一种刹车盘码垛线及码垛方法与流程

1.本发明涉及一种刹车盘码垛线及码垛方法，属于输送包装技术领域。


背景技术：

2.刹车盘是实现汽车制动的关键部件，在生产过程中通过码垛的方式将刹车盘叠放在一起存放，能够节省存放空间。
3.由于刹车盘的型号较多，目前刹车盘一般都是通过人工的方式下件和码垛，由于刹车盘是铁铸件，每件刹车盘重量至少5公斤以上，每日产量大约在2万件以上，人工码垛的方式劳动强度特别大，且效率低，且刹车盘经过浇筑形成，人工下件时，需带耐高温手套；另外，刹车盘形状不规则，上车盘上具有凸起的安装外圆，采用人工码垛的方式，每次码件的位置会有偏差，因此难以保证码垛的紧凑性和平稳性，在运输过程中容易造成盘垛散落。
4.因此，需要一种刹车盘码垛线及码垛方法来代替现有的人工码垛方式。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
6.本发明提供的技术方案如下：一种刹车盘码垛线，包括输送带、第一摄像设备及编码器，还包括设于所述输送带周围的至少一组码垛系统，所述码垛系统包括第二摄像设备、下件机械手、中转台和码垛机械手，所述下件机械手和码垛机械手分别设置在输送带的两侧，所述中转台位于所述输送带与码垛机械手之间，还包括控制系统，所述控制系统、第一摄像设备、编码器、第二摄像设备、下件机械手及码垛机械手之间通信连接。
7.本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：通过本发明的刹车盘码垛线及码垛方法，能够代替人工下件及码垛，码垛时目标产品在托盘上凸面和凹面交错码放，不仅上下层刹车盘之间能够互相利用空间，码垛紧凑，而且机械手通过设定的方法工作，工作稳定性高。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步的，所述第一摄像设备和所述第二摄像设备为3d摄像机或2d摄像机；所述第一摄像设备用于识别所述刹车盘的初始坐标位置，所述第二摄像设备用于识别所述刹车盘位置偏差。
10.进一步的，一组所述码垛系统的下件机械手包括前后设置的第一下件机械手和第二下件机械手。
11.进一步的，所述码垛系统沿所述输送带前后设有两组。
12.采用上述进一步方案的有益效果是，提高码垛效率。
13.进一步的，还包括翻转机构，所述翻转机构用于将目标产品翻面。
14.采用上述进一步方案的有益效果是，所述翻转机构设置在所述输送带靠近所述码垛机械手的一侧，当下件机械手抓取的目标产品的面不正确时，下件机械手可以将抓取到
到目标产品放到翻转机构上进行翻面，后续码垛机械手可以准确抓取目标产品并进行码垛放置。
15.进一步的，还包括校正台，所述校正台与所述中转台同侧设置。
16.采用上述进一步方案的有益效果是，当下件机械手由于抓取目标产品偏差较大时，无法将其放至中转台上，只能扔回输送带上，这样会导致输送带上目标产品堆叠的现象发生，所述校正台能够配合下件机械手实现抓件偏差的纠正，防止输送带上产品堆叠。
17.进一步的，还包括一个或多个托盘，所述托盘在所述码垛机械手的操作范围内。
18.一种刹车盘码垛方法，包括所述的刹车盘码垛线，码垛方法如下：
19.1)第一摄像设备拍摄并识别输送带上的目标产品，并将目标产品的坐标信息传递给下件机械手，编码器对目标产品的位置进行跟踪并将距离信息传递给下件机械手；
20.2)下件机械手抓取输送带上的目标产品至第二摄像设备处拍照，照片信息传送至控制系统；
21.3)控制系统计算出目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台的中心点的偏差数据，再将这些数据传输给下件机械手；
22.4)下件机械手根据控制系统的指令调整目标产品在中转台上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面朝上放置至中转台上；
23.5)码垛机械手从中转台上将目标产品准确抓起后放置至托盘上；
24.6)重复上述步骤1)～5)，直至托盘按预定要求码垛完毕。
25.进一步的，步骤5)中，码垛机械手的工作方法如下：设定码垛机械手的初始抓件位置；码垛机械手移动至初始抓件位置并开启抓件功能；码垛机械手抓取到目标产品并将其移动至放件位置，调整至放件高度后将目标产品码放至托盘上。
26.进一步的，码垛机械手的放件高度计算方法如下：
27.当l1≥l2-l1时，h1:＝(2*l1)*(n1-1)+2*l1+h；
28.当l1＜l2-l1时，h1:＝(l2)*(n1-1)+l2+h；
29.其中，l1为目标产品的刹车面的厚度，l2为目标产品的高度，h1为码垛机械手的放件时距离托盘的高度，n1为码垛的层数,n1》＝1，h为放件高度余量，0mm＜h≤10mm。
30.进一步的，下件机械手首先将目标产品凸面朝上放置至中转台上，码垛机械手从中转台上准确抓起目标产品并将其凸面朝上码放至托盘上；当托盘的第一层垛满后，下件机械手首先将目标产品凹面朝上放置至中转台上，码垛机械手从中转台上准确抓起目标产品并将其凹面朝上码放至托盘上，目标产品在托盘上从下往上依次堆叠，且目标产品在托盘上凸面和凹面交错码放。
31.进一步的，当控制系统计算出目标产品的中心点与中转台的中心点的偏差数据大于阈值时，下件机械手根据控制系统的指令将目标产品放置至在校正台上，然后调整好抓件位置后对目标产品进行二次抓取并将其移动至第二摄像设备处拍照，下件机械手根据控制系统的指令调整目标产品在中转台上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面放置至中转台上。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
33.图1为本发明的刹车盘码垛线(一组码垛系统)的立体结构示意图；
34.图2为本发明的刹车盘码垛线(一组码垛系统)的增加下件机械手的立体结构示意图；
35.图3为本发明图2的平面布置图；
36.图4为本发明的刹车盘码垛线(双组码垛系统)的平面布置图；
37.图5为刹车盘的正视图；
38.图6为图5的a-a向剖视图；
39.图7为刹车盘在托盘上码放的结构示意图；
40.图8为图7的b-b向剖视图；
41.图中，1、输送带；2、第一摄像设备；3、编码器；4、第二摄像设备；5、下件机械手；6、中转台；7、码垛机械手；8、校正台；9、托盘；10、刹车盘；11、翻转机构。
具体实施方式
42.以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
43.如图1所示，一种刹车盘码垛线，包括输送带1、第一摄像设备2及编码器3，还包括设于所述输送带周围的至少一组码垛系统，所述码垛系统包括第二摄像设备4、下件机械手5、中转台6和码垛机械手7，所述下件机械手5和码垛机械手7分别设置在输送带1的两侧，所述中转台6位于所述输送带1与码垛机械手7之间，还包括控制系统，所述控制系统、第一摄像设备2、编码器3、第二摄像设备4、下件机械手5及码垛机械手7之间通信连接。
44.所述第一摄像设备2用于识别目标产品并将目标产品的坐标信息传递给下件机械手5，所述编码器3用于对目标产品的位置进行跟踪并将距离信息传递给所述下件机械手5，所述下件机械手5抓取输送带1上的目标产品至第二摄像设备4处拍照，控制系统根据第二摄像设备4拍摄的照片计算出目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台6的中心点的偏差数据，再将这些数据传输给下件机械手5，下件机械手5将目标产品精准的放到中转台6上。通过本发明的刹车盘10码垛线及码垛方法，能够代替人工下件及码垛，码垛时目标产品在托盘9上凸面和凹面交错码放，不仅上下层刹车盘10之间能够互相利用空间，码垛紧凑，而且机械手通过设定的方法工作，工作稳定性高。
45.本实施例对所述第一摄像设备2和所述第二摄像设备4的结构不进行限制，所述第一摄像设备2和所述第二摄像设备4可以为3d摄像机，也可以为2d摄像机，只要通过所述第一摄像设备2能够获取目标产品的坐标位置，通过第二摄像设备4能够获取目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台6的中心点的偏差数据，均在本发明的保护范围之内。
46.本实施例对所述码垛系统的数量不进行限制，所述码垛系统可以为一组也可以为多组，参照图2～图4，多组所述码垛系统同时工作，能够提高码垛效率，只要能满足生产节拍即可。
47.本实施例对码垛机械手7和下件机械手5的数量不进行限制，在所述流水线上通过
增加码垛机械手7和/或下件机械手5能够提高效率。
48.所述刹车盘10码垛线还包括翻转机构11，所述翻转机构11用于将目标产品翻面。所述翻转机构11设置在所述输送带1靠近所述码垛机械手7的一侧，当下件机械手5抓取的目标产品的面不正确时，下件机械手5可以将抓取到到目标产品放到翻转机构11上进行翻面，后续码垛机械手7可以准确抓取目标产品并进行码垛放置。
49.所述刹车盘10码垛线还包括校正台8，所述校正台8与所述中转台6同侧设置。下件机械手5由于抓取目标产品偏差较大时，无法将其放至中转台6上，只能扔回输送带1上，这样会导致输送带1上目标产品堆叠的现象发生，所述校正台8能够配合下件机械手5实现抓件偏差的纠正，防止输送带1上产品堆叠。
50.所述刹车盘10码垛线还包括一个或多个托盘9，所述托盘9在所述码垛机械手7的操作范围内。
51.在本实施例中，所述的目标产品为如图5和6所示的刹车盘10，3d相机识别刹车盘10，将所在位置以坐标的形式传输给下件机械手5，并在特定位置触发编码器3跟踪，下件机械手5经过数据计算，对输送带1上的刹车盘10进行跟踪并抓取。抓取完成后，机械手带着刹车盘10到2d相机处拍照。通过算法计算，得出刹车盘10的型号、与中心点的偏差数据，再将这些数据传输给下件机械手5。下件机械手5根据数据进行对应型号的数据处理，并根据偏差数据进行计算，将刹车盘10精准的放到中转台6上。在本实施例中，每台下件机械手5对应4个中转台6，能够满足两个型号的刹车盘10同时抓取。码垛机械手7在得到放件完成的信号后，根据型号进行对应的数据配方调取，根据实时数据进行抓取并码垛。在码垛时，根据不同型号的大外圆直径、小外圆直径、刹厚等数据，进行伺服调整刹车盘10间距，实现不同型号使用不同的码垛距离，使码垛规矩整齐。
52.一种刹车盘码垛方法，包括所述的刹车盘码垛线，码垛方法如下：
53.1)第一摄像设备2拍摄并识别输送带1上的目标产品，并将目标产品的坐标信息传递给下件机械手5，编码器3对目标产品的位置进行跟踪并将距离信息传递给下件机械手5；
54.2)下件机械手5抓取输送带1上的目标产品至第二摄像设备4处拍照，照片信息传送至控制系统；
55.3)控制系统计算出目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台6的中心点的偏差数据，再将这些数据传输给下件机械手5；控制系统通过将从第二摄像设备4处获得的照片与数据库中产品的信息比对获得目标产品的型号信息。
56.4)下件机械手5根据控制系统的指令调整目标产品在中转台6上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面朝上放置至中转台6上；
57.5)码垛机械手7从中转台6上将目标产品准确抓起后放置至托盘9上。
58.进一步的，步骤5)中，码垛机械手7的工作方法如下：设定码垛机械手7的初始抓件位置；码垛机械手7移动至初始抓件位置并开启抓件功能；码垛机械手7抓取到目标产品并将其移动至放件位置，调整至放件高度后将目标产品码放至托盘9上。
59.码垛机械手7的放件高度计算方法如下：
60.当l1≥l2-l1时，h1:＝(2*l1)*(n1-1)+2*l1+h；
61.当l1＜l2-l1时，h1:＝(l2)*(n1-1)+l2+h；
62.其中，l1为目标产品的刹车面的厚度，l2为目标产品的高度，h1为码垛机械手7的
放件时距离托盘9的高度，n1为码垛的层数,n1》＝1，h为放件高度余量，0mm＜h≤10mm。
63.下件机械手5首先将目标产品凸面朝上放置至中转台6上，码垛机械手7从中转台6上准确抓起目标产品并将其凸面朝上码放至托盘9上；当托盘9的第一层垛满后，下件机械手5首先将目标产品凹面朝上放置至中转台6上，码垛机械手7从中转台6上准确抓起目标产品并将其凹面朝上码放至托盘9上，目标产品在托盘9上从下往上依次堆叠，且目标产品在托盘9上凸面和凹面交错码放(参照图7和图8)。
64.当控制系统计算出目标产品的中心点与中转台6的中心点的偏差数据大于阈值时，下件机械手5根据控制系统的指令将目标产品放置至在校正台8上，然后调整好抓件位置后对目标产品进行二次抓取并将其移动至第二摄像设备4处拍照，下件机械手5根据控制系统的指令调整目标产品在中转台6上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面放置至中转台6上。
65.刹车盘位置校正原理如下：刹车盘在输送带上左右位置是随机的，通过第一摄像设备，可以提供刹车盘在输送带上左右位置，另外依此为起点，通过编码器跟踪，可以确定到达下件位置时，沿输送带前后位置，下件机械手据此参数可以调整初始抓取位置；然后，下件机械手将抓取的刹车盘在第二摄像设备上拍照，第二摄像设备将照片传输到控制系统，控制系统确定型号及与中转台设定放置位置偏差给下件机械手，下件机械手据此准确调整放件位置，将刹车盘放置在中转台上。
66.所述码垛线的码垛速度可以达到每分钟15件以上，完全满足日产2万件以上需求。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种刹车盘码垛线，其特征在于，包括输送带、第一摄像设备及编码器，还包括设于所述输送带周围的至少一组码垛系统，所述码垛系统包括第二摄像设备、下件机械手、中转台和码垛机械手，所述下件机械手和码垛机械手分别设置在输送带的两侧，所述中转台位于所述输送带与码垛机械手之间，还包括控制系统，所述控制系统、第一摄像设备、编码器、第二摄像设备、下件机械手及码垛机械手之间通信连接。2.根据权利要求1所述的刹车盘码垛线，其特征在于，所述第一摄像设备和所述第二摄像设备为3d摄像机或2d摄像机；所述第一摄像设备用于识别所述刹车盘的初始坐标位置，所述第二摄像设备用于识别所述刹车盘位置偏差。3.根据权利要求1所述的刹车盘码垛线，其特征在于，一组所述码垛系统的下件机械手包括前后设置的第一下件机械手和第二下件机械手。4.根据权利要求1～3任一项所述的刹车盘码垛线，其特征在于，所述码垛系统沿所述输送带前后设有两组。5.根据权利要求1所述的刹车盘码垛线，其特征在于，还包括校正台，所述校正台与所述中转台同侧设置。6.一种刹车盘码垛方法，包括如权利要求1～7任意一项所述的刹车盘码垛线，其特征在于，码垛方法如下：1)第一摄像设备拍摄并识别输送带上的目标产品，并将目标产品的坐标信息传递给下件机械手，编码器对目标产品的位置进行跟踪并将距离信息传递给下件机械手；2)下件机械手抓取输送带上的目标产品至第二摄像设备处拍照，照片信息传送至控制系统；3)控制系统计算出目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台的中心点的偏差数据，再将这些数据传输给下件机械手；4)下件机械手根据控制系统的指令调整目标产品在中转台上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面朝上放置至中转台上；5)码垛机械手从中转台上将目标产品准确抓起后放置至托盘上；6)重复上述步骤1)～5)，直至托盘按预定要求码垛完毕。7.根据权利要求6所述的刹车盘码垛方法，其特征在于，步骤5)中，码垛机械手的工作方法如下：设定码垛机械手的初始抓件位置；码垛机械手移动至初始抓件位置并开启抓件功能；码垛机械手抓取到目标产品并将其移动至放件位置，调整至放件高度后将目标产品码放至托盘上。8.根据权利要求7所述的刹车盘码垛方法，其特征在于，码垛机械手的放件高度计算方法如下：当l1≥l2-l1时，h1:＝(2*l1)*(n1-1)+2*l1+h；当l1＜l2-l1时，h1:＝(l2)*(n1-1)+l2+h；其中，l1为目标产品的刹车面的厚度，l2为目标产品的高度，h1为码垛机械手的放件时距离托盘的高度，n1为码垛的层数,n1>＝1，h为放件高度余量，0mm＜h≤10mm。9.根据权利要求6所述的刹车盘码垛方法，其特征在于，下件机械手首先将目标产品凸面朝上放置至中转台上，码垛机械手从中转台上准确抓起目标产品并将其凸面朝上码放至托盘上；当托盘的第一层垛满后，下件机械手首先将目标产品凹面朝上放置至中转台上，码
垛机械手从中转台上准确抓起目标产品并将其凹面朝上码放至托盘上，目标产品在托盘上从下往上依次堆叠，且目标产品在托盘上凸面和凹面交错码放。10.根据权利要求6所述的刹车盘码垛方法，其特征在于，当控制系统计算出目标产品的中心点与中转台的中心点的偏差数据大于阈值时，下件机械手根据控制系统的指令将目标产品放置至在校正台上，然后调整好抓件位置后对目标产品进行二次抓取并将其移动至第二摄像设备处拍照，下件机械手根据控制系统的指令调整目标产品在中转台上的放置位置，并将目标产品凸面或凹面放置至中转台上。

技术总结
本发明涉及一种刹车盘码垛线及码垛方法，属于输送包装技术领域。所述刹车盘码垛线，包括输送带、第一摄像设备及编码器，还包括设于所述输送带周围的至少一组码垛系统，所述码垛系统包括第二摄像设备、下件机械手、中转台和码垛机械手；所述刹车盘码垛方法如下：第一摄像设备拍摄并识别输送带上的目标产品，编码器跟踪；下件机械手抓取输送带上的目标产品至第二摄像设备处拍照，照片信息传送至控制系统；控制系统计算出目标产品的型号、目标产品的中心点与中转台的中心点的偏差数据；下件机械手根据控制系统的指令调整目标产品在中转台上的放置位置，并将目标产品放置至中转台上；码垛机械手从中转台上将目标产品准确抓起后放置至托盘上。置至托盘上。置至托盘上。


技术研发人员：陈召召
受保护的技术使用者：烟台胜地汽车零部件制造有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/11