CN105252519A - 一种抓取系统 - Google Patents

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李萌萌
李阳
花磊
洪元
梁树林
廖良闯
温和旭
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JIANGSU JARI TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
716th Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp
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JIANGSU JARI TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
716th Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp
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Abstract

本发明提供一种抓取系统,包括抓取机构、工业机器人、手抓更换台。所述抓取机构在与工业机器人连接前,置于手抓更换台上;所述抓取机构通过快换装置与工业机器人的工作臂连接。所述抓取机构上设置物料检测模块、物料识别模块、前端通讯模块,物料识别模块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩,物料检测模块判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料,前端通信模块接受和发射指令。所述工业机器人上设有终端通讯模块,用于接收和发射信号于前端通讯模块。

Description

一种抓取系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种工业自动分拣技术,特别是一种对不规则、重量较大金属物料的抓取系统。
背景技术
[0002] 随着劳动力成本的不断升高,通过利用先进自动化生产设备进行技术改造升级,进一步减少企业生产用工总量,优化工艺技术流程,提高劳动生产率,是工业发展的必然趋势。
[0003] 现有抓取机构大多是工业机器人搭载气动手抓抓取,无法实现一个手抓对多个不规则物料的抓取,抓取机构利用率较低。且手抓没有故障检测功能,手抓抓取机构与工业机器人之间没有信号传输,无法判断执行末端状态,安全性和适应性较差。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种抓取系统,它能实现对多种不规则物料的抓取和对执行末端状态的检测和控制,机构适应性,性价比较高。
[0005] —种抓取系统,包括抓取机构、工业机器人、手抓更换台。所述抓取机构在与工业机器人连接前,置于手抓更换台上;所述抓取机构通过快换装置与工业机器人的工作臂连接。所述抓取机构上设置物料检测模块、物料识别模块、前端通讯模块,物料识别模块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩,物料检测模块判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料,前端通信模块接受和发射指令。所述工业机器人上设有终端通讯模块,用于接收和发射信号于前端通讯模块。
[0006] 优选地,所述抓取机构包括多种规格,根据物料尺寸、形状选取对应抓取机构。
[0007] 本发明与现有技术相比,具有以下优点:(1)抓取机构与工业机器人之间通过信号传输,使工业机器人可以在判断抓取机构是否完成抓取动作,进而再进行下一步工作,安全性和精准性都有所提升;(2)抓取机构设定不同规格,根据物料形状尺寸选择相应抓取机构,且工业机器人与抓取机构之间通过快换装置完成组装,可以应对不同情形的分拣工作,适应性强。
[0008] 下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
[0009] 图1为本发明的整体结构示意图。
[0010] 图2为抓取机构结构示意图。
[0011 ] 图3为快换装置结构示意图。
[0012] 图4为发明的主程序流程图。
具体实施方式
[0013] 结合图1,一种抓取系统,包括抓取机构1、工业机器人3、手抓更换台4。所述抓取机构1在与工业机器人3连接前,置于手抓更换台4上;所述抓取机构1通过快换装置2与工业机器人3的工作臂连接。所述抓取机构1上设置物料检测模块1-1、物料识别模块
1-2、前端通讯模块1-3,物料识别模1-2块基于物料6参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩,物料检测模块1-1判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料6,前端通信模块1-3接受和发射指令。所述工业机器人3上设有终端通讯模块,用于接收和发射信号于前端通讯模块。
[0014] 该系统还包括一上位机5,该上位机5对工业机器人3进行操控。
[0015] 所述抓取机构1包括多种规格,根据物料6尺寸、形状选取对应抓取机构1。结合图2,所述抓取结构1包括一台阶型结构,便于放置于手抓更换台4上。
[0016] 结合图3,所述快换装置2包括抓取机构端2-1、工业机器人端2-2、第三通讯模块
2-3 ;所述抓取机构端2-1设置于抓取机构1上;所述工业机器人端2-2设置于工作臂上;所述第三通讯模块2-3位于工业机器人端2-2上,在抓取机构端2-1和工业机器人端2-2连接后向终端通讯模块发送信号;所述终端通讯模块还接收第三通讯模块信号。快换装置4的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2通过气压调节实现连接连接和断开。
[0017] 所述手抓更换台4设置有承载抓取机构1的通孔,所述抓取机构1卡于该通孔中,且抓取机构端2-1向上。
[0018] 所述手抓更换台4上还设置一第四通讯模块,所述第四通讯模块在抓取机构1放置于手抓更换台4上后向终端通讯模块3-1发送信号;所述终端通讯模块3-1还接收第四通讯模块信号。
[0019] 本系统中各部件之间所涉及的传输信号和相应动作有以下几种:
[0020] (1)在抓取过程中,工业机器人3向抓取机构3发送“物料组合”信号(该信号根据上位机5传输的物料6参数确定),抓取机构1调整手抓张开距离,且工业机器人3的工作臂将抓取机构1驱动至物料6处;
[0021] (2)在抓取过程中,当抓取机构1位于物料6处时,工业机器人3向抓取机构1发送“抓取”信号,抓取机构1对物料6进行抓取;
[0022] (3)在抓取过程中,当抓取机构1抓取物料6后,调整扭矩直到满足能抓取物料6时,抓取机构1向工业机器人3发出“已抓紧”信号,工业机器人3抬起工作臂移动至物料6的目的地;
[0023] (4)在抓取过程中,若抓取机构1未能抓取到物料6,抓取机构1向工业机器人3发送“抓空”信号,工业机器人执行故障处理模式;
[0024] (5)在抓取过程中,当抓取机构1到达物料6的目的地时,工业机器人3向抓取机构1发出“松开”信号,抓取机构1执行松开动作;
[0025] (6)在抓取过程中,在抓取机构1松开动作执行过程中,若松开,则抓取机构1向工业机器人3发送“已松开”信号,工业机器人3抬起工作臂进行下一轮抓取动作;若为松开,则发送故障信号,工业机器人执行故障处理模式;
[0026] (7)在换装过程中,当快换装置2的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2锁紧后,快换装置2向工业机器人3发送“已锁紧”信号,工业机器人3抬起工作臂,带动抓取机构离开手抓更换台4 ;
[0027] (8)在换装过程中,当工业机器人3带动抓取机构1放回至手抓更换台4上,若抓取机构1卡于通孔内,手抓更换台4向第三通讯模块2-3发送“已放好”信号,快换装置2的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2分离。
[0028] 结合图4,基于上述系统的工作流程:工业机器人执行机构3收到上位机命令后,到手抓更换台4上通过快换装置2连接安装对应手抓抓取机构1 ;安装好之后,手抓更换台4向工业机器人执行机构3反馈“已锁紧”信号,工业机器人执行机构3收到“已锁紧”信号后抬起工作臂,带动手抓抓取机构1离开手抓更换台4 ;然后工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“物料组合”信号,手抓抓取机构1根据收到的“物料组合”信号自动调整手抓张开的距离,同时工业机器人执行机构3将手抓抓取机构1移动到需要抓取的物料位置。到位之后,工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“抓紧”命令;手抓抓紧机构1执行抓紧动作,并判断当前扭矩是否满足要求,扭矩大小满足要求后,向工业机器人执行机构3反馈“已抓紧”信号;手抓抓紧机构1上有物料检测传感器,如果没有抓到物料,则向工业机器人执行机构3反馈“抓空”信号,工业机器人执行机构3做故障处理。工业机器人执行机构3收到“已抓紧”反馈后,按照示教好的路径带动手抓抓取机构1将物料移动到需要放置的位置。到位后,工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“松开”命令,手抓抓取机构1执行松开动作,并判断是否正常松开,如果正常则向工业机器人执行机构3反馈“已松开”信号。至此完成一次抓取工作。如果在抓放过程中,手抓抓取机构1能自动检测自身工作状态,如果出现故障能够及时反馈给工业机器人执行机构3。
[0029] 在上述实施案例工作流程中,如果需要更换不同类型的手抓抓取机构1,则更换流程为:工业机器人执行机构3将原手抓抓取机构1放回对应的手抓更换台4,手抓更换台4上有检测开关,放好之后,手抓更换台4给工业机器人执行机构3反馈“已放好”信号,工业机器人执行机构3收到“已放好”信号后,松开快换装置2的工具侧,快换装置4给工业机器人执行机构3反馈“未锁紧”信号,工业机器人执行机构3收到“未锁紧”信号后抬起机械臂,原手抓抓取机构1与工业机器人执行机构3脱离。然后,工业机器人执行机构3再根据命令去安装对应类型的手抓抓取机构1,安装过程见上案例工作流程。

Claims (5)

1.一种抓取系统,其特征在于,包括抓取机构(1)、工业机器人(3)、手抓更换台(4); 所述抓取机构(1)在与工业机器人(3)连接前,置于手抓更换台(4)上; 所述抓取机构(1)通过快换装置(2)与工业机器人(3)的工作臂连接; 所述抓取机构(1)上设置物料检测模块(1-1)、物料识别模块(1-2)、前端通讯模块(1_3), 物料识别模(1-2)块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩, 物料检测模块(1-1)判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料, 前端通信模块(1-3)接受和发射指令; 所述工业机器人(3)上设有终端通讯模块(3-1),用于接收和发射信号于前端通讯模块。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述抓取机构(1)包括多种规格,根据物料尺寸、形状选取对应抓取机构(1)。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述快换装置(2)包括抓取机构端(2-1)、工业机器人端(2-2)、第三通讯模块(2-3); 所述抓取机构端(2-1)设置于抓取机构(1)上; 所述工业机器人端(2-2)设置于工作臂上; 所述第三通讯模块(2-3)在抓取机构端(2-1)和工业机器人端(2-2)连接后向终端通讯模块(3-1)发送信号; 所述终端通讯模块(3-1)还接收第三通讯模块(2-3)信号。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述手抓更换台(4)设置有承载抓取机构(1)的通孔,所述抓取机构⑴卡于该通孔中,且抓取机构端(2-1)向上。
5.根据权利要,所述第四通讯模块在抓取机构(1)放置于手抓更换台(4)上后向第三通讯模块(2-3)发送信号;所述第三通讯模块(2-3)还接收第四通讯模块信号。
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