CN107030477A - 一种钢桶螺纹盖抓取旋紧方法 - Google Patents

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徐超
平雪良
王晨学
蒋毅
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明涉及一种钢桶螺纹盖旋紧机器人，针对钢桶生产流水线上钢桶螺纹盖的抓取和旋紧。该机器人具备视觉系统能够自动识别钢桶螺纹盖，并获得其位置和姿态信息，通过安装相应的专用末端执行器来完成钢桶螺纹盖抓取和旋紧。当钢桶螺纹盖到达传送带指定位置时，相机获取钢桶螺纹盖的图像信息并传送给上位机，上位机对图像进行处理，得出钢桶螺纹盖的位置及姿态信息，并将信息发送给机器人控制器，机器人控制器控制机器人运动至钢桶螺纹盖所在位置，调整姿态进行抓取，将钢桶螺纹盖移至钢桶桶盖对应位置处，末端执行器动作，实现钢桶螺纹盖的旋紧。本发明的方法具有可靠，操作难度低，工作效率高的特点，且主要过程都由机器人完成，涉及到的机器较少，从而减少了故障的发生率并将人类从重复、烦躁的工作中替代出来。

Description

一种钢桶螺纹盖抓取旋紧方法
技术领域
本专利涉及一种工业六自由度机器人，主要用于钢桶生产流水线上钢桶螺纹盖的抓取和旋紧，具体涉及一种具备视觉系统能够自动识别钢桶螺纹盖，并获得其位置和姿态信息，完成钢桶螺纹盖抓取和旋紧的带有专用末端执行器的工业六自由度机器人。
背景技术
随着工业自动化的不断发展，现代制桶工业进入快速发展时期，对于包装钢桶的需求量更是日益增加，因此实现自动化生产是钢桶产业的发展趋势。目前国际上发达国家已初步实现钢桶生产的自动化，不但节约时间，而且提高了企业的生产效率。在工业自动化的发展过程中，工业机器人发挥了重要的作用，自从1959年，第一台工业机器人在美国问世以来，工业机器人在实际应用方面取得了长足的发展，其中在生产流水线上的应用尤为突出。
在钢桶的生产过程中，钢桶螺纹盖的旋紧直接关系到钢桶整体封闭性的好坏，是生产流水线中至关重要的一道工序；而大部分国内公司的钢桶生产流水线上该工序依然处于依靠人工操作或机械半自动化的加工方式，不但严重影响了整个流水线的生产效率，而且难以保证产品质量。
针对上述情况，本发明提出一种用工业六自由度机器人外加视觉模块并通过专用末端执行器实现钢桶螺纹盖的抓取和旋紧的方法。该方法不但提高了整个钢桶生产流水线的生产效率，还保证了钢桶螺纹盖的旋紧质量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供用于钢桶生产流水线的钢桶螺纹盖抓取旋紧方法，并不涉及机器人具体的控制算法和相应的机构设计。
实现上述目的的技术方案：基于视觉辅助定位的钢桶螺纹盖旋紧机器人其特征在于视觉系统用于获取钢桶螺纹盖的位置及姿态信息，其特征为定位准确，不需要在生产流水线上添加额外的定位装置；
基于视觉辅助定位的钢桶螺纹盖旋紧机器人，其特征在于专用末端执行器，能够准确地抓取和旋紧钢桶螺纹盖；
所述机器视觉系统能够获取钢桶螺纹盖的图像，并能够从中准确地获取钢桶螺纹盖的位置及姿态信息；
所述用于钢桶螺纹盖抓取和旋紧的专用末端执行器，内部结构简单，控制方便，准确性高；
所述整体钢桶螺纹盖旋紧方案，不但能够提高钢桶螺纹盖的旋紧效率，还在一定程度上保证了钢桶螺纹盖的旋紧质量。
本发明的有益效果：
1.本发明能够实现钢桶生产流水线上钢桶螺纹盖的抓取和旋紧；
2.本发明的整个作业过程无人工参与，完全由机器人实现，提高了工作效率并将人类从重复、烦躁的工作中替代出来；
3.本发明比传统的流水线上钢桶螺纹盖抓取旋紧设备的空间占有率小；
4.本发明主要过程都由机器人完成，涉及到的机器较少，从而减少了故障的发生率。
附图说明
图1是人工旋紧钢桶螺纹盖示例；
图2是钢桶螺纹盖抓取选旋紧机器人位置示意图；
图3是钢桶螺纹盖抓取旋紧动作流程图。
具体实施方式
本发明提出的是一种钢桶螺纹盖的旋紧方法。
参照附图，可以明确钢桶螺纹盖的抓取和旋紧的整体过程。
1.抓取过程：
当钢桶螺纹盖经传送带到达指定位置时，位于钢桶螺纹盖上方的工业相机拍照，获取钢桶螺纹盖的图像信息并传送给上位机，上位机对图像进行处理，得出钢桶螺纹盖的位置及姿态信息，并将信息发送给机器人控制器，机器人控制器控制机器人运动至钢桶螺纹盖所在位置，并调整姿态进行抓取。
2.置位过程：
当机器人抓取钢桶螺纹盖之后，机器人按照预定的轨迹进行运动，此时钢桶已经在固定位置处调整好角度，机器人将钢桶螺纹盖移动至钢桶桶盖对应位置处。
3.旋紧过程：
在钢桶螺纹盖移动至钢桶桶盖对应位置后，末端执行器接受触发信号，开始旋转，在螺纹旋紧的过程中，钢桶螺纹盖向下运动，在旋紧到指定程度后，末端执行器上移，从而实现钢桶螺纹盖的旋紧与脱离，并准备进行下一次动作。

Claims (3)

1.一种钢桶螺纹盖抓取旋紧方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)当钢桶螺纹盖经传送带到达指定位置时，位于钢桶螺纹盖上方的工业相机拍照，获取钢桶螺纹盖的图像信息并传送给上位机，上位机对图像进行处理，得出钢桶螺纹盖的位置及姿态信息，并将信息发送给机器人控制器；
2)机器人控制器控制机器人运动至钢桶螺纹盖所在位置，并调整姿态进行抓取；
3)机器人抓取钢桶螺纹盖之后，按照预定的轨迹运动至钢桶桶盖对应位置，末端执行器动作，完成钢桶螺纹盖的旋紧。
2.根据权利要求1所述的钢桶螺纹盖抓取旋紧方法，其特征在于：钢桶螺纹盖机器人具备图像识别、钢桶螺纹盖抓取旋紧等功能。
3.根据权利要求1和2所述的钢桶螺纹盖抓取旋紧方法，其特征在于：整个作业过程，无人工参与，完全由机器人实现，提高了工作效率并将人类从重复、烦躁的工作中替代出来。
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