CN106671069A - 一种自动化机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动化机械手，包括：高度可调的支架、X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构、Z轴抓取机构、压力检测机构、参数设置机构；所述支架的上表面具有一沿着水平方向设置的开口，所述X轴平移机构沿着所述开口的长度方向设置；所述Y轴平移机构沿着所述开口的宽度方向设置；所述Z轴压接机构与所述开口所在的平面垂直设置，并受所述X轴平移机构、Y轴平移机构的驱动沿着X、Y轴的方向平移；所述Z轴抓取机构设置在Z轴压接机构的末端；所述参数设置机构设置X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构的移动路径；所述压力检测机构检测Z轴压接机构带动Z轴抓取机构运动至与目标工件上表面贴合时的输出压力值。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化抓取装置。
背景技术
在生产线上经常有一些小物件需要快速移动、并精确的摆放到指定的位置，并对其进行一些压接、抛光等工序操作，这些工序大多依靠手工完成。在生产高度自动化的今天，手工操作的速度慢，且精度无法保证，导致加工出的工件存在着不小的误差，良品率比较低。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种自动化抓取装置，结构简单、运行可靠、通用性强的特点，能够实现较小物件的自动搬运和贴合的全自动化操作，减少工人劳动量，提高工作效率及良品率。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种自动化机械手，包括：高度可调的支架、X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构、Z轴抓取机构、压力检测机构、参数设置机构。
所述支架的上表面具有一沿着水平方向设置的开口，所述X轴平移机构沿着所述开口的长度方向设置；所述Y轴平移机构沿着所述开口的宽度方向设置；所述Z轴压接机构与所述开口所在的平面垂直设置，并受所述X轴平移机构、Y轴平移机构的驱动沿着X、Y轴的方向平移；所述Z轴抓取机构设置在Z轴压接机构的末端；
所述参数设置机构设置X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构的移动路径；所述压力检测机构检测Z轴压接机构带动Z轴抓取机构运动至与目标工件上表面贴合时的输出压力值。
在一较佳实施例中：所述参数设置机构包括一控制台；通过该控制台输入手动控制信号，驱动X轴平移机构、Y轴平移机构带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方，并记录下X轴平移机构、Y轴平移机构的抓取位置输出脉冲数；
该控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构下移并使得Z轴抓取机构与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构输出压力值的上限值和下限值。
通过控制台将X轴平移机构、Y轴平移机构输出脉冲数、以及Z轴压接机构的输出压力值的上限值和下限值输入形成完整的完整的抓取路径命令。
在一较佳实施例中：所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构、Y轴平移机构根据设置的抓取位置输出脉冲数带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件抓取。
Z轴压接机构减小输出压力值带动Z轴抓取机构上移回到初始位置，而后X轴平移机构、Y轴平移机构根据设置的投放位置输出脉冲数带动Z轴压接机构移动至目标投放位置；Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件投放。
在一较佳实施例中：所述控制台中储存多条所述完整的抓取路径命令。
在一较佳实施例中：所述参数设置机构包括一控制台和激光定位系统，通过控制台选择目标工件并控制激光定位系统的光斑定位器对该目标工件所在的位置进行激光定位：所述X轴平移机构、Y轴平移机构根据光斑的位置带动Z轴抓取机构移动至与目标工件上方。
所述控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构下移并使得Z轴抓取机构与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构输出压力值的上限值与下限值，从而形成完整的完整的抓取路径命令。
在一较佳实施例中：所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构、Y轴平移机构根据光斑定位器的定位的抓取位置光斑带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件抓取。
Z轴压接机构减小输出压力值带动Z轴抓取机构上移回到初始位置，而后X轴平移机构、Y轴平移机构光斑定位器定位的投放位置光斑带动Z轴压接机构移动至目标投放位置；Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件投放。
在一较佳实施例中：所述控制台具有一触摸屏用于指令的输入。
在一较佳实施例中：所述X轴平移机构、Y轴平移机构为滚珠丝杆机构。
在一较佳实施例中：所述支架在开口端的四个顶角处向下垂直设置有支撑脚；所述支撑脚的末端设置有高度调节螺母。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供的一种自动化机械手，结构简单、运行可靠、通用性的特点，能够实现较小物件的自动搬运和贴合的全自动化操作，减少工人劳动量，提高工作效率及良品率。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图；
图2为本发明优选实施例逻辑控制图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
参考图1，一种自动化机械手，包括：高度可调的支架1、X轴平移机构2、Y轴平移机构3、Z轴压接机构4、Z轴抓取机构5、压力检测机构、参数设置机构6；
所述支架1的上表面具有一沿着水平方向设置的开口11，所述支架1在开口11端的四个顶角处向下垂直设置有支撑脚12；所述支撑脚12的末端设置有高度调节螺母13。从实现了支架的整体高度可调，从而适用于各种情况下使用。
所述X轴平移机构2、Y轴平移机构3为滚珠丝杆机构。
所述X轴平移机构2沿着所述开口11的长度方向设置；所述Y轴平移机构3沿着所述开口11的宽度方向设置；所述Z轴压接机构4与所述开口所在的平面垂直设置，并受所述X轴平移机构2、Y轴平移机构3的驱动沿着X、Y轴的方向平移；所述Z轴抓取机构5设置在Z轴压接机构4的末端；
所述参数设置机构6设置X轴平移机构2、Y轴平移机构3、Z轴压接机构4的移动路径；所述压力检测机构检测Z轴压接机构4带动Z轴抓取机构5运动至与目标工件上表面贴合时的输出压力值。
本实施例中，所述参数设置机构6包括一控制台，所述控制台具有一触摸屏用于指令的输入；通过该控制台输入手动控制信号，驱动X轴平移机构2、Y轴平移机构3带动Z轴压接机构4移动至目标工件的上方，并记录下X轴平移机构2、Y轴平移机构3的抓取位置输出脉冲数；
该控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构4下移并使得Z轴抓取机构5与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构4输出压力值的上限值和下限值；
通过控制台将X轴平移机构2、Y轴平移机构3输出脉冲数、以及Z轴压接机构4的输出压力值的上限值和下限值输入形成完整的抓取路径命令。
所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构2、Y轴平移机构3根据设置的抓取位置输出脉冲数带动Z轴压接机构4移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构4带动Z轴抓取机构5下移，当Z轴压接机构4的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构4停止下移；Z轴抓取机构5将目标工件抓取；
Z轴压接机构4减小输出压力值带动Z轴抓取机构5上移回到初始位置，而后X轴平移机构2、Y轴平移机构3根据设置的投放位置输出脉冲数带动Z轴压接机构4移动至目标投放位置；Z轴压接机构4带动Z轴抓取机构5下移，当Z轴压接机构4的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构4停止下移；Z轴抓取机构5将目标工件投放。这样就完成了一次抓取和投放的全过程，而后重复上述过程，就可以完成自动抓取投放的循环。此为手动控制+自动控制的全过程。
所述控制台中储存多条所述完整的抓取路径命令。这样通过选择具体的抓取路径命令，就可以实现对不同位置的目标工件的自动抓取和投放。这样就省略了手动控制的步骤，为自动控制模式。
本实施例中，所述参数设置机构6还包括激光定位系统，通过控制台选择目标工件并控制激光定位系统的光斑定位器对该目标工件所在的位置进行激光定位：所述X轴平移机构2、Y轴平移机构3根据光斑的位置带动Z轴抓取机构5移动至与目标工件上方；
所述控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构4下移并使得Z轴抓取机构5与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构5输出压力值的上限值与下限值，从而形成完整的抓取路径命令。
所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构2、Y轴平移机构3根据光斑定位器的定位的抓取位置光斑带动Z轴压接机构4移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构4带动Z轴抓取机构5下移，当Z轴压接机构4的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构4停止下移；Z轴抓取机构5将目标工件抓取；
Z轴压接机构4减小输出压力值带动Z轴抓取机构5上移回到初始位置，而后X轴平移机构、Y轴平移机构光斑定位器定位的投放位置光斑带动Z轴压接机构45移动至目标投放位置；Z轴压接机构4带动Z轴抓取机构5下移，当Z轴压接机构4的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构4停止下移；Z轴抓取机构5将目标工件投放。
以上为智能控制的过程。因此，本发明的机械手具备三种工作模式，能够适用于各种不同的情况下选择使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种自动化机械手，其特征在于包括：高度可调的支架、X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构、Z轴抓取机构、压力检测机构、参数设置机构；
所述支架的上表面具有一沿着水平方向设置的开口，所述X轴平移机构沿着所述开口的长度方向设置；所述Y轴平移机构沿着所述开口的宽度方向设置；所述Z轴压接机构与所述开口所在的平面垂直设置，并受所述X轴平移机构、Y轴平移机构的驱动沿着X、Y轴的方向平移；所述Z轴抓取机构设置在Z轴压接机构的末端；
所述参数设置机构设置X轴平移机构、Y轴平移机构、Z轴压接机构的移动路径；所述压力检测机构检测Z轴压接机构带动Z轴抓取机构运动至与目标工件上表面贴合时的输出压力值。
2.根据权利要求1所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述参数设置机构包括一控制台；通过该控制台输入手动控制信号，驱动X轴平移机构、Y轴平移机构带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方，并记录下X轴平移机构、Y轴平移机构的抓取位置输出脉冲数；
该控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构下移并使得Z轴抓取机构与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构输出压力值的上限值和下限值；
通过控制台将X轴平移机构、Y轴平移机构输出脉冲数、以及Z轴压接机构的输出压力值的上限值和下限值输入形成完整的抓取路径命令。
3.根据权利要求2所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构、Y轴平移机构根据设置的抓取位置输出脉冲数带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件抓取；
Z轴压接机构减小输出压力值带动Z轴抓取机构上移回到初始位置，而后X轴平移机构、Y轴平移机构根据设置的投放位置输出脉冲数带动Z轴压接机构移动至目标投放位置；Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件投放。
4.根据权利要求3所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述控制台中储存多条所述完整的抓取路径命令。
5.根据权利要求1所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述参数设置机构包括一控制台和激光定位系统，通过控制台选择目标工件并控制激光定位系统的光斑定位器对该目标工件所在的位置进行激光定位：所述X轴平移机构、Y轴平移机构根据光斑的位置带动Z轴抓取机构移动至目标工件上方；
所述控制台进一步输入手动控制信号，带动Z轴压接机构下移并使得Z轴抓取机构与目标工件的上表面贴合；重复数次后，并记录下Z轴压接机构输出压力值的上限值与下限值，从而形成完整的抓取路径命令。
6.根据权利要求5所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述完整的抓取路径命令是指：首先X轴平移机构、Y轴平移机构根据光斑定位器定位的抓取位置光斑带动Z轴压接机构移动至目标工件的上方；其次，Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件抓取；
Z轴压接机构减小输出压力值带动Z轴抓取机构上移回到初始位置，而后X轴平移机构、Y轴平移机构根据光斑定位器定位的投放位置光斑带动Z轴压接机构移动至目标投放位置；Z轴压接机构带动Z轴抓取机构下移，当Z轴压接机构的输出压力值达到该下限值和上限值之间的范围时，Z轴压接机构停止下移；Z轴抓取机构将目标工件投放。
7.根据权利要求2中任一项所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述控制台具有一触摸屏用于指令的输入。
8.根据权利要6所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述X轴平移机构、Y轴平移机构为滚珠丝杆机构。
9.根据权利要求6所述的一种自动化机械手，其特征在于：所述支架在开口端的四个顶角处向下垂直设置有支撑脚；所述支撑脚的末端设置有高度调节螺母。
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