[发明专利]一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备及其方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，包含：分拣系统(100)、检测系统(200)和控制系统(300)；

所述的分拣系统(100)包括前柜体组件(110)、机器人组件(120)、分拣盒(130)，所述的机器人组件(120)安装在前柜体组件(110)上部左侧，分拣盒(130)位于前柜体组件(110)上部右侧，分拣盒(130)放置在机器人组件(120)正下方；

所述的检测系统(200)包括后柜体组件(210)、传送带(220)、待检工件放置台(230)、第一机器视觉组件(240)、拐角接驳工件(250)、第二机器视觉组件(260)、光学传感器(270)，所述的传送带(220)、待检工件放置台(230)、第一机器视觉组件(240)、第二机器视觉组件(260)、光学传感器(270)均安装在后柜体组件(210)上，所述的待检工件放置台(230)位于平行传送带(220)上，随传送带一起移动，所述的第一机器视觉组件(240)安装在平行传送带(220)后部左侧，第二机器视觉组件(260)安装在平行传送带(220)前部中央，光学传感器(270)有三个，分别安装在平行传送带(220)的后部左侧位置、前部中央位置以及前部右侧位置；

所述的控制系统(300)包括PLC控制器、计算机(320)、智能视觉系统、机器人控制器、抓取组件控制电子阀、电机驱动系统、触控屏(310)，所述的PLC控制器连接计算机(320)、智能视觉系统、机器人控制器、抓取组件控制电子阀、电机驱动系统、触控屏(310)。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，其特征在于，所述的机器人组件(120)包括机器人(121)和夹爪(122)，夹爪(122)安装在机器人(121)前端。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，其特征在于，所述的传送带(220)是由第一平行传送带(221)、第二平行传送带(222)、第三垂直传送带(223)、第四平行传送带(224)、第五平行传送带(225)、第六垂直传送带(226)、拐角接驳工件(227)组成的环形结构，拐角接驳工件(227)位于平行传送带(220)的四角位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，其特征在于，所述的第一机器视觉组件(240)包括机器视觉组件保护柜(241)、机器视觉支架(242)、工业相机(243)、条形光源(244)，所述的机器视觉组件保护柜(241)安装在第二平行传送带(222)上方，箱体侧面采用半透明亚克力材质，所述的机器视觉支架(242)安装在机器视觉组件保护柜(241)内部左侧，工业相机(243)安装在机器视觉支架(242)上部，条形光源(244)安装在机器视觉支架(242)同侧下部。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，其特征在于，所述的光学传感器(270)有三个，分别为第一光学传感器(271)、第二光学传感器(272)、第三光学传感器(273)，第一光学传感器(271)安装在第二平行传送带(222)外侧，且位于第一机器视觉组件(240)右侧，第二光学传感器(272)安装在第四平行传送带(224)外侧，位于第二机器视觉组件(250)左侧，第三光学传感器(273)安装在第五平行传送带(225)外侧，正对机器人组件(120)。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣设备，其特征在于，所述的计算机(320)包含主机、显示器(321)、键盘、计算机支架(322)，所述的主机位于后柜体组件内部，所述的计算机支架(322)安装在机器视觉组件保护柜(241)外部右侧，所述的显示器(321)位于计算机支架(322)上层，键盘位于计算机支架(322)下层。

7.一种基于机器视觉的烟盒外包装分拣方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一所述的分拣设备执行如下步骤：

步骤(1)：按下启动按钮，启动设备，机器人(121)自动上料，从分拣盒(130)中夹取待检烟盒放到待检工件放置台(230)上；

步骤(2)：传送带逆时针运动，待检工件放置台(230)移动至第一光学传感(271)器位置时，触发传感器发送信号给第一机器视觉组件(240)；

步骤(3)：第一机器视觉组件(240)接收到该信号后触发相机光源拍照，拍摄所得图片经过智能视觉软件处理分析后，检测烟盒外包装表面是否存在缺陷、脏污等状况，将已检测的烟盒分为良品或劣品，再把这一分拣结果传输给PLC控制器，再由PLC控制器将结果发送给机器人控制器；

步骤(4)：待检工件放置台(230)继续随传送带运动，至第二光学传感器(272)位置时，触发传感器发送信号给第二机器视觉组件(260)；

步骤(5)：第二机器视觉组件(260)接收到该信号后触发相机光源拍照，拍摄所得图片经过智能视觉软件取得当前待检工件放置台(230)上烟盒歪斜情况的位置坐标，并将其传输给PLC控制器，再由PLC控制器将位置坐标发送给机器人控制器；

步骤(6)：待检工件放置台(230)继续随传送带运动，至第三光学传感器(273)位置时，触发传感器发送信号给机器人(121)，PLC控制器发送信号给电机驱动系统，控制第五平行传送带(225)暂停作业；

步骤(7)：机器人控制器接收到分拣信息和位置坐标后，控制机器人(121)调整自身位置并判断烟盒类型进行抓取动作；

步骤(8)：机器人将良品与劣品烟盒分别放置在对应的分拣盒(130)内，并整齐码垛，一次动作完成；

步骤(9)：重复上述流程，待分拣盒(130)装满后人工进行翻面，检测另一面。