[实用新型]工件自动化分拣设备

说明书

本实用新型提供了一种工件自动化分拣设备，包括：3D视觉探测系统，被配置成预先选取待分拣工件的3D视觉特征、以及在执行分拣操作时识别待分拣工件的3D视觉特征，3D视觉特征至少包括待分拣工件的姿势、轮廓和/或位置；机械臂系统，与3D视觉探测系统通信连接，包括工件抓取治具，并且被配置成：基于3D视觉探测系统所识别的待分拣工件的3D视觉特征，调整工件抓取治具的取件姿态、以及执行工件抓取治具对待分拣工件的取放动作；和控制系统，通信连接至3D视觉探测系统和机械臂系统。

技术领域

本实用新型涉及工件生产线领域，尤其涉及一种改进的工件自动化分拣设备。

背景技术

汽车工业生产线中，为了实现工业生产自动化，通常会采用机械臂实现例如锻造部件、铸造部件、冲压钣金件、树脂成型部件、螺栓、压铸部件等工件的自动化分拣。

现有技术中，有些生产线中会采用2D视觉探测单元用于识别工件的平面位置，以配合机械臂对工件的自动化分拣操作；还有一些生产线中会采用2.5D视觉探测单元用于识别工件的具有高度信息的平面位置，以配合机械臂对工件的自动化分拣操作。

然而，实践中，有些待分拣的工件通常是堆叠在一起放置的或者是易滚动的，而且这些工件的摆放姿态、轮廓和位置各不相同，如果仅凭2D视觉探测单元所获取的工件平面视觉特征或者2.5D视觉探测单元所获取的工件的具有有限高度信息的平面视觉特征，通常不能顺利地完成机械臂对工件的自动化分拣操作，更有甚者，会造成机械臂对待分拣的工件的毁坏。

因此，业界亟需一种能够解决上述技术问题的改进的工件自动化分拣设备。

实用新型内容

本实用新型旨在克服或者减轻上述现有使技术中存在的至少一个或多个技术问题。

因此，本实用新型的至少一个目的在于提供一种工件自动化分拣设备，其能够有效完成对工件(尤其是异形工件或堆叠在一起的工件)的自动化分拣操作。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种工件自动化分拣设备，包括：

3D视觉探测系统，被配置成：预先选取待分拣工件的3D视觉特征、和/或在执行分拣操作时识别待分拣工件的3D视觉特征，3D视觉特征至少包括待分拣工件的姿势、轮廓和/或位置；

机械臂系统，与3D视觉探测系统通信连接并且包括工件抓取治具，机械臂系统被配置成：基于3D视觉探测系统所识别的待分拣工件的3D视觉特征，调整工件抓取治具的取件姿态、以及执行工件抓取治具对待分拣工件的取放动作；和

控制系统，通信连接至3D视觉探测系统和机械臂系统，并且被配置成分别控制3D视觉探测系统和机械臂系统的操作。

在一些实施例中，3D视觉探测系统至少包括：激光发生单元和一对摄像单元，该激光发生单元被配置成向待分拣工件发射激光束以执行激光扫描；而该对摄像单元被配置成配合激光发生单元的激光扫描获取待分拣工件的3D点云数据。

在一些实施例中，工件自动化分拣设备还包括3D点云数据存储模块，该3D点云数据存储模块被配置成存储一对摄像单元所获取的待分拣工件的3D点云数据；其中，3D视觉探测系统基于3D点云数据存储模块所存储的待分拣工件的3D点云数据选取待分拣工件的3D视觉特征。

在一些实施例中，3D视觉探测系统进一步被配置成预先选取基准工件的3D视觉特征；而机械臂系统进一步被配置成：基于3D视觉探测系统所预先选取的基准工件的3D视觉特征，标定工件抓取治具的取件姿态。

在一些实施例中，机械臂系统还进一步被配置成：在将基准工件的3D视觉特征与待分拣工件的3D视觉特征进行比对之后，基于待分拣工件的3D视觉特征来调整工件抓取治具的取件姿态。

在一些实施例中，激光发生单元和一对摄像单元采用三角测量法方式布置。