【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种流水线中工件的补料方法，尤其是一种使用机器人对流水线中的工件空位进行补料的方法。
技术介绍
1、在采用平面传送带的高速流水线中，由于平面传送带表面没有定位结构、工件依靠与平面传送带表面的摩擦力在导料槽中行走，因此，工件之间的间隔距离存在差异，尤其是当流水线中存在转弯时，工件通过弯曲的导料槽会进一步扩大工件之间的间距差异，从而在流水线中形成缺少工件的空位，此外，当流水线的工件通过质检工段时，一些有瑕疵的工件被从流水线中剔除也会在流水线中形成缺少工件的空位。瑕疵工件经过人工修复后需要再经过一次质检工段，因而，需要在流水线中设置补料工位，由工人向流水线中缺少工件的空位投放工件，以减少流水线中工件的空位。由于这种高速流水线中工件在导料槽中行走的速度通常要达到1.5米/秒以上，从料仓抓取工件、识别工件空位、将工件投放到流水线需要在短时间内完成，要保证投放到流水线中的工件能够稳定地矗立在平面传送带上，与其它工件一同在导料槽内行走，且补料过程不能与其它工件发生碰撞，因此，难于采用机器人完成补料作业。当补料的工件重量较轻、重心较高时，现有技术中这种补料工作只能由工人手动作业完成，劳动强度大，工作效率低，而且，补料工人需要长时间注视流水线中高速移动的工件，容易造成视觉疲劳，存在安全隐患。
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题是：提供一种使用机器人对流水线进行补料的方法，采用该方法可以控制机器人对高速流水线中的工件空位进行补料作业，具有补料速度快，投放到流水线中的工件稳定性好，
2、解决技术问题所采取的技术方案：一种使用机器人对流水线进行补料的方法，所述流水线包括导料槽，在导料槽底部设有无定位结构的平面传送带，被输送的长方体或近似长方体工件依靠与平面传送带表面的摩擦力在导料槽内行走，所述流水线补料机器人包括主控单元、执行单元、测速单元、测距单元和供料单元，所述补料方法包括：获取执行单元、测速单元、测距单元、供料单元和流水线各自的位置，规划流水线接收执行单元投放工件的收料区间位置、执行单元将工件悬停在收料区间前方等待补料的预备位置，并将前述位置信息存入主控单元；主控单元根据执行单元、供料单元和预备位置各自的位置信息运算生成执行单元从供料单元抓取工件、悬停到预备位置的取件轨迹；主控单元根据执行单元位置、预备位置、收料区间位置各自的位置信息运算生成工件投放轨迹，补料过程为：
3、a.执行单元按照主控单元指令、沿取件轨迹到供料单元抓取工件，并使工件悬停在预备位置；
4、b.测速单元实时监测流水线中工件的行走速度，并将速度数据传输给主控单元；
5、c.测距单元实时监测流水线中相邻工件之间的间隔距离，并将间隔距离数据传输给主控单元；
6、d.主控单元将测距单元测得的间隔距离数据与预设的补料最小间距进行比较，当间隔距离等于或大于补料最小间距时，将当前间隔判断为补料空位；
7、e.主控单元根据当前速度数据、测距单元位置、收料区间位置计算当前补料空位到达收料区间时间，并在补料空位到达收料区间前向执行单元发出投放工件启动指令；
8、f.执行单元根据主控单元指令开始投放工件，执行单元使工件沿工件投放轨迹移动，并在工件与平面传送带接触前使工件具有与平面传送带相同移动方向和速度，在工件与平面传送皮带接触后释放工件，完成一次补料作业；
9、g.重复a-e步骤，实现流水线连续补料作业。
10、作为本专利技术的进一步改进方案：所述补料最小间距为工件在平面传送带前进方向长度的2.5—3倍。
11、作为本专利技术的进一步改进方案：执行单元包括六自由度机械臂，在机械臂的前端装有吸盘抓手。
12、作为本专利技术的进一步改进方案：所述测速单元为可以向主控单元连续输出图像数据的高速摄像头，主控单元通过对图像数据进行运算处理，得出当前流水线中工件的行走速度。
13、作为本专利技术的进一步改进方案：所述测距单元为可以识别测距点对应的流水线上有无工件的一个光电传感器，光电传感器将相邻工件之间的间隔进入测距点和离开测距点的时间信息传输给主控单元，主控单元依据当前流水线中工件的行走速度计算出相邻工件之间的间隔距离。
14、作为本专利技术的进一步改进方案：所述测距单元为沿平面传送带行进方向等间距排列的多个可以识别测距点对应的流水线上有无工件的光电传感器，位于两端的光电传感器之间的距离等于补料最小间距，相邻的光电传感器之间的间距小于工件在平面传送带前进方向长度，当所有光电传感器同时检测到其各自对应的流水线上没有工件时，主控单元将此时与所有光电传感器对应的平面传送带无工件段判断为补料空位。
15、作为本专利技术的进一步改进方案：在步骤a执行前，由主控单元通过设置在供料单元的传感器对供料单元是否有工件供给进行检测，当检测到供料单元可以正常供给工件时，开始执行a步骤，当检测到供料单元无工件供给时，停止补料作业，并发出报警信号。
16、有益效果：本专利技术的使用机器人对流水线进行补料的方法，由于采用了所述流水线补料机器人包括主控单元、执行单元、测速单元、测距单元和供料单元，采用了自动识别补料空位，并根据各单元相对于流水线的位置合理地规划补料工件的轨迹，使工件在预备位置等待主控单元的指令，从而使机器人能够在最短的时间内完成补料作业，满足高速运行的流水线补料要求，并且，采用了将补料工件加速至与平面传送带上其它工件相同的速度时再投放，可以有效避免重量轻、重心高的工件投放到传送带时在惯性作用下发生倾倒，使本专利技术方法可以用于卷烟厂对烟盒封装车间的高速流水线进行补料。由于采用了所述补料最小间距为工件在平面传送带前进方向长度的2.5—3倍的技术特征，在满足高速补料作业的同时，可以有效避免补料过程中与平面传送带上正常行走的工件发生碰撞和干扰。由于采用了执行单元包括六自由度机械臂，在机械臂的前端装有吸盘抓手的技术特征，使得可以对诸如烟盒的纸质工件进行抓取而不损坏工件。由于采用了所述测速单元为可以向主控单元连续输出图像数据的高速摄像头，主控单元通过对图像数据进行运算处理，得出当前流水线中工件的行走速度的技术特征，使所测得的速度更准确，补料工件投放位置更精准。由于采用了所述测距单元为可以识别测距点对应的流水线上有无工件的一个光电传感器，光电传感器将相邻工件之间的间隔进入测距点和离开测距点的时间信息传输给主控单元，主控单元依据当前流水线中工件的行走速度计算出相邻工件之间的间隔距离的技术特征，使得间隔距离测量的准确度更高。由于采用了所述测距单元为沿平面传送带行进方向等间距排列的多个可以识别测距点对应的流水线上有无工件的光电传感器，位于两端的光电传感器之间的距离等于补料最小间距，相邻的光电传感器之间的间距小于工件在平面传送带前进方向长度，当所有光电传感器同时检测到其各自对应的流水线上没有工件时，主控单元将此时与所有光电传感器对应的平面传送带无工件段判断为补料空位的技术特征，使得补料空位判断的速度更快。由于采用了在步骤a本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用机器人对流水线进行补料的方法，所述流水线包括导料槽，在导料槽底部设有无定位结构的平面传送带，被输送的长方体或近似长方体工件依靠与平面传送带表面的摩擦力在导料槽内行走，所述流水线补料机器人包括主控单元、执行单元、测速单元、测距单元和供料单元，所述补料方法包括：获取执行单元、测速单元、测距单元、供料单元和流水线各自的位置，规划流水线接收执行单元投放工件的收料区间位置、执行单元将工件悬停在收料区间前方等待补料的预备位置，并将前述位置信息存入主控单元；主控单元根据执行单元、供料单元和预备位置各自的位置信息运算生成执行单元从供料单元抓取工件、悬停到预备位置的取件轨迹；主控单元根据执行单元位置、预备位置、收料区间位置各自的位置信息运算生成工件投放轨迹，补料过程为：
2.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：所述补料最小间距为工件在平面传送带前进方向长度的2.5—3倍。
3.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：执行单元包括六自由度机械臂，在机械臂的前端装有吸盘抓手。
4.根据权利要求1所述的使
5.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：所述测距单元为可以识别测距点对应的流水线上有无工件的一个光电传感器，光电传感器将相邻工件之间的间隔进入测距点和离开测距点的时间信息传输给主控单元，主控单元依据当前流水线中工件的行走速度计算出相邻工件之间的间隔距离。
6.根据权利要求5所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：所述测距单元为沿平面传送带行进方向等间距排列的多个可以识别测距点对应的流水线上有无工件的光电传感器，位于两端的光电传感器之间的距离等于补料最小间距，相邻的光电传感器之间的间距小于工件在平面传送带前进方向长度，当所有光电传感器同时检测到其各自对应的流水线上没有工件时，主控单元将此时与所有光电传感器对应的平面传送带无工件段判断为补料空位。
7.根据权利要求1至6任一项所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：在步骤a执行前，由主控单元通过设置在供料单元的传感器对供料单元是否有工件供给进行检测，当检测到供料单元可以正常供给工件时，开始执行a步骤，当检测到供料单元无工件供给时，停止补料作业，并发出报警信号。
...【技术特征摘要】
1.一种使用机器人对流水线进行补料的方法，所述流水线包括导料槽，在导料槽底部设有无定位结构的平面传送带，被输送的长方体或近似长方体工件依靠与平面传送带表面的摩擦力在导料槽内行走，所述流水线补料机器人包括主控单元、执行单元、测速单元、测距单元和供料单元，所述补料方法包括：获取执行单元、测速单元、测距单元、供料单元和流水线各自的位置，规划流水线接收执行单元投放工件的收料区间位置、执行单元将工件悬停在收料区间前方等待补料的预备位置，并将前述位置信息存入主控单元；主控单元根据执行单元、供料单元和预备位置各自的位置信息运算生成执行单元从供料单元抓取工件、悬停到预备位置的取件轨迹；主控单元根据执行单元位置、预备位置、收料区间位置各自的位置信息运算生成工件投放轨迹，补料过程为：
2.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：所述补料最小间距为工件在平面传送带前进方向长度的2.5—3倍。
3.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：执行单元包括六自由度机械臂，在机械臂的前端装有吸盘抓手。
4.根据权利要求1所述的使用机器人对流水线进行补料的方法，其特征是：所述测速单元为可以向主控单元连续输出图像数据的高...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲，彭会军，魏延旭，赵力明，兴隆，甄昌健，张鹏，
申请(专利权)人：沈阳吕尚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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