一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，包括機(jī)器人安裝板，機(jī)器人安裝板的下端面上設(shè)有可調(diào)節(jié)支撐腳，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)支撐腳可以調(diào)整機(jī)器人安裝板的高度，保證機(jī)器人安裝板水平，機(jī)器人安裝板的中央設(shè)有機(jī)器人，機(jī)器人安裝板的側(cè)邊部固定有若干支撐架，支撐架的主要作用是方便叉車搬運(yùn)機(jī)器人安裝板。機(jī)器人的上端部安裝有法蘭安裝板，法蘭安裝板中部的側(cè)端面上安裝有相機(jī)支架，相機(jī)支架內(nèi)安裝有相機(jī)安裝板，相機(jī)安裝板上通過(guò)螺栓連接的方式安裝有相機(jī)。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確的對(duì)雜亂無(wú)序的內(nèi)環(huán)工件利用視覺技術(shù)進(jìn)行精確定位，保證準(zhǔn)確的抓取工件，該裝置可以適應(yīng)不同種類的內(nèi)環(huán)工件，同時(shí)，可以很大程度上提高內(nèi)環(huán)工件的抓取效率和自動(dòng)化程度。
【專利說(shuō)明】
一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)抓取裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高。尤其是在工作環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)，往往用自動(dòng)化技術(shù)替代現(xiàn)場(chǎng)工人，降低工業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少成本。在實(shí)際工作中，很多雜亂無(wú)序的內(nèi)環(huán)工件由工人撿取并將其擺放在指定位置是一件非常單一并且重復(fù)勞動(dòng)的事情，而且工人還要面對(duì)惡劣的工作環(huán)境。因此，研究出一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置及其控制方法顯得尤為重要。傳統(tǒng)的自動(dòng)抓取裝置存在許多缺點(diǎn)，例如:當(dāng)工件雜亂無(wú)序的擺放時(shí)，無(wú)法確定被抓取工件的位置；不能實(shí)現(xiàn)很好的自動(dòng)抓取。公開號(hào)為CN104440929A的發(fā)明專利公開了一種自動(dòng)抓取裝置，其優(yōu)點(diǎn)是降低勞動(dòng)力，將木材堆放整齊，功能齊全;公開號(hào)為CN104493821A的發(fā)明專利公開了一種機(jī)器人抓取裝置，其優(yōu)點(diǎn)是利用簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在手爪抓取過(guò)程中的產(chǎn)品間距自動(dòng)調(diào)整，可自適應(yīng)于各種規(guī)格的包裝箱的使用。但是上述兩個(gè)發(fā)明專利自動(dòng)化程度不夠高，檢測(cè)精度不高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被抓取工件的精確定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提出一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置。
[0004]—種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，包括機(jī)器人安裝板，所述機(jī)器人安裝板的下端面上設(shè)有可調(diào)節(jié)支撐腳，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)支撐腳可以調(diào)整機(jī)器人安裝板的高度，保證機(jī)器人安裝板水平，機(jī)器人安裝板的中央設(shè)有機(jī)器人，機(jī)器人安裝板的側(cè)邊部固定有若干支撐架，支撐架的主要作用是方便叉車搬運(yùn)機(jī)器人安裝板。所述機(jī)器人的上端部安裝有法蘭安裝板，所述法蘭安裝板中部的側(cè)端面上安裝有相機(jī)支架，所述相機(jī)支架內(nèi)安裝有相機(jī)安裝板，所述相機(jī)安裝板上通過(guò)螺栓連接的方式安裝有相機(jī)。
[0005]所述相機(jī)安裝板的右側(cè)安裝有相機(jī)連接板，所述相機(jī)連接板上安裝有光源支架，所述光源支架上安裝有光源。
[0006]所述法蘭安裝板的下端安裝有氣缸安裝板，所述氣缸安裝板的下端安裝有氣缸，所述氣缸的軸上安裝有夾爪，氣缸上還固定有感應(yīng)器。
[0007]所述氣缸安裝板的上部通過(guò)螺栓連接的方式固定有傳感器連接板，所述傳感器連接板的左側(cè)固定有傳感器安裝板，所述傳感器安裝板上安裝有傳感器，傳感器可以在傳感器安裝板上實(shí)現(xiàn)角度的旋轉(zhuǎn)，以便調(diào)節(jié)傳感器安裝在合適的位置，準(zhǔn)確的測(cè)量機(jī)器人末端距離工件的位置，以便控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，所述傳感器的側(cè)部包圍有安裝在傳感器安裝板上的傳感器保護(hù)罩。
[0008]所述機(jī)器人安裝板的上端面左前部固定有內(nèi)環(huán)放置安裝板，所述內(nèi)環(huán)放置安裝板的下端面上活動(dòng)安裝有若干蹄腳，蹄腳安裝在內(nèi)環(huán)放置安裝板上，起到支撐內(nèi)環(huán)放置安裝板，降低內(nèi)環(huán)放置安裝板變形的作用。所述內(nèi)環(huán)放置安裝板上端面固定有若干內(nèi)環(huán)放置棒。
[0009]所述相機(jī)支架上設(shè)有弧形孔，相機(jī)安裝板可在弧形孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]所述傳感器為位移傳感器。
[0011]所述相機(jī)支架和相機(jī)連接板均由不銹鋼制成。
[0012]—種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置的控制方法，包括如下步驟:
[0013](I)首先對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教編程，讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到相機(jī)可以拍攝到工件的區(qū)域。
[0014](2)調(diào)節(jié)相機(jī)、光源和傳感器的位置，使傳感器發(fā)出的信號(hào)映射在被抓取的內(nèi)環(huán)工件上。
[0015](3)對(duì)步驟(2)中拍攝到的圖片進(jìn)行圖像處理。
[0016](4)計(jì)算出最優(yōu)抓取的內(nèi)環(huán)工件。
[0017](5)將步驟(4)中的計(jì)算所得信息反饋給機(jī)器人，機(jī)器人獲取對(duì)象目標(biāo)。
[0018](6)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到步驟(5)中獲得的對(duì)象目標(biāo)上表面，此時(shí)傳感器發(fā)出的光映射在對(duì)象目標(biāo)的上表面，機(jī)器人帶動(dòng)夾爪繼續(xù)下降。
[0019](6)當(dāng)機(jī)器人下降到設(shè)定的位移值時(shí)，傳感器反饋給機(jī)器人一個(gè)信號(hào)，機(jī)器人停止下降。
[0020](7)氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓閥的過(guò)濾減壓后，流向三位五通電磁閥，過(guò)濾減壓閥是依據(jù)工藝要求將氣體壓力調(diào)整到0.5-0.7MPa，氣體經(jīng)過(guò)三位五通電磁閥流向一個(gè)單向節(jié)流調(diào)速閥，控制氣缸的開合，氣缸打開，帶動(dòng)夾爪張開，從而自動(dòng)抓取內(nèi)環(huán)工件。
[0021](8)抓取內(nèi)環(huán)工件后，機(jī)器人開始帶動(dòng)夾爪運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到內(nèi)環(huán)放置棒的位置時(shí)，氣體經(jīng)過(guò)三位五通電磁閥流向另一個(gè)單向節(jié)流調(diào)速閥，使氣缸閉合，從而帶動(dòng)夾爪閉合，使內(nèi)環(huán)工件自動(dòng)落入內(nèi)環(huán)放置棒上。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0023]為了確保雜亂無(wú)序的內(nèi)環(huán)工件抓取的高效性和準(zhǔn)確性，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置及其控制方法，該裝置可以準(zhǔn)確的對(duì)雜亂無(wú)序的內(nèi)環(huán)工件利用視覺技術(shù)進(jìn)行精確定位，保證準(zhǔn)確的抓取工件，該裝置可以適應(yīng)不同種類的內(nèi)環(huán)工件，同時(shí)，可以很大程度上提高內(nèi)環(huán)工件的抓取效率和自動(dòng)化程度。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]圖1是本實(shí)用新型的立體圖；
[0026]圖2是圖1中I的放大圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型的左視圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型的主視圖；
[0029]圖5是圖4中Π的放大圖；
[0030]圖6是本實(shí)用新型的相機(jī)支架的立體圖；
[0031 ]圖7是本實(shí)用新型的相機(jī)連接板的立體圖；
[0032]圖8是本實(shí)用新型的氣缸的氣動(dòng)控制圖；
[0033]圖9是本實(shí)用新型的控制步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步闡述。
[0035]如圖1至圖9所示，一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，包括機(jī)器人安裝板I，所述機(jī)器人安裝板I的下端面上設(shè)有可調(diào)節(jié)支撐腳2，機(jī)器人安裝板I的中央設(shè)有機(jī)器人3，機(jī)器人安裝板I的側(cè)邊部固定有若干支撐架4，所述機(jī)器人3的上端部安裝有法蘭安裝板5，所述法蘭安裝板5中部的側(cè)端面上安裝有相機(jī)支架6，所述相機(jī)支架6內(nèi)安裝有相機(jī)安裝板7，所述相機(jī)安裝板7上通過(guò)螺栓連接的方式安裝有相機(jī)8。
[0036]所述相機(jī)安裝板7的右側(cè)安裝有相機(jī)連接板9，所述相機(jī)連接板9上安裝有光源支架10，所述光源支架10上安裝有光源11。
[0037]所述法蘭安裝板5的下端安裝有氣缸安裝板12，所述氣缸安裝板12的下端安裝有氣缸13，所述氣缸13的軸上安裝有夾爪14，氣缸13上還固定有感應(yīng)器15。
[0038]所述氣缸安裝板12的上部通過(guò)螺栓連接的方式固定有傳感器連接板16，所述傳感器連接板16的左側(cè)固定有傳感器安裝板17，所述傳感器安裝板17上安裝有傳感器18，所述傳感器18的側(cè)部包圍有安裝在傳感器安裝板17上的傳感器保護(hù)罩19。
[0039]所述機(jī)器人安裝板I的上端面左前部固定有內(nèi)環(huán)放置安裝板20，所述內(nèi)環(huán)放置安裝板20的下端面上活動(dòng)安裝有若干蹄腳21，所述內(nèi)環(huán)放置安裝板20上端面固定有若干內(nèi)環(huán)放置棒22。
[0040]所述相機(jī)支架6上設(shè)有弧形孔，相機(jī)安裝板7可在弧形孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041 ]所述傳感器18為位移傳感器。
[0042]所述相機(jī)支架6和相機(jī)連接板9均由不銹鋼制成。
[0043]所述法蘭安裝板5的上部卡有相互抱合的一號(hào)卡圈23和二號(hào)卡圈24，所述二號(hào)卡圈上安裝有波紋管固定板25。
[0044]—種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置的控制方法如下:
[0045]工作時(shí)，首先接通各個(gè)部分的電源，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教編程，讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到相機(jī)可以拍攝到工件的區(qū)域，同時(shí)調(diào)節(jié)相機(jī)、光源和傳感器的位置，使相機(jī)的拍攝角度達(dá)到最佳，調(diào)節(jié)光源使其光照效果達(dá)到最優(yōu)，便于進(jìn)行拍照，調(diào)節(jié)傳感器的位置使傳感器發(fā)出的信號(hào)映射在被抓取的內(nèi)環(huán)工件上，判斷夾爪到達(dá)被夾持內(nèi)環(huán)工件的上表面后下降的距離，防止機(jī)器人帶動(dòng)夾爪持續(xù)下降，損傷設(shè)備和工件。
[0046]當(dāng)相機(jī)在光源的光照下，拍攝到雜亂無(wú)序放置的內(nèi)環(huán)工件后，對(duì)拍攝到的圖片進(jìn)行圖像處理，計(jì)算出最優(yōu)抓取的內(nèi)環(huán)工件，并將此信息反饋給機(jī)器人，機(jī)器人獲取對(duì)象目標(biāo)，將夾爪運(yùn)動(dòng)到即將抓取的內(nèi)環(huán)工件的上表面，此時(shí)傳感器發(fā)出的光映射在對(duì)象目標(biāo)的上表面，機(jī)器人帶動(dòng)夾爪繼續(xù)下降，當(dāng)下降到設(shè)定的位移值時(shí)，傳感器反饋給機(jī)器人一個(gè)信號(hào)，讓機(jī)器人停止繼續(xù)下降。
[0047]此時(shí)，氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓閥的過(guò)濾減壓后，流向三位五通電磁閥，過(guò)濾減壓閥是依據(jù)工藝要求將氣體壓力調(diào)整到0.5-0.7MPa，氣體經(jīng)過(guò)三位五通電磁閥流向一個(gè)單向節(jié)流調(diào)速閥，控制氣缸的開合，氣缸打開，帶動(dòng)夾爪張開，從而自動(dòng)抓取內(nèi)環(huán)工件，抓取內(nèi)環(huán)工件后，機(jī)器人開始帶動(dòng)夾爪運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到內(nèi)環(huán)放置棒的位置時(shí)，氣體經(jīng)過(guò)三位五通電磁閥流向另一個(gè)單向節(jié)流調(diào)速閥，使氣缸閉合，從而帶動(dòng)夾爪閉合，使內(nèi)環(huán)工件自動(dòng)落入內(nèi)環(huán)放置棒上，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取擺放。
[0048]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，包括機(jī)器人安裝板(I)，所述機(jī)器人安裝板(I)的下端面上設(shè)有可調(diào)節(jié)支撐腳(2)，機(jī)器人安裝板(I)的中央設(shè)有機(jī)器人(3)，機(jī)器人安裝板(I)的側(cè)邊部固定有若干支撐架(4)，其特征在于:所述機(jī)器人(3)的上端部安裝有法蘭安裝板(5)，所述法蘭安裝板(5)中部的側(cè)端面上安裝有相機(jī)支架(6)，所述相機(jī)支架(6)內(nèi)安裝有相機(jī)安裝板(7)，所述相機(jī)安裝板(7)上通過(guò)螺栓連接的方式安裝有相機(jī)(8); 所述相機(jī)安裝板(7)的右側(cè)安裝有相機(jī)連接板(9)，所述相機(jī)連接板(9)上安裝有光源支架(1)，所述光源支架(10)上安裝有光源(11); 所述法蘭安裝板(5)的下端安裝有氣缸安裝板(12)，所述氣缸安裝板(12)的下端安裝有氣缸(13)，所述氣缸(13)的軸上安裝有夾爪(14)，氣缸(13)上還固定有感應(yīng)器(15); 所述氣缸安裝板(12)的上部通過(guò)螺栓連接的方式固定有傳感器連接板(16)，所述傳感器連接板(16)的左側(cè)固定有傳感器安裝板(17)，所述傳感器安裝板(17)上安裝有傳感器(18)，所述傳感器(18)的側(cè)部包圍有安裝在傳感器安裝板(17)上的傳感器保護(hù)罩(19); 所述機(jī)器人安裝板(I)的上端面左前部固定有內(nèi)環(huán)放置安裝板(20)，所述內(nèi)環(huán)放置安裝板(20)的下端面上活動(dòng)安裝有若干蹄腳(21)，所述內(nèi)環(huán)放置安裝板(20)上端面固定有若干內(nèi)環(huán)放置棒(22)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，其特征在于:所述相機(jī)支架(6)上設(shè)有弧形孔，相機(jī)安裝板(7)可在弧形孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，其特征在于:所述傳感器(18)為位移傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)環(huán)工件的自動(dòng)抓取裝置，其特征在于:所述相機(jī)支架(6)和相機(jī)連接板(9)均由不銹鋼制成。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK205614680SQ201620268674
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】胡建, 莊金雷, 王飛陽(yáng), 程杰, 車景國(guó), 張艷朋, 高云峰, 曹雛清, 陳健
【申請(qǐng)人】蕪湖哈特機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司