CN107931893B - 一种apc积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿方法，所述补偿方法对APC积放链下的每一组托盘组件分别示教一套机器人轨迹，使托盘组件与机器人抓取轨迹一一对应，通过对不同的托盘组件进行识别，调用与之对应的抓取轨迹，从而对APC积放链托盘挂钩定位精度进行补偿，实现精准抓取；在所述补偿系统中，通过在每一个APC积放链托盘上安装由不同排布形态的感应块组成的托盘感应块单元，并配以检测开关单元以实现对每组托盘进行识别，工业机器人接收并识别当前的托盘感应块单元所对应的托盘信息，进而发出与之对应的抓取轨迹指令进行抓取。本发明能够快速、简单调整机器人抓手与托盘之间的相对位置，使机器人的抓取成功率大幅度提升。

Description

一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统
技术领域
本发明属于汽车零部件制造技术领域，涉及零部件加工中的输送过程，具体涉及一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统。
背景技术
在机器人焊装自动生产线中，APC积放链在汽车零件输送方面已经普遍应用。具体输送形式为：APC积放链链条上承载多个托盘，每个托盘上安装挂钩，被输送零件挂在挂钩上，当带件托盘运行至APC积放链的下料口时，机器人将工件取走。
在现有的零件输送过程中，机器人与APC积放链托盘相配合抓取零件时，机器人的抓件过程采用一套固定的抓取轨迹，反复调整机器人的抓取轨迹与APC积放链托盘下方的挂钩之间的相对位置，经多次调整后，可实现用一种机器人轨迹抓取APC积放链下不同托盘对应零件的目的。
但是，这种传统的机器人单一抓取轨迹下的抓取过程存在两个问题：一是由于APC积放链下的多个托盘定位精度难以保证一致性，使得调试时间过长，而且不能够保证每个件机器人都能够抓取到位，抓取成功率在95％；二是托盘在使用过程中挂钩发生磨损进行更换时，没有基准，需要反复调整托盘挂钩，调整困难。
对于托盘挂钩定位精度存在的缺陷，通常采用的是通过视觉系统进行补偿的方法，但是，这种补偿方法对光源要求较高、安装复杂，成本较高，使得该方法的推广应用受到极大限制。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统，本发明能够快速、简单的调整机器人抓手与APC积放链托盘挂钩之间的相对位置，使得机器人的抓取成功率大幅度提升。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法，所述方法对APC积放链下的每一组托盘组件分别示教一套机器人轨迹，使托盘组件与机器人抓取轨迹一一对应，通过对不同的托盘组件进行识别，调用与之对应的抓取轨迹，从而对APC积放链托盘挂钩定位精度进行补偿，实现精准抓取。
进一步地，所述方法的具体步骤如下：
步骤一：在每组APC积放链托盘上安装特征感应块；
步骤二：在检测开关支架上安装检测开关，使得每组APC积放链托盘上安装的特征感应块均能够在检测开关中得到识别；
步骤三：针对每一组APC积放链托盘，示教工业机器人的抓取轨迹，并将每一组APC积放链托盘的编号、检测开关识别到的该组APC积放链托盘的感应块信息、以及与之对应的示教抓取轨迹一一对应进行存储；
步骤四：APC积放链托盘进行传输过程中，当托盘运行至APC积放链的下料口时，检测开关识别安装在该托盘上的特征感应块，并将检测到的感应信息发送至工业机器人；
步骤五：工业机器人根据检测开关检测到的感应信息识别相应的托盘编号，并调取与之唯一对应的机器人抓取轨迹进行抓取。
实现APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的补偿系统，由工业机器人5、托盘感应块单元3和检测开关单元4组成；
所述托盘感应块单元3由一个或多个感应块排列组成，在APC积放链下的每一个托盘上均安装有一组所述托盘感应块单元3，且所述托盘感应块单元3中的感应块在与之对应的托盘上的分布形态一一对应；
所述检测开关单元4由若干检测开关组成，所述检测开关单元4安装在检测开关支架上，其安装位置与运动至APC积放链下料口处的托盘1上的托盘感应块单元3的位置相对应；
所述检测开关单元4的信号输出端与工业机器人的信号输入端相连，所述检测开关单元4与托盘感应块单元3相配合，检测开关单元4将检测到的托盘上的感应块信号发送给工业机器人5，工业机器人5识别判断当前的托盘感应块单元3所对应的托盘序号，进而发出与之对应的抓取轨迹指令进行抓取。
进一步地，所述检测开关单元4中的检测开关的数量满足关系式：N≤2n-1，其中，N为托盘数量，n为检测开关的数量。
更近一步地，所述托盘感应块单元3中的感应块为金属感应块；所述检测开关单元4中的检测开关为金属感应开关。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过本发明所述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法所构建的补偿系统结构简单，实施方便，成本低，利于推广应用；
2、通过本发明所述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统，工业机器人在进行抓取之前不需要对APC积放链下的多个托盘进行重复定位精度调整以使其精度高度一致，大大缩短托盘挂钩调整时间，提高传输效率。
3、通过本发明所述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法及补偿系统，实现了托盘挂钩上每个零件的抓取成功率由95％提升至100％，大大提高生产线使用效率。
附图说明
图1为本发明所述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿系统的结构示意图。
图2为本发明所述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿系统的具体实施例中，31号托盘对应的定位精度补偿系统的结构示意图。
图中：
1-托盘，2-托盘挂钩，3-托盘感应块单元，4-检测开关单元；5-工业机器人；
301-第一感应块，302-第二感应块，303-第三感应块，304-第四感应块，305-第五感应块；
401-第一检测开关，402-第二检测开关，403-第三检测开关，404-第四检测开关，405-第五检测开关。
具体实施方式
为进一步阐述本发明的技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
本发明提供了一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法，所述方法针对整个APC积放链下的所有托盘组件分别示教工业机器人轨迹，使APC积放链下的每组托盘组件分别对应一套机器人抓取轨迹，使托盘组件与机器人抓取轨迹一一对应，通过对不同的托盘组件进行识别，以实现调用不同的抓取轨迹，进而实现对APC积放链托盘挂钩定位精度的补偿，使工业机器人的抓取率达到100％，所述补偿方法具体步骤如下：
步骤一：在每组APC积放链托盘上安装特征感应块；
步骤二：在检测开关支架上安装检测开关，使得检测开关的检测范围覆盖步骤一中的所有特征感应块，即步骤一中，每组APC积放链托盘上安装的特征感应块均能够在检测开关中得到识别；
步骤三：针对每一组APC积放链托盘，示教工业机器人的抓取轨迹，并将每一组APC积放链托盘的编号、检测开关识别到的该组APC积放链托盘的感应块信息、以及与之对应的示教抓取轨迹一一对应进行存储；
步骤四：APC积放链托盘进行传输过程中，当托盘运行至APC积放链的下料口时，检测开关识别安装在该托盘上的特征感应块，并将检测到的感应信息发送至工业机器人；
步骤五：工业机器人根据检测开关检测到的感应信息识别相应的托盘编号，并调取与之唯一对应的机器人抓取轨迹进行抓取。
在上述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的实施过程中，通过分别示教每一组APC积放链托盘所对应的机器人抓取轨迹，即可补偿APC积放链托盘定位精度误差，实现工业机器人在APC积放链传输过程中的抓取率达到100％，大大提高了生产线的使用效率；
在上述APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的实施过程中，当托盘下方用于安装悬挂零部件的某一个或几个托盘挂钩出现磨损，或是因磨损严重需要对该挂钩进行更换时，只需单独微调该托盘对应的机器人抓取轨迹即可消除APC积放链托盘挂钩定位误差，大大提高了APC积放链的传输效率。
如图1所示，针对前述的APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法，本发明还提供了一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿系统，由工业机器人5、托盘感应块单元3及检测开关单元4组成，在整个APC积放链下安装有多组托盘机构，每组托盘机构中均包含一个托盘1，托盘1的下方支架上安装有托盘挂钩2，所述托盘挂钩2用于悬挂被输送的零件，在托盘1的带动下，托盘挂钩2将其悬挂的零件传送至APC积放链的下料口，与工业机器人的抓手相配合，使工业机器人顺利将零件抓取走，APC积放链即完成其输送任务。所述托盘感应块单元3安装在每一组托盘机构的托盘1上，所述托盘感应块单元3随托盘1运动，所述检测开关单元4固定安装在检测开关支架上，所述检测开关单元4的安装位置为每组托盘机构运动至APC积放链下料口时，与托盘1上的托盘感应块3相对应的位置；所述检测开关单元4中的检测开关的信号输出端均分别通过PLC与工业机器人的信号输入端相连；所述检测开关单元4与托盘感应块单元3相配合，检测开关单元4将检测到的不同的托盘感应信号发送给工业机器人，以供工业机器人识别判断当前的托盘感应块单元3所对应的托盘组件序号，进而发出与之对应的抓取轨迹指令。
所述检测开关单元4中，检测开关的数量与整个APC积放链下所安装的托盘机构数量相关，即满足关系式：N≤2n-1，其中，N为托盘机构数量，n为检测开关单元4中检测开关的数量；
在整个APC积放链下，每组托盘机构下对应的托盘感应块单元3中，通过改变托盘感应块的数量及安装位置，使得每组托盘均对应一组唯一的托盘感应块排布形态，使得通过检测开关单元4检测到的对应的感应块信号均不相同，以对不同序号下托盘组件进行识别，以实现每组托盘组件对应一条独立的工业机器人抓取轨迹。
所述托盘感应块单元3中，可安装托盘感应块的位置数量与检测开关单元4中的检测开关数量一致，本实施例中，设整个APC积放链下的托盘机构数量为31，根据前述关系式，为了用相对少的检测开关识别相对多的托盘组件，取检测开关单元4中检测开关的数量为5，则整个APC积放链下的托盘机构上，托盘感应块单元3的安装位置有5个，通过对这5个安装位置上的托盘感应块进行排布，使得每组托盘机构上的托盘感应块的安装形态均不相同，即实现对31组托盘机构的感应信号识别；具体地，本实施例采用类似于二进制数字表达的形式来排布每组托盘机构上的托盘感应块，进而识别每组托盘机构所对应的十进制数字序号，即将31组托盘机构依次用1～31进行编号，再将每组托盘机构所对应的序号用其5位的二进制数字表达，该5位的二进制数字即代表5个安装位置上的托盘感应块的安装形态，其中，“0”代表不安装对应位置的托盘感应块，“1”代表安装对应位置的托盘感应块，例如序号1托盘机构对应的二进制数字表达为00001，即序号1对应的托盘机构上只安装第一感应块；序号5托盘机构对应的二进制数字表达为00101，即序号5对应的托盘机构上只安装第一感应块和第三感应块，本实施例中31组托盘组件所对应的感应块安装情况详见下表一：
表一
托盘组件序号 第五感应块 第四感应块 第三感应块 第二感应块 第一感应块
1 0 0 0 0 1
2 0 0 0 1 0
3 0 0 0 1 1
4 0 0 1 0 0
5 0 0 1 0 1
6 0 0 1 1 0
7 0 0 1 1 1
8 0 1 0 0 0
9 0 1 0 0 1
10 0 1 0 1 0
11 0 1 0 1 1
12 0 1 1 0 0
13 0 1 1 0 1
14 0 1 1 1 0
15 0 1 1 1 1
16 1 0 0 0 0
17 1 0 0 0 1
18 1 0 0 1 0
19 1 0 0 1 1
20 1 0 1 0 0
21 1 0 1 0 1
22 1 0 1 1 0
23 1 0 1 1 1
24 1 1 0 0 0
25 1 1 0 0 1
26 1 1 0 1 0
27 1 1 0 1 1
28 1 1 1 0 0
29 1 1 1 0 1
30 1 1 1 1 0
31 1 1 1 1 1
上表一中，“1”代表安装对应位置的感应块，“0”代表不安装对应的感应块。
在所述工业机器人中，与每组托盘组件相对应地，通过示教机器人轨迹的方式，分别存入一套抓取轨迹信息，即托盘组件与抓取轨迹一一对应，通过检测开关单元4识别当前托盘感应块单元3内的感应块信息，进而识别与之对应的托盘组件，并调取该托盘组件序号下的抓取轨迹指令进行抓取。
根据上表一，如图2所示，序号为31的托盘组件上的托盘感应块单元中，第一感应块301、第二感应块302、第三感应块303、第四感应块304和第五感应块305均安装在托盘上，且分别依次与检测开关单元中的第一检测开关401、第二检测开关402、第三检测开关403、第四检测开关404以及第五检测开关405相对应，检测开关单元将识别到的序号31的感应信号发送至工业机器人，机器人在识别信号后调用与31号托盘相匹配的抓取轨迹实施抓取动作。
所述托盘感应块单元3中的感应块为金属感应块，所述检测开关单元4中的检测开关为金属感应开关。

Claims (4)

1.一种APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法，其特征在于：
所述方法对APC积放链下的每一组托盘组件分别示教一套机器人轨迹，使托盘组件与机器人抓取轨迹一一对应，通过对不同的托盘组件进行识别，调用与之对应的抓取轨迹，从而对APC积放链托盘挂钩定位精度进行补偿，实现精准抓取；
所述方法的具体步骤如下：
步骤一：在每组APC积放链托盘上安装特征感应块；
步骤二：在检测开关支架上安装检测开关，使得每组APC积放链托盘上安装的特征感应块均能够在检测开关中得到识别；
步骤三：针对每一组APC积放链托盘，示教工业机器人的抓取轨迹，并将每一组APC积放链托盘的编号、检测开关识别到的该组APC积放链托盘的感应块信息、以及与之对应的示教抓取轨迹一一对应进行存储；
步骤四：APC积放链托盘进行传输过程中，当托盘运行至APC积放链的下料口时，检测开关识别安装在该托盘上的特征感应块，并将检测到的感应信息发送至工业机器人；
步骤五：工业机器人根据检测开关检测到的感应信息识别相应的托盘编号，并调取与之唯一对应的机器人抓取轨迹进行抓取。
2.实现如权利要求1所述的APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的补偿系统，其特征在于：
由工业机器人(5)、托盘感应块单元(3)和检测开关单元(4)组成；
所述托盘感应块单元(3)由一个或多个感应块排列组成，在APC积放链下的每一个托盘上均安装有一组所述托盘感应块单元(3)，且所述托盘感应块单元(3)中的感应块在与之对应的托盘上的分布形态一一对应；
所述检测开关单元(4)由若干检测开关组成，所述检测开关单元(4)安装在检测开关支架上，其安装位置与运动至APC积放链下料口处的托盘(1)上的托盘感应块单元(3)的位置相对应；
所述检测开关单元(4)的信号输出端与工业机器人的信号输入端相连，所述检测开关单元(4)与托盘感应块单元(3)相配合，检测开关单元(4)将检测到的托盘上的感应块信号发送给工业机器人(5)，工业机器人(5)识别判断当前的托盘感应块单元(3)所对应的托盘序号，进而发出与之对应的抓取轨迹指令进行抓取。
3.如权利要求2所述实现APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的补偿系统，其特征在于：
所述检测开关单元(4)中的检测开关的数量满足关系式：N≤2n-1，其中，N为托盘数量，n为检测开关的数量。
4.如权利要求2或3所述实现APC积放链托盘挂钩定位精度补偿方法的补偿系统，其特征在于：
所述托盘感应块单元(3)中的感应块为金属感应块；
所述检测开关单元(4)中的检测开关为金属感应开关。
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