排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统技术方案

一种排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统，包含一三维感测模块、一取料设备以及一控制模块。控制模块与三维感测模块及取料设备连接。控制模块配置以执行：控制三维感测模块对多个工件撷取一三维影像，其中三维影像由多个工件中的至少一部分成像而成；分析三维影像以获得一影像信息；依据影像信息选择一待夹取工件；为待夹取工件规划一干涉排除路径；以及控制取料设备依据干涉排除路径将待夹取工件的干涉予以排除。

【技术实现步骤摘要】
排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统
本专利技术是有关于一种取料系统，且特别是有关于一种应用于随机堆叠的多个工件的取料系统。
技术介绍
随着科技的进步，机器人已被广泛应用于工业制造，藉以促进产线自动化、提高生产效率及降低人力成本。例如，在进行产品组装时，常使用机器人作为取料设备，在使用机器人夹取前，通常会将工件规则地排列在输送带上或托盘、箱子等容器中，使每个工件彼此独立而不干涉，以提升机器人夹取的成功机率，然而，事先排列工件需要耗费人力成本与时间成本，不利于产线自动化、提高生产效率及降低人力成本。为改善上述问题，遂发展出针对随机堆叠的工件的取料系统，其中一种系统是将工件装在箱子中，当机器人找不到可夹取的工件时，例如工件彼此干涉严重而使得所有工件的被夹取部皆被其他工件遮蔽，通过机器人夹起箱子进行摇晃，来改变工件之间的相对位置，从而使至少一工件的被夹取部有机会露出供机器人夹取。然而，此种方式无法确保每次摇晃都可使至少一工件的被夹取部露出。此外，由于工件的形状常为不规则，当工件之间出现卡死的状况，通过摇晃并无法解除卡死的状况。另外，当工件为金属材质或比重较大的材质时，工件与箱子的总重量颇为可观，机器人须被设计为足以负荷该总重量，从而提高了机器人的使用规格。另有一种系统，是使用机械手臂对随机堆叠的工件进行搅拌，然而，此种系统同样无法确保每次搅拌都可使至少一工件的被夹取部露出，此外，在搅拌过程中，工件对机械手臂的撞击容易造成机械手臂的损伤，从而减损机械手臂的使用寿命。又有一种系统，是机器人在进行夹取后，会侦测其所夹取到的物品是单一工件或是多个缠绕在一起的工件，当侦测到其所夹取到的物品是多个缠绕在一起的工件时，机器人将工件丢回箱子中，再重新夹取，然而，此种系统亦无法确保下次可夹取成功。因此，现今针对随机堆叠工件的取料系统，难以提升其生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统，以解决上述问题。依据本专利技术的一实施方式是提供一种排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统，包含一三维感测模块、一取料设备以及一控制模块，控制模块与三维感测模块及取料设备连接。控制模块配置以执行：控制三维感测模块对多个工件撷取一三维影像，其中三维影像由多个工件中的至少一部分成像而成；分析三维影像以获得一影像信息；依据影像信息选择一待夹取工件；为待夹取工件规划一干涉排除路径，包含控制模块将待夹取工件划分为多个区域，控制模块计算各区域的一干涉参数，及控制模块依据干涉参数将各区域进行排序，以获得干涉排除路径；以及控制取料设备依据干涉排除路径将待夹取工件的干涉予以排除。本专利技术的系统可应用于夹取随机堆叠的工件，不需事先将工件进行排列，可节省人力成本与时间成本，另外，本专利技术藉由为待夹取工件规划干涉排除路径，可有效将待夹取工件上的干涉予以排除，有利于提升取料设备夹取成功的机率，从而可大幅提高生产效率。为使本专利技术的上述特征和优点更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明如下。附图说明图1是依据本专利技术一实施方式的系统以及工件的示意图。图2是图1中系统的功能方块示意图。图3是图1中控制模块配置以执行排除干涉的步骤流程图。图4是图3中步骤640的步骤流程图。图5是控制模块依据干涉参数将各区域进行排序的步骤流程图。图6是控制模块依据干涉参数将各区域进行排序的另一步骤流程图。图7是依据本专利技术第一实施例的干涉排除示意图。图8是依据本专利技术第二实施例的干涉排除示意图。图9是依据本专利技术第三实施例的干涉排除示意图。图10是依据本专利技术第四实施例的干涉排除示意图。附图标记说明：10-系统；100-3D感测模块；200-取料设备；210-本体；220-夹持部；300-控制模块；400-工件；500-箱子；610、620、630、640、641、642、643、650、710、720、730、741、742、751、752、761、762、771、772、781、782、783、784、795、710'、720'、730'、741'、742'、751'、752'、761'、762'、771'、772'、781'、782'、783'、784'、791'、792'、795'-步骤；810、820、830、840、850、860、870、880、890-工件；811、812、813、831、832、833、851、852、853、854、855、856、871、872、873、874、875、876-区域。具体实施方式请参照图1及图2，图1是依据本专利技术一实施方式的系统10以及工件400的示意图，图2是图1中系统10的功能方块示意图。本专利技术提供一种系统10，其可应用于排除随机堆叠的多个工件400的干涉，系统10包含一三维(three-dimensional,3D)感测模块100、一取料设备200以及一控制模块300，控制模块300与3D感测模块100及取料设备200连接。请参照图3，其是图1中控制模块300配置以执行排除干涉的步骤流程图，其包含步骤610-650。步骤610是控制3D感测模块100对多个工件400撷取一3D影像，其中3D影像由多个工件400中的至少一部分成像而成。步骤620是分析3D影像以获得一影像信息。步骤630是依据影像信息选择一待夹取工件(未另标号)。步骤640是为待夹取工件规划一干涉排除路径。步骤650是控制取料设备200依据干涉排除路径将待夹取工件的干涉予以排除。请参照图4，图4是图3中步骤640的步骤流程图。步骤640可包含步骤641-643。步骤641是控制模块300将待夹取工件划分为多个区域。步骤642是控制模块300计算各区域的一干涉参数。步骤643是控制模块300依据干涉参数将各区域进行排序，以获得干涉排除路径。详细来说，系统10可应用于排除随机堆叠的多个工件400的干涉，如图1所示，工件400的种类及形状可皆相同(例如图1中工件400可皆为一柱状工件)且随机堆叠地放置在箱子500中。然而，本专利技术不以此为限，工件400可依实际需求放置于其他载体或容器，例如传输带或托盘，且工件400可为其他种类。3D感测模块100是用于对多个工件400撷取3D影像，例如，3D感测模块100可设置在箱子500上方，用以撷取箱子500中部分工件400或者全部工件400的影像，3D感测模块100可包含两个相机(图未绘示)，各相机对工件400撷取二维(two-dimensional)影像后再通过图像处理，例如立体成像法(stereoscopicmethod)，以获得3D影像，图像处理可由3D感测模块100内建的图像处理单元(图未绘示)或控制模块300进行。或者，3D感测模块100可包含一相机及一投影机或者两个相机及一投影机，然而本专利技术不以此为限，只要可获得3D影像的装置皆可作为本专利技术的3D感测模块100。藉由3D影像可获得关于工件400的影像信息，如工件400的位置、高度、干涉程度、工件400本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统，其特征在于，包含：/n一三维感测模块；/n一取料设备；以及/n一控制模块，与该三维感测模块及该取料设备连接，该控制模块配置以执行：/n控制该三维感测模块对该多个工件撷取一三维影像，其中该三维影像由该多个工件中的至少一部分成像而成；/n分析该三维影像以获得一影像信息；/n依据该影像信息选择一待夹取工件；/n为该待夹取工件规划一干涉排除路径，包含：/n该控制模块将该待夹取工件划分为多个区域；/n该控制模块计算各该区域的一干涉参数；/n该控制模块依据该干涉参数将各该区域进行排序，以获得该干涉排除路径；以及/n控制该取料设备依据该干涉排除路径将该待夹取工件的干涉予以排除。/n

【技术特征摘要】
1.一种排除随机堆叠的多个工件的干涉的系统，其特征在于，包含：
一三维感测模块；
一取料设备；以及
一控制模块，与该三维感测模块及该取料设备连接，该控制模块配置以执行：
控制该三维感测模块对该多个工件撷取一三维影像，其中该三维影像由该多个工件中的至少一部分成像而成；
分析该三维影像以获得一影像信息；
依据该影像信息选择一待夹取工件；
为该待夹取工件规划一干涉排除路径，包含：
该控制模块将该待夹取工件划分为多个区域；
该控制模块计算各该区域的一干涉参数；
该控制模块依据该干涉参数将各该区域进行排序，以获得该干涉排除路径；以及
控制该取料设备依据该干涉排除路径将该待夹取工件的干涉予以排除。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该控制模块依据该干涉参数将各该区域进行排序包含：
该控制模块指定一该区域为一夹取区域；以及
该控制模块判断该夹取区域的该干涉参数是否小于一阈值，其中：
当该夹取区域的该干涉参数小于该阈值时，该控制模块安排该夹取区域为该干涉排除路径的一第一路径点；以及
该控制模块依据各该区域的该干涉参数，决定具有最大该干涉参数的该区域为一第二路径点；
其中该干涉排除路径包含该第一路径点与该第二路径点。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，该控制模块依据该干涉参数将各该区域进行排序更包含：
该控制模块决定与该第二路径点距离最近的该区域为一第三路径点；
其中该干涉排除路径包含该第一路径点、该第二路径点与该第三路径点。


4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黃眉瑜，吕明修，
申请(专利权)人：上银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71