一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机及其控制方法，纸盒堆垛机包括伺服升降底座、纸盒升降平台，纸盒升降平台顶面设有正面定位板和侧面定位板，正面定位板与侧面定位板共同对纸盒定位及堆垛；纸盒堆垛机还设有用于检测纸盒质量和尺寸的视觉摄像头，截止气缸与挡板相连并可用于阻止纸盒进入纸盒升降平台；视觉摄像头与主控制系统电路板电连接，主控制系统电路板还与堆垛机控制电路板电连接并实现纸盒升降平台的升降、正面定位板和侧面定位板对纸盒定位堆垛、截止气缸和所述挡板阻止纸盒进入所述纸盒升降平台顶面。相对于现有技术，本发明专利技术能解放劳动力，确保质检准确性，为企业降低管理压力和人力成本，提高企业生产能力和市场竞争力。

Automatic adapting carton stacker based on visual inspection and control method thereof

The invention discloses a method for automatically adapt to the carton stacker crane and its control method of vision detection based on carton stacker includes servo lifting base, the top surface of the carton box lifting platform, a lifting platform is arranged in front of the positioning plate and the side of the positioning plate, the positioning plate and the front side of the carton board positioning positioning and carton stacking; stacking machine is also provided with a detection box the quality and size of vision camera for cut-off cylinder connected with the baffle and can be used to block into the carton carton lifting platform; visual camera and the main control system is connected with the circuit board, the main control system of circuit board and control circuit board is electrically connected with the stacker and realize lifting and lifting platform in front of the carton positioning plate and side positioning plate on the carton stacking, positioning cut-off cylinder and the baffle block box into the box top surface of the lifting platform. Compared with the prior art, the invention can liberate the labor force, ensure the accuracy of the quality inspection, reduce the management pressure and manpower cost for the enterprise, and improve the production capacity and the market competition power of the enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机及其控制方法
本专利技术涉及纸盒生产加工领域，特别涉及一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机及其控制方法。
技术介绍
纸盒生产的主要工作流程包括印刷、剪裁、折叠、堆垛包装等工序。现有技术中的纸盒生产过程中，印刷、剪裁、折叠等工序已经出现比较先进的自动化生产设备，相对于传统生产线生产速度，自动化生产设备具有比较快的生产速度。但是由于生产的纸盒规格繁多、大小形状各异、包装数量和方式不一、质量检测技术只能依靠人力等原因，纸盒生产线中包装工序尚未形成自动化，更多的时候只能依靠人力完成。因此，纸盒生产中堆垛包装工序的智能制造、自动化技术升级是企业在提高产量、降低生产成本、降低管理压力、提高市场竞争力的必经之路。所以，对纸盒生产中的堆垛包装工序进行自动化升级极其重要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机及其控制方法，旨在提高纸盒堆垛机堆垛包装过程的自动化程度。为实现上述目的，本专利技术提出的一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，所述纸盒堆垛机包括伺服升降底座，所述伺服升降底座上方设有可垂直升降的纸盒升降平台，所述纸盒升降平台顶面远离输送带的一端设有正面定位板与第一步进电机的推拉螺杆相连，所述纸盒升降平台顶面的两侧均设有侧面定位板与第二步进电机的推拉螺杆相连，所述正面定位板与所述侧面定位板共同对纸盒定位及堆垛；所述纸盒升降平台与所述输送带之间的上方设有用于检测纸盒的视觉摄像头安装于框架，所述框架上部还安装有截止气缸与挡板相连，所述截止气缸可推动所述挡板向输送带一端移动并阻止纸盒进入所述纸盒升降平台；所述视觉摄像头与主控制系统电路板电连接，所述主控制系统电路板还与堆垛机控制电路板电连接并实现所述纸盒升降平台的升降、所述正面定位板和所述侧面定位板对纸盒定位堆垛、所述挡板阻止纸盒进入所述纸盒升降平台顶面。优选地，所述伺服升降底座内部设有丝杆螺母结构，所述丝杆螺母结构的升降螺杆与所述纸盒升降平台底部垂直固定连接，所述伺服升降底座还设有升降导向轴与所述纸盒升降平台底部固定连接，所述升降螺杆被设置于所述伺服升降底座内的伺服电机驱动并配合所述升降导向轴使所述纸盒升降平台上升或下降。优选地，所述第一步进电机通过第一安装座固定连接于所述纸盒升降平台顶面，所述第二步进电机通过第二安装座固定连接于所述纸盒升降平台顶面。优选地，所述纸盒升降平台顶面还设有定位板导向轴，所述定位板导向轴两端均设有导向轴支座并固定于所述纸盒升降平台顶面，所述侧面定位板底部两侧均设有通孔与所述定位板导向轴相配移动。优选地，所述堆垛机控制电路板分别与驱动所述丝杆螺母结构的伺服电机、所述第一步进电机、所述第二步进电机、所述截止气缸电连接。优选地，所述主控制系统电路板和所述堆垛机控制电路板均为单片机电路板。本专利技术还提出一种使用基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的控制方法，包括以下步骤：1)输送带向所述纸盒堆垛机输送纸盒，所述视觉摄像头检测采集纸盒的图像信息，并将图像信息发送至所述主控制系统电路板，所述主控制系统电路板将图像信息与设定的纸盒尺寸参数和表面质量进行对比，并将对比运算结果转换为模拟信号发送至所述堆垛机控制电路板；2)若所述纸盒不符合尺寸及表面质量要求，则被排除处理；若所述纸盒符合尺寸参数和表面质量要求，所述堆垛机控制电路板控制所述伺服电机对所述丝杆螺杆驱动，并通过升降螺杆使所述纸盒升降平台升降至低于输送带顶面10cm，输送带推送纸盒进入所述纸盒升降平台顶面，所述堆垛机控制电路板控制第一步进电机将所述正面定位板向纸盒推移，所述堆垛机控制电路板还控制第二步进电机将所述侧面定位板向纸盒推移，所述正面定位板和所述侧面定位板共同对纸盒定位及堆垛；3)所述纸盒升降平台随着纸盒数量增多逐渐向下平移，堆垛于所述纸盒升降平台上的纸盒顶面低于输送带顶面10cm；当所述视觉摄像头检测所述纸盒升降平台上的纸盒数量达到预先设定数量时，所述堆垛机控制电路板控制所述截止气缸推动所述挡板抵触于输送带前端将纸盒进行抵挡，机械臂快速抓取所述纸盒升降平台上堆垛完的纸盒并进行包装；4)机械臂抓取纸盒完毕后，所述纸盒升降平台向上平移至低于输送带顶面10cm位置处，所述挡板被所述截止气缸向上提升，输送带再次向所述纸盒升降平台输送纸盒堆垛。本专利技术技术方案通过堆垛机控制电路板控制伺服电机驱动丝杆螺母结构，通过升降螺杆对纸盒升降平台进行上升或者下降；纸盒升降平台顶面设置第一步进电机对正面定位板进行推移，设置第二步进电机对侧面定位板进行推移，使得正面定位板和侧面定位板共同对纸盒进行定位及堆垛作业；通过视觉摄像头对纸盒进行表面质量及尺寸检测，采集相应图像信息进行比对，使得不符合尺寸和表面质量的纸盒被排除，即视觉摄像头精准完成纸盒质量检查环节工作，另外视觉摄像头对合格的纸盒堆垛数量进行实时统计；同时通过截止气缸推动挡板对纸盒输送进行阻挡，使得纸盒堆垛包装工作更加准确可靠。相对于现有技术，本专利技术能解放纸盒堆垛包装工作中的部分劳动力，避免质检过程容易受质检人员的经验、心情、周围环境等不稳定因素干扰，造成质量检测不稳定并最终导致产品质量不稳定，能够为企业降低管理压力和人力成本，提高企业生产能力和市场竞争力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的立体图；图2为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的主视图；图3为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的右视图；图4为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的俯视图；图5为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的工作示意图；图6为本专利技术基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机的工作原理逻辑图。附图标号说明：标号名称标号名称1伺服升降底座11正面定位板2推拉螺杆12第一步进电机3第二步进电机13纸盒升降平台4导向轴支座14纸盒5定位板导向轴15输送带6侧面定位板16第二安装座7挡板17第一安装座8框架18升降导向轴9截止气缸19升降螺杆10视觉摄像头本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，其特征在于，所述纸盒堆垛机包括伺服升降底座，所述伺服升降底座上方设有可垂直升降的纸盒升降平台，所述纸盒升降平台顶面远离输送带的一端设有正面定位板与第一步进电机的推拉螺杆相连，所述纸盒升降平台顶面的两侧均设有侧面定位板与第二步进电机的推拉螺杆相连，所述正面定位板与所述侧面定位板共同对纸盒定位及堆垛；所述纸盒升降平台与所述输送带之间的上方设有用于检测纸盒的视觉摄像头安装于框架，所述框架上部还安装有截止气缸与挡板相连，所述截止气缸可推动所述挡板向输送带一端移动并阻止纸盒进入所述纸盒升降平台；所述视觉摄像头与主控制系统电路板电连接，所述主控制系统电路板还与堆垛机控制电路板电连接并实现所述纸盒升降平台的升降、所述正面定位板和所述侧面定位板对纸盒定位堆垛、所述挡板阻止纸盒进入所述纸盒升降平台顶面。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，其特征在于，所述纸盒堆垛机包括伺服升降底座，所述伺服升降底座上方设有可垂直升降的纸盒升降平台，所述纸盒升降平台顶面远离输送带的一端设有正面定位板与第一步进电机的推拉螺杆相连，所述纸盒升降平台顶面的两侧均设有侧面定位板与第二步进电机的推拉螺杆相连，所述正面定位板与所述侧面定位板共同对纸盒定位及堆垛；所述纸盒升降平台与所述输送带之间的上方设有用于检测纸盒的视觉摄像头安装于框架，所述框架上部还安装有截止气缸与挡板相连，所述截止气缸可推动所述挡板向输送带一端移动并阻止纸盒进入所述纸盒升降平台；所述视觉摄像头与主控制系统电路板电连接，所述主控制系统电路板还与堆垛机控制电路板电连接并实现所述纸盒升降平台的升降、所述正面定位板和所述侧面定位板对纸盒定位堆垛、所述挡板阻止纸盒进入所述纸盒升降平台顶面。2.如权利要求1所述的基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，其特征在于，所述伺服升降底座内部设有丝杆螺母结构，所述丝杆螺母结构的升降螺杆与所述纸盒升降平台底部垂直固定连接，所述伺服升降底座还设有升降导向轴与所述纸盒升降平台底部固定连接，所述升降螺杆被设置于所述伺服升降底座内的伺服电机驱动并配合所述升降导向轴使所述纸盒升降平台上升或下降。3.如权利要求2所述的基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，其特征在于，所述第一步进电机通过第一安装座固定连接于所述纸盒升降平台顶面，所述第二步进电机通过第二安装座固定连接于所述纸盒升降平台顶面。4.如权利要求3所述的基于视觉检测自动适应纸盒堆垛机，其特征在于，所述纸盒升降平台顶面还设有定位板导向轴，所述定位板导向轴两端均设有导向轴支座并固定于所述纸盒升降平台顶面，所述侧面定位板底部两侧均设有通孔与所述定位板导向轴相配移动。5.如权利要求4所述的基于视觉检...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子龙，谢克庆，朱涛，
申请(专利权)人：佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44