61/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统 (。

2、57)摘要 本实用新型涉及一种3D视觉导引纸箱智能 拆垛码垛集成系统， 包括纸箱输送线； 所述纸箱 输送线上设有若干输送托盘； 所述纸箱输送线的 一侧通过机器人安装法兰机构安装有机器人末 端执行器； 所述机器人安装法兰机构包括连接法 兰、 安装面板、 横梁、 固定安装板、 移动安装板和 螺母法兰板， 所述连接法兰和安装面板固定连 接； 所述固定安装板和移动安装板均与横梁固定 连接， 且固定安装板和移动安装板均连接有对应 的真空吸具系统； 所述螺母法兰板和移动安装板 固定连接， 螺母法兰板的上端安装有真空发生 器。 本实用新型节省纸箱智能拆垛码垛的人力， 提高工作效率， 实现纸箱在满托乃至半托状。

3、况下 拆垛码垛的自动化与机器人化。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 211197905 U 2020.08.07 CN 211197905 U 1.一种3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统， 包括纸箱输送线 （18） ； 所述纸箱输送 线 （18） 上设有若干输送托盘； 其特征在于： 所述纸箱输送线 （18） 的一侧通过机器人安装法 兰机构安装有机器人末端执行器 （17） ； 所述机器人安装法兰机构包括连接法兰 （5） 、 安装面 板 （6） 、 横梁 （7） 、 固定安装板 （8） 、 移动安装板 （9） 和螺母法兰板 （10） ， 所述连接法兰 （5） 和安 装面板 （6） 固。

4、定连接； 所述固定安装板 （8） 和移动安装板 （9） 均与横梁 （7） 固定连接， 且固定 安装板 （8） 和移动安装板 （9） 均连接有对应的真空吸具系统； 所述螺母法兰板 （10） 和移动安 装板 （9） 固定连接， 螺母法兰板 （10） 的上端安装有真空发生器 （19） 。 2.根据权利要求1所述的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统， 其特征在于： 所述纸 箱输送线的另一侧设有3D视觉系统； 所述3D视觉系统包括视觉固定支架 （1） 、 3D相机 （2） 、 相 机安装板 （3） 、 支架安装板 （4） ， 所述3D相机 （2） 和相机安装板 （3） 固定连接； 所述相机安装板 （3。

5、） 固定在视觉固定支架 （1） ； 所述视觉固定支架 （1） 固定在支架安装板 （4） 。 3.根据权利要求1或2所述的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统， 其特征在于： 所 述真空吸具系统包括吸具面板 （11） 、 腔体 （12） 、 海绵 （13） ， 所述吸具面板 （11） 分别固定在固 定安装板 （8） 和移动安装板 （9） 上； 所述腔体 （12） 和吸具面板 （11） 连接； 所述海绵 （13） 和腔 体 （12） 固定连接。 4.根据权利要求3所述的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统， 其特征在于： 所述真 空吸具系统上还安装有信号检测系统； 所述信号检测系统包括传感器A （。

6、14） 、 传感器支架 （15） 、 传感器B （16） ， 所述传感器支架 （15） 分别安装在吸具面板 （11） 和移动安装板 （9） 上； 所 述传感器A （14） 安装在传感器支架 （15） 上； 所述传感器B （16） 安装在吸具面板 （11） 上。 5.根据权利要求4所述的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统， 其特征在于： 所述纸 箱输送线 （18） 具有两条， 且平行设置； 两条纸箱输送线 （18） 对应的3D视觉系统呈镜像设置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211197905 U 2 3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系统 技术领域 0001 本实用新型属于纸箱智能拆垛码。

7、垛物流自动化技术领域， 特别涉及一种3D视觉导 引纸箱智能拆垛码垛集成系统。 背景技术 0002 目前， 在纸箱搬运领域， 尤其是智能拆垛码垛物流自动化技术领域， 由于输送线每 次送过来的托盘纸箱满托半托状况不定， 传统2D视觉无法解决这类问题， 这就对纸箱智能 拆垛码垛造成了极大的阻碍， 怎样使搬运机器人快速准确判别托盘上纸箱具体箱型、 数量、 层数就成了急需解决的任务。 发明内容 0003 本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷， 提供一种省时省力， 工作效率高， 降低人工劳动强度， 适应托盘纸箱各种垛型数量的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系 统。 0004 实现本实用新型目的的技术方。

8、案是： 一种3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛集成系 统， 包括纸箱输送线； 所述纸箱输送线上设有若干输送托盘； 所述纸箱输送线的一侧通过机 器人安装法兰机构安装有机器人末端执行器； 所述机器人安装法兰机构包括连接法兰、 安 装面板、 横梁、 固定安装板、 移动安装板和螺母法兰板， 所述连接法兰和安装面板固定连接； 所述固定安装板和移动安装板均与横梁固定连接， 且固定安装板和移动安装板均连接有对 应的真空吸具系统； 所述螺母法兰板和移动安装板固定连接， 螺母法兰板的上端安装有真 空发生器。 0005 上述技术方案所述纸箱输送线的另一侧设有3D视觉系统； 所述3D视觉系统包括视 觉固定支架、 3D相机。

9、、 相机安装板、 支架安装板， 所述3D相机和相机安装板固定连接； 所述相 机安装板固定在视觉固定支架； 所述视觉固定支架固定在支架安装板。 0006 上述技术方案所述真空吸具系统包括吸具面板、 腔体、 海绵， 所述吸具面板分别固 定在固定安装板和移动安装板上； 所述腔体和吸具面板连接； 所述海绵和腔体固定连接。 0007 上述技术方案所述真空吸具系统上还安装有信号检测系统； 所述信号检测系统包 括传感器A、 传感器支架、 传感器B， 所述传感器支架分别安装在吸具面板和移动安装板上； 所述传感器A安装在传感器支架上； 所述传感器B安装在吸具面板上。 0008 上述技术方案所述纸箱输送线具有两条。

10、， 且平行设置； 两条纸箱输送线对应的3D 视觉系统呈镜像设置。 0009 根据本实用新型提供的3D视觉导引纸箱智能拆垛码垛方法， 其特征在于， 包含以 下步骤： 0010 步骤1、 3D相机对托盘进行拍照， 计算托盘上箱子码垛的垛型、 箱子的大小、 以及当 前垛型的状态， 规划码垛拆垛机器人的运动路径， 并把结果发给码垛拆垛机器人； 0011 步骤2、 码垛拆垛机器人根据3D相机的计算结果运动到目标位置； 说明书 1/3 页 3 CN 211197905 U 3 0012 步骤3、 真空吸盘根据3D相机计算的箱子规格大小， 伺服电机调整两个真空吸具的 位置， 以最优姿态吸取待拆箱体； 001。

11、3 步骤4、 码垛拆垛机器人运动到码垛工位； 0014 步骤5、 真空吸盘释放箱子， 完成码垛作业。 0015 采用上述技术方案后， 本实用新型具有以下积极的效果： 0016 （1） 本实用新型更好的适应了纸箱智能拆垛码垛升级过程中自动化任务， 可以极 大的提高生产效率。 0017 （2） 本实用新型节省纸箱智能拆垛码垛的人力， 提高工作效率， 实现纸箱在满托乃 至半托状况下拆垛码垛的自动化与机器人化。 0018 （3） 本实用新型3D相机内部系统智能规划机器人行走路径， 将纸箱从拆垛托盘按 照垛型码在码垛托盘上， 机器人驱动末端执行器到指定位置， 完成一次拆垛码垛节拍。 0019 （4） 本。

12、实用新型如果拆垛过程中有纸箱意外掉落， 所述信号检测系统中传感器A或 传感器B会给出信号， 机器人停止拆垛并报警。 附图说明 0020 为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解， 下面根据具体实施例并结合附 图， 对本实用新型作进一步详细的说明， 其中 0021 图1为本实用新型的结构示意图； 0022 图2为本实用新型的机器人安装法兰机构和真空吸具系统的结构示意图； 0023 图3为本实用新型的机器人末端执行器的结构示意图； 0024 图4为图1的俯视图。 具体实施方式 0025 （实施例1） 0026 见图1至图4， 本实用新型包括纸箱输送线18； 纸箱输送线18上设有若干输送托盘； 纸箱。

13、输送线18的一侧通过机器人安装法兰机构安装有机器人末端执行器17； 机器人安装法 兰机构包括连接法兰5、 安装面板6、 横梁7、 固定安装板8、 移动安装板9和螺母法兰板10， 连 接法兰5和安装面板6固定连接； 固定安装板8和移动安装板9均与横梁7固定连接， 且固定安 装板8和移动安装板9均连接有对应的真空吸具系统； 螺母法兰板10和移动安装板9固定连 接， 螺母法兰板10的上端安装有真空发生器19。 0027 纸箱输送线的另一侧设有3D视觉系统； 3D视觉系统包括视觉固定支架1、 3D相机2、 相机安装板3、 支架安装板4， 3D相机2和相机安装板3固定连接； 相机安装板3固定在视觉固 定。

14、支架1； 视觉固定支架1固定在支架安装板4。 0028 真空吸具系统包括吸具面板11、 腔体12、 海绵13和吸具面板11分别固定在固定安 装板8和移动安装板9上； 腔体12和吸具面板11连接； 海绵13和腔体12固定连接。 0029 真空吸具系统上还安装有信号检测系统； 信号检测系统包括传感器A14、 传感器支 架15和传感器B16， 传感器支架15分别安装在吸具面板11和移动安装板9上； 传感器A14安装 在传感器支架15上； 传感器B16安装在吸具面板11上。 0030 纸箱输送线18具有两条， 且平行设置； 两条纸箱输送线18对应的3D视觉系统呈镜 说明书 2/3 页 4 CN 211。

15、197905 U 4 像设置。 0031 本实用新型的工作原理为： 由所述3D相机接受纸箱输送线18当前输送托盘上纸箱 品规信息， 然后识别当前托盘上纸箱的具体数量， 位置以及层数， 同时确认纸箱品规无误 后， 机器人驱动末端执行器17至抓取位置， 将真空吸具下方海绵13与纸箱表面接触并压紧， 然后， 真空吸具系统给出信号打开电磁阀抽真空吸取纸箱， 之后， 由所述3D相机内部系统智 能规划机器人行走路径， 将纸箱从拆垛托盘按照垛型码在码垛托盘上， 机器人驱动末端执 行器17到指定位置， 完成一次拆垛码垛节拍； 如果拆垛过程中有纸箱意外掉落， 所述信号检 测系统中传感器A14或传感器B16会给出。

16、信号， 机器人停止拆垛并报警。 0032 以上所述的具体实施例， 对本实用新型的目的、 技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已， 并不用于限制本 实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包 含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 211197905 U 5 图1 图2 说明书附图 1/3 页 6 CN 211197905 U 6 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 211197905 U 7 图4 说明书附图 3/3 页 8 CN 211197905 U 8 。