一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置及分揀方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分揀裝置，尤其涉及的是一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置及分揀方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著加工業(yè)的迅速發(fā)展，物料種類的多樣化，自動(dòng)分揀機(jī)已成為目前工業(yè)加工上普遍用到的自動(dòng)化分揀裝置，然而現(xiàn)有技術(shù)的分揀裝置基本上形式比較單一、運(yùn)動(dòng)比較固定化，能夠?qū)崿F(xiàn)位置的自動(dòng)判別與自動(dòng)拾揀的分揀機(jī)價(jià)格又比較昂貴，識(shí)別的范圍小，操作系統(tǒng)又相對(duì)復(fù)雜很多，需經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)才能上手操作，如圖像識(shí)別系統(tǒng)。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置及分揀方法，其有效降低制造成本，減少資金投入，且操作簡(jiǎn)單方便。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，包括放料盤、分揀機(jī)構(gòu)以及與所述放料盤、分揀機(jī)構(gòu)均連接的控制系統(tǒng)，所述分揀機(jī)構(gòu)包括底座以及設(shè)置于底座上并可沿X軸、Y軸方向運(yùn)動(dòng)的舵機(jī)機(jī)械手，所述放料盤設(shè)置于舵機(jī)機(jī)械手的活動(dòng)范圍內(nèi)；所述放料盤上設(shè)置有多個(gè)第一紅外對(duì)射管以及多個(gè)第二紅外對(duì)射管，每個(gè)第一紅外對(duì)射管均包括第一發(fā)射管以及與第一發(fā)射管對(duì)應(yīng)的第一接收管，所述第一發(fā)射管與第一接收管分別設(shè)于所述放料盤X軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上;每個(gè)第二紅外對(duì)射管均包括第二發(fā)射管以及與第二發(fā)射管對(duì)應(yīng)的第二接收管，所述第二發(fā)射管以及第二接收管分別設(shè)于所述放料盤Y軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上。
[0006]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，所述分揀機(jī)構(gòu)還包括X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu);所述X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底座上的X軸導(dǎo)軌、沿X軸導(dǎo)軌滑動(dòng)的X軸滑塊以及用于驅(qū)動(dòng)X軸滑塊滑動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī);所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與X軸滑塊連接的支撐座、設(shè)置在支撐座上的Y軸導(dǎo)軌、沿Y軸導(dǎo)軌滑動(dòng)的Y軸滑塊以及用于驅(qū)動(dòng)Y軸滑塊滑動(dòng)的Y軸步進(jìn)電機(jī);所述Y軸滑塊連接有一支架，所述舵機(jī)機(jī)械手可翻轉(zhuǎn)地設(shè)置于支架上。
[0007]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，所述舵機(jī)機(jī)械手上設(shè)置有顏色識(shí)別傳感器，所述顏色識(shí)別傳感器與控制系統(tǒng)連接。
[0008]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，所述控制系統(tǒng)包括第一單片機(jī)、第二單片機(jī)、第三單片機(jī)，三軸步進(jìn)電機(jī)控制器、X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器;所述第一單片機(jī)與第一紅外對(duì)射管、第二紅外對(duì)射管、第二單片機(jī)、三軸步進(jìn)電機(jī)控制均連接;所述第二單片機(jī)與三軸步進(jìn)電機(jī)控制器、第三單片機(jī)均連接，所述三軸步進(jìn)電機(jī)控制器與X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均連接，所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與X軸步進(jìn)電機(jī)與Y軸步進(jìn)電機(jī)連接;所述第三單片機(jī)與顏色傳感器、三軸步進(jìn)電機(jī)控制器以及第二單片機(jī)均連接。
[0009]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，進(jìn)一步包括多個(gè)下料裝置，每個(gè)下料裝置用于放置同一顏色的物料。
[0010]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，每個(gè)下料裝置上分別安裝有計(jì)數(shù)器。
[0011]所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，其中，進(jìn)一步包括顯示屏，所述顯示屏與控制系統(tǒng)連接，所述顯示屏用于顯示物料紅、綠、藍(lán)三顏色的比例。
[0012]—種如上所述的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置的分揀方法，包括以下步驟:
A、將各種不同顏色的物料放入放料盤內(nèi)；
B、控制系統(tǒng)根據(jù)第一對(duì)射紅外管與第二對(duì)射紅外管的電信號(hào)變化，判斷物料的位置；
C、控制系統(tǒng)控制舵機(jī)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到物料所在的位置并將物料夾起，顏色傳感器識(shí)別物料的顏色并反饋給控制系統(tǒng)；
D、控制系統(tǒng)控制舵機(jī)機(jī)械手將物料放入對(duì)應(yīng)的下料裝置。
[0013]所述的分揀方法，其中，所述步驟B具體包括以下步驟:
B1、第一發(fā)射管與第二發(fā)射管發(fā)出光線，第一接收管與第二接收管接收與之對(duì)應(yīng)的第一發(fā)射管與第二發(fā)射管發(fā)出的光線；
B2、第一單片機(jī)接收第一接收管與第二接收管的電信號(hào)，并根據(jù)第一接收管與第二接收管的電信號(hào)的變化，判斷物料所在的X軸坐標(biāo)與Y軸坐標(biāo)，從而確定物料所在的位置；
B3、第一單片機(jī)將物料所在的位置發(fā)送給三軸步進(jìn)電機(jī)控制器。
[0014]所述的分揀方法，其中，所述步驟C具體包括以下步驟:
Cl、三軸步進(jìn)電機(jī)控制器向X軸步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與Y軸步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖，X軸步進(jìn)電機(jī)與Y軸步進(jìn)電機(jī)根據(jù)接收的脈沖將舵機(jī)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到物料所在的位置上方，并向第二單片機(jī)發(fā)送到位信號(hào)；
C2、第二單片機(jī)控制舵機(jī)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)并將物料夾起；
C3、顏色傳感器識(shí)別物料的顏色，并將物料的顏色輸出給第三單片機(jī)，第三單片機(jī)將物料紅、綠、藍(lán)三顏色的比例值于顯示屏上顯示。
[0015]本發(fā)明所提供的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置及分揀方法，由于采用了在放料盤上設(shè)置有多個(gè)第一紅外對(duì)射管以及多個(gè)第二紅外對(duì)射管，第一發(fā)射管與第一接收管分別設(shè)于所述放料盤X軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上，第二發(fā)射管以及第二接收管分別設(shè)于所述放料盤Y軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上，從而可以準(zhǔn)確確定物料的具體位置，操作簡(jiǎn)單方便，且相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)來說，本發(fā)明有利于降低制造成本，減少資金投入。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是本發(fā)明的分揀方法的流程圖；
圖4是本發(fā)明的分揀方法的具體應(yīng)用實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提供了一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置及分揀方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明提供了一種紅外矩陣位置識(shí)別分揀裝置，包括放料盤10、分揀機(jī)構(gòu)20以及與所述放料盤10、分揀機(jī)構(gòu)20均連接的控制系統(tǒng)，所述分揀機(jī)構(gòu)20包括底座21以及設(shè)置于底座21上并可沿X軸、Y軸方向運(yùn)動(dòng)的舵機(jī)機(jī)械手22，所述放料盤10設(shè)置于舵機(jī)機(jī)械手22的活動(dòng)范圍內(nèi)。所述放料盤10上設(shè)置有多個(gè)第一紅外對(duì)射管以及多個(gè)第二紅外對(duì)射管，每個(gè)第一紅外對(duì)射管均包括第一發(fā)射管11以及與第一發(fā)射管11對(duì)應(yīng)的第一接收管12，所述第一發(fā)射管11與第一接收管12分別設(shè)于所述放料盤1X軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上;每個(gè)第二紅外對(duì)射管均包括第二發(fā)射管13以及與第二發(fā)射管13對(duì)應(yīng)的第二接收管14，所述第二發(fā)射管13以及第二接收管14分別設(shè)于所述放料盤1Y軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上。
[0019]其中，本發(fā)明通過在放料盤10上設(shè)置有多個(gè)第一紅外對(duì)射管以及多個(gè)第二紅外對(duì)射管，第一發(fā)射管11與第一接收管12分別設(shè)于所述放料盤1X軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上，第二發(fā)射管13以及第二接收管14分別設(shè)于所述放料盤1Y軸方向上的兩相對(duì)側(cè)緣上，從而可以準(zhǔn)確確定物料的具體位置，且相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)來說，本發(fā)明有利于降低制造成本，減少資金投入。
[0020]應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明的每個(gè)第一發(fā)射管11以及第二發(fā)射管13發(fā)出的光均為平行光，每個(gè)第一發(fā)射管11發(fā)出的光均由與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一接收管12接收，每個(gè)第二發(fā)射管13發(fā)出的光均由與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二接收管14接收。另外，所述第一紅外對(duì)射管以及第二紅外對(duì)射管的數(shù)量以及疏密程度可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)需要分揀的物料體積較小時(shí)，可適當(dāng)增加第一紅外對(duì)射管以及第二紅外對(duì)射管的數(shù)量以及密集程度，當(dāng)需要分揀的物料體積較大時(shí)，可適當(dāng)減少第一紅外對(duì)射管以及第二紅外對(duì)射管的數(shù)量以及密集程度。
[0021]優(yōu)選的，所述放料盤10的形狀為矩形，當(dāng)然，所述送料盤10的形狀并不局限于此，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，所述送料盤10還可以為圓形或者橢圓形。
[0022]優(yōu)選的，所述分揀機(jī)構(gòu)20還包括X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu);所述X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底座21上的X軸導(dǎo)軌23、沿X軸導(dǎo)軌23滑動(dòng)的X軸滑塊(圖中未示)以及用于驅(qū)動(dòng)X軸滑塊滑動(dòng)的X軸步進(jìn)電機(jī)24;所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與X軸滑塊連接的支撐座25、設(shè)置在支撐座25上的Y軸導(dǎo)軌26、沿Y軸導(dǎo)軌26滑動(dòng)的Y軸滑塊(圖中未示)以及用于驅(qū)動(dòng)Y軸滑塊滑動(dòng)的Y軸步進(jìn)電機(jī)27;所述Y軸滑塊連接有一支架28，所述舵機(jī)機(jī)械手22可翻轉(zhuǎn)地設(shè)置于支架28上。
[0023]具體而言，在本實(shí)施例中，所述X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括有X軸絲桿29以及X軸絲桿滑塊，所述X軸絲桿29與X軸步進(jìn)電機(jī)24的轉(zhuǎn)軸連接，所述支撐座25與X軸絲桿滑塊連接固定，并隨X軸絲桿滑塊的滑動(dòng)而活動(dòng)。所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括Y軸絲桿291以及Y軸絲桿滑塊，所述Y軸絲桿291與Y軸步進(jìn)電機(jī)27的轉(zhuǎn)軸連接，所述支架28與Y軸絲桿滑塊連接固定，并隨Y軸絲桿滑塊的滑動(dòng)而活動(dòng)。
[0024]優(yōu)選的，所述舵機(jī)機(jī)械手22上設(shè)置有顏色識(shí)別傳感器(圖中未示)，所述顏色識(shí)別傳感器與控制系統(tǒng)連接。通過在舵機(jī)機(jī)械手22上設(shè)置顏色識(shí)別傳感器，可以識(shí)別不同顏色的物料，從而將不同顏色的物料進(jìn)行區(qū)分。
[0025]優(yōu)選的，如圖2所示，所述控制系統(tǒng)包括第一單片機(jī)31、第二單片機(jī)32、第三單片機(jī)33，三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34、X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器35以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器36。所述第一單片機(jī)31與第一紅外對(duì)射管、第二紅外對(duì)射管、第二單片機(jī)32、三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34均連接，所述第一單片機(jī)31用于接收第一接收管12與第二接收管14的電信號(hào)，并根據(jù)第一接收管12與第二接收管14的電信號(hào)的變化，確定物料所在的位置，且將物料所在的位置傳遞給三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34。所述第二單片機(jī)32與三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34、第三單片機(jī)33均連接，所述第二單片機(jī)32用于接收三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34的到位信號(hào)。所述三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34與X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器35以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器36均連接，所述三軸步進(jìn)電機(jī)控制器34通過程序控制，向X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器35以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器36發(fā)送脈沖。所述X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器35以及Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器36分別與X軸步進(jìn)電機(jī)24與Y軸步進(jìn)電機(jī)27連接，用于驅(qū)動(dòng)X軸步進(jìn)電機(jī)24與Y軸步進(jìn)電機(jī)27轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第三單片機(jī)33與顏色傳感器、三軸步進(jìn)電機(jī)控制器以及第二單片機(jī)32均連接，所述第三單片機(jī)33接收顏