本发明涉及自动拆袋,尤其是一种基于智能机器人的自动拆袋系统。
背景技术:
1、在现代工业生产中,处理粉末材料如玻璃原料的碱粉等通常需要大量吨包袋装,这个过程容易产生有害物质和粉尘。由于制造业的飞速发展,工业自动化程度不断提高,因此使用机器代替人工已成为必然趋势。与传统人工相比,机器人具有更大的负荷承受能力、更高的准确性,并且几乎不受粉尘危害。因此,采用机器人进行吨包袋的自动拆袋既可以提高工作效率。但是,现有的自动拆袋系统精确度不高,容易导致袋子破损,无法进行再利用,从而浪费了资源并增加了生产成本。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于智能机器人的自动拆袋系统,能够解决现有技术的不足,提高了自动拆袋系统的精确度。
2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下。
3、一种基于智能机器人的自动拆袋系统,包括桁架、机械臂和3d相机,桁架顶部安装有抓取机构,抓取机构用于抓取吨包袋料包,机械臂上安装有切割单元,3d相机与上位控制器通讯连接,用于向上位控制器发送吨包袋料包底部的点云数据,上位控制器用于计算绳子的中心点位置和姿态,然后将控制指令发送给机械臂,进行拆袋切割。
4、作为优选,所述切割单元包括驱动端,驱动端顶部固定连接有钩体,钩体最前端一体成型有钩刺,钩体内侧面设置有钩体凹槽,钩体凹槽贯穿钩体内侧面,钩体内侧面设置有定位凹槽,钩体上设置有连杆转轴,连杆转轴铰接割刀上连杆和割刀下连杆,割刀上连杆与割刀下连杆一体成型,驱动端与复位弹簧的一端连接,复位弹簧的另一端与割刀下连杆固定连接,割刀上连杆端头设置有与定位凹槽相配合的组合刀具。
5、作为优选,所述组合刀具包括第一支腿和第二支腿,第一支腿和第二支腿对称固定在割刀上连杆的自由端,第一支腿的顶端固定连接有大刀电机,大刀电机上设置有大割刀,大割刀呈圆台形,大割刀外缘设置有刀齿,第二支腿顶端固定安装小刀电机,小割刀呈圆台形。
6、作为优选,所述小割刀的内侧面中心位置设置有滚刀轴,滚刀轴圆柱外表延轴向设置有长方体形金属轴键,金属轴键延伸至滚刀轴中部,滚刀轴外部设置有滚刀本体,滚刀本体沿中心轴向方向设置有滚刀轴孔和键槽孔,滚刀轴孔和键槽孔贯通,并套接滚刀轴和金属轴键,大割刀圆锥底面圆心位置有大刀轴孔,大刀轴孔套接滚刀轴前端,大刀轴孔与滚刀轴端头滑动连接,小割刀圆锥底面设置有一对扭簧,扭簧的一端连接小割刀,扭簧另一端连接滚刀本体的端面。
7、作为优选,所述大刀电机和小刀电机反向同轴旋转,大割刀直径大于小割刀直径,大割刀锥面设置有三棱锥刀刺和摆动斜坡,摆动斜坡沿转动方向由低至高设置。
8、作为优选,所述滚刀本体圆柱表面设置有滚刀刺,滚刀刺呈三棱锥形,滚刀刺的横截面为钝角三角形,钝角三角形的最大角为100°~120°,钝角的任意一条侧边与滚刀轴平行。
9、采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本发明的3d相机采集吨包袋底部的点云数据,包括袋子和绳子的位置。这些点云数据提供了关于袋子和绳子的详细信息,为机器人的自动化拆袋操作提供了重要数据,实现了切割单元的精确识别定位。然后再通过优化切割单元的结构,实现了对于吨包袋底部绳索的精确切割。
1.一种基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:包括桁架(100)、机械臂(200)和3d相机(300),桁架(100)顶部安装有抓取机构(101),抓取机构(101)用于抓取吨包袋料包(400),机械臂(200)上安装有切割单元(201),3d相机(300)与上位控制器通讯连接,用于向上位控制器发送吨包袋料包(400)底部的点云数据,上位控制器用于计算绳子的中心点位置和姿态,然后将控制指令发送给机械臂(200),进行拆袋切割。
2.根据权利要求1所述的基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:所述切割单元(201)包括驱动端(1),驱动端(1)顶部固定连接有钩体(22),钩体(22)最前端一体成型有钩刺(3),钩体(22)内侧面设置有钩体凹槽(24),钩体凹槽(24)贯穿钩体(22)内侧面,钩体(22)内侧面设置有定位凹槽(2),钩体(22)上设置有连杆转轴(7),连杆转轴(7)铰接割刀上连杆(5)和割刀下连杆(6),割刀上连杆(5)与割刀下连杆(6)一体成型,驱动端(1)与复位弹簧(8)的一端连接,复位弹簧(8)的另一端与割刀下连杆(6)固定连接,割刀上连杆(5)端头设置有与定位凹槽(2)相配合的组合刀具(25)。
3.根据权利要求2所述的基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:所述组合刀具(25)包括第一支腿(26)和第二支腿(27),第一支腿(26)和第二支腿(27)对称固定在割刀上连杆(5)的自由端,第一支腿(26)的顶端固定连接有大刀电机(10),大刀电机(10)上设置有大割刀(4),大割刀(4)呈圆台形,大割刀(4)外缘设置有刀齿(23),第二支腿(27)顶端固定安装小刀电机(9),小割刀(15)呈圆台形。
4.根据权利要求3所述的基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:所述小割刀(15)的内侧面中心位置设置有滚刀轴(12),滚刀轴(12)圆柱外表延轴向设置有长方体形金属轴键(19),金属轴键(19)延伸至滚刀轴(12)中部,滚刀轴(12)外部设置有滚刀本体(14),滚刀本体(14)沿中心轴向方向设置有滚刀轴孔(18)和键槽孔(17),滚刀轴孔(18)和键槽孔(17)贯通,并套接滚刀轴(12)和金属轴键(19),大割刀(4)圆锥底面圆心位置有大刀轴孔(11),大刀轴孔(11)套接滚刀轴(12)前端,大刀轴孔(11)与滚刀轴(12)端头滑动连接,小割刀(15)圆锥底面设置有一对扭簧(16),扭簧(16)的一端连接小割刀(15),扭簧(16)另一端连接滚刀本体(14)的端面。
5.根据权利要求4所述的基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:所述大刀电机(10)和小刀电机(9)反向同轴旋转,大割刀(4)直径大于小割刀(15)直径,大割刀(4)锥面设置有三棱锥刀刺(20)和摆动斜坡(21),摆动斜坡(21)沿转动方向由低至高设置。
6.根据权利要求5所述的基于智能机器人的自动拆袋系统,其特征在于:所述滚刀本体(14)圆柱表面设置有滚刀刺(13),滚刀刺(13)呈三棱锥形,滚刀刺(13)的横截面为钝角三角形,钝角三角形的最大角为100°~120°,钝角的任意一条侧边与滚刀轴(12)平行。