CN108568835A - 一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，于一支架上设置有至少一个机器人伺服手爪，每个机器人伺服手爪分别包括：固定装置、视觉装置和吸附装置，连接板固定安装在基板上方，视觉装置包括一个2D视觉相机和一个3D视觉相机，3D视觉相机安装在支架的上方，用于拍摄识别保险杠吸取面的特征点，吸述装置用于吸取保险杠，大仿型套和小仿型套的端部为斜面，伺服电机分别驱动所述大仿型套和所述小仿型套转动，以保证工件在被吸盘吸取后紧密的贴合在仿形套端面。使用该手爪是为了提高汽车保险杠自动化生产程度，能够使用一对机器人手爪满足多种不同车型保险杠的搬运需求，降低生产企业的成本，提升产线柔性化。
Description
技术领域
本发明属于机械自动化设备领域，具体涉及一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪。
背景技术
在现代自动化生产的过程中，搬运机器人作为最早应用于生产的工业机器人之一，发挥着非常重要作用。并且在现有的工业机器人已装机总数中，搬运机器人也占着很大的比例。在工业生产自动化中，计算机视觉技术正成为一种保证产品质量和提高生产效率的关键技术手段，如实现智能机器人的控制、对机械零件的自动加工和检测和柔性生产线的自动监控等。对于机器人控制系统进行视觉判断和控制，将计算机视觉技术应用于搬运工业机器人的工作领域，利用机器视觉技术获取工件及其周围环境的信息，从中识别出所要的操作的目标物体，并能做出决策来引导工业机器人完成对目标物体的抓取、放置等操作。通常在汽车保险杠生产过程中，保险杠在注塑机中被注塑成型后，需要将保险杠上挂到输送线指定的挂架上，然后输送线将挂架送至喷房进行喷涂，现阶段将保险杠上挂在挂架上的任务基本由人工进行，由于汽车保险杠尺寸较大，由人工搬运至挂架上指定位置费时费力。基于此，引入了机器人搬运保险杠项目。由于每个挂架左右两端各有一个定位销，保险杠左右两端各有一个销孔，上挂过程需要将保险杠左右两侧的销孔对准挂架两端相应的定位销，为了保证上挂过程的稳定性，需要使用两台机器人分别吸取保险杠左右两侧，通过视觉拍照，两机器人协同工作将保险杠上挂至挂架。这不但提高了产品的质量和生产效率，同时对增强工业机器人对环境的适应能力以及拓展机器人应用范围都具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
本发明提供了一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪解决上述技术问题，具体采用的技术方案如下：
一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，于一支架上设置有至少一个机器人伺服手爪；每个所述机器人伺服手爪分别包括：固定装置、视觉装置和吸附装置；
所述固定装置包括连接板、基板；
所述连接板固定安装在基板上方，所述支架固定安装在基板的内侧；
所述视觉装置包括一个2D视觉相机和一个3D视觉相机；
所述2D视觉相机通过一L型过渡板安装在一直线伺服电机上，所述直线伺服电机驱动2D视觉相机左右移动，以控制所述2D视觉相机拍摄位于外部工件挂架上的工件的特征点；
所述3D视觉相机安装在支架的上方，用于拍摄识别保险杠吸取面的特征点；
所述吸附装置包括大仿型套、小仿型套、大吸盘和小吸盘；
所述大仿型套和所述小仿型套通过联轴器分别安装在所述直线伺服电机的输出轴端，在所述大仿型套安装有所述大吸盘，在所述小仿形套内安装有所述小吸盘，所述吸述装置用于吸取保险杠。
优选地，所述大仿型套和所述小仿型套的端部为斜面。
优选地，所述伺服电机分别驱动所述大仿型套和所述小仿型套转动，以保证工件在被吸盘吸取后紧密的贴合在仿形套端面。
优选地，所述大仿型套为一个，所述小仿型套为两个。
优选地，于所述支架上设置有多个所述机器人伺服手爪，每个所述机器人伺服手爪内设以置有到少三个所述直线伺服电机，所述直线伺服电机分别固定在支架的内侧。
优选地，还包括机器人，所述机器人包括机器人本体和设置在所述机器人本体上的机器人手臂。
优选地，还包括法兰，所述法兰上设置有连接所述机器人手臂和所述机器人伺服手爪的通孔。
优选地，所述机器人伺服手爪通过所述法兰安装在所述机器人手臂末端。
本发明具有以下优点：
本发明所述机器人伺服手爪是为了提高汽车保险杠自动化生产程度，能够使用一对机器人手爪满足多种不同车型保险杠的搬运需求，降低生产企业的成本，提升产线柔性化，该手爪的旋转仿形套可以自动旋转，保证和多种工件的表面紧密贴合，大大减低保险杠在搬运过程的抖动，提升了生产节拍，且利用视觉装置确认并反馈目标物体的位置及状态信息，使得工业机器人的伺服手爪能够自动对准目标物体，并对目标物体进行抓取，提高了产品的质量和生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪实施例的立体图；
图2是本发明一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪实施例的主视图；
图3是本发明一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪实施例的右视图。
上述说明书中附图标记表示说明：
1、L型过渡板；2、直线伺服电机；3、2D视觉相机；4、连接板；5、基板；6、大仿形套；7、大吸盘；8、小仿形套；9、小吸盘；10、支架；11、3D视觉相机；12、法兰；13、伺服电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1-3所示，本发明较佳的实施例中，根据现有技术中存在的问题，现提供一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，于一支架上设置有至少一个机器人伺服手爪；每个机器人伺服手爪分别包括：固定装置、视觉装置和吸附装置；
固定装置包括连接板4、基板5；
连接板4固定安装在基板5上方，支架10固定安装在基板5的内侧；
视觉装置包括一个2D视觉相机和一个3D视觉相机；
2D视觉相机3通过一L型过渡板1安装在一直线伺服电机2上，直线伺服电机2驱动2D视觉相机3左右移动，以控制2D视觉相机3拍摄位于外部工件挂架上的工件的特征点；
3D视觉相机11安装在支架10的上方，用于拍摄识别保险杠吸取面的特征点；
具体地，机器人伺服手爪利用2D视觉相机3或3D视觉相机11拍摄位于外部工件挂架上的工件的特征点和位置信息，并通过机器人内部处理器转化成机器人手爪的抓取信息，然后转换为机械臂各个关节的转角，再通过控制机器人各个关节的转动，使机器人伺服手爪以特定的姿态到达工件的位置并实现对工件的准确抓取。
吸附装置包括大仿型套6、小仿型套8、大吸盘7和小吸盘9；
大仿型套6和小仿型套8通过联轴器分别安装在所述直线伺服电机2的输出轴端，在大仿型套6内安装有大吸盘7，在小仿形套8内安装有小吸盘9，吸述装置用于吸取保险杠。
具体地，每个挂架左右两端各有一个定位销，保险杠左右两端各有一个销孔，上挂过程需要将保险杠左右两侧的销孔对准挂架两端相应的定位销，为了保证上挂过程的稳定性，需要使用两台机器人分别吸取保险杠左右两侧，并通过2D视觉相机3或3D视觉相机11拍照并反馈信息，最终确认后两机器人协同工作将保险杠上挂至挂架。
本发明较佳的实施例中，大仿型套6和小仿型套8的端部为斜面。
本发明较佳的实施例中，伺服电机13分别驱动大仿型套6和小仿型套8转动，以保证工件在被吸盘吸取后紧密的贴合在仿形套端面。
本发明较佳的实施例中，大仿型套6为一个，小仿型套8为两个。
本发明较佳的实施例中，于支架上设置有多个机器人伺服手爪，每个机器人伺服手爪内设置有至少三个直线伺服电机2，直线伺服电机2分别固定在支架10的内侧。
具体地，每个机器人伺服手爪上至少有三个直线伺服电机2可以分别驱动对应的仿形套转动，以最佳的方式贴合在保险杠外表面，大幅降低了搬运过程中保险杠的抖动情况。
本发明较佳的实施例中，还包括机器人，机器人包括机器人本体和设置在机器人本体上的机器人手臂。
本发明较佳的实施例中，还包括法兰12，法兰12上设置有连接机器人手臂和机器人伺服手爪的通孔。
本发明较佳的实施例中，机器人伺服手爪通过法兰12安装在机器人手臂末端。
本发明的有益效果在于：
本发明机器人伺服手爪是为了提高汽车保险杠自动化生产程度，能够使用一对机器人手爪满足多种不同车型保险杠的搬运需求，降低生产企业的成本，提升产线柔性化，该手爪的旋转仿形套可以自动旋转，保证和多种工件的表面紧密贴合，大大减低保险杠在搬运过程的抖动，提升了生产节拍。利用视觉装置确认并反馈目标物体的位置及状态信息，使得工业机器人的伺服手爪能够自动对准目标物体，并对目标物体进行抓取，提高了产品的质量和生产效率。
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的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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (8)
1.一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于：于一支架上设置有至少一个机器人伺服手爪；每个所述机器人伺服手爪分别包括：固定装置、视觉装置和吸附装置；
所述固定装置包括连接板、基板；
所述连接板固定安装在基板上方，所述支架固定安装在基板的内侧；
所述视觉装置包括一个2D视觉相机和一个3D视觉相机；
所述2D视觉相机通过一L型过渡板安装在一直线伺服电机上，所述直线伺服电机驱动2D视觉相机左右移动，以控制所述2D视觉相机拍摄位于外部工件挂架上的工件的特征点；
所述3D视觉相机安装在支架的上方，用于拍摄识别保险杠吸取面的特征点；
所述吸附装置包括大仿型套、小仿型套、大吸盘和小吸盘；
所述大仿型套和所述小仿型套通过联轴器分别安装在所述直线伺服电机的输出轴端，在所述大仿型套内安装有所述大吸盘，在所述小仿形套内安装有所述小吸盘，所述吸述装置用于吸取保险杠。
2.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，所述大仿型套和所述小仿型套的端部为斜面。
3.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，所述伺服电机分别驱动所述大仿型套和所述小仿型套转动，以保证工件在被吸盘吸取后紧密的贴合在仿形套端面。
4.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，所述大仿型套为一个，所述小仿型套为两个。
5.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，于所述支架上设置有多个所述机器人伺服手爪，每个所述机器人伺服手爪内设以置有到少三个所述直线伺服电机，所述直线伺服电机分别固定在支架的内侧。
6.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，还包括机器人，所述机器人包括机器人本体和设置在所述机器人本体上的机器人手臂。
7.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，还包括法兰，所述法兰上设置有连接所述机器人手臂和所述机器人伺服手爪的通孔。
8.根据权利要求1所述的一种用于双机协同搬运汽车保险杠的机器人伺服手爪，其特征在于，所述机器人伺服手爪通过所述法兰安装在所述机器人手臂末端。
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