[发明专利]一种基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机

说明书

本发明涉及了一种基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机，包括机架、龙门式滑台组件、视觉传感器、多自由度夹具、上料装置、X轴向锯台、Y轴向锯台、控制器和下料装置等部件。通过机器视觉和多自由度夹具，实现了冻肉排上料后的相对位置识别与纠正，降低了上料的标准以及实现了智能夹紧功能。而且通过双向锯切方式和夹紧元件的梳齿结构实现了冻肉排双向无剩料锯切作业。相比较于传统单锯条式切削方案，本发明省时省力、工作效率高。

技术领域

本发明涉及锯切装置技术领域，特别涉及一种基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机。

背景技术

现有自动锯骨机基于传统锯条结构，在冻肉排切片作业上需要多次往复锯切，锯切效率较低。并且为了保证锯切过程刀具相对肉块位置的稳定性，需要在冻肉排后端进行夹具夹持(比如中国专利201520539475.8和201520259895.0)，这导致了有一部分尾料需后续增加人工切片，无法实现全自动加工。

发明内容

针对现有技术的不足之处，发明人提供了一种基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机，其特征在于：机器视觉自动锯骨机包括机架、龙门式滑台、视觉传感器、多自由度夹具、上料装置、X轴向锯台、Y轴向锯台、控制器和下料装置等部件；所述机架用于安装龙门式滑台等其余组成部件。所述基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机可实现冻肉排进料后的相对位置识别和纠正，以及实现了冻肉排的双向无剩料全自动锯切作业。

作为本发明的一种优选结构，所述多自由度夹具包括X轴向夹紧执行机构、Y轴向夹紧执行机构、夹具基体、齿轮转轴、交叉轴承、压力源模块、旋转电机及其位置编码器等组件。其中，X轴向夹紧执行机构末端采用梳齿型结构，可避让X轴向锯台上的多个切削锯片，并且X轴向执行机构在压力源模块提供的作用力下实现冻肉排X轴向夹紧。Y轴向夹紧执行机构末端采用梳齿型夹紧元件，可避让Y轴向锯台上的多个切削锯片，并且Y轴向执行机构在压力源模块提供的作用力下实现冻肉排Y轴向夹紧。通过X轴向执行机构和Y轴向执行机构可实现冻肉排的交替换向夹持，而旋转电机通过驱动齿轮转轴实现整个夹具及其所夹持的物料一同绕Z轴旋转。

作为本发明的一种优选结构，采用视觉传感器、控制器和多自由度夹具实现冻肉排上料之后相对位置识别和纠正；所述视觉传感器可反馈冻肉排的长度方向以及该方向与绝对X轴坐标的角度给控制器，控制器随后控制多自由度夹具中的旋转电机动作，驱动整个夹具体偏摆同样的角度后再对冻肉排实时X向夹紧，接着依据位置编码器信号控制旋转电机驱动夹具体回到初始位置，从而实现了冻肉排初始进料位置的识别与纠正。

作为本发明的一种优选结构，所述多自由度夹具通过交叉轴承固定在龙门式滑台的Z轴滑台上，二者可通过旋转电机的驱动而相对转动；所述旋转电机在断电时带刹车功能，即多自由度夹具是否绕Z轴旋转由驱动电机工作控制。

作为本发明的一种优选结构，所述龙门式滑台组件在Y轴向设置行程开关，可以保证X轴向锯切作业时，X轴向夹紧执行机构末端的梳齿型结构刚好与X轴向锯台上的锯片形成避让；所述龙门式滑台组件在X轴向设置行程开关，可以保证Y轴向锯切作业时，Y轴夹紧执行机构末端采用梳齿型夹紧元件刚好与Y轴向锯台上的锯片形成避让。

作为本发明的一种优选结构，所述自动锯骨机的刀具采用多个圆锯片的台锯构型，可一次性对冻肉排实施多处锯切作业。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：机器视觉自动锯骨机包括机架、龙门式滑台组件、视觉传感器、多自由度夹具、上料装置、X轴向锯台、Y轴向锯台、控制器和下料装置等部件。通过机器视觉和多自由度夹具，实现了冻肉排上料后的相对位置识别与纠正，降低了上料的标准以及实现了智能夹紧功能。而且，通过双向锯切方式和夹紧元件的梳齿结构实现了冻肉排双向无剩料锯切作业。相比较于传统锯条式方案，本发明省时省力、工作效率高。

附图说明

图1为一种基于多自由度夹持的机器视觉自动锯骨机主要部件相对位置示意图；