CN107934546A - 一种光电找正机构及利用其找正的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于自动化生产领域，提供了一种光电找正机构及利用其找正的方法，该机构包括控制系统、机器人以及吸盘工装，吸盘工装呈矩形，吸盘工装的其中两条相对的边上的中心为第一基点和第二基点，第一基点和第二基点上均设有用于检测待找正工件位置的光电开关，吸盘工装安装在机器人的摆臂上，并能在不同时刻分别绕第一基点、第二基点转动。该机构先利用控制系统控制找正机构上的第一基点与第二基点的连线与待找正工件的一棱边平行，然后通过光电开关配合控制系统的程序算法，先找到待找正工件一条棱边的中点，再找到经过该中点并与该棱边垂直的直线的中点，即为矩形工件的中心。整体结构简单，成本较低，而且不会受到周围环境的影响，准确率高。
Description
技术领域
本发明属于自动化生产领域，尤其涉及一种光电找正机构及利用其找正的方法。
背景技术
在自动化生产线上，生产产品的过程中，转移产品的位置是必不可少的工况。在产品转运的时候，有时候需要抓取产品的中心位置以保证产品在转运过程中的平衡和平稳。
目前，生产线上的产品来料存在着种类多且摆放不规整的情况，现有技术中，多采用视觉识别技术，虽然在一定程度上解决了此问题，但同时存在一些其他的问题。首先，视觉识别系统价格昂贵，从而导致生产成本较高；其次，视觉识别技术的识别成功率受产品自身和周围环境的影响较大，而且对于新的产品需要提前在系统中录入多个影像，操作比较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种光电找正机构及利用其找正的方法，旨在解决现有技术中的产品找正的成本较高，且受周围环境影响较大的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种光电找正机构，包括控制系统、机器人以及吸盘工装，所述吸盘工装为矩形形状，所述吸盘工装的四条边中，其中两条相对的边的中心位置为第一基点和第二基点，所述第一基点和第二基点上均设有用于检测待找正工件位置的光电开关；所述机器人包括机器人本体以及摆臂，所述吸盘工装安装在所述机器人的摆臂上，并能在不同时刻分别绕所述第一基点、第二基点转动；所述机器人与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述摆臂带动所述吸盘工装靠近所述待找正工件，并控制所述吸盘工装旋转，以使得所述第一基点与第二基点的连线与待找正工件的一棱边平行，且所述控制系统控制所述机器人以及所述吸盘工装可整体沿垂直或平行于第一基点和第二基点的连线方向移动；各个位置的所述光电开关均与所述控制系统电连接，所述控制系统接收所述光电开关反馈的信息后控制所述机器人本体移动或停止。
进一步地，所述吸盘工装为正方形形状。
进一步地，所述控制系统为PLC。
本发明还提供了一种利用所述的光电找正机构进行光电找正的方法，包括以下步骤：
S100、所述控制系统控制机器人的摆臂摆动，直至吸盘工装的所述第一基点或第二基点对应的光电开关检测到待找正工件后，摆臂暂停摆动，并设定检测到待找正工件的所述第一基点或第二基点为定点，另一基点设定为旋转点；
S200、所述控制系统控制所述吸盘工装绕所述定点旋转，并带动所述旋转点转动相应的角度，以使得所述第一基点与第二基点的连线与待找正工件的一棱边平行；
S300、所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装共同沿着与所述第一基点和第二基点的连线相垂直且指向待找正工件的方向移动，直至所述第一基点和第二基点对应的光电开关均检测不到工件时，停止运动，所述控制系统记录移动的距离L1，并控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装反向回退移动距离L1的二分之一；
S400、所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装共同沿着与第一基点和第二基点的连线相平行的某一方向移动，直至所述第一基点对应的光电开关检测不到工件时，停止运动；所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装反向移动，直至所述第二基点对应的光电开关检测不到工件后，停止运动，并记录从第一基点检测不到工件到第二基点检测不到工件，所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装共同移动的距离为L2；所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装再次反向移动二分之一的L2；
S500、所述控制系统控制所述吸盘工装抓取待找正工件，并回正至初始工位。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种光电找正机构及利用其找正的方法，其先利用控制系统控制找正机构上的第一基点与第二基点的连线与待找正工件的棱边平行，然后通过光电开关配合控制系统的程序算法，先找到待找正工件一条棱边的中点，再找到与该棱边垂直且经过该中点的直线的中点，即为矩形工件的中心。该光电找正机构整体结构简单，成本较低，而且找正方式是通过光电开关配合控制系统的程序算法实现的，不会受到周围环境的影响，准确率高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种光电找正机构的结构示意图；
图2为利用图1的光电找正机构进行光电找正的方法的流程示意图；
图3为找正原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种光电找正机构100，其包括控制系统(未图示)、机器人1以及吸盘工装2，本发明实施例中，所述控制系统为PLC，但不限定于所述控制系统的具体类型。
所述吸盘工装2及待找正工件3均为矩形形状，在本发明实施例中，将所述吸盘工装2的四角定义为A、B、C、D，吸盘工装2的中心为O，将所述待找正工件3的四角定义为E、F、G、H。所述矩形吸盘工装2的四条边中的AB边以及CD边的中心所在的位置为第一基点M和第二基点N，所述第一基点M和第二基点N上均设有用于检测待找正工件位置的光电开关(未标注)，当然也可以将AD边和BC边的中点P和Q设为第一基点和第二基点。
所述机器人1包括机器人本体11以及摆臂12，所述吸盘工装2安装在所述机器人的摆臂12上，并能在不同时刻分别绕所述第一基点M、第二基点N转动。所述机器人1与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述摆臂12带动所述吸盘工装2靠近所述待找正工件3，在所述吸盘工装2靠近待找正工件3的过程中，所述第一基点M或第二基点N上的光电开关会相应地靠近待找正工件3的EG边。
同时，所述控制系统可控制所述吸盘工装2旋转，以使得所述第一基点M与第二基点N的连线与待找正工件3的棱边平行，且所述控制系统控制所述机器人1以及所述吸盘工装2可整体沿垂直或平行于第一基点M和第二基点N的连线方向移动，以寻找待找正工件3的中心。各个位置的所述光电开关均与所述控制系统电连接，所述控制系统接收所述光电开关反馈的信息后控制所述机器人本体移动或停止。
具体的找正步骤如图2和图3所示：
S100、确定机器人1的初始工位：将机器人1设置在第一生产线10与第二生产线20之间，此时所述机器人1所在的位置为初始工位，所述第一生产线10上放置有摆放不规整的待找正工件3，所述第二生产线20上放置有摆放规整的工件。
S200、确定第一基点M或第二基点N的位置：所述控制系统控制机器人的摆臂12摆动，直至吸盘工装的所述第一基点M或第二基点N对应的光电开关检测到待找正工件3后，摆臂12暂停摆动，并设定检测到待找正工件的所述第一基点M或第二基点N为定点，另一基点N或M设定为旋转点；
S300、将第一基点M与第二基点N与待找正工件3的棱边平行：所述控制系统控制所述吸盘工装2绕所述定点旋转，并带动所述旋转点转动相应的角度，以使得所述第一基点M与第二基点N的连线与待找正工件3的棱边EG平行；
S400、确定待找正工件3一条棱边的中点：所述控制系统控制所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2共同沿着与所述第一基点M和第二基点N的连线相垂直的方向(即待找正工件3的棱边EF方向)移动，直至所述第一基点M和第二基点N对应的光电开关均检测不到工件3时，停止运动。所述控制系统记录移动的距离L1，所述L1即为待找正工件3的棱边EF的长度，然后所述控制系统控制所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2反向回退移动距离L1的二分之一，此时所述吸盘工装2的中心O位于待找正工件3的棱边EF的中心线上。
S500、确定经过该棱边EF的中心并与该棱边EF垂直的直线的中点：如图3所示，参照状态1，所述控制系统控制所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2共同沿着与第一基点M和第二基点N的连线相平行的某一方向(即待找正工件3的棱边EG方向)移动，直至所述第一基点M对应的光电开关检测不到工件时，停止运动。此时，所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2处于状态2。
所述控制系统控制所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2反向移动，直至所述第二基点N对应的光电开关检测不到工件3后，停止运动，此时，所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2处于状态3。记录从状态2到状态3，所述机器人1以及旋转好位置的吸盘工装2共同移动的距离为L2。
所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装再次反向移动二分之一的L2，此时所述吸盘工装2的中心O相应地位于待找正工件3的中心的正上方，参照状态4。
S600、利用吸盘工装2抓取待找正工件3：所述控制系统控制所述吸盘工装2抓取第一生产线10上的待找正工件3，并回归至S100所述的初始工位。
S700、将找正后的工件3从第一生产线10移动至第二生产线20上：所述控制系统控制所述机器人1将找正后的工件3移动至第二生产线20上，从而完成工件3的转移。
综上所述，本发明实施例提供的一种光电找正机构100及利用其找正的方法，其光电找正机构100整体结构简单，成本较低，而且找正方式是通过光电开关配合控制系统的程序算法实现的，不会受到周围环境的影响，准确率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光电找正机构，其特征在于，包括控制系统、机器人以及吸盘工装，所述吸盘工装为矩形形状，所述吸盘工装的四条边中，其中两条相对的边的中心位置为第一基点和第二基点，所述第一基点和第二基点上均设有用于检测待找正工件位置的光电开关；所述机器人包括机器人本体以及摆臂，所述吸盘工装安装在所述机器人的摆臂上，并能在不同时刻分别绕所述第一基点、第二基点转动；所述机器人与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述摆臂带动所述吸盘工装靠近所述待找正工件，并控制所述吸盘工装旋转，以使得所述第一基点与第二基点的连线与待找正工件的一棱边平行，且所述控制系统控制所述机器人以及所述吸盘工装可整体沿垂直或平行于第一基点和第二基点的连线方向移动；各个位置的所述光电开关均与所述控制系统电连接，所述控制系统接收所述光电开关反馈的信息后控制所述机器人本体移动或停止。
2.如权利要求1所述的光电找正机构，其特征在于，所述吸盘工装为正方形形状。
3.如权利要求1所述的光电找正机构，其特征在于，所述控制系统为PLC。
4.一种利用如权利要求1-3中任意一项所述的光电找正机构进行光电找正的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、所述控制系统控制机器人的摆臂摆动，直至吸盘工装的所述第一基点或第二基点对应的光电开关检测到待找正工件后，摆臂暂停摆动，并设定检测到待找正工件的所述第一基点或第二基点为定点，另一基点设定为旋转点；
S200、所述控制系统控制所述吸盘工装绕所述定点旋转，并带动所述旋转点转动相应的角度，以使得所述第一基点与第二基点的连线与待找正工件的一棱边平行；
S300、所述控制系统控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装共同沿着与所述第一基点和第二基点的连线相垂直且指向待找正工件的方向移动，直至所述第一基点和第二基点对应的光电开关均检测不到工件时，停止运动，所述控制系统记录移动的距离L1，并控制所述机器人以及旋转好位置的吸盘工装反向回退移动距离L1的二分之一；
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