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耐火砖作为一种应用广泛的建材,在其生产过程中,台车上烧结完毕后的耐火砖需要进行分拣卸垛。为替代人工提高效率,就有必要采用工业机器人智能分拣技术。通过本文的研究,提出智能分拣系统的整体设计方案,可促进该技术在企业的具体实施和推广,从而大大提高耐火砖生产企业的劳动效率和经济效益。本文为实现智能分拣,主要进行了三个方面的工作:机器人末端执行器的设计、视觉系统和定位方式的设计以及分拣策略的优化。本文首先分析了分拣系统的功能与结构,提出了分拣系统的整体方案。根据系统要求,分析了手爪的功能,给出了手爪的设计方案。该方案将手爪结构分为三部分:间距调整机构、手指旋转机构以及抓取机构。间距调整机构采用滚珠丝杠传动;旋转机构采用直角减速器;抓取机构采用真空吸盘方式。本文设计的手爪可以灵活地实现对耐火砖的抓取,为完成智能分拣提供了基础。本文通过视觉系统来实现耐火砖位置信息的获取。在方案设计上,采用Eye-in-Hand系统,但在使用时借鉴了Eye-to-Hand系统的优点;在图像处理流程上,先进行图像灰度化和中值滤波,接着使用Prewitt梯度算子对图像进行锐化处理,然后通过灰度直方图确定阈值并进行二值化。针对本文图像的多目标,提出采用标记算法进行标记,分块处理,并利用先验的尺寸对标记结果进行审查,以提高识别的准确率。在图像识别上,结合本文是处理耐火砖图像,二值图像中表现的形式是矩形,具有较多的直线,提出先采用Hough变换原理来检测矩形四条边,然后再计算矩形特征的方法,提高了系统的定位精度。另外,本文还对控制系统硬件进行了设计,分析了程序设计流程。本文为提高分拣系统的效率,还对分拣策略进行了优化分析。首先,对优化问题进行了描述,提出了两个优化目标:最低编程复杂度和最少抓砖次数。针对本文多目标的优化问题,提出采用Pareto遗传算法进行求解,分析了计算过程,并以实例作了验证。经过优化分析,本文设计的分拣系统,就能以较高的运行效率进行工作。最后,本文对该系统未完善的部分做出了说明。综上,该分拣系统的设计方案,已可以满足实际应用的需要,并有待于在实践中继续优化设计。