[发明专利]元件馈送器成像系统、元件馈送器和机器人元件馈送器系统

说明书

一种元件馈送器成像系统(1；101)包括元件(5；105)分布在其上的透明的呈现表面(3；03)、视觉系统(7；107)以及用于处理从视觉系统接收的信息并用于确定呈现表面上的哪个元件被正确地定向的系统处理器(13；113)。视觉系统包括图像传感器扫描仪系统(8；108)，其包括位于呈现表面下面的至少一个图像传感器(9；109)并包括位于呈现表面下面的至少一个可移动光源(11；111)。还公开一种设置有成像系统的元件馈送器以及机器人元件馈送系统。

技术领域

本发明涉及一种元件馈送器成像系统、包括元件馈送器成像系统的元件馈送器以及包括工业机器人和元件馈送器的机器人元件馈送器系统。

背景技术

在诸如例如使用工业机器人的生产线的自动化工业系统中，存储在无序的大容量存储装置中的元件需要作为正确地定向的单独的元件而被馈送，以便被各个操作执行。存在使用不同原理并且适用于不同的特定任务的许多馈送装置。一种类型的馈送器是其中任意定向的元件被馈送到呈现表面上并且在呈现表面上显示的类型。成像处理系统通常被使用以便确定呈现表面上的哪些元件被正确地定向以便例如可由机器人工具拾取。这些类型的馈送器是灵活的，因为它们不限于元件的特定类型，并且因此通常称为灵活部件馈送器或灵活馈送器。

根据现有技术，成像处理系统通常使用直接安装在呈现表面的头顶的摄像机。摄像机对分散在呈现表界面上的部件的拍摄图片，这些图片用在机器人视觉软件中以将机器人机械爪(gripper)引导到可拾取部分。通过可拾取部分表示例如已经具有准确定向并且因此可以被拾取的部件。如果呈现表面不具有背光，则可能有必要在摄像机旁边安装照明。从US4876728已知一种基于微处理器的视觉系统，其包括头顶式摄像机和布置在输送带之上的两个头顶式光源，该系统与机器人系统交互。从WO2013/113535已知一种具有大容量存储装置容器的元件馈送器，有升降机布置在其中。升降机具有升降机平台，其从容器中向上提升元件并且将它们分散到位于容器之上的呈现表面上。包括头顶式摄像机的视觉系统布置在呈现表面上方并且利用图像来确定哪个元件是正确定向的以可由机器人工具拾取。根据一个实施例，呈现表面可以是透明的并且其可以被提供有背光装置，该背光装置包括布置在透明板之下的光源。

另一个替代方案是使用位于呈现表面之下并且向上指向的摄像机。根据该原理的至少一个商业可获得解决方案是已知的。这是Flexomation在2012年发布的“MicroG”灵活馈送器。这是一种振动馈送器，其具有玻璃的呈现表面并且描述了标准的向下安装的摄像机可以由向上观测(up-looking)的摄像机替代。由此，可以消除对于传统头顶式摄像机安装所需要的庞大的支撑结构。

为了增加机器人化装配的经济可行性，减少用于安装和投产新系统所花费的时间是可期望。目前，大量的整合时间被花费在安装和调节补充灵活部件馈送器的视觉系统上。安装本身需要大量的支撑结构以对摄像机和照明定位，更不必说线缆和电源，全部这些给机器人单元增加了花费和体积并且可能阻碍机器人的移动的自由性。另外，视觉系统的建立可能是具有挑战性的。由于反射、阴影、不均匀的照明和透视畸变而产生的问题是常见的并且不易由缺乏有关视觉系统的专业知识和先前经验的操作员来解决。

发明内容

本发明的目的是提出一种有助于解决上面提及的问题并且紧凑、有效且易于安装的元件馈送器成像系统。

因此，根据本发明的一方面限定的元件馈送器成像系统包括：

–透明的呈现表面，元件分布在透明的呈现表面上；

–视觉系统；以及

–系统处理器，用于处理从视觉系统接收到的信息并且用于确定呈现表面上的哪些元件被正确地定向，

其特征在于，视觉系统包括图像传感器扫描仪系统，其包括位于呈现表面下面的至少一个图像传感器并包括位于呈现表面下面的至少一个可移动光源。