CN120504166A - 自动化分拣叠置产线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工件分拣堆叠技术领域，具体涉及自动化分拣叠置产线及其控制方法。本发明的自动化分拣叠置产线，实现了工件从自动上料、排序与输送、识别、分拣到堆叠的全流程自动化，彻底替代人工操作，解决了人工分拣效率低、劳动强度大的问题，生产效率提升显著；而且，通过视觉识别机构可精准识别工件的正反面和正反向摆放状态，结合控制模块的智能调度和配合分拣输送结构与搬运机构的自动化分拣与堆叠，确保不同状态的工件被准确分拣至对应堆叠工位，有效避免电镀层划伤和包装混乱；另外，分拣输送带采用间歇式恒定行程运转，配合间隔布置的工件定位模块，使上料、下料动作与输送节拍严格同步，既保证搬运定位精度，又实现连续化流水作业。

Description

自动化分拣叠置产线及其控制方法

技术领域

本发明属于工件分拣堆叠技术领域，具体涉及自动化分拣叠置产线及其控制方法。

背景技术

目前，完成打孔、打槽加工的片状钣金工件通常需要通过电镀工艺在其表面形成一层电镀层，以提高工件的耐腐蚀性和美观性。电镀处理后的工件需进行分拣和堆叠堆放，以便后续打包和运输。在堆叠过程中，工件需按照相同面和相同方向排列，以避免表面划伤或电镀层损坏，同时保证包装整齐性和运输稳定性。然而，现有的分拣和堆叠操作大多依赖人工完成，存在人工分拣和堆叠速度慢、工作效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有人工分拣和堆叠工件的方式存在效率低的问题，提供一种自动化分拣叠置产线及其控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

自动化分拣叠置产线，包括控制模块、上料输送机构、进料输送机构、卸料机械手、送料机构、离心输送装置、视觉识别机构、上料搬运机构、堆叠工位和下料搬运机构；上料输送机构用于将载有工件的料框向末端方向输送；进料输送机构；卸料机械手设于上料输送机构下游端与进料输送机构上游端之间，用于将料框内的工件倾倒至进料输送机构；送料机构设有用于输送工件的送料通道以及位于送料通道末端的上料工位；离心输送装置衔接在进料输送机构下游端与送料机构上游端之间，用于将接收的工件以离心运动方式排序并输送至送料机构；视觉识别机构用于识别送料机构内运输工件的正反面和正反向摆放状态，并将各工件的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；分拣输送结构设有分拣输送带和驱动分拣输送带运转的分拣驱动机构，分拣输送带沿长度方向间隔布置有多个工件定位模块，工件定位模块设有上侧开口的工件安置槽；上料搬运机构，设置在送料机构和分拣输送结构上游端之间，用于将上料工位的工件搬运至分拣输送结构上游端的工件定位模块内；堆叠工位位于分拣输送结构一侧沿分拣输送带长度方向设有若干个，分别用于收集从分拣输送结构转移且摆放状态相同的工件；下料搬运机构设于分拣输送结构下游方向且对应每个堆叠工位设置有一个，下料搬运机构配置为用于将对应摆放状态的工件转移至对应的堆叠工位上；分拣驱动机构用于间歇性地驱动分拣输送带以恒定行程进行运转，以使分拣输送带间歇性停顿时，若干工件定位模块分别与对应的上料搬运机构和下料搬运机构衔接。

与现有技术相比，本发明的自动化分拣叠置产线，通过设置上料输送机构、卸料机械手、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构和下料搬运机构的协同配合，实现了工件从自动上料、排序与输送、识别、分拣到堆叠的全流程自动化，彻底替代人工操作，解决了人工分拣效率低、劳动强度大的问题，生产效率提升显著；而且，通过视觉识别机构可精准识别工件的正反面和正反向摆放状态，结合控制模块的智能调度和配合分拣输送结构与搬运机构的自动化分拣与堆叠，确保不同状态的工件被准确分拣至对应堆叠工位，分类错误率趋近于零，有效避免电镀层划伤和包装混乱；另外，分拣输送带采用间歇式恒定行程运转，配合间隔布置的工件定位模块，使上料、下料动作与输送节拍严格同步，既保证搬运定位精度，又实现连续化流水作业，设备运行稳定可靠。自动分拣堆叠设备长期运行成本低于人工，综合降低质量损耗与企业成本。

进一步的，还包括用于回收空载料框的料框回收机构，所述卸料机械手将料框内的工件倾倒至进料输送机构后将空载的料框转移至料框回收机构；通过这样设置，通过增设料框回收机构，在卸料机械手完成工件倾倒后，自动将空载料框转移至回收工位，实现料框的循环利用。这一设计不仅避免了空料框堆积对生产线空间的占用，还减少了人工清理和搬运料框的环节，进一步提升了整体自动化程度和生产效率，同时降低了料框管理成本，确保生产线持续高效运转。

进一步的，所述视觉识别机构包括视觉识别支架以及设于视觉识别支架上的顶部光源盒、顶部摄像机、底部光源盒和底部摄像机；所述送料机构贯穿所述视觉识别支架前后两侧，所述顶部光源盒位于送料机构上侧，所述顶部摄像机位于顶部光源盒上侧，所述底部光源盒位于送料机构下侧，所述底部摄像机位于底部光源盒下侧，所述顶部摄像机用于拍摄进入拍摄区域的工件的顶面，所述底部摄像机用于拍摄进入拍摄区域的工件的底面；所述工件的摆放状态包括按其正面和正向摆放的第一摆放状态、按其反面和正向摆放的第二摆放状态、按其正面和反向摆放的第三摆放状态和按其反面和反向摆放的第四摆放状态；通过这样设置，该视觉识别机构通过顶部和底部摄像机配合双光源盒对工件进行全方位高精度检测，可准确识别四种摆放状态(正面正向、反面正向、正面反向、反面反向)，采用非接触式光学检测避免损伤电镀层，其模块化集成设计既保证了检测精度又适应高速流水线作业，为自动化分拣堆叠提供了可靠的状态识别保障，有效解决了人工分拣效率低、易出错的问题。

进一步的，还包括设于所述送料机构且位于上料工位上游侧的阻挡器和设于送料通道末端侧部用于检测上料工位内工件的第一检测器，第一检测器检测有工件进入上料工位内时，反馈信号至控制模块使阻挡器的阻挡杆伸出使上料工位内的工件与上游一侧的工件相互分隔，以及使上料搬运机构将上料工位内的工件搬运至分拣输送带上游端的工件定位模块内；所述送料通道宽度与所述工件的宽度相接近；通过这样设置，通过在上料工位上游设置阻挡器和第一检测器，实现工件的精准定位和有序分拣，当第一检测器检测到工件到达上料工位时，控制模块控制阻挡杆伸出，使上料工位的工件与后续工件有效隔离，确保上料搬运机构能够准确抓取并转移工件至分拣输送带，同时送料通道宽度与工件宽度相匹配，防止工件在输送过程中偏移或卡滞，提高了上料稳定性和分拣效率，减少了人工干预和故障率。

进一步的，还包括机架，所述分拣输送结构、堆叠工位和下料搬运机构设于所述机架上，所述下料搬运机构位于所述分拣输送结构和堆叠工位之间；还包括叠料组件，所述叠料组件包括叠料仓和顶升机构，顶升机构包括竖向推杆和设于竖向推杆输出端的顶升座，所述叠料仓底部设有与顶升座避让配合的避让孔，所述堆叠工位位于顶升座上侧，叠料仓内设有上侧开口的叠料腔，竖向推杆用于驱动顶升座经避让口在叠料腔内作竖向运动，使顶升座的工件叠放高度与下料搬运机构的释放工件高度相适配；通过这样设置，通过机架集成化设计使分拣输送结构、堆叠工位和下料搬运机构形成紧凑布局，同时采用叠料组件实现工件的自动化堆叠管理，叠料仓提供稳定的叠料腔体，顶升机构通过竖向推杆带动顶升座在避让孔内升降，动态调整工件堆叠高度使其始终与下料搬运机构的释放高度匹配，既确保堆叠整齐度又避免工件坠落损伤，显著提升堆叠效率和安全性，同时减少人工码垛干预，实现全流程自动化作业。

进一步的，所述叠料仓顶部设有用于检测顶升座顶层工件的第二检测器，第二检测器用于检测顶升座被添加工件后，反馈信号至控制模块控制竖向推杆下降一个工件厚度的高度，使顶升座承载的工件顶部高度与下料搬运机构释放工件的高度相适配；通过这样设置，通过第二检测器实时监测叠料仓内顶层工件位置，配合控制模块智能调节顶升机构的高度，使每次新工件堆叠后顶升座自动下降一个工件厚度，始终保持工件堆叠面与下料搬运机构释放高度精准匹配，既确保堆叠过程的稳定性和精确度，又避免人工调节带来的效率损失，实现全自动化智能堆叠，显著提升生产效率和堆垛质量。

进一步的，所述叠料组件还包括滑座和驱动滑座相对滑动的平移驱动器，所述滑座通过滑轨装置滑动连接在机架上，所述叠料仓设有两个且并列设置在滑座上；通过这样设置，通过滑座和平移驱动器的设计，使两个叠料仓可沿滑轨交替切换工位，当一个叠料仓完成堆叠后，推杆驱动滑座平移使另一个叠料仓立即就位，实现不间断连续堆叠作业，大幅提升设备运行效率；双仓并列布局既保证了堆叠工序的连续性，又优化了设备空间利用率，有效解决了单仓模式下的生产节拍瓶颈问题。

进一步的，所述叠料仓包括叠料座和若干环绕设置在叠料座外周的定位柱，所述定位柱与叠料座之间形成所述叠料腔；通过这样设置，通过定位柱环绕叠料座的设计形成规整的叠料腔，既能有效约束堆叠工件的位移范围防止倾斜散落，又能保持工件四周必要的操作空间，在确保堆叠精度的同时兼顾了工件搬运的便利性，使自动化堆叠过程更加稳定可靠。

进一步的，所述上料搬运机构包括：机座、皮带传动结构、摆杆组件和旋转驱动器；皮带传动结构，包括沿机座竖向布置的主动带轮和从动带轮以及传动皮带，传动皮带绕设在主动带轮和从动带轮上；摆杆组件，包括第一摆杆、第二摆杆和工件转移杆，第一摆杆一端连接在主动带轮上，第二摆杆一端连接在从动带轮上，工件转移杆分别与第一摆杆的另一端和第二摆杆的另一端转动连接，工件转移杆下端延伸出摆杆组件下侧形成拾取部，拾取部下端设有拾取器；旋转驱动器，与主动带轮传动连接，通过传动主动带轮正反转运动，从而联动摆杆组件驱动拾取器从机座的一侧移动至另一侧；所述上料搬运机构与下料搬运机构结构相类似；通过这样设置，通过皮带传动结构与摆杆组件的创新联动设计，使工件转移杆在旋转驱动器控制下实现精准的往复摆动运动，其拾取部可稳定完成工件抓取和释放动作；独特的双摆杆结构确保拾取器在移动过程中保持水平姿态，避免工件倾斜或脱落，同时紧凑的竖向布局节省设备空间，显著提升上料搬运的稳定性和定位精度，满足对高效精准搬运的需求。

进一步的，还包括下料打包机械手、扎带捆绑机和封膜机，所述下料打包机械手用于将叠料工位内的叠放达到预设数量的工件转移至扎带捆绑机进行捆绑打包，进而再将完成捆绑打包的工件进行封膜打包；通过这样设置，通过下料打包机械手与扎带捆绑机的协同配合，实现工件叠放后的自动化捆绑打包，当叠料工位内的工件达到预设数量时，下料打包机械手自动将整叠工件转移至扎带捆绑机进行捆扎，不仅大幅提高了包装效率，保证了运输稳定性，还彻底消除了人工搬运和捆扎的环节，显著降低劳动强度并提高生产线的整体自动化程度。

进一步的，所述进料输送机构、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构和下料搬运机构设有至少两组；通过这样设置，通过设置多组进料输送机构、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构和下料搬运机构，形成并行处理系统，使设备可同时处理多个工件流，不仅成倍提升整体分拣堆叠效率，还能实现不同规格工件的同步分拣作业，显著提高设备利用率和产能弹性，满足大批量、多品种生产的工业需求，同时通过模块化设计保持各单元独立运作，确保系统稳定性和可维护性。

自动化分拣叠置产线控制方法，包括所述自动化分拣叠置产线，所述控制方法包括：上料输送机构将载有工件的料框放置在输送至下游端的卸料机械手，卸料机械手将料框内的若干工件卸料至进料输送机构，进料输送机构将若干工件输送至离心输送装置进行排序并输送至送料机构；视觉识别机构识别进入送料机构工件的正反面和正反向摆放状态，并将各工件的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；送料机构将经过视觉识别机构识别的工件逐一输送至上料工位内，控制模块控制上料搬运机构将上料工位的工件逐一搬运至分拣输送结构上游端的工件定位模块内；控制模块控制多个下料搬运机构分别拾取对应摆放状态的工件转移至所属配置的堆叠工位上。

与现有技术相比，本发明的自动化分拣叠置产线控制方法，通过设置上料输送机构、卸料机械手、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构和下料搬运机构的协同配合，实现了工件从自动上料、排序与输送、识别、分拣到堆叠的全流程自动化，彻底替代人工操作，解决了人工分拣效率低、劳动强度大的问题，生产效率提升显著；而且，通过视觉识别机构可精准识别工件的正反面和正反向摆放状态，结合控制模块的智能调度和配合分拣输送结构与搬运机构的自动化分拣与堆叠，确保不同状态的工件被准确分拣至对应堆叠工位，分类错误率趋近于零，有效避免电镀层划伤和包装混乱；另外，分拣输送带采用间歇式恒定行程运转，配合间隔布置的工件定位模块，使上料、下料动作与输送节拍严格同步，既保证搬运定位精度，又实现连续化流水作业，设备运行稳定可靠。自动分拣堆叠设备长期运行成本低于人工，综合降低质量损耗与企业成本。

附图说明

图1为自动化分拣叠置产线的示意图。

图2为送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构、下料搬运机构的示意图一。

图3为图1中A区域的局部放大图。

图4为送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构、下料搬运机构的示意图二。

图5为图2中B区域的局部放大图。

图6为视觉识别机构的示意图。

图7为两组进料输送机构、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构、下料搬运机构以及配置的下料打包机械手和扎带捆绑机的示意图。

图8为上料搬运机构或下料搬运机构的前侧轴测视图一。

图9为上料搬运机构或下料搬运机构的前侧轴测视图二。

图10为上料搬运机构或下料搬运机构的后侧轴测视图一。

图11为上料搬运机构或下料搬运机构的后侧轴测视图二。

图12为上料搬运机构或下料搬运机构位于起始位置的正视图。

图13为上料搬运机构或下料搬运机构位于终点位置的后视图。

图14为工件第一摆放状态的示意图。

图15为工件第二摆放状态的示意图。

图16为工件第三摆放状态的示意图。

图17为工件第四摆放状态的示意图。

标号说明：上料输送机构81、进料输送机构82、卸料机械手83、离心输送装置84、回收机构85、料框86、送料机构2、视觉识别机构3、分拣输送结构4、上料搬运机构1、堆叠工位50、下料搬运机构10、送料通道21、上料工位22、工件6、分拣输送带41、分拣驱动机构42、工件定位模块43、工件安置槽44、视觉识别支架31、顶部光源盒32、顶部摄像机33、底部光源盒34、底部摄像机35、阻挡器23、第一检测器24、限位挡块25、定位槽61、机架45、叠料组件5、叠料仓51、竖向推杆52、顶升座53、避让孔54、叠料腔55、第二检测器56、滑座57、平移驱动器58、叠料座511、定位柱512、导向部513、下料打包机械手7、扎带捆绑机71、次品收集区46、机座11、皮带传动结构12、摆杆组件13、旋转驱动器14、主动带轮121、从动带轮122、传动皮带123、张紧带轮124、第一摆杆131、第二摆杆132、工件转移杆133、拾取器15、限位柱16、气路分配器171、配气控制模块172、码盘181、光电传感器182、旋转驱动电机141、减速器142、竖向架111、底座112、拾取部134、原点透光孔183。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

参见图1至图17，本发明的自动化分拣叠置产线，包括控制模块、上料输送机构81、进料输送机构82、卸料机械手83、送料机构2、离心输送装置84、视觉识别机构3、上料搬运机构1、堆叠工位50和下料搬运机构10；所述上料输送机构81、进料输送机构82为现有技术中的滚筒输送平台或皮带输送平台；上料输送机构81用于将载有工件6的料框86向末端方向输送；进料输送机构82；卸料机械手83设于上料输送机构81下游端与进料输送机构82上游端之间，用于将料框86内的工件6倾倒至进料输送机构82；送料机构2设有用于输送工件6的送料通道21以及位于送料通道21末端的上料工位22；离心输送装置84衔接在进料输送机构82下游端与送料机构2上游端之间，用于将接收的工件6以离心运动方式排序并输送至送料机构2；视觉识别机构3用于识别送料机构2内运输工件6的正反面和正反向摆放状态，并将各工件6的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；分拣输送结构4设有分拣输送带41和驱动分拣输送带41运转的分拣驱动机构42，分拣输送带41沿长度方向间隔布置有多个工件定位模块43，工件定位模块43设有上侧开口的工件安置槽44；上料搬运机构1，设置在送料机构2和分拣输送结构4上游端之间，用于将上料工位22的工件6搬运至分拣输送结构4上游端的工件定位模块43内；堆叠工位50位于分拣输送结构4一侧沿分拣输送带41长度方向设有若干个，分别用于收集从分拣输送结构4转移且摆放状态相同的工件6；下料搬运机构10设于分拣输送结构4下游方向且对应每个堆叠工位50设置有一个，下料搬运机构10配置为用于将对应摆放状态的工件6转移至对应的堆叠工位50上；分拣驱动机构42用于间歇性地驱动分拣输送带41以恒定行程进行运转，以使分拣输送带41间歇性停顿时，若干工件定位模块43分别与对应的上料搬运机构1和下料搬运机构10衔接。

与现有技术相比，本发明的自动化分拣叠置产线，通过设置上料输送机构81、卸料机械手83、离心输送装置84、送料机构2、视觉识别机构3、分拣输送结构4、上料搬运机构1和下料搬运机构10的协同配合，实现了工件6从自动上料、排序与输送、识别、分拣到堆叠的全流程自动化，彻底替代人工操作，解决了人工分拣效率低、劳动强度大的问题，生产效率提升显著；而且，通过视觉识别机构3可精准识别工件6的正反面和正反向摆放状态，结合控制模块的智能调度和配合分拣输送结构4与搬运机构的自动化分拣与堆叠，确保不同状态的工件6被准确分拣至对应堆叠工位50，分类错误率趋近于零，有效避免电镀层划伤和包装混乱；另外，分拣输送带41采用间歇式恒定行程运转，配合间隔布置的工件定位模块43，使上料、下料动作与输送节拍严格同步，既保证搬运定位精度，又实现连续化流水作业，设备运行稳定可靠。自动分拣堆叠设备长期运行成本低于人工，综合降低质量损耗与企业成本。

参见图1，在一种实施例中，还包括用于回收空载料框86的料框回收机构85，所述料框回收机构85为现有技术中的滚筒输送平台或皮带输送平台，所述料框回收机构85设于上料输送机构81下侧，所述料框回收机构85首端延伸出上料输送机构81首端前侧，所述料框回收机构85末端延伸出上料输送机构81末端后侧，所述卸料机械手83将料框86内的工件6倾倒至进料输送机构82后将空载的料框86转移至料框回收机构85；通过这样设置，通过增设料框回收机构85，在卸料机械手83完成工件6倾倒后，自动将空载料框86转移至回收工位，实现料框86的循环利用。这一设计不仅避免了空料框86堆积对生产线空间的占用，还减少了人工清理和搬运料框86的环节，进一步提升了整体自动化程度和生产效率，同时降低了料框86管理成本，确保生产线持续高效运转。

参见图1至图3，在一种实施例中，所述视觉识别机构3包括视觉识别支架31以及设于视觉识别支架31上的顶部光源盒32、顶部摄像机33、底部光源盒34和底部摄像机35；所述送料机构2贯穿所述视觉识别支架31前后两侧，所述顶部光源盒32位于送料机构2上侧，所述顶部摄像机33位于顶部光源盒32上侧，所述底部光源盒34位于送料机构2下侧，所述底部摄像机35位于底部光源盒34下侧，所述顶部摄像机33用于拍摄进入拍摄区域的工件6的顶面，所述底部摄像机35用于拍摄进入拍摄区域的工件6的底面；所述工件6为矩形状，在本实施例中，所述工件6为长方形状所述工件6的摆放状态包括按其正面和正向摆放的第一摆放状态、按其反面和正向摆放的第二摆放状态、按其正面和反向摆放的第三摆放状态和按其反面和反向摆放的第四摆放状态；通过这样设置，该视觉识别机构3通过顶部和底部摄像机35配合双光源盒对工件6进行全方位高精度检测，可准确识别四种摆放状态(正面正向、反面正向、正面反向、反面反向)，采用非接触式光学检测避免损伤电镀层，其模块化集成设计既保证了检测精度又适应高速流水线作业，为自动化分拣堆叠提供了可靠的状态识别保障，有效解决了人工分拣效率低、易出错的问题。

上述光源盒具有竖向透光效果，光源盒配合摄像机获取拍摄图像的方式为所属领域的现有技术，光源盒是一种用于为检测目标提供稳定、可控光照环境的装置，其核心功能是消除环境光干扰、增强目标特征对比度，从而提升图像采集质量。

按照上述工件6的第一摆放状态、第二摆放状态、第三摆放状态和第四摆放状态，所述下料搬运机构10对应设有四个，且沿分拣输送结构4侧部相对上料搬运机构1的下游方向并列布置，控制模块在接收视觉识别机构3提供的各进入分拣输送结构4的工件6摆放状态信息的顺序信息后，控制各下料搬运机构10拾取分拣输送结构4上对应摆放状态的工件6，例如，排序第一的下料搬运机构10拾取第一摆放状态的工件6，排序第二的下料搬运机构10拾取第二摆放状态的工件6，排序第三的下料搬运机构10拾取第三摆放状态的工件6，排序第四的下料搬运机构10拾取第四摆放状态的工件6。当工件6为次品工件6时，四个下料搬运机构10均不拾取该次品工件6，由分拣输送结构4将次品工件6输送至末端自动落入次品收集区46内。

参见图1至图7，在一种实施例中，还包括设于所述送料机构2且位于上料工位22上游侧的阻挡器23和设于送料通道21末端侧部用于检测上料工位22内工件6的第一检测器24，所述上料工位22末端设有限位挡块25，所述限位挡块25用于是进入的工件6定位在上料工位22内，所述第一检测器24设于所述上料工位22底部，第一检测器24检测有工件6进入上料工位22内时，反馈信号至控制模块使阻挡器23的阻挡杆伸出使上料工位22内的工件6与上游一侧的工件6相互分隔，以及使上料搬运机构1将上料工位22内的工件6搬运至分拣输送带41上游端的工件定位模块43内；所述送料通道21宽度与所述工件6的宽度相接近，以使各呈长方形状的工件6沿长度方向排列输送；通过这样设置，通过在上料工位22上游设置阻挡器23和第一检测器24，实现工件6的精准定位和有序分拣，当第一检测器24检测到工件6到达上料工位22时，控制模块控制阻挡杆伸出，使上料工位22的工件6与后续工件6有效隔离，确保上料搬运机构1能够准确抓取并转移工件6至分拣输送带41，同时送料通道21宽度与工件6宽度相匹配，防止工件6在输送过程中偏移或卡滞，提高了上料稳定性和分拣效率，减少了人工干预和故障率。

参见图13至图17，在一种实施例中，所述长方形状工件6的四个边角位置分别设有定位槽61，在送料机构2中分隔相邻的工件6时，所述阻挡器23的阻挡杆同时伸入两个相邻的工件6相对一侧的定位槽61内，实现将使上料工位22内的工件6与上游一侧的工件6相互分隔。

参见图2至图7，在一种实施例中，还包括机架45，所述分拣输送结构4、堆叠工位50和下料搬运机构10设于所述机架45上，所述下料搬运机构10位于所述分拣输送结构4和堆叠工位50之间；还包括与每个下料搬运机构10一对一配置的叠料组件5，所述叠料组件5包括叠料仓51和顶升机构，顶升机构包括竖向推杆52和设于竖向推杆52输出端的顶升座53，所述叠料仓51底部设有与顶升座53避让配合的避让孔54，所述堆叠工位50位于顶升座53上侧，叠料仓51内设有上侧开口的叠料腔55，竖向推杆52用于驱动顶升座53经避让口在叠料腔55内作竖向运动，使顶升座53的工件6叠放高度与下料搬运机构10的释放工件6高度相适配；通过这样设置，通过机架45集成化设计使分拣输送结构4、堆叠工位50和下料搬运机构10形成紧凑布局，同时采用叠料组件5实现工件6的自动化堆叠管理，叠料仓51提供稳定的叠料腔55体，顶升机构通过竖向推杆52带动顶升座53在避让孔54内升降，动态调整工件6堆叠高度使其始终与下料搬运机构10的释放高度匹配，既确保堆叠整齐度又避免工件6坠落损伤，显著提升堆叠效率和安全性，同时减少人工码垛干预，实现全流程自动化作业。

参见图2至图7，在进一步的实施例中，所述叠料仓51顶部设有用于检测顶升座53顶层工件6的第二检测器56，第二检测器56用于检测顶升座53被添加工件6后，反馈信号至控制模块控制竖向推杆52下降一个工件6厚度的高度，使顶升座53承载的工件6顶部高度与下料搬运机构10释放工件6的高度相适配；通过这样设置，通过第二检测器56实时监测叠料仓51内顶层工件6位置，配合控制模块智能调节顶升机构的高度，使每次新工件6堆叠后顶升座53自动下降一个工件6厚度，始终保持工件6堆叠面与下料搬运机构10释放高度精准匹配，既确保堆叠过程的稳定性和精确度，又避免人工调节带来的效率损失，实现全自动化智能堆叠，显著提升生产效率和堆垛质量。

参见图4和图5，在一种实施例中，所述叠料组件5还包括滑座57和驱动滑座57相对滑动的平移驱动器58，所述平移驱动器58为设于机架45上的推杆，所述滑座57通过滑轨装置滑动连接在机架45上，所述叠料仓51设有两个且并列设置在滑座57上；通过这样设置，通过滑座57和平移驱动器58的设计，使两个叠料仓51可沿滑轨交替切换工位，当一个叠料仓51完成堆叠后，推杆驱动滑座57平移使另一个叠料仓51立即就位，实现不间断连续堆叠作业，大幅提升设备运行效率；双仓并列布局既保证了堆叠工序的连续性，又优化了设备空间利用率，有效解决了单仓模式下的生产节拍瓶颈问题。

参见图4和图5，在一种实施例中，所述叠料仓51包括叠料座511和若干环绕设置在叠料座511外周的定位柱512，所述定位柱512与叠料座511之间形成所述叠料腔55，所述定位柱512上端设有锥形状的导向部513，便于工件6更容易进入叠料仓51内；通过这样设置，通过定位柱512环绕叠料座511的设计形成规整的叠料腔55，既能有效约束堆叠工件6的位移范围防止倾斜散落，又能保持工件6四周必要的操作空间，在确保堆叠精度的同时兼顾了工件6搬运的便利性，使自动化堆叠过程更加稳定可靠。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述上料搬运机构1包括：机座11、皮带传动结构12、摆杆组件13和旋转驱动器14；皮带传动结构12，包括沿机座11竖向布置的主动带轮121和从动带轮122以及传动皮带123，传动皮带123绕设在主动带轮121和从动带轮122上；摆杆组件13，包括第一摆杆131、第二摆杆132和工件转移杆133，第一摆杆131一端连接在主动带轮121上，第二摆杆132一端连接在从动带轮122上，工件转移杆133分别与第一摆杆131的另一端和第二摆杆132的另一端转动连接，工件转移杆133下端延伸出摆杆组件13下侧形成拾取部，拾取部下端设有拾取器15；旋转驱动器14，与主动带轮121传动连接，通过传动主动带轮121正反转运动，从而联动摆杆组件13驱动拾取器15从机座11的一侧移动至另一侧；所述上料搬运机构1与下料搬运机构10结构相类似；通过这样设置，通过皮带传动结构12与摆杆组件13的创新联动设计，使工件转移杆133在旋转驱动器14控制下实现精准的往复摆动运动，其拾取部可稳定完成工件6抓取和释放动作；独特的双摆杆结构确保拾取器15在移动过程中保持水平姿态，避免工件6倾斜或脱落，同时紧凑的竖向布局节省设备空间，显著提升上料搬运的稳定性和定位精度，满足对高效精准搬运的需求。

参见图2至图7，在一种实施例中，还包括下料打包机械手7、扎带捆绑机71和封膜机(图未示)，所述下料打包机械手7用于将叠料工位内的叠放达到预设数量的工件6转移至扎带捆绑机71进行捆绑打包，进而再将完成捆绑打包的工件6进行封膜打包，所述预设数量例如为五十个工件6；通过这样设置，通过下料打包机械手7与扎带捆绑机71的协同配合，实现工件6叠放后的自动化捆绑打包，当叠料工位内的工件6达到预设数量时，下料打包机械手7自动将整叠工件6转移至扎带捆绑机71进行捆扎，不仅大幅提高了包装效率，保证了运输稳定性，还彻底消除了人工搬运和捆扎的环节，显著降低劳动强度并提高生产线的整体自动化程度。

参见图2至图7，在一种实施例中，所述进料输送机构82、离心输送装置84、所述送料机构2、视觉识别机构3、分拣输送结构4、上料搬运机构1和下料搬运机构10设有至少两组，例如设置两组；通过这样设置，通过设置多组进料输送机构82、离心输送装置84、送料机构2、视觉识别机构3、分拣输送结构4、上料搬运机构1和下料搬运机构10，形成并行处理系统，使设备可同时处理多个工件流，不仅成倍提升整体分拣堆叠效率，还能实现不同规格工件6的同步分拣作业，显著提高设备利用率和产能弹性，满足大批量、多品种生产的工业需求，同时通过模块化设计保持各单元独立运作，确保系统稳定性和可维护性。

参见图8至图13，在进一步的实施例中，所述第一摆杆131和第二摆杆132长度相同且相对平行布置；所述第一摆杆131和第二摆杆132的起始位置为水平向布置，所述旋转驱动器14通过传动主动带轮121正反转180°，实现驱动拾取器15从机座11的一侧移动至另一侧；通过这样设置，摆杆组件13以对称摆动方式驱动拾取器15在左右两侧往复移动，工件6搬运效率和定位精度高。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述主动带轮121位于所述从动带轮122的下侧；所述机座11位于主动带轮121的左下侧和右下侧分别设有限位柱16，所述限位柱16用于限位所述第一摆杆131在起始位置和终点位置保持水平向状态；通过这样设置，主动带轮121设于从动带轮122下侧并配置限位柱16结构，使第一摆杆131在起始和终点位置保持精确的水平状态，确保拾取器15在工件6抓取和释放时的定位稳定性，同时优化传动皮带123的受力分布，减少运动过程中的摆动偏差，提高搬运动作的可靠性和重复精度。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述皮带传动结构12还包括张紧带轮124，所述张紧带轮124设于主动带轮121和从动带轮122之间，所述传动皮带123同时绕设在张紧带轮124上；通过这样设置，通过增设张紧带轮124优化传动皮带123的包角和张紧力，有效防止皮带打滑或松动，确保摆杆组件13运动过程中的动力传递稳定性，同时减少皮带磨损，延长机构使用寿命，并提升工件6转移的位置精度和动作可靠性。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述拾取器15为真空拾取器15，所述工件转移杆133上设有气路分配器171，所述机座11上设有配气控制模块172，所述配气控制模块172、气路分配器171和真空拾取器15之间通过若干气路相互接通；通过采用真空拾取器15配合集成式气路分配系统，实现工件6快速无损抓取与释放，气路控制模块集中管理真空吸附力，确保搬运过程稳定可靠。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述皮带传动结构12设于所述机座11的前侧，所述机座11后侧设有一组配合使用的码盘181和光电传感器182，所述码盘181一侧设有原点透光孔183，所述码盘181与所述从动带轮122同步转动，所述码盘181旋转至原点透光孔183与光电传感器182对应时，用于确定旋转驱动器14的机械原点位置；通过在机座11后侧设置码盘181与光电传感器182的检测机构，利用原点透光孔183精准定位旋转驱动器14的机械原点，实现摆杆组件13运动轨迹的闭环控制，有效消除累积误差并提高复位精度，确保工件6转移位置的一致性，同时增强系统抗干扰能力，使机构在长时间运行中保持稳定可靠的定位性能。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述旋转驱动器14包括旋转驱动电机141和设于旋转驱动电机141输出端的减速器142，所述减速器142的输出端与主动带轮121传动连接；通过采用减速器142匹配旋转驱动电机141，在保持传动效率的同时显著提升输出扭矩，使主动带轮121能够平稳驱动负载更大的摆杆组件13，有效降低电机转速波动对定位精度的影响，并延长驱动系统的使用寿命，特别适用于需要频繁启停或精密定位的工件6搬运场景。

参见图8至图13，在一种实施例中，所述机座11包括竖向架111和设于竖向架111底部的底座112，所述旋转驱动器14竖向设置在竖向架111后侧下部，所述皮带传动结构12和摆杆组件13设于竖向架111前侧上部；通过优化机座11布局，将旋转驱动器14后置下置安装，既保证了传动系统的稳定性，又使整体结构更加紧凑均衡；同时前侧上置的皮带传动和摆杆组件13形成合理的重心分布，有效降低运行振动，提升机构刚性，使工件6转移过程更加平稳精准。

实施例二

参见图1至图13，本实施例的主要目的在于提供应用实施例一的自动化分拣叠置产线的自动化分拣叠置产线控制方法，包括所述自动化分拣叠置产线，所述控制方法包括：上料输送机构81将载有工件6的料框86放置在输送至下游端的卸料机械手83，卸料机械手83将料框86内的若干工件6卸料至进料输送机构82，进料输送机构82将若干工件6输送至离心输送装置84进行排序并输送至送料机构2；视觉识别机构3识别进入送料机构2工件6的正反面和正反向摆放状态，并将各工件6的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；送料机构2将经过视觉识别机构3识别的工件6逐一输送至上料工位22内，控制模块控制上料搬运机构1将上料工位22的工件6逐一搬运至分拣输送结构4上游端的工件定位模块43内；控制模块控制多个下料搬运机构10分别拾取对应摆放状态的工件6转移至所属配置的堆叠工位50上；下料打包机械手将叠料工位内的叠放达到预设数量的工件66转移至扎带捆绑机71进行捆绑打包，进而再将完成捆绑打包的工件66进行封膜打包。

与现有技术相比，本发明的自动化分拣叠置产线控制方法，通过设置上料输送机构81、卸料机械手83、离心输送装置84、送料机构2、视觉识别机构3、分拣输送结构4、上料搬运机构1和下料搬运机构10的协同配合，实现了工件6从自动上料、排序与输送、识别、分拣到堆叠的全流程自动化，彻底替代人工操作，解决了人工分拣效率低、劳动强度大的问题，生产效率提升显著；而且，通过视觉识别机构3可精准识别工件6的正反面和正反向摆放状态，结合控制模块的智能调度和配合分拣输送结构4与搬运机构的自动化分拣与堆叠，确保不同状态的工件6被准确分拣至对应堆叠工位50，分类错误率趋近于零，有效避免电镀层划伤和包装混乱；另外，分拣输送带41采用间歇式恒定行程运转，配合间隔布置的工件定位模块43，使上料、下料动作与输送节拍严格同步，既保证搬运定位精度，又实现连续化流水作业，设备运行稳定可靠。自动分拣堆叠设备长期运行成本低于人工，综合降低质量损耗与企业成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.自动化分拣叠置产线，其特征在于，包括：

控制模块；

上料输送机构，用于将载有工件的料框向末端方向输送；

进料输送机构；

卸料机械手，设于上料输送机构下游端与进料输送机构上游端之间，用于将料框内的工件倾倒至进料输送机构；

送料机构，设有用于输送工件的送料通道以及位于送料通道末端的上料工位；

离心输送装置，衔接在进料输送机构下游端与送料机构上游端之间，用于将接收的工件以离心运动方式排序并输送至送料机构；

视觉识别机构，用于识别送料机构内运输工件的正反面和正反向摆放状态，并将各工件的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；

分拣输送结构，设有分拣输送带和驱动分拣输送带运转的分拣驱动机构，分拣输送带沿长度方向间隔布置有多个工件定位模块，工件定位模块设有上侧开口的工件安置槽；

上料搬运机构，设置在送料机构和分拣输送结构上游端之间，用于将上料工位的工件搬运至分拣输送结构上游端的工件定位模块内；

堆叠工位，位于分拣输送结构一侧沿分拣输送带长度方向设有若干个，分别用于收集从分拣输送结构转移且摆放状态相同的工件；

下料搬运机构，设于分拣输送结构下游方向且对应每个堆叠工位设置有一个，下料搬运机构配置为用于将对应摆放状态的工件转移至对应的堆叠工位上；

分拣驱动机构用于间歇性地驱动分拣输送带以恒定行程进行运转，以使分拣输送带间歇性停顿时，若干工件定位模块分别与对应的上料搬运机构和下料搬运机构衔接。

2.根据权利要求1所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，还包括用于回收空载料框的料框回收机构，所述卸料机械手将料框内的工件倾倒至进料输送机构后将空载的料框转移至料框回收机构。

3.根据权利要求1所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，所述视觉识别机构包括视觉识别支架以及设于视觉识别支架上的顶部光源盒、顶部摄像机、底部光源盒和底部摄像机；所述送料机构贯穿所述视觉识别支架前后两侧，所述顶部光源盒位于送料机构上侧，所述顶部摄像机位于顶部光源盒上侧，所述底部光源盒位于送料机构下侧，所述底部摄像机位于底部光源盒下侧，所述顶部摄像机用于拍摄进入拍摄区域的工件的顶面，所述底部摄像机用于拍摄进入拍摄区域的工件的底面；

所述工件的摆放状态包括按其正面和正向摆放的第一摆放状态、按其反面和正向摆放的第二摆放状态、按其正面和反向摆放的第三摆放状态和按其反面和反向摆放的第四摆放状态。

4.根据权利要求1所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，还包括设于所述送料机构且位于上料工位上游侧的阻挡器和设于送料通道末端侧部用于检测上料工位内工件的第一检测器，第一检测器检测有工件进入上料工位内时，反馈信号至控制模块使阻挡器的阻挡杆伸出使上料工位内的工件与上游一侧的工件相互分隔，以及使上料搬运机构将上料工位内的工件搬运至分拣输送带上游端的工件定位模块内；

所述送料通道宽度与所述工件的宽度相接近。

5.根据权利要求1所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，还包括机架，所述分拣输送结构、堆叠工位和下料搬运机构设于所述机架上，所述下料搬运机构位于所述分拣输送结构和堆叠工位之间；

还包括叠料组件，所述叠料组件包括叠料仓和顶升机构，顶升机构包括竖向推杆和设于竖向推杆输出端的顶升座，所述叠料仓底部设有与顶升座避让配合的避让孔，所述堆叠工位位于顶升座上侧，叠料仓内设有上侧开口的叠料腔，竖向推杆用于驱动顶升座经避让口在叠料腔内作竖向运动，使顶升座的工件叠放高度与下料搬运机构的释放工件高度相适配。

6.根据权利要求5所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，所述叠料仓顶部设有用于检测顶升座顶层工件的第二检测器，第二检测器用于检测顶升座被添加工件后，反馈信号至控制模块控制竖向推杆下降一个工件厚度的高度，使顶升座承载的工件顶部高度与下料搬运机构释放工件的高度相适配。

7.根据权利要求6所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，所述叠料组件还包括滑座和驱动滑座相对滑动的平移驱动器，所述滑座通过滑轨装置滑动连接在机架上，所述叠料仓设有两个且并列设置在滑座上；

所述叠料仓包括叠料座和若干环绕设置在叠料座外周的定位柱，所述定位柱与叠料座之间形成所述叠料腔。

8.根据权利要求1所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，所述上料搬运机构包括：

机座；

皮带传动结构，包括沿机座竖向布置的主动带轮和从动带轮以及传动皮带，传动皮带绕设在主动带轮和从动带轮上；

摆杆组件，包括第一摆杆、第二摆杆和工件转移杆，第一摆杆一端连接在主动带轮上，第二摆杆一端连接在从动带轮上，工件转移杆分别与第一摆杆的另一端和第二摆杆的另一端转动连接，工件转移杆下端延伸出摆杆组件下侧形成拾取部，拾取部下端设有拾取器；

旋转驱动器，与主动带轮传动连接，通过传动主动带轮正反转运动，从而联动摆杆组件驱动拾取器从机座的一侧移动至另一侧；

所述上料搬运机构与下料搬运机构结构相类似。

9.根据权利要求1至8任一项所述的自动化分拣叠置产线，其特征在于，还包括下料打包机械手和扎带捆绑机，所述下料打包机械手用于将叠料工位内的叠放达到预设数量的工件转移至扎带捆绑机进行捆绑打包；

所述进料输送机构、离心输送装置、送料机构、视觉识别机构、分拣输送结构、上料搬运机构和下料搬运机构设有至少两组。

10.自动化分拣叠置产线控制方法，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的自动化分拣叠置产线，所述控制方法包括：

上料输送机构将载有工件的料框放置在输送至下游端的卸料机械手，卸料机械手将料框内的若干工件卸料至进料输送机构，进料输送机构将若干工件输送至离心输送装置进行排序并输送至送料机构；

视觉识别机构识别进入送料机构工件的正反面和正反向摆放状态，并将各工件的摆放状态信息按顺序地反馈至控制模块；送料机构将经过视觉识别机构识别的工件逐一输送至上料工位内，控制模块控制上料搬运机构将上料工位的工件逐一搬运至分拣输送结构上游端的工件定位模块内；

控制模块控制多个下料搬运机构分别拾取对应摆放状态的工件转移至所属配置的堆叠工位上。