码垛系统及外观检查设备

申请号 CN202280014022.6 申请日 2022-02-08 公开(公告)号 CN116802133A 公开(公告)日 2023-09-22
申请人 株式会社技特科拓; 发明人 菊池渡; 村山彻;
摘要 第一 机器人 (104)与带式 输送机 (101)被相关联地布置,并且执行拾取由所述带式输送机(101)输送的诸如坯料之类的产品并且将其堆叠在中继台(102)上的第一转移操作。第二机器人(108)执行将被堆叠在中继台(102)上的多个坯料的装载体转移到托盘台(103)的第二转移操作。
权利要求

1.一种码垛系统,包括:
带式输送机,所述带式输送机被配置成将板状坯料从第一区域输送到第二区域;
中继台,所述中继台被布置在所述第二区域内、在所述带式输送机旁边;
托盘台,在所述中继台被夹在所述托盘台与所述带式输送机的布置区域之间的状态下所述托盘台被布置在所述第二区域中;
第一机器人,所述第一机器人与所述带式输送机相关联地布置,并且被配置成执行拾取由所述带式输送机输送的所述坯料以及将所述坯料堆叠在所述中继台上的第一转移操作;
相机,所述相机被配置成捕获由所述带式输送机输送的所述坯料;
图像处理设备,所述图像处理设备被配置成针对由所述相机捕获的图像执行图像测量;
第一控制器,所述第一控制器被配置成基于所述图像处理设备的图像测量结果来指示所述第一机器人执行所述第一转移操作;
第二机器人,所述第二机器人被配置成执行将被堆叠在所述中继台上的多个坯料的装载体转移到所述托盘台的第二转移操作;
测量设备,所述测量设备被配置成测量被堆叠在所述中继台上的所述多个坯料的装载量;以及
第二控制器,所述第二控制器被配置成在由所述测量设备测量的所述装载量达到设定值的情况下指示所述第二机器人执行所述第二转移操作。
2.根据权利要求1所述的码垛系统,其中,
所述装载量是被堆叠在所述中继台上的所装载的多个坯料的数目。
3.根据权利要求1或2所述的码垛系统,其中,
所述第二机器人包括由三个卡爪构件形成的机械手,所述三个卡爪构件被配置成从多个侧表面抓握所述装载体,并且每个卡爪构件在远端处包括形成为L形的卡爪部分。
4.根据权利要求3所述的码垛系统,其中,
在由所述机械手从所述多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人通过由所述机械手从所述多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的抓握操作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的码垛系统,还包括:
第三机器人,所述第三机器人被设置在所述中继台上;和
第三控制器,所述第三控制器被配置成在新坯料被堆叠在已经堆叠在所述中继台上的所述装载体上的情况下指示所述第三机器人执行校正所述装载体中的重叠的扰动的所述校正操作,
其中,所述第三机器人包括多个压板,所述多个压板被配置成在用于从所述装载体的所述多个侧表面夹持被堆叠在所述中继台上的所述多个坯料的所述装载体的多个方向上移动,并且所述第三机器人在用于从所述多个侧表面夹持所述装载体的多个方向上移动所述多个压板,由此执行所述校正操作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的码垛系统,还包括:
外观检查设备,所述外观检查设备被配置成检查由所述带式输送机在所述第一区域与所述第二区域之间输送的所述坯料的外观。
7.根据权利要求6所述的码垛系统,其中,
所述外观检查设备执行对通过捕获由所述带式输送机输送的所述坯料而采集的外观图像的图像识别,由此执行对所述坯料的所述外观的检查。
8.根据权利要求7所述的码垛系统,其中,
所述外观检查设备基于所述外观图像与参考图像之间的图案识别的匹配程度来执行对所述坯料的所述外观的所述检查。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的码垛系统,其中,
所述第一机器人包括抽吸头,所述抽吸头被配置成通过抽吸来拾取所述坯料。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的码垛系统,其中,
所述第一机器人包括多个第一机器人,以及
所述第一控制器指示所述多个第一机器人中的每个第一机器人执行所述第一转移操作。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的码垛系统,其中,
所述中继台包括多个中继台,
所述托盘台包括与所设置的多个中继台对应的多个托盘台,
与所设置的多个中继台中的每个中继台对应地设置所述第二机器人,以及所述第二控制器指示所述多个第二机器人中的每个第二机器人执行所述第二转移操作。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的码垛系统,还包括:
反转设备,所述反转设备被配置成在所述相机的布置位置之前反转由所述带式输送机输送的所述坯料。
13.一种码垛系统,包括:
输送设备,所述输送设备被配置成将产品从第一区域输送到第二区域;
中继台,所述中继台被布置在所述第二区域中、在所述输送设备旁边;
容器,在所述中继台被夹在所述容器与所述输送设备的布置区域之间的状态下所述容器被布置在所述第二区域中;
第一机器人,所述第一机器人与所述输送设备相关联地布置,并且被配置成执行拾取正在由所述输送设备输送的所述产品以及将所述产品堆叠在所述中继台上的第一转移操作;
相机,所述相机被配置成捕获正在由所述输送设备输送的所述产品;
图像处理设备,所述图像处理设备被配置成针对由所述相机捕获的图像执行图像测量;
第一控制器,所述第一控制器被配置成基于所述图像处理设备的图像测量结果来指示所述第一机器人执行所述第一转移操作;以及
第二机器人,所述第二机器人被配置成执行将被堆叠在所述中继台上的多个产品的装载体转移到所述容器的第二转移操作。
14.根据权利要求13所述的码垛系统,还包括:
测量设备,所述测量设备被配置成测量被堆叠在所述中继台上的所述多个产品的装载量;和
第二控制器,所述第二控制器被配置成在由所述测量设备测量的所述装载量达到设定值的情况下指示所述第二机器人执行所述第二转移操作。
15.根据权利要求14所述的码垛系统,其中,
所述装载量是被堆叠在所述中继台上的所装载的产品的数目。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的码垛系统,其中,
所述第二机器人包括由三个卡爪构件形成的机械手,所述三个卡爪构件被配置成从多个侧表面抓握所述装载体,并且每个卡爪构件在远端处包括形成为L形的卡爪部分。
17.根据权利要求16所述的码垛系统,其中,
在由所述机械手从所述多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人通过由所述机械手从所述多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的抓握操作。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的码垛系统,还包括:
第三机器人,所述第三机器人被设置在所述中继台上;和
第三控制器,所述第三控制器被配置成在新产品被堆叠在已经堆叠在所述中继台上的所述装载体上的情况下指示所述第三机器人执行校正所述装载体中的重叠的扰动的所述校正操作,
其中,所述第三机器人包括多个压板,所述多个压板被配置成在用于从所述装载体的所述多个侧表面夹持被堆叠在所述中继台上的所述多个产品的所述装载体的多个方向上移动,并且所述第三机器人在用于从所述多个侧表面夹持所述装载体的多个方向上移动所述多个压板,由此执行所述校正操作。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的码垛系统,还包括:
外观检查设备,所述外观检查设备被配置成检查正在由所述输送设备在所述第一区域与所述第二区域之间输送的所述产品的外观。
20.根据权利要求19所述的码垛系统,其中,
所述外观检查设备执行通过捕获正在由所述输送设备输送的所述产品而采集的外观图像的图像识别,由此执行所述产品的所述外观的检查。
21.根据权利要求20所述的码垛系统,其中,
所述外观检查设备基于所述外观图像与参考图像之间的图案识别的匹配程度来执行对所述产品的所述外观的所述检查。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的码垛系统,其中,
所述第一机器人包括抽吸头,所述抽吸头被配置成通过抽吸来拾取所述产品。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的码垛系统,其中,
所述第一机器人包括多个第一机器人,以及
所述第一控制器指示所述多个第一机器人中的每个第一机器人执行所述第一转移操作。
24.根据权利要求13至23中任一项所述的码垛系统,其中,
所述中继台包括多个中继台,
所述容器包括与所设置的多个中继台对应的多个容器,并且
与所设置的多个中继台中的每个中继台对应地设置所述第二机器人。
25.根据权利要求13至24中任一项所述的码垛系统,其中,
所述输送设备是输送机。
26.根据权利要求25所述的码垛系统,其中,
所述输送设备是链式输送机、辊式输送机、螺旋输送机和空气浮动式输送机中的至少一种。
27.根据权利要求13至26中任一项所述的码垛系统,其中
所述产品是传动部件、餐具、食品盘和板状坯料中的至少一种。
28.一种外观检查设备,所述外观检查设备被配置成执行对通过捕获板状坯料而采集的外观图像的图像识别,由此执行对所述坯料的外观的检查,所述外观检查设备包括:
第一带式输送机,所述第一带式输送机被配置成输送所述坯料;
第二带式输送机,所述第二带式输送机被布置成从所述第一带式输送机继续,同时在所述第一带式输送机与第二带式输送机之间插入间隙,并且被配置成输送由所述第一带式输送机输送的所述坯料;
第一相机,所述第一相机被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的上侧,并被配置成捕获由所述第一带式输送机和所述第二带式输送机输送的所述坯料的正面,由此采集所述坯料的所述正面的外观图像;
第一照射件,所述第一照射件被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的所述上侧,并且用于通过所述第一相机捕获所述坯料的所述正面;
第二相机,所述第二相机被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的所述下侧,并且被配置成从所述间隙捕获由所述第一带式输送机和所述第二带式输送机输送的所述坯料的反面,由此采集所述坯料的所述反面的外观图像;以及
第二照射件,所述第二照射件被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的下侧,并且用于通过所述第二相机捕获所述坯料的所述反面,
其中,所述第一相机的图像捕获点被布置在沿输送方向从所述间隙上方偏离的点处。
29.根据权利要求28所述的外观检查设备,其中,
所述第一照射件利用照射光从所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的上方照射所述坯料的正面,并且
所述第二照射件利用照射光从所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的下方经由所述间隙照射所述坯料的反面。
30.根据权利要求28或29所述的外观检查设备,还包括:
检查单元,所述检查单元被配置成基于由所述第一相机捕获的第一外观图像和由所述第二相机捕获的第二外观图像来检测所述坯料的缺陷
31.根据权利要求30所述的外观检查设备,其中,
所述检查单元基于由所述第一相机捕获的所述第一外观图像与第一参考图像之间的图案识别的匹配程度来检测所述坯料的所述正面上的缺陷,并且基于由所述第二相机捕获的所述第二外观图像与第二参考图像之间的图案识别的匹配程度来检测所述坯料的所述反面上的缺陷。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的外观检查设备,其中,
所述第二相机由线性图像传感器形成。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的外观检查设备,其中,
所述第一相机由线性图像传感器形成。
34.一种码垛系统,包括:
带式输送机,所述带式输送机被配置成将板状坯料从第一区域输送到第二区域;
中继台,所述中继台被布置在所述第二区域内、在所述带式输送机旁边;
托盘台,在所述中继台被夹在所述托盘台与所述带式输送机的布置区域之间的状态下所述托盘台被布置在所述第二区域中;
第一机器人,所述第一机器人与所述带式输送机相关联地布置,并且被配置成执行拾取由所述带式输送机输送的所述坯料以及将所述坯料堆叠在所述中继台上的第一转移操作;
相机,所述相机被配置成捕获由所述带式输送机输送的所述坯料;
图像处理设备,所述图像处理设备被配置成针对由所述相机捕获的图像执行图像测量;
第一控制器,所述第一控制器被配置成基于所述图像处理设备的图像测量结果来指示所述第一机器人执行所述第一转移操作;
第二机器人,所述第二机器人被配置成执行将被堆叠在所述中继台上的多个坯料的装载体转移到所述托盘台的第二转移操作;
测量设备,所述测量设备被配置成测量被堆叠在所述中继台上的所述多个坯料的装载量;
第二控制器,所述第二控制器被配置成在由所述测量设备测量的所述装载量达到设定值的情况下指示所述第二机器人执行所述第二转移操作;以及
根据权利要求28至33中任一项所述的外观检查设备,所述外观检查设备被配置成检查由所述带式输送机在所述第一区域与所述第二区域之间输送的所述坯料的外观。

说明书全文

码垛系统及外观检查设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将由制成的坯料装载在托盘上的码垛系统、和一种检查坯料等的外观检查设备。

背景技术

[0002] 例如,在传动部件的制造中,通过冲压轧制的钢板来生产盘形坯料,并且对所生产的坯料进行压制成形,由此生产部件(产品)。在这种类型的制造步骤中,所生产的产品被装载在诸如托盘之类的容器上,并且具有所装载的产品的托盘被转移到下一步骤的制造部
[0003] 在上文描述的对产品的装载(托盘化)中,通常,将被压制成形并且被卸载的产品以手动方式被装载到托盘上。另外,在装载时进行外观检查等。由于受冲压的产品以大约1.3秒/件的生产速度生产,因此一个人的人工处理速度有限,从而导致许多问题,诸如需要大量人。为此,机械化托盘化即机械化码垛已被考察。
[0004] 在这种机械化中,在由诸如带式输送机之类的输送设备输送所生产的产品的步骤中,使用相机来捕获外观,并且处理所捕获的图像,由此执行外观检查。据认为,在此之后,由带式输送机所输送的产品由机械臂拾取并且被装载在托盘上。例如,由所示带式输送机所输送的产品可以由使用公知的视觉追踪的输送机追踪来拾取(参见专利文献1)。
[0005] 相关领域文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利特开2019‑141935号

发明内容

[0008] 待由本发明解决的问题
[0009] 然而,同样在上文描述的机械化技术中,由于由机器人将产品一个接一个地装载到容器上,则在一些情况下装载速度不能跟上产品生产等的处理速度。据认为,为了使机器人的装载速度跟上产品的处理速度,增加了机器人的数目。然而,带式输送机的宽度是有限的,并且能够被操纵的机器人的数目也是有限的。
[0010] 如上文描述的,在常规技术中,装载速度跟不上对于产品的处理速度。
[0011] 为了解决上文描述的问题而已作出本发明,并且本发明的目的是根据对于产品的处理速度来容易地装载产品。
[0012] 解决问题的方式
[0013] 根据本发明,提供一种码垛系统,包括:带式输送机,所述带式输送机被配置成将板状坯料从第一区域输送到第二区域;中继台,所述中继台被布置在所述第二区域内、在所述带式输送机旁边;托盘台,在所述中继台被夹在所述托盘台与所述带式输送机的布置区域之间的状态下所述托盘台被布置在所述第二区域中;第一机器人,所述第一机器人与所述带式输送机相关联地布置,并且被配置成执行拾取由所述带式输送机输送的所述坯料以及将所述坯料堆叠在所述中继台上的第一转移操作;相机,所述相机被配置成捕获由所述带式输送机输送的所述坯料;图像处理设备,所述图像处理设备被配置成针对由所述相机捕获的图像执行图像测量;第一控制器,所述第一控制器被配置成基于所述图像处理设备的图像测量结果来指示所述第一机器人执行所述第一转移操作;第二机器人,所述第二机器人被配置成执行将被堆叠在所述中继台上的多个坯料的装载体转移到所述托盘台的第二转移操作;测量设备,所述测量设备被配置成测量被堆叠在所述中继台上的所述多个坯料的装载量;以及第二控制器,所述第二控制器被配置成在由所述测量设备测量的所述装载量达到设定值的情况下指示所述第二机器人执行所述第二转移操作。
[0014] 根据本发明,也提供一种码垛系统,包括:输送设备,所述输送设备被配置成将产品从第一区域输送到第二区域;中继台,所述中继台被布置在所述第二区域中、在所述输送设备旁边;容器,在所述中继台被夹在所述容器与所述输送设备的布置区域之间的状态下所述容器被布置在所述第二区域中;第一机器人,所述第一机器人与所述输送设备相关联地布置,并且被配置成执行拾取正在由所述输送设备输送的所述产品以及将所述产品堆叠在所述中继台上的第一转移操作;相机,所述相机被配置成捕获正在由所述输送设备输送的所述产品;图像处理设备,所述图像处理设备被配置成针对由所述相机捕获的图像执行图像测量;第一控制器,所述第一控制器被配置成基于所述图像处理设备的图像测量结果来指示所述第一机器人执行所述第一转移操作;以及第二机器人,所述第二机器人被配置成执行将被堆叠在所述中继台上的多个产品的装载体转移到所述容器的第二转移操作。
[0015] 而且,根据本发明,提供了一种外观检查设备,所述外观检查设备被配置成执行对通过捕获由板状坯料而采集的外观图像的图像识别,由此执行对所述坯料的外观的检查,所述外观检查设备包括:第一带式输送机,所述第一带式输送机被配置成输送所述坯料;第二带式输送机,所述第二带式输送机被布置成从所述第一带式输送机继续,同时在所述第一带式输送机与第二带式输送机之间插入间隙,并且被配置成输送由所述第一带式输送机输送的所述坯料;第一相机,所述第一相机被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的上侧,并被配置成捕获由所述第一带式输送机和所述第二带式输送机输送的所述坯料的正面,由此采集所述坯料的所述正面的外观图像;第一照射件,所述第一照射件被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的所述上侧,并且用于通过所述第一相机捕获所述坯料的所述正面;第二相机,所述第二相机被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的下侧,并且被配置成从所述间隙捕获由所述第一带式输送机和所述第二带式输送机输送的所述坯料的反面,由此采集所述坯料的所述反面的外观图像;以及第二照射件,所述第二照射件被布置在所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的所述下侧,并且用于通过所述第二相机捕获所述坯料的所述反面,其中,所述第一相机的图像捕获点被布置在沿输送方向从所述间隙上方偏离的点处。
[0016] 此外,根据本发明的码垛系统可以包括外观检查设备,所述外观检查设备被配置成检查由所述带式输送机在所述第一区域与所述第二区域之间输送的所述坯料的外观。
[0017] 本发明的效果
[0018] 如文所描述的,根据本发明,可以用与坯料的生产速度相对应的方式在托盘上装载坯料。附图说明
[0019] 图1是示出根据本发明的第一实施例的码垛系统的配置的视图;
[0020] 图2是示出被设置在根据本发明的第一实施例的码垛系统的第一机器人104上的抽吸头141的配置的透视图;
[0021] 图3是示出第二机器人108的配置的详细示例的透视图:
[0022] 图4是示出第三机器人111的配置的示例的平面图:
[0023] 图5是示出根据本发明的第二实施例的码垛系统的配置的视图;
[0024] 图6A是示出传动部件的示例的照片;
[0025] 图6B是示出传动部件的示例的照片;
[0026] 图7是示出被设置在根据本发明的第二实施例的码垛系统的第一机器人204上的抽吸头241的配置的透视图;
[0027] 图8是示出第二机器人208的配置的详细示例的透视图:
[0028] 图9是示出第三机器人211的配置的示例的平面图:
[0029] 图10A是示出第二机器人208的配置的另一示例的平面图:
[0030] 图10B是示出第二机器人208的配置的另一示例的侧视图:
[0031] 图11是示出根据本发明的第三实施例的外观检查设备的配置的视图;以及[0032] 图12是示出根据本发明的第三实施例的外观检查设备的硬件配置的视图。

具体实施方式

[0033] 现在将描述本发明。
[0034] [第一实施例]
[0035] 将首先参考图1描述根据本发明的第一实施例的码垛系统。码垛系统包括带式输送机101、中继台102、托盘台103、第一机器人104、相机105、图像处理设备106、第一控制器107、以及第二机器人108。
[0036] 所述带式输送机101将板状坯料从第一区域151输送到第二区域152。例如,在第一区域151中布置有压力机131,并且由压力机131冲压并且卸载的坯料被排出到所述带式输送机101的所述第一区域151。所述坯料例如具有约2.3mm至6mm的板厚、以及圆形或多边形的外部形状。也存在一种在平面视图中具备环形形状、且带有在中心处的孔的的坯料。
[0037] 所述中继台102被布置在所述带式输送机101的所述第二区域152中的一侧上。在所述中继台102被夹在所述托盘台103与所述带式输送机101的布置区域之间的状态下,所述托盘台103被布置在所述第二区域152中。
[0038] 所述第一机器人104与所述带式输送机101被相关联地布置,并且执行拾取由所述带式输送机101所输送的坯料并且将所述坯料堆叠在所述中继台102上的第一转移操作。所述第一机器人104例如是并联杆式机器人。此外,如图2中示出的,所述第一机器人104包括例如通过抽吸来拾取坯料的真空抽吸型抽吸头141。所述抽吸头141包括多个抽吸垫142。
[0039] 相机105捕获由所述带式输送机101所输送的坯料。所述图像处理设备106对由所述相机105所捕获的图像执行图像测量。基于所述图像处理设备106的图像测量结果,所述第一控制器107指示所述第一机器人104执行所述第一转移操作。
[0040] 另外,作为图像规划,对于具有多边形外部形状的坯料,所述图像处理设备106可以在平面内旋转由所述第一机器人104所拾取的坯料,使得在堆叠多个坯料的状态下,侧面部分上的多个侧边的位置匹配(重叠)。例如,基于由所述相机105所捕获的图像,旋转所述坯料,使得所识别的外部形状的每条侧边的位置被设置为呈设置状态。通过基于所述图像规划的结果而操作的所述第一机器人104的第一转移操作,在被堆叠在所述中继台102上的多个多边形坯料的装载体中,所述坯料的多个侧边的位置基本匹配。注意,对于圆形坯料,上文描述的操作是不必要的。
[0041] 如果相机105由包括1,280×1,024个像素的区域图像传感器形成,则可以由所述图像处理设备106识别所述坯料的外部形状。所述区域图像传感器的像素的数目越大,则对所述坯料的外部形状的识别精度越高,并且对所述外部形状的识别精度也越高。
[0042] 所述第二机器人108执行将被堆叠在所述中继台102上的多个坯料的装载体转移到所述托盘台103的第二转移操作。例如,如图3中示出的,所述第二机器人108是平铰接的机械臂,并且包括位于臂远端部分处的提升机构108a。所述第二机器人108的臂远端部分的可移动范围在旋转方向上是约1,200mm,以及在膨胀/收缩方向上是约2,400mm。
[0043] 另外,所述提升机构108a包括由三个卡爪构件108c形成的机械手108b,所述三个卡爪构件被配置成从多个侧面抓握所述装载体。每个卡爪构件108c在远端处包括被形成为L形的卡爪部分108d。所述卡爪构件108c从所述机械手108b向下延伸。所述卡爪部分108d在与所述卡爪构件108c的延伸方向大致垂直的方向上朝向所述机械手108b的中心延伸。所述机械手108b通过卡爪构件108c从多个侧表面夹持所述装载体,并且使卡爪部分108d钩住所述装载体的最下表面的端部部分上,由此抓握并且转移所述装载体。卡爪部分108d的长度例如为2mm。此外,所述机械手108b可以抓握/转移具有1100mm至3440mm的外径的坯料的装载体。
[0044] 这里,在由所述机械手从侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人108通过由所述机械手108b的三个卡爪构件108c从多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正对于在所述装载体中的重叠的扰动所进行的校正操作,并且然后开始对所述装载体的抓握操作。
[0045] 测量设备109测量被堆叠在所述中继台102上的多个坯料的装载量。如果由所述测量设备109测量的装载量达到设定值,则第二控制器110指示所述第二机器人108执行所述第二转移操作。例如,装载量可以是被堆叠在所述中继台102上的所装载的多个坯料的数目。此外,装载量可以是被堆叠在中继台102上的所述多个坯料的重量(总重量)。例如,如果由所述测量设备109计数的所装载的坯料的数目达到设定值11至13,则所述第二控制器110指示所述第二机器人108执行所述第二转移操作。对于这些数目的坯料,可以充分地由所述第二机器人108执行所述第二转移操作。
[0046] 所述码垛系统也包括被设置在所述中继台102上的第三机器人111、和第三控制器112。如果新坯料被堆叠在已经堆叠于所述中继台102上的装载体上,则所述第三控制器112指示所述第三机器人111执行校正所述装载体中的重叠的扰动的校正操作。所述第三控制器112基于例如由所述测量设备109计数的所装载的坯料的数目来抓握新坯料的堆叠。
[0047] 例如,如图4中示出的,所述第三机器人111包括多个压板111a和111b,所述多个压板在用于从装载体114的多个侧表面夹持被堆叠在中继台102上的多个坯料的装载体114的方向上移动。多个压板111a和111b由致动器111c和111d在用于从所述多个侧表面夹持所述装载体114的方向上移动,由此执行上文描述的校正操作。所述致动器111c和111d在水平方向上具有大约40kg的最大可携带质量的能力。
[0048] 此外,如上文描述的,如果在所述中继台102上所堆叠的多个多边形坯料的装载体中坯料的各侧边的位置基本上匹配,则通过所述第三机器人111的上文描述的校正操作,即使在多边形坯料的情况下,也可以消除所述装载体中的重叠的扰动,以获得所述坯料的对应边侧的位置匹配的状态。在此状态下,不会出现在上文描述的第二机器人108的第二转移操作中坯料掉落的问题。
[0049] 此外,所述码垛系统包括外观检查设备113,所述外观检查设备检查由带式输送机101在第一区域151与第二区域152之间输送的坯料的外观。所述外观检查设备113执行通过捕获由带式输送机101所输送的坯料而获得的外观图像的图像识别,由此执行对坯料的外观的检查。
[0050] 例如,所述外观检查设备113包括线性图像传感器、和通过处理由线性图像传感器所捕获的图像来确定外观的确定设备。例如,由所述线性图像传感器捕获所输送的坯料的外观,并且通过使用机器学习(深度机器学习)针对由图像捕获所获得的外观图像来执行图案识别,由确定设备来确定外观,由此执行对坯料的外观的检查。上文描述的线性图像传感器可以通过例如将像素数设置为6,000或更多来提高针对细微缺陷等的检测灵敏度。
[0051] 在上文描述的码垛系统中,首先,如果由压机131冲压并且卸载的坯料被排出到带式输送机101的第一区域151,则坯料由带式输送机101在所述第二区域152的方向上运输。在此过程中,所述外观检查设备113检查所述坯料的外观。从带式输送机101移除在此检查中被确定为故障即失效的坯料。
[0052] 接下来,由所述带式输送机101运输的坯料被相机105捕获。由所述相机105捕获的输送中的坯料的图像(运动图像)通过图像处理设备106进行图像测量。基于由所述图像处理设备106得到的图像测量结果,所述第一控制器107掌握所输送的坯料的位置,并且指示所述第一机器人104执行所述目标坯料的第一转移操作。响应于所述指令,所述第一机器人104拾取由所述带式输送机101输送的坯料并且将所述坯料堆叠在所述中继台102上。
[0053] 通过上文描述的过程,将所述坯料堆叠在所述中继台102上以形成装载体。所述测量设备109对被堆叠在所述中继台102上的所装载的坯料的数目进行计数。如果计数值(所装载的坯料的数目)达到设定值,则所述第二控制器110指示所述第二机器人108执行所述第二转移操作。响应于该指令,所述第二机器人108将被堆叠在所述中继台102上的所述多个坯料的装载体转移到所述托盘台103。所述第二机器人108将所述装载体装载到被放置在所述托盘台103上的托盘上。所述托盘例如是在平面视图中具有大约1,475mm×1,120mm的尺寸和大约520mm的高度(深度)的箱。可以基于所述第二机器人108的可移动范围来适当地设置所述托盘的大小。
[0054] 所述第二机器人108首先将臂远端部分移动到装载体上方,通过所述提升机构108a降低所述机械手108b,并且通过机械手108b抓握所述装载体。当所述机械手108b抓握所述装载体时,所述提升机构108a提升所述机械手108b。接下来,所述第二机器人108将所述臂远端部分移动到所述托盘台103上方的预定位置,由所述提升机构108降低所述机械手
108b,并且将所抓握的装载体放置在所述托盘台103上。之后,所述第二机器人108取消由所述机械手108b对于所述装载体的抓握操作,并且返回到初始状态。
[0055] 这里,由于在所述第一转移操作中,由所述带式输送机101顺序地输送的大量或一批量坯料被所述第一机器人104快速地转移到所述中继台102,则所述装载体中的重叠受到干扰/扰动。如果在这种状态下所述装载体被转移到所述托盘台103,则具有对重叠的扰动的所述装载体被装载到所述托盘台103上。所述装载体被输送到下一步骤并且被使用。在下一步骤中,从所述装载体中一个接一个地拾取坯料。在所述装载体具有对重叠的扰动的情况下,则拾取位置改变。例如,在这种状态下,出现诸如拾取失败之类的问题。
[0056] 因此,在转移到下一步骤之前,校正所述装载体中的重叠的扰动是重要的。在由机械手108b从多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人108通过由所述机械手108b的三个卡爪构件108c从多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的抓握操作。
[0057] 由于上文描述的机械手108b不能在夹持方向上施加大的力,因此可能无法完全地校正所述装载体中的重叠的扰动。因此,每当在已经被堆叠在所述中继台102上的装载体上堆叠新坯料时,则由所述第三机器人111校正所述装载体中的重叠的扰动。所述第三机器人111可以专门用于对所述装载体中的重叠的扰动进行上文描述的校正,并且不需要具有向上拾取所述装载体的功能。
[0058] 例如,所述第三机器人111由所述致动器111c和111d使多个压板111a和111b沿放置在它们之间的装载体114的方向移动,并且由压板111a和111b从多个侧面夹持所述装载体114,由此校正所述装载体114中的重叠的扰动。所述致动器111c和111d可以例如在被固定于所述中继台102上的同时被布置,并且可以由压板111a和111b以更强的力从多个侧面执行夹持所述装载体114的操作。因此,可以通过使用所述第三机器人111来执行由大偏差引起的重叠的扰动的校正。
[0059] 因而,如果由所述第三机器人111校正由大偏差所引起的所述装载体中的重叠的扰动,则所述装载体中的重叠的扰动可以完全被所述第二机器人108的所述机械手108b的所述抓握操作来校正。
[0060] 所述码垛系统可以被配置成包括多个第一机器人104。在这种情况下,所述第一控制器107指示多个第一机器人104中的每个第一机器人执行所述第一转移操作。此外,所述码垛系统可以包括多个中继台102。在这种情况下,与所设置的多个中继台102对应地设置多个托盘台103。另外,与所设置的多个中继台102中的每个中继台对应地设置所述第二机器人108,并且所述第二控制器110指示多个第二机器人108中的每个第二机器人来执行所述第二转移操作。注意,根据上文描述的第一实施例的码垛系统,由于中继台102被设置成能够较快地码垛,则可以在小空间内执行与坯料的生产速度相对应的码垛,而不增加第一机器人104的数目。
[0061] 另外,在码垛系统中,例如可以在所述相机105的布置位置之前设置一种反转设备,所述反转设备反转由所述带式输送机101输送的坯料。例如,所述反转设备可以被布置在外观检查设备113与相机105之间。例如,所述带式输送机101由位于压力机侧上的第一带式输送机、和位于布置有相机105等的那一侧上的第二带式输送机形成,并且所述反转设备被设置在所述第一带式输送机与所述第二带式输送机之间。
[0062] 所述反转设备可以由旋转体形成,所述旋转体包括多个径向设置的径向储存部分,并且被配置成一个接一个地接收从所述第一带式输送机装载的毛坯、反转所述毛坯、并且将所述毛坯布置在所述第二带式输送机上。如果一个毛坯从所述第一带式输送机的传输端供应到所述旋转体的预定径向储存部分,则所述旋转体根据传感器的毛坯检测信号在预定方向上间歇地旋转一段(一件或一片)。当所述径向储存部分从毛坯接收位置旋转约180°时,由所述径向储存部分输送的毛坯被布置在所述第二带式输送机上。
[0063] 例如,由所述压力机131冲压并且被卸载的坯料的切割表面有时不是竖直的,而是相对于坯料的平面为倾斜的。如果在冲压方向上倾斜的状态下执行下一步骤,则可能出现缺陷。因此,在下一步骤中,确认所述坯料的切割表面的状态,并且根据需要反转所述坯料,导致工作中的装载即负载。然而,如果由上文描述的反转设备来反转所述坯料以形成所述装载体,则可以实施在工作中负载的减少或下一步骤中的问题的解决。
[0064] 如上文所描述的,根据第一实施例,由于设置了所述中继台,并且由所述第一机器人堆叠在所述中继台上的多个坯料的装载体被所述第二机器人转移到所述托盘台,则可以与所述坯料的生产速度对应地将坯料堆叠在所述托盘上。
[0065] 根据第一实施例,如上文所描述的,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则在所述第一机器人中,通过允许在通过堆叠所述坯料而形成的所述装载体中发生对于重叠的干扰/扰动,可以执行控制,其中可以较快地拾取正在由所述带式输送机输送的坯料。在所述第一机器人中,由于所述坯料的移动范围有限,则可能无法在较宽的托盘台上储存较多的装载体。然而,根据本发明,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则所述坯料(装载体)可以被移动到仅由所述第一机器人不能达到的范围,并且因此,可以在较宽的托盘台上储存较多的装载体。
[0066] [第二实施例]
[0067] 将再次参考图5描述根据本发明的第二实施例的码垛系统。所述码垛系统包括输送设备201、中继台202、容器203、第一机器人204、相机205、图像处理设备206、第一控制器207、以及第二机器人208。
[0068] 所述输送设备201将包括传动部件、餐具和食品盘的产品从第一区域251输送到第二区域252。所述输送设备201例如可以是诸如链式输送机、辊式输送机、螺旋输送机、或空气浮动式输送机之类的输送机。所述输送设备201可以是带式输送机。例如,处理产品的处理设备231被布置在所述第一区域251中,并且由所述处理设备231形成并且卸载的产品被排出到所述输送设备201的所述第一区域251。
[0069] 所述产品例如是通过对由钢制成的板形坯料进行压制成形而制造的传动部件(图6A和图6B)。所述传动部件是在汽车中所使用的部件。在这种情况下,所述处理设备231可以是压制成形机。此外,所述产品是由洗涤机洗涤并且干燥的传动部件。在这种情况下,所述处理设备231是洗涤机。替代地,所述产品是由餐具洗涤机洗涤并且干燥的餐具(盘子)。在这种情况下,所述处理设备231是餐具洗涤机。替代地,所述产品是由树脂制成的食品盘,所述食品盘由树脂成型机生产。在这种情况下,所述处理设备231是树脂成型机。此外,所述产品可以是通过使用压力机来冲压经轧制钢板而生产的盘形坯料。在这种情况下,所述处理设备231是压力机。
[0070] 中继台202被布置在所述第二区域252中的所述输送设备201的一侧上。在所述中继台202被夹在所述容器203与所述输送设备201的布置区域之间的状态下,所述容器203被布置在所述第二区域252中。所述容器203可以是例如托盘台。替代地,所述容器203可以是例如纸板箱。
[0071] 所述第一机器人204与输送设备201被相关联地布置,并且执行拾取正在由所述输送设备201输送的产品并且将所述产品堆叠在所述中继台202上的第一转移操作。所述第一机器人204例如是并联杆式机器人。此外,如图7中所示的,所述第一机器人204包括例如通过抽吸来拾取所述产品的真空抽吸型抽吸头241。所述抽吸头241包括多个抽吸垫242。
[0072] 所述相机205拍摄正在由所述输送设备201输送的所述产品。所述图像处理设备206针对由所述相机205捕获的图像执行图像测量。基于由所述图像处理设备206得到的图像测量结果,所述第一控制器207指示所述第一机器人204执行所述第一转移操作。
[0073] 另外,作为图像规划,对于具有多边形外部形状的产品,所述图像处理设备206可以在平面内旋转由所述第一机器人204所拾取的产品,使得在堆叠多个产品的状态下,侧面部分上的多个侧边的位置匹配(重叠)。例如,基于由所述相机205所捕获的图像,旋转所述产品,使得所识别的外部形状的每条侧边的位置被设置为呈设置状态。通过基于所述图像规划的结果而操作的所述第一机器人204的第一转移操作,在被堆叠在所述中继台202上的多个多边形产品的装载体中,所述产品的多个侧边的位置基本匹配。注意,对于在平面视图中具有圆形形状(圆柱形形状)的产品,上文描述的操作是不必要的。
[0074] 如果所述相机205由包括1,280×2,024个像素的区域图像传感器形成,则可以由所述图像处理设备206识别所述产品的外部形状。所述区域图像传感器的像素的数目越大,则所述产品的外部形状的识别精度越高,并且所述外部形状的识别精度也改善得越高。
[0075] 所述第二机器人208执行将被堆叠在所述中继台202上的所述多个产品的装载体转移到所述容器203的第二转移操作。所述第二机器人208可以是包括用于抓握所述装载体的机械臂的机器人。例如,如图8中示出的,所述第二机器人208是水平铰接的机械臂,并且包括位于臂远端部分处的提升机构208a。
[0076] 另外,所述提升机构208a包括由三个卡爪构件208c形成的机械手208b,所述三个卡爪构件被配置成从多个侧面抓握所述装载体。每个卡爪构件208c在远端处包括被形成为L形的卡爪部分208d。所述卡爪构件208c从所述机械手208b向下延伸。所述卡爪部分208d在与所述卡爪构件208c的延伸方向大致垂直的方向上朝向所述机械手208b的中心延伸。所述机械手208b通过卡爪构件208c从多个侧表面夹持所述装载体,并且使卡爪部分208d钩住所述装载体的最下表面的端部部分上,由此抓握并且转移所述装载体。可以基于待转移的所述产品的状态来适当地设计所述卡爪构件208c、所述卡爪部分208d等的材料和形状。例如,所述卡爪构件208c和所述卡爪部分208d可以由塑料或弹性体制成。这种配置可以防止所述产品被损坏。
[0077] 这里,在由所述机械手从多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人208通过由所述机械手208b的三个卡爪构件208c从多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的所述抓握操作。
[0078] 同样,所述码垛系统可以包括测量设备209和第二控制器210。所述测量设备209测量被堆叠在所述中继台202上的所述多个产品的装载量。如果由所述测量设备209所测量的装载量达到设定值,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。例如,所述装载量可以是被堆叠在所述中继台202上的所装载的多个产品的数目。此外,所述装载量可以是被堆叠在所述中继台202上的多个产品的重量(总重量)。
[0079] 例如,在所述产品是图6A中所示的传动部件的情况下,如果由所示测量设备209所计数的所装载的产品的数目达到设定值10至12,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。如果所述装载体由这些数目的传动部件形成,则可以充分地执行所述第二机器人208的所述第二转移操作。
[0080] 例如,在所述产品是图6B中所示的传动部件的情况下,如果由所示测量设备209所计数的所装载的产品的数目达到设定值3至5,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。如果所述装载体由这些数目的传动部件形成,则可以充分地执行所述第二机器人208的所述第二转移操作。
[0081] 在所述产品是餐具(盘子)的情况下,如果由所述测量设备209计数的所装载的产品的数目达到设定值10至15,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。如果所述装载体由这些数目的盘子形成,则可以充分地执行所述第二机器人208的所述第二转移操作。
[0082] 在所述产品是由树脂制成的食品盘的情况下,如果由所述测量设备209计数的所装载的产品的数目达到设定值30至35,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。如果所述装载体由这些数目的由树脂制成的食品盘形成,则可以充分地执行所述第二机器人208的所述第二转移操作。
[0083] 所述码垛系统也包括被设置在所述中继台202上的第三机器人211、和第三控制器212。如果新产品被堆叠在已经堆叠在所述中继台202上的所述装载体上,则所述第三控制器212指示所述第三机器人211执行校正在装载体中的重叠的扰动的校正操作。所述第三控制器212基于例如由所述测量设备209计数的所装载的产品的数目来掌握新产品的堆叠。
[0084] 例如,如图9中示出的,所述第三机器人211包括多个压板211a和211b,所述多个压板在用于从所述装载体214的所述多个侧表面夹持被堆叠在所述中继台202上的多个产品的装载体214的方向上移动。所述多个压板211a和211b由致动器211c和211d在用于从所述多个侧表面夹持所述装载体214的方向上移动,由此执行上文所描述的校正操作。所述致动器211c和211d在水平方向上具有大约40kg的最大可携带质量的能力。
[0085] 此外,如上文描述的,如果在所述中继台202上所堆叠的多个多边形产品的所述装载体中产品的各侧边的位置基本上匹配,则通过所述第三机器人211的上文描述的校正操作,即使在多边形产品的情况下,也可以消除在所述装载体中的重叠的扰动,以获得所述产品的相对应侧边的位置匹配的状态。在此状态下,不会出现在上文描述的所述第二机器人208的所述第二转移操作中产品掉落的问题。
[0086] 如图10A和图10B中所示的,包括保持部分218a和卡爪部分218b的机械手218可以被用作所述第二机器人208。例如,所述保持部分218a可以由两个板构件形成,这两个板构件在所述第二转移操作中平行于提升所述装载体的方向,并且在平面视图中以大约45°的度连接。使用所述机械手218,则由所述保持部分218a从两个方向夹持所述装载体的所述多个侧表面,并且由所述卡爪部分218b支撑所述装载体的底部部分,由此抓握所述装载体并且执行所述第二转移操作。
[0087] 此外,所述码垛系统包括外观检查设备213,所述外观检查设备检查正在由所述输送设备201在所述第一区域251与所述第二区域252之间输送的所述产品的外观。所述外观检查设备213执行通过捕获正在由所述输送设备201所输送的产品而采集到的外观图像的图像识别,由此执行对所述产品的外观的检查,诸如是否存在缺陷或污垢状态。
[0088] 例如,所述外观检查设备213包括线性图像传感器、和通过处理由所述线性图像传感器所捕获的图像来确定外观的确定设备。例如,由所述线性图像传感器捕获所输送的产品的外观,并且通过使用机器学习(深度机器学习)针对由所述图像捕获而获得的外观图像来执行图案识别,由所述确定设备确定所述外观,由此执行对于所述产品的所述外观的检查。上文描述的线性图像传感器可以通过例如将像素的数目设置为6,000或更多来改善对细微缺陷或污垢的检测灵敏度。
[0089] 在上文描述的码垛系统中,首先,如果由所述处理设备231冲压并且卸载的所述产品被排出到所述输送设备201的所述第一区域251,则由所述输送设备201在所述第二区域252的方向上运输所述产品。在此过程中,所述外观检查设备213检查所述产品的外观。从输送设备201移除在此检查中被确定为失败的产品。
[0090] 接下来,由所述输送设备201所运输的所述产品被所述相机205捕获。由所述相机205捕获的输送中的所述产品的图像(运动图像)经历由所述图像处理设备206进行的图像测量。基于所述图像处理设备206所得到的图像测量结果,所述第一控制器207掌握所输送的所述产品的位置,并且指示所述第一机器人204执行所述目标产品的所述第一转移操作。
响应于该指令,所述第一机器人204拾取正在由所述输送设备201输送的产品并且将所述产品堆叠在所述中继台202上。
[0091] 通过上文描述的过程,将所述产品堆叠在所述中继台202上以形成装载体。所述测量设备209对被堆叠在所述中继台202上的所装载的产品的数目进行计数。如果计数值(所装载的产品的数目)达到设定值,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。响应于该指令,所述第二机器人208将被堆叠在所述中继台202上的所述多个产品的装载体转移到所述容器203。所述第二机器人208将所述装载体装载到被放置在所述容器203上的容器上。所述容器例如是在平面视图中具有大约1,475mm×2,120mm的尺寸和大约520mm的高度(深度)的箱。可以基于所述第二机器人208的可移动范围来适当地设置所述容器的大小。
[0092] 所述第二机器人208首先将臂远端部分移动到装载体上方,通过所述提升机构208a降低所述机械手208b,并且通过机械手208b抓握所述装载体。当所述机械手208b抓握所述装载体时,所述提升机构208a提升所述机械手208b。接下来,所述第二机器人208将所述臂远端部分移动到所述容器203上方的预定位置,由所述提升机构208a降低所述机械手
208b,并且将所抓握的装载体放置在所述容器203上。之后,所述第二机器人208取消由所述机械手208b对于所述装载体的抓握操作,并且返回到初始状态。
[0093] 这里,由于在所述第一转移操作中,由所述输送设备201顺序地输送的大量或一批量产品被所述第一机器人204快速地转移到所述中继台202,则所述装载体中的重叠受到干扰/扰动。如果在这种状态下所述装载体被转移到所述容器203,则具有对重叠的扰动的所述装载体被装载到所述容器203上。所述装载体被输送到下一步骤并且被使用。在所述下一步骤中,从所述装载体中一个接一个地拾取所述产品。在所述装载体具有对重叠的扰动的情况下,拾取位置改变。例如,在这种状态下,出现诸如拾取失败之类的问题。
[0094] 因此,在转移到下一步骤之前,校正在所述装载体中的重叠的扰动是重要的。在由所述机械手208b从所述多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人208通过由机械手208b的三个卡爪构件208c从所述多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正在所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的所述抓握操作。
[0095] 由于上文描述的机械手208b不能在所述夹持方向上施加大的力,则可能无法完全校正在所述装载体中的重叠的扰动。因此,每当在已经被堆叠在所述中继台202上的所述装载体上堆叠新产品时,则由所述第三机器人211校正在所述装载体中的重叠的扰动。所述第三机器人211可以专门用于在对所述装载体中的重叠扰动的上文描述的校正,并且不需要具有向上拾取所述装载体的功能。
[0096] 例如,所述第三机器人211通过致动器211c和211d使多个压板211a和211b沿放置在它们之间的所述装载体214的方向移动,并且由压板211a和211b从所述多个侧面夹持所述装载体214,由此校正所述装载体214中的重叠的扰动。所述致动器211c和211d可以例如在被固定在所述中继台202上的同时被布置,并且可以通过压板211a和211b以更强的力从所述多个侧面执行夹持所述装载体214的操作。因此,可以通过使用所述第三机器人211来执行由大偏差所引起的重叠的扰动的校正。
[0097] 因此,如果由大偏差所述引起的在所述装载体中的对重叠的扰动被第三机器人211校正,则所述装载体中的重叠的扰动可以完全地被所述第二机器人208的所述机械手
208b的抓握操作来校正。
[0098] 所述码垛系统可以被配置成包括多个第一机器人204。在这种情况下,所述第一控制器207指示多个第一机器人204中的每个第一机器人执行所述第一转移操作。此外,所述码垛系统可以包括多个中继台202。在这种情况下,与所设置的多个中继台202对应地设置多个容器203。另外,与所设置的多个中继台202中的每个中继台对应地设置所述第二机器人208。在此配置中,所述第二控制器210指示多个第二机器人208中的每个第二机器人来执行所述第二转移操作。注意,根据上文描述的第二实施例的码垛系统,由于中继台202被设置成能够较快地码垛,则可以在小空间内执行与产品的处理速度(例如,生产速度)相对应的码垛,而不增加第一机器人204的数目。
[0099] 另外,在所述码垛系统中,例如可以在所述相机205的布置位置之前设置一种反转设备,所述反转设备反转正在由所述输送设备201输送的所述产品。例如,所述反转设备可以被布置在所述外观检查设备213与所述相机205之间。例如,所述输送设备201由位于处理设备侧上的第一输送设备、和位于布置有所述相机205等的那一侧上的第二输送设备形成,并且所述反转设备被设置在所述第一输送设备与所述第二输送设备之间。
[0100] 所述反转设备可以由旋转体形成,所述旋转体包括多个径向设置的径向储存部分,并且被配置成一个接一个地接收从所述第一输送设备装载的产品、反转所述产品、并且将所述产品布置在所述第二输送设备上。如果一个产品从所述第一输送设备的传输端供应到所述旋转体的预定径向储存部分,则所述旋转体根据传感器的产品检测信号在预定方向上间歇地旋转一段(一件或一片)。当所述径向储存部分从产品接收位置旋转约180°时,由所述径向储存部分输送的产品被布置在所述第二输送设备上。
[0101] 如上文所描述的,根据第二实施例,由于设置了中继台,并且由所述第一机器人堆叠在所述中继台上的多个产品的装载体被所述第二机器人转移到所述容器,则可以与产品的处理速度对应地将产品堆叠在所述容器上。
[0102] 根据第二实施例,如上文所描述的,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则在所述第一机器人中,通过允许在通过堆叠所述坯料而形成的所述装载体中发生对重叠的扰动,可以执行控制,其中可以较快地拾取正在由所述带式输送机输送的产品。在所述第一机器人中,由于所述产品的移动范围有限,则可能无法在较宽的容器上储存较多的装载体。然而,根据第二实施例,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则所述产品(装载体)可以被移动到仅由所述第一机器人不能到达的范围,并且因此,可以在较宽的容器上储存较多的装载体。
[0103] [第三实施例]
[0104] 接下来将参考图11描述根据本发明的第三实施例的外观检查设备。所述外观检查设备是对通过捕获板状坯料331而采集到的外观图像执行图像识别并且因而执行对所述坯料331的外观的检查的外观检查设备,并且包括第一带式输送机301、第二带式输送机302、第一相机303、第一照射件304、第二相机305和第二照射件306。
[0105] 所述第一带式输送机301输送所述坯料331。例如,所述第一带式输送机301输送由压力机(未示出)冲压并且被卸载的坯料。所述坯料331例如具有约2.3mm至6mm的板厚、和圆形或多边形的外部形状。在平面视图中也存在具有在中心处带有孔的环形形状的坯料331。
[0106] 所述第二带式输送机302被布置成从所述第一带式输送机301继续,二同时在它们之间插入间隙321,并且输送由所述第一带式输送机301所输送的所述坯料331。所述间隙321是在垂直于所述输送方向的方向上延伸的狭缝形部分。所述间隙321可以具有所述坯料
331的直径的大约1/4的尺寸。所述第二带式输送机302将所述坯料331输送到例如被布置了被配置成拾取所述坯料331并且将所述坯料堆叠在托盘上的机器人的区域。所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302被布置在例如直线上。
[0107] 所述第一相机303拍摄由所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302所输送的所述坯料331的所述正面,由此采集到所述坯料331的所述正面的所述外观图像。所述第一相机303被布置在所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的上侧上。所述第一相机303的所述图像捕获点被布置在沿所述输送方向从所述间隙321上方偏离的点处。例如,所述第一相机303被布置在沿所述输送方向偏离所述间隙321的位置的所述第一带式输送机301的上方,并且所述图像捕获点被设置为在所述第一相机303的正下方的区域。所述第一相机303也可以被布置在在沿所述输送方向偏离所述间隙321的位置的第二带式输送机302的上方。
[0108] 所述第一相机303可以由例如线性图像传感器形成。在所述线性图像传感器中,所述像素阵列方向是与所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的所述输送方向垂直的方向。所述线性图像传感器可以通过例如将像素的数目设置为4,000或更多来改善对于细微缺陷等的检测灵敏度。
[0109] 第一照射件304被布置在所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的上侧上。所述第一照射件304是一种用于由所述第一相机303捕获所述坯料331的所述正面的光源。所述第一照射件304利用第一照射光304a从所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的上方照射所述坯料331的所述正面。所述第一照射件304是针对所述第一相机303的图像捕获点的照射件,并且间隙321的区域没有被所述第一照射光304a照射。因此,由于所述第一照射光304a不干预由所述第二相机305进行的图像捕获,则所述第二相机305可以获得所述坯料331的所述反面的清晰图像。
[0110] 所述第二相机305从所述间隙321捕获由所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302所输送的所述坯料331的所述反面,由此采集到所述坯料331的所述反面的外观图像。所述第二相机305被布置在所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的下侧上。所述第二相机305被布置在所述间隙321的正下方。此外,所述第二相机305的图像捕获点是其正上方的区域。
[0111] 所述第二相机305可以由例如线性图像传感器形成。在所述线性图像传感器中,所述像素阵列方向是与所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的所述输送方向垂直的方向。所述线性图像传感器可以通过例如将像素的数目设置为4,000或更多来改善对于细微缺陷等的检测灵敏度。
[0112] 所述第二照射件306被布置在所述第一带式输送机301和第二带式输送机302的下侧上。所述第二照射件306是一种用于由所述第二相机305捕获所述坯料331的所述反面的光源。所述第二照射件306利用所述第二照射光306a从所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的下方经由所述间隙321来照射所述坯料331的所述反面。所述第二照射件306例如通过使半反射镜307反射所发射的第二照射光306a而使光路改变90°,并且从所述间隙321的下方经由所述间隙321来照射所述坯料331的所述反面。在这种情况下,所述第二相机305经由所述半反射镜307来捕获所述坯料331的所述反面。注意,用于所述第二相机
305的所述照射件可以具有与用于所述第一相机303的所述第一照射件304相同的配置。在这种情况下,所述半反射镜307是不必要的。
[0113] 因此,在所述第一带式输送机301和所述第二带式输送机302的上侧上的区域中,与所述间隙321的所述上侧上的区域偏离的区域没有被所述第二照射光306a照射。因此,由于所述第二照射光306a不干预由布置在沿所述输送方向从所述间隙321上方偏离的点处的所述第一相机303进行的图像捕获,则所述第一相机303可以获得所述坯料331的所述正面的清晰图像。
[0114] 注意,同样对于所述第一照射件304的所述第一照射光304a,可以通过使半反射镜反射所述光来将光路改变90°,并且对于所述第一相机303的所述图像捕获区域,可以利用所述第一照射光304a从正上方照射所述坯料331的所述正面,如上文所描述的。
[0115] 此外,所述外观检查设备包括基于由所述第一相机303所捕获的第一外观图像和由所述第二相机305所捕获的第二外观图像来检测所述坯料331的缺陷的检查单元308。所述检查单元308基于由所述第一相机303所拍摄的所述第一外观图像与第一参考图像之间的图案识别的匹配程度来检测所述坯料331的所述正面上的缺陷。此外,所述检查单元308基于由所述第二相机305所拍摄的所述第二外观图像与第二参考图像之间的图案识别的匹配程度来检测所述坯料331的所述反面上的缺陷。此外,所述检查单元308可以通过在所述第一外观图像和所述第二外观图像中的每个中使用机器学习(深度机器学习)执行图案识别并且因而确定所述外观(检测缺陷)来执行对于所述坯料331的外观的检查。
[0116] 如上文所描述的,根据第三实施例,所述第一相机303可以获得所述坯料331的所述正面的清晰的第一外观图像,并且所述第二相机305可以获得所述坯料331的所述反面的清晰的第二外观图像。因此,所述检查单元308可以执行例如正确的图案识别或机器学习,并且执行正确的缺陷检测。
[0117] 下面将描述使用根据本发明的第三实施例的所述外观检查设备的码垛系统。如参考图5所描述的,所述码垛系统包括输送设备201、中继台202、容器203、第一机器人204、相机205、图像处理设备206、第一控制器207、第二机器人208、测量设备209、以及第二控制器210。
[0118] 输送设备201例如是带式输送机,并且将作为来自第一区域251的产品的板状坯料输送到第二区域252。例如,处理产品的处理设备231被布置在所述第一区域251中,并且由所述处理设备231形成并且被卸载的产品被排出到所述输送设备201.1的所述第一区域251。
[0119] 所述产品是通过使用压力机来冲压经轧制钢板而生产的盘形坯料。例如,所述坯料例如具有约2.3mm至6mm的板厚、和圆形或多边形的外部形状。在平面视图中还存在具有在中心处带有孔的环形形状的坯料。在这种情况下,所述处理设备231是压力机。
[0120] 同样,所述产品可以是通过对由钢制成的板形坯料进行压制成形而制造的传动部件。在这种情况下,所述处理设备231可以是压制成形机。此外,所述产品是由洗涤机洗涤并且干燥的传动部件。在这种情况下,所述处理设备231是洗涤机。替代地,所述产品是由餐具洗涤机洗涤并且干燥的餐具(盘子)。在这种情况下,所述处理设备231是餐具洗涤机。替代地,所述产品是由树脂制成的食品盘,所述食品盘由树脂成型机生产。在这种情况下,所述处理设备231是树脂成型机。
[0121] 所述中继台202被布置在所述第二区域252中的所述输送设备201的一侧上。在所述中继台202被夹在所述容器203与所述输送设备201的布置区域之间的状态下,所述容器203是例如托盘台并且被布置在所述第二区域252中。
[0122] 所述第一机器人204与所述输送设备201相关联地布置,并且执行拾取正在由所述输送设备201输送的产品(坯料)并且将所述产品堆叠在所述中继台202上的第一转移操作。所述第一机器人204例如是并联杆式机器人。此外,如图7中示出的,所述第一机器人204包括例如通过抽吸来拾取所述坯料的真空抽吸型抽吸头241。所述抽吸头241包括多个抽吸垫
242。
[0123] 所述相机205拍摄正在由所述输送设备201输送的产品(坯料)。所述图像处理设备206针对由所述相机205捕获的图像执行图像测量。基于由所述图像处理设备206得到的图像测量结果,所述第一控制器207指示所述第一机器人204执行所述第一转移操作。
[0124] 另外,作为图像规划,对于具有多边形外部形状的产品,所述图像处理设备206可以在平面内旋转由所述第一机器人204所拾取的产品,使得在堆叠多个产品的状态下,侧面部分上的多个侧边的位置匹配(重叠)。例如,基于由所述相机205所捕获的图像,旋转所述产品,使得所识别的外部形状的每条侧边的位置被设置为呈设置状态。通过基于所述图像规划的结果而操作的所述第一机器人204的第一转移操作,在被堆叠在所述中继台202上的多个多边形坯料的装载体中,所述坯料的多个侧边的位置基本匹配。注意,对于具有圆形形状的产品(坯料),上文描述的操作是不必要的。
[0125] 如果相机205由包括1,280×3,024个像素的区域图像传感器形成,则可以由所述图像处理设备206来识别所述坯料的外部形状。所述区域图像传感器的像素的数目越大,则所述坯料的外部形状的识别精度被改善得越高,并且所述外部形状的识别精度也被改善得越高。
[0126] 所述第二机器人208执行将被堆叠在所述中继台202上的所述多个坯料的所述装载体转移到所述容器203的第二转移操作。例如,如参考图8所描述的,所述第二机器人208是水平铰接的机械臂,并且包括位于所述臂远端部分处的提升机构208a。所述第二机器人208的所述臂远端部分的可移动范围在所述旋转方向上为约1,200mm,以及在膨胀/收缩方向上为约2,400mm。
[0127] 另外,所述提升机构208a包括由三个卡爪构件208c形成的机械手208b,所述三个卡爪构件被配置成从多个侧面抓握所述装载体。每个卡爪构件208c在远端处包括被形成为L形的卡爪部分208d。所述卡爪构件208c从所述机械手208b向下延伸。所述卡爪部分208d在与所述卡爪构件208c的延伸方向大致垂直的方向上朝向所述机械手208b的中心延伸。所述机械手208b通过卡爪构件208c从多个侧表面夹持所述装载体,并且使卡爪部分208d钩住所述装载体的最下表面的端部部分上,由此抓握并且转移所述装载体。卡爪部分208d的长度例如为2mm。此外,所述机械手208b可以抓握/转移具有1100mm至3440mm的外径的坯料的装载体。
[0128] 这里,在由机械手从所述多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人208通过由机械手208b的三个卡爪构件208c从所述多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正在所述装载体中的重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的所述抓握操作。
[0129] 所述测量设备209测量被堆叠在所述中继台202上的多个坯料的装载量。如果由所述测量设备209测量的装载量达到设定值,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。例如,装载量可以是被堆叠在所述中继台202上的所装载的多个坯料的数目。此外,装载量可以是被堆叠在中继台102上的所述多个坯料的重量(总重量)。例如,如果由所述测量设备209计数的所装载的坯料的数目达到设定值11至13,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。对于这些数目的坯料,可以充分地由所述第二机器人208执行所述第二转移操作。
[0130] 所述码垛系统还包括被设置在所述中继台202上的第三机器人211、和第三控制器212。如果新坯料被堆叠在已经堆叠在所述中继台202上的所述装载体上,则所述第三控制器212指示所述第三机器人211执行校正在所述装载体中的重叠的扰动的校正操作。所述第三控制器212基于例如由所述测量设备209计数的所装载的坯料的数目来掌握新坯料的堆叠。
[0131] 例如,如参考图9所描述的,所述第三机器人211包括多个压板211a和211b,所述多个压板在用于从所述装载体214的所述多个侧表面夹持被堆叠在所述中继台202上的多个坯料的装载体214的方向上移动。所述多个压板211a和211b由致动器211c和211d在用于从所述多个侧表面夹持所述装载体214的方向上移动,由此执行上文描述的校正操作。致动器211c和211d在水平方向上具有大约40kg的最大可携带质量的能力。
[0132] 此外,如上文描述的,如果所述坯料的各侧边的位置在所述中继台202上所堆叠的多个多边形坯料的实施装载体中基本匹配,则通过所述第三机器人211的上文描述的校正操作,即使在多边形坯料的情况下,也可以消除所述装载体中的重叠的扰动,以获得所述坯料的相应侧边的位置匹配的状态。在此状态下,不会出现在上文描述的第二机器人208的所述第二转移操作中所述坯料掉落的问题。
[0133] 此外,所述码垛系统包括外观检查设备213,所述外观检查设备检查正在由所述输送设备201在所述第一区域251与所述第二区域252之间输送的坯料的外观。所述外观检查设备213是根据上文描述的第三实施例的外观检查设备,并且将省略其详细描述。当使用所述外观检查设备213时,所述输送设备201由第一带式输送机和第二带式输送机形成,并且所述第二带式输送机被布置成从所述第一带式输送机继续,而同时在它们之间插入间隙。
[0134] 在上文描述的码垛系统中,首先,如果由所述处理设备231冲压并卸载的坯料被排出到所述输送设备201的所述第一区域251,则所述坯料由所述输送设备201在所述第二区域252的方向上被运输。在此过程中,所述外观检查设备213检查所述坯料的外观。从所述输送设备201移除在此检查中被确定为失败的坯料。
[0135] 接下来,由所述输送设备201所运输的所述坯料被所述相机205捕获。由所述相机205捕获的输送中的所述坯料的图像(运动图像)经历由所述图像处理设备206进行的图像测量。基于由所述图像处理设备206所得到的图像测量结果,所述第一控制器207掌握所输送的所述坯料的位置,并且指示所述第一机器人204执行对目标坯料的所述第一转移操作。
响应于该指令,则所述第一机器人204拾取由所述输送设备201所输送的所述坯料并且将所述产品堆叠在所述中继台202上。
[0136] 通过上文描述的过程,将所述坯料堆叠在所述中继台202上以形成装载体。所述测量设备209对被堆叠在所述中继台202上的所装载的坯料的数目进行计数。如果计数值(所装载的坯料的数目)达到设定值,则所述第二控制器210指示所述第二机器人208执行所述第二转移操作。响应于该指令,所述第二机器人208将被堆叠在所述中继台202上的所述多个坯料的装载体转移到所述容器203。所述第二机器人208将所述装载体装载到被放置在所述容器203上的托盘上。所述托盘例如是在平面视图中具有大约1,475mm×1,120mm的尺寸和大约520mm的高度(深度)的箱。可以基于所述第二机器人208的可移动范围来适当地设置所述托盘的大小。
[0137] 所述第二机器人208首先将臂远端部分移动到装载体上方,通过所述提升机构208a降低所述机械手208b,并且通过机械手208b抓握所述装载体。当所述机械手208b抓握所述装载体时,所述提升机构208a提升所述机械手208b。接下来,所述第二机器人208将所述臂远端部分移动到所述容器203上方的预定位置,由所述提升机构208a降低所述机械手
208b,并且将所抓握的装载体放置在所述容器203上。之后,所述第二机器人208取消由所述机械手208b对于所述装载体的抓握操作,并且返回到初始状态。
[0138] 这里,由于在所述第一转移操作中,由所述输送设备201顺序地输送的大量或一批量坯料被所述第一机器人204快速地转移到所述中继台202,则所述装载体中的重叠受到干扰/扰动。如果在这种状态下所述装载体被转移到所述容器203,则具有对重叠的扰动的所述装载体被装载到所述容器203上。所述装载体被输送到下一步骤并且被使用。在所述下一步骤中,从所述装载体中一个接一个地拾取所述坯料。在所述装载体具有对重叠的扰动的情况下,拾取位置改变。例如,在这种状态下,出现诸如拾取失败之类的问题。
[0139] 因此,在转移到下一步骤之前,校正在所述装载体中的重叠的扰动是重要的。在由机械手208b从所述多个侧表面抓握所述装载体之前,所述第二机器人208通过由机械手208b的三个卡爪构件208c从所述多个侧表面夹持所述装载体的操作来执行校正在所述装载体中的对重叠的扰动的校正操作,并且然后开始对所述装载体的所述抓握操作。
[0140] 由于上文描述的机械手208b不能在所述夹持方向上施加大的力,因此可能无法完全校正在所述装载体中的重叠的扰动。因此,每当在已经被堆叠在所述中继台202上的所述装载体上堆叠新坯料时,则由所述第三机器人211校正在所述装载体中的重叠的扰动。所述第三机器人211可以专门用于上文描述的在装载体中的对重叠的扰动的校正,并且不需要具有向上拾取所述装载体的功能。
[0141] 例如,所述第三机器人211通过致动器211c和211d使多个压板211a和211b沿放置在它们之间的所述装载体214的方向移动,并且由压板211a和211b从所述多个侧面夹持所述装载体214,由此校正所述装载体214中的重叠的扰动。所述致动器211c和211d可以例如在被固定在所述中继台202上的同时被布置,并且可以通过压板211a和211b以更强的力从所述多个侧面执行夹持所述装载体214的操作。因此,可以通过使用所述第三机器人211来执行由大偏差所引起的重叠的扰动的校正。
[0142] 因此,如果由大偏差所述引起的在所述装载体中的对重叠的扰动被所述第三机器人211校正,则所述装载体中的重叠的扰动可以完全地被所述第二机器人208的所述机械手208b的抓握操作来校正。
[0143] 所述码垛系统可以被配置成包括多个第一机器人204。在这种情况下,所述第一控制器207指示多个第一机器人204中的每个第一机器人执行所述第一转移操作。此外,所述码垛系统可以包括多个中继台202。在这种情况下,与所设置的多个中继台202对应地设置多个容器203。另外,与所设置的多个中继台202中的每个中继台对应地设置所述第二机器人208,并且所述第二控制器210指示多个第二机器人208中的每个第二机器人来执行所述第二转移操作。注意,根据上文描述的第三实施例的码垛系统,由于中继台202被设置成能够较快地码垛,则可以在小空间内执行与坯料的生产速度相对应的码垛,而不增加第一机器人204的数目。
[0144] 另外,在码垛系统中,例如可以在所述相机205的布置位置之前设置一种反转设备,所述反转设备反转由所述输送设备201输送的坯料。例如,所述反转设备可以被布置在外观检查设备213与相机205之间。例如,所述输送设备201由位于压力机侧上的前级带式输送机、和位于布置有相机205等的那一侧上的后级带式输送机形成,并且所述反转设备被设置在所述前级带式输送机与所述后级带式输送机之间。所述反转设备例如可以相对于所述外观检查设备213而被布置在所述处理设备231的那一侧上。
[0145] 所述反转设备可以由旋转体形成,所述旋转体包括多个径向设置的径向储存部分,并且被配置成一个接一个地接收从所述第一带式输送机装载的坯料、反转所述坯料、并且将所述坯料布置在后级带式输送机上。如果一个毛坯从所述第一输送件的传输端供应到所述旋转体的预定径向储存部分,则所述旋转体根据传感器的毛坯检测信号在预定方向上间歇地旋转一段(一件或一片)。当所述径向储存部分从毛坯接收位置旋转约180°时,由所述径向储存部分输送的毛坯被布置在所述后级带式输送机上。
[0146] 例如,由所述处理设备231冲压并且被卸载的坯料的切割表面有时不是竖直的,而是相对于坯料的平面为倾斜的。如果在冲压方向上倾斜的状态下执行下一步骤,则可能出现缺陷。因此,在下一步骤中,确认所述坯料的切割表面的状态,并且根据需要反转所述坯料,导致工作中的装载即负载。然而,如果由上文描述的反转设备来反转所述坯料以形成所述装载体,则可以实施在工作中负载的减少或下一步骤中的问题的解决。
[0147] 如上文所描述的,根据第三实施例的码垛系统,由于设置了所述中继台,并且由所述第一机器人堆叠在所述中继台上的多个坯料的所述装载体被所述第二机器人转移到所述托盘台,则可以与所述坯料的生产速度对应地将所述坯料堆叠在所述托盘上。
[0148] 根据所述码垛系统,如上文(如在第一实施例和第二实施例中)所描述的,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则在所述第一机器人中,通过允许在通过堆叠所述坯料而形成的所述装载体中发生对于重叠的干扰/扰动,可以执行控制,其中可以较快地拾取正在由所述带式输送机输送的作为坯料的产品。在所述第一机器人中,由于所述产品的移动范围有限,则可能无法在较宽的托盘台上储存较多的装载体。然而,根据本发明,由于使用了所述中继台和所述第二机器人,则所述坯料(装载体)可以被移动到仅由所述第一机器人不能达到的范围,并且因此,可以在较宽的托盘台上储存较多的装载体。
[0149] 注意,根据上文描述的第三实施例的所述检查单元可以是一种计算机设备,所述计算机设备包括CPU(中央处理单元)401、主存储装置402、外部存储装置403、和网络连接装置404,如图12中示出的,并且上文描述的检查单元的功能可以由CPU 401根据在所述主存储装置402上展开的程序进行操作(执行程序)来实施。所述程序是一种被配置成使计算机执行所述检查单元的功能的程序。所述网络连接装置404被连接到网络405。这些功能也可以被分配给多个计算机设备。
[0150] 如上文所描述的,根据第三实施例,由于用于在坯料的正面侧进行检查的第一相机的图像捕获点被布置在沿输送方向从间隙上方偏离的点处,则可以更正确地执行对坯料的两个表面的外观检查。
[0151] 注意,本发明不限于上文描述的实施例,并且显然,具有本领域普通知识的人员可以在本发明的技术范围内进行许多修改和组合。
[0152] 对附图标记和符号的说明
[0153] 101...带式输送机、102...中继台、103...托盘台、104...第一机器人、105...相机、106...图像处理设备、107...第一控制器、108...第二机器人、108a...提升机构、108b...机械手、108c...卡爪构件、108d...卡爪部分、109...测量设备、110...第二控制器、111...第三机器人、112...第三控制器、113...外观检查设备、131...压力机、151...第一区域、152...第二区域、201...输送设备、202...中继台、203...容器、204...第一机器人、205...相机、206...图像处理设备、207...第一控制器、208...第二机器人、208a...提升机构、208b...机械手、208c...卡爪构件、208d...卡爪部分、209...测量设备、210...第二控制器、211...第三机器人、212...第三控制器、213...外观检查设备、231...处理设备、
251....第一区域、252....第二区域、301....第一带式输送机、302...第二带式输送机、
303...第一相机、304...第一照射件、304a...第一照射光、305...第二相机、306...第二照射件、306a...第二照射光、307...半反射镜、308...检查单元、321...间隙、331...坯料。
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