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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种集装箱盒装货物智能化卸货消杀码垛作业线视觉引导控制系统及方法，本发明系统包括：用于抓取货物的自主行进式集装箱内纸盒装货物自动抓取卸货装置，并将货物放置在可接续式电动伸缩托辊组；用于输送集装箱盒装货物的可接续式电动伸缩托辊组；纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置的头端与可接续式电动伸缩托辊组的尾端连接，用于对货物进行六面自动化消杀；安装在纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置后方的机器人自动化码垛系统，用于抓取消杀后的集装箱货物，并对其进行码垛；用于根据消杀节拍、动态调整集装箱卸货速度、伸缩托辊传输速度、后续消杀、码垛频率，实现智能化集装箱货物卸货消杀码垛作业集成控制的视觉引导控制系统。

主权项：1.一种集装箱盒装货物智能化卸货消杀码垛作业线视觉引导控制系统，其特征在于，包括：自主行进式集装箱内纸盒装货物自动抓取卸货装置（4），用于抓取货物，并将货物放置在可接续式电动伸缩托辊组（5）；可接续式电动伸缩托辊组（5），其头端连接自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）的尾端，用于输送集装箱盒装货物；纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置（6），其头端与所述可接续式电动伸缩托辊组（5）的尾端连接，用于对所述可接续式电动伸缩托辊组（5）传递来的货物进行六面自动化消杀；机器人自动化码垛系统（7），安装在纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置（6）的后方，用于抓取完成消杀后的集装箱货物，并对其进行码垛；视觉引导控制系统，与所述自主行进式集装箱内纸盒装货物自动抓取卸货装置（4）、可接续式电动伸缩托辊组（5）、纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置（6）以及机器人自动化码垛系统（7）通信连接，且安装在自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）上，用于根据消杀节拍、动态调整集装箱卸货速度、伸缩托辊传输速度以及后续消杀、码垛频率，实现智能化集装箱货物卸货消杀码垛作业集成控制；所述视觉引导控制系统包括机器视觉系统（1）、集成控制系统（2）以及人机交互系统（3），其中：机器视觉系统（1），安装在自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）的头端，用于获取集装箱内部盒装货物位置信息，并将位置信息反馈到集成控制系统（2）；集成控制系统（2）和人机交互系统（3）集成于自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）上，同时集成控制系统（2）与机器视觉系统（1）、人机交互系统（3）、自主行进式集装箱内纸盒装货物自动抓取卸货装置（4）、可接续式电动伸缩托辊组（5）、纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置（6）以及机器人自动化码垛系统（7）进行通讯连接；所述集成控制系统（2）包括轨迹规划模块（201）、PLC控制器模块（202）、六轴桁架机器人控制模块（203）、电动平板车控制模块（204）、IO控制模块（205）、网络通讯模块（206）；其中：轨迹规划模块（201）集成货物位置信息判别、轨迹规划算法；轨迹规划模块（201）集成于工控机，基于图像处理模块（102）输出的盒装货物的位置信息，计算出被测货物可被抓取的位置，选择可执行的吸盘机构，并输出6轴桁架机器人的定位信息；PLC控制器模块（202）包括电源单元、CPU单元、IO扩展单元；PLC控制器模块（202）与轨迹规划模块（201）、六轴桁架机器人控制模块（203）、电动平板车控制模块（204）、IO控制模块（205）、网络通讯模块（206）进行通讯连接；PLC控制器模块（202）接收轨迹规划模块（201）的定位信息并控制六轴桁架机器人控制模块（203）、电动平板车控制模块（204）运行到被测集装箱货物可被抓取的位置，同时控制IO控制模块（205）、网络通讯模块（206）进行相应动作调整；六轴桁架机器人控制模块（203）包括六台伺服驱动器、安全光电开关；六轴桁架机器人控制模块（203）与PLC控制器模块（202）通信连接，用于控制六轴的伺服电机进行相应的原点回归、手自动定位运行动作，并利用安全光电开关实现安全保护功能；电动平板车控制模块（204）包括两台伺服驱动器、无线遥控器、信号接收器、激光位移计；电动平板车控制模块（204）与PLC控制器模块（202）通信连接，用于两台电机差速控制实现电动平车的前进、后退、转弯，并利用无线遥控器，实现电动平车无线的手动控制，结合激光位移计的位置信息反馈，实现电动平车的全自动运行；IO控制模块（205）包括传感器单元、执行器单元；IO控制模块（205）与PLC控制器模块（202）通信连接，传感器单元包括水平抓取吸盘组激光位移计、垂直抓取吸盘组激光位移计、水平抓取吸盘组接近开关、垂直抓取吸盘组接近开关、伸缩托辊磁性开关，用来对自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）的工作状态进行实时反馈；执行器单元包括水平抓取吸盘组电磁阀、垂直抓取吸盘组电磁阀、水平抓取吸盘组气缸电磁阀、车上电动伸缩托辊气缸电磁阀，用来实现对自主行进式集装箱盒装货物自动抓取卸货装置（4）前端的吸盘组进行控制；网络通讯模块（206）包括可接续式电动伸缩托辊组通讯单元、纸盒箱货物多模式六面自动化消杀装置通讯单元、机器人自动化码垛系统通讯单元、人机交互系统通讯单元；网络通讯模块（206）与PLC控制器模块（202）通信连接；所述自主行进式集装箱内纸盒装货物自动抓取卸货装置（4）包括六轴桁架机器人（401）、电动平板车（402）、水平抓取吸盘组（403）、垂直抓取吸盘组（404）、车上电动伸缩托辊（405），其中：所述六轴桁架机器人（401），包括X向水平纵向移动机构、Y向水平横向移动机构、回转机构、Z向垂直升降机构、Z1向垂直升降机构；其中，所述X向水平纵向移动机构的安装端安装在所述电动平板车（402）上，其输出端在水平方向上X方向运动；所述Y向水平横向移动机构的安装端安装在所述X向水平纵向移动机构的输出端上，所述Y向水平横向移动机构的输出端在水平方向上沿Y方向运动；所述回转机构的安装端安装在所述Y向水平横向移动机构的输出端上，且其输出端围绕其Z向中心轴线转动；所述Z向垂直升降机构的安装端安装在所述回转机构的输出端上，其输出端沿Z向方向竖直运动；Z1向垂直升降机构的安装端安装在所述Z向垂直升降机构的输出端上，其输出端沿Z向方向竖直运动；所述电动平板车（402），包括作业平台、电驱动车轮组、内嵌抽屉式电控柜系统、测距传感器组；所述集成控制系统（2）安装集成在内嵌抽屉式电控柜系统中；所述水平抓取组合吸盘组（403），位于所述垂直抓取吸盘组（404）的上方，并安装在所述Z1向辅助升降机构的输出端上，实现对上部货物的抓取；所述垂直抓取吸盘组（404），安装在所述Z向垂直升降机构的输出端上，实现对中下部货物的抓取；所述车上电动伸缩托辊（405），其固定端安装在所述电动平板车（402）的尾端，与所述可接续式电动伸缩托辊组（5）的头端相对，且其伸缩端在水平方向上沿X向伸缩；所述车上电动伸缩托辊（405）有两种工作状态，伸出时用于抓取集装箱盒装货物后的转运，收缩时用于增加机器视觉识别时的视场距离，两种工作状态的切换由所述集成控制系统（2）控制交替进行。

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