CN107414878A - 一种具有报警功能抓取机器人的工作方法 - Google Patents

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张家奇
韩笑蕾
周广平
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Abstract

本发明公开了一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，涉及机械设备的技术领域；工件被V型夹持机构固定后，伸缩套在气缸驱动下带动V型夹持机构一同向上移动，同时第一关节轴和第二关节轴在机座内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；最后V型夹持机构将工件安放至指定位置后，继续执行下一次的控制指令；工作时，通过力觉传感器实时监测V型夹持机构的受力情况，在电机运行出现偏差或故障时，其声光报警器立即响应，当发生火灾等意外情况时，工作人员通过PLC控制器带有的紧急关闭按钮可以快速切断总电源；本发明工作方法人员操作简单，抓取时对工件损伤小，并且工作效率及定位精度高，使用寿命长，安全性好，具有实时报警的功能。

Description

一种具有报警功能抓取机器人的工作方法
技术领域
本发明涉及机械设备的技术领域，具体是一种具有报警功能抓取机器人的工作方法。
背景技术
机械手是能模仿人手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，并且能在有害环境下操作，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。其中抓取机器人通过电动或者气动的方式产生动力，以代替频繁手工的抓取动作，在某种程度上减轻了人员的工作强度。
然而，随着科学技术的不断发展，抓取机器人在不断改进的同时也存在一定的弊端，比如现有抓取机器人的工作方法还存在如下缺陷：
1、夹持机构在抓取工件时产生的冲击力很容易损坏工件；
2、整体的运行过程较为复杂，需要工作人员实时进行操作，工作效率低下，劳动量依旧很大，同时定位精度低，抓取时容易出现位置上的偏差；
3、使用寿命短，整体安全性差，工作人员无法实时监控机器人的具体工作参数，因此抓取工作时容易出现偏差以及意外事故。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，该工作方法人员操作简单，抓取时对工件损伤小，并且工作效率及定位精度高，使用寿命长，安全性好，具有实时报警的功能。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，包括了机身、连接座、伸缩套、V型夹持机构和PLC控制器；第一关节轴两端分别与所述机身、第二关节轴配合连接，所述第一关节轴、第二关节轴以及V型夹持机构均通过机身内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴上部接有连接座；所述伸缩套上部穿过第二关节轴与连接座配合连接，且顶部接有气缸；所述V型夹持机构通过连杆与伸缩套相接，所述V型夹持机构中部设有弹簧，端部内侧设有衬垫；所述机身与外部PLC控制器相连；所述连接座顶部设有与V型夹持机构相连的力觉传感器，所述力觉传感器顶部接有声光报警器；所述机身和V型夹持机构的表面均设有保护层，所述保护层由耐酸碱腐蚀层、耐高温层和耐磨层组成。
具体的工作步骤如下：
（1）、首先启动电源，工作人员通过PLC控制器设定机器人的具体运行参数；
（2）、第一关节轴和第二关节轴在机身内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（3）、气缸驱动伸缩套向下移动；
（4）、伸缩套通过连杆带动V型夹持机构向下移动，直至对准工件；
（5）、V型夹持机构在校准工件后，气缸停止运转，V型夹持机构在机身内部伺服电机的驱动下开始抓取工件；
（6）、工件被V型夹持机构固定后，伸缩套在气缸驱动下带动V型夹持机构一同向上移动，同时第一关节轴和第二关节轴在机座内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（7）、最后V型夹持机构将工件安放至指定位置后，继续执行下一次的控制指令。
工作时，通过力觉传感器实时监测V型夹持机构的受力情况，在电机运行出现偏差或故障时，其声光报警器立即响应，从而提醒工作人员及时进行调整，极大保证了抓取工作长时间高效稳定地运行；另外当发生火灾等意外情况时，工作人员通过PLC控制器带有的紧急关闭按钮可以快速切断总电源，安全性大大提高。
本发明工作方法中，通过PLC控制器对整个机器人进行智能控制，各关节轴按照PLC控制程序自动进行准确定位，无需工作人员实时进行操作，因此工作效率高，人员劳动量小，定位精度高；并且其通过在夹持机构内侧设置衬垫，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持机构在夹取时对工件的损伤；另外其通过保护层极大提高了机器人整体的耐候性，从而具有了良好的耐高温、耐磨损以及耐腐蚀的性能，使用寿命长。
本发明方法中，借助风扇降低了V型夹持机构周围的温度，消除了V型夹持机构表面的粉尘杂质，防止了其表面污垢的产生。
本发明方法中，第二关节轴底部设有与外部显示器相连的视觉传感器，工作人员通过显示器可以实时监控机器人的具体工作情况，从而进一步提高了抓取工作的安全性和准确性,防止意外情况的发生。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，工作时，工作人员通过显示器可以实时监控机器人的具体工作情况，从而提高了抓取工作的安全性和准确性,防止意外情况的发生；并且借助风扇降低了V型夹持机构周围的温度，消除了V型夹持机构表面的粉尘杂质，防止了其表面污垢的产生。
2、本发明中所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，工作时，通过PLC控制器对整个机器人进行智能控制，各关节轴按照PLC控制程序自动进行准确定位，无需工作人员实时进行操作，因此工作效率高，人员劳动量小，定位精度高。
3、本发明中所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，工作时，通过在夹持机构内侧设置衬垫，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持机构在夹取时对工件的损伤；另外其通过保护层极大提高了机器人整体的耐候性，从而具有了良好的耐高温、耐磨损以及耐腐蚀的性能，使用寿命长。
4、本发明中所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，工作时，通过力觉传感器实时监测V型夹持机构的受力情况，在电机运行出现偏差或故障时，其声光报警器立即响应，从而提醒工作人员及时进行调整，极大保证了抓取工作长时间高效稳定地运行；另外当发生火灾等意外情况时，工作人员通过PLC控制器带有的紧急关闭按钮可以快速切断总电源，安全性大大提高。
附图说明
图1为本发明中机器人的整体结构示意图。
图中：机身1、第一关节轴2、第二关节轴3、连接座4、气缸5、伸缩套6、连杆7、弹簧8、V型夹持机构9、衬垫10、PLC控制器11、力觉传感器12、风扇13、视觉传感器14、声光报警器15。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，具体的工作步骤如下：
（1）、首先启动电源，工作人员通过PLC控制器11设定机器人的具体运行参数；
（2）、第一关节轴2和第二关节轴3在机身1内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（3）、气缸5驱动伸缩套6向下移动；
（4）、伸缩套6通过连杆7带动V型夹持机构9向下移动，直至对准工件；
（5）、V型夹持机构9在校准工件后，气缸5停止运转，V型夹持机构9在机身1内部伺服电机的驱动下开始抓取工件；
（6）、工件被V型夹持机构9固定后，伸缩套6在气缸5驱动下带动V型夹持机构9一同向上移动，同时第一关节轴2和第二关节轴3在机座1内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（7）、最后V型夹持机构9将工件安放至指定位置后，继续执行下一次的控制指令。
工作时，通过力觉传感器12实时监测V型夹持机构9的受力情况，在电机运行出现偏差或故障时，其声光报警器15立即响应；另外当发生火灾等意外情况时，工作人员通过PLC控制器11带有的紧急关闭按钮可以快速切断总电源。
本实施例工作方法中，借助风扇13降低了V型夹持机构9周围的温度，消除了V型夹持机构9表面的粉尘杂质。
本实施例工作方法中，第二关节轴3底部设有与外部显示器相连的视觉传感器14，工作人员通过显示器可以实时监控机器人的具体工作情况。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (3)

1.一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，其特征在于：包括：机身（1）、连接座（4）、伸缩套（6）、V型夹持机构（9）和PLC控制器（11）；第一关节轴（2）两端分别与所述机身（1）、第二关节轴（3）配合连接，所述第一关节轴（2）、第二关节轴（3）以及V型夹持机构（9）均通过机身（1）内部设有的伺服电机驱动，所述第二关节轴（3）上部接有连接座（4）；所述伸缩套（6）上部穿过第二关节轴（3）与连接座（4）配合连接，且顶部接有气缸（5）；所述V型夹持机构（9）通过连杆（7）与伸缩套（6）相接，所述V型夹持机构（9）中部设有弹簧（8），端部内侧设有衬垫（10）；所述机身（1）与外部PLC控制器（11）相连；所述连接座（4）顶部设有与V型夹持机构（9）相连的力觉传感器（12），所述力觉传感器（12）顶部接有声光报警器（15）；所述机身（1）和V型夹持机构（9）的表面均设有保护层，所述保护层由耐酸碱腐蚀层、耐高温层和耐磨层组成；
具体的工作步骤如下：
（1）、首先启动电源，工作人员通过PLC控制器（11）设定机器人的具体运行参数；
（2）、第一关节轴（2）和第二关节轴（3）在机身（1）内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（3）、气缸（5）驱动伸缩套（6）向下移动；
（4）、伸缩套（6）通过连杆（7）带动V型夹持机构（9）向下移动，直至对准工件；
（5）、V型夹持机构（9）在校准工件后，气缸（5）停止运转，V型夹持机构（9）在机身（1）内部伺服电机的驱动下开始抓取工件；
（6）、工件被V型夹持机构（9）固定后，伸缩套（6）在气缸（5）驱动下带动V型夹持机构（9）一同向上移动，同时第一关节轴（2）和第二关节轴（3）在机座（1）内部伺服电机的驱动下按照PLC控制程序移动至预定位置；
（7）、最后V型夹持机构（9）将工件安放至指定位置后，继续执行下一次的控制指令；
工作时，通过力觉传感器（12）实时监测V型夹持机构（9）的受力情况，在电机运行出现偏差或故障时，其声光报警器（15）立即响应；另外当发生火灾等意外情况时，工作人员通过PLC控制器（11）带有的紧急关闭按钮可以快速切断总电源。
2.根据权利要求1所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，其特征在于：借助风扇（13）降低了V型夹持机构（9）周围的温度，消除了V型夹持机构（9）表面的粉尘杂质。
3.根据权利要求1所述的一种具有报警功能抓取机器人的工作方法，其特征在于：第二关节轴（3）底部设有与外部显示器相连的视觉传感器（14），工作人员通过显示器可以实时监控机器人的具体工作情况。
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