CN109896275A - 多规格料箱快速抓取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多规格料箱快速抓取装置，包括机械臂对接装置和皮带锁定装置，对接装置的上端连接有机械臂且其右侧端设置有皮带驱动装置，该驱动装置的输出端安置有驱动皮带，对接装置的下端安装有固定底板且底板上端两侧连接有运动导轨，外侧设置有夹持主体。本发明中，通过设置有夹持主体底部外测安装测距装置，在抓取前通过检测定制料箱的测距点确定定制料箱的姿态是否适合开展抓取工作，通过机械臂对接装置的一端通过螺栓与机械臂刚性连接，另一端通过螺栓与固定底板刚性连接，可以确保抓取装置随着机械臂整体移动。

Description

多规格料箱快速抓取方法及装置

技术领域

本发明涉及航天器总装技术领域，尤其涉及一种多规格料箱快速抓取方法及装置。

背景技术

航天器总装过程中涉及到的总装物料种类多、数量多、规格复杂，不同航天器需求的总装物料差异性大。为了提升多航天器并行总装情况下的总装物料管理规范性和安全性，依托自动化货柜以及多规格定制化料箱，建立总装物料定制化存放管理模式。

自动化货柜包含有多个存储托盘，在每一个托盘上规划多个存储工位，根据工位布局放置定制料箱。放置相同规格定制料箱的所有托盘存储工位布局相同，同一托盘上放置的定制化料箱规格相同。总装物料按照外形尺寸可以放置到不同规格的定制料箱内。定制料箱由料箱主体、防静电内衬、结构强度加强边框、待夹持机构、料箱二维码标识和定位检测装置组成。依托自动化货柜、定制料箱和机械臂，通过设计抓取装置抓取定制料箱，进而实现定制料箱内存放的总装物料自动入库、出库操作能够进一步提升总装物料管理效率和质量，但是操作过程中必须充分确保抓取定制料箱的便捷性、稳定性和安全性，为此设计一种多规格定制料箱定位抓取方法及装置极其必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多规格定制料箱定位抓取方法及装置，旨在实现多规格定制料箱的定位抓取，进而实现定制料箱内存放的总装物料自动入库、出库操作。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

多规格料箱快速抓取装置，包括机械臂对接装置、皮带驱动装置、驱动皮带、皮带导向装置、皮带锁定装置、运动导轨、固定底板、夹持主体、挂耳，其中，机械臂对接装置由顶板和支撑顶板的四个立柱构成，顶板中央开设有连接孔，顶板用于与机械臂刚性连接，立柱支撑固定在纵长的固定底板上；皮带驱动装置，固定刚性连接到固定底板一侧上，并通过调整转向带动驱动皮带转动，驱动皮带由皮带导向装置控制运动轨迹；夹持主体，分为对称设置的左右两个部分，分别与两侧的皮带锁定装置刚性连接，并通过两侧的皮带锁定装置分别与驱动皮带的上下两侧刚性连接，固定底板两纵长边上设置有运动导轨，夹持主体的两个部分随着驱动皮带的转向变化实现水平收拢或张开，并在收拢或张开过程中，始终沿着运动导轨方向运动，两个夹持主体内侧相对面的底部上设置有纵长的挂耳，在抓取过程中与多规格定制料箱的待夹持机构接触配合完成抓取。

其中，夹持主体分别具有纵长板，与其垂直连接的水平板以及设置在连着连接处的三角形加强板，三者之间一体成型且水平板与纵长板连接处的纵长板上开设有长槽以供固定底板和驱动皮带穿设其中。

其中，纵长板的外侧设置有测距装置，对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求。

其中，运动导轨通过螺栓与固定底板刚性连接。

其中，所述机械臂对接装置的一端通过螺栓与机械臂刚性连接，且机械臂对接装置的另一端通过螺栓与固定底板刚性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

多规格料箱快速抓取方法，主要包括以下步骤：

1)根据待抓取定制料箱的规格，调整夹持主体收拢或张开尺寸；

2)机械臂带动抓取装置到达待抓取定制料箱上方，夹持主体底面距离定制料箱上端面距离等于150mm；

3)根据待抓取定制料箱的规格，机械臂带动抓取装置在定制料箱上方左右或前后平动，测距装置对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求，如果不符合抓取操作要求则停止操作并等待处理，如果符合抓取操作要求则继续执行后继抓取动作；

4)机械臂带动抓取装置平动至待抓取定制料箱的正上方，然后带动抓取装置向定制料箱底部探深直至到达待抓取位置；

5)皮带驱动装置根据待抓取定制料箱的规格，调整夹持主体收拢，直至挂耳到达与待抓取定制料箱的待夹持机构正下方；

6)机械臂带动抓取装置向上方提升，挂耳与待抓取定制料箱的待夹持机构接触配合，实现定制料箱抓取。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，通过设置有夹持主体底部外测安装测距装置，在抓取前通过检测定制料箱的测距点确定定制料箱的姿态是否适合开展抓取工作，通过机械臂对接装置的一端通过螺栓与机械臂刚性连接，另一端通过螺栓与固定底板刚性连接，可以确保抓取装置随着机械臂整体移动，通过螺栓与夹持主体刚性连接，对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求。

附图说明

图1为本发明中多规格定制料箱抓取示意图。

图2为本发明中抓取装置示意图。

图例说明：

1、机械臂；2、抓取装置；201、皮带驱动装置；202、机械臂对接装置；203、驱动皮带；204、运动导轨；205、固定底板；206、夹持主体；207、测距装置；208、皮带锁定装置；209、皮带导向装置；2010、挂耳；3、多规格定制料箱。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1显示了多规格定制料箱的抓取示意图，机械臂1通过本发明的多规格料箱快速抓取装置2抓取多规格料箱。其中，本发明的多规格料箱快速抓取装置2包括皮带驱动装置201、机械臂对接装置202、驱动皮带203、运动导轨204、固定底板205、夹持主体206、测距装置207、皮带锁定装置208、皮带导向装置209、挂耳2010，机械臂对接装置202的上端连接有机械臂1，且机械臂对接装置202的右侧端设置有皮带驱动装置201，皮带驱动装置201的输出端安置有驱动皮带203，机械臂对接装置202的下端安装有固定底板205，且固定底板205的上端两侧连接有运动导轨204，固定底板205的外侧设置有夹持主体206，夹持主体206分为对称设置的左右两个部分，分别与两侧的皮带锁定装置208刚性连接，并通过两侧的皮带锁定装置208分别与驱动皮带的上下两侧刚性连接；且固定底板205从夹持主体206内部上端贯穿而过，夹持主体206的外侧面安置有测距装置207，且测距装置207通过螺栓与夹持主体206刚性连接，皮带锁定装置208安置于驱动皮带203的外侧，且驱动皮带203于皮带锁定装置208的内部贯穿而过，驱动皮带203的一端连接有皮带导向装置209，且皮带导向装置209与驱动皮带203之间为滑动连接，夹持主体206的内侧面连接有挂耳2010，且挂耳2010通过螺栓与夹持主体206刚性连接，机械臂1的下端安装有抓取装置2，且抓取装置2的内部下端设置有多规格定制料箱3。

实施例

1)机械臂1带动抓取装置2到初始位置校正点，对整体位置精度进行校正和初始化；

2)皮带驱动装置201根据待抓取定制料箱的规格，调整夹持主体206收拢或张开尺寸；

3)机械臂1根据待抓取定制料箱的存放布局，调整抓取装置2姿态；

4)机械臂1带动抓取装置2到达待抓取定制料箱上方，夹持主体206底面距离定制料箱上端面距离不小于150mm；

5)根据待抓取定制料箱的规格，机械臂1带动抓取装置2在定制料箱上方左右或前后平动，测距装置207对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求，如果不符合抓取操作要求则停止操作并等待处理，如果符合抓取操作要求则继续执行后继抓取动作；

6)机械臂1带动抓取装置2平动至待抓取定制料箱的正上方，然后带动抓取装置2向定制料箱底部探深，直至挂耳2010的上表面低于待抓取定制料箱待夹持机构的下表面10mm；

7)皮带驱动装置201根据待抓取定制料箱的规格，调整夹持主体206收拢，直至挂耳2010到达与待抓取定制料箱的待夹持机构正下方；

8)机械臂1带动抓取装置2向上方提升，挂耳2010与待抓取定制料箱的待夹持机构接触配合，实现定制料箱抓取。

工作原理：使用时，首先通过机械臂1带动抓取装置2到初始位置校正点，对整体位置精度进行校正和初始化，启动皮带驱动装置201，皮带驱动装置201根据待抓取多规格定制料箱3的规格，调整夹持主体206收拢或张开尺寸，而机械臂1根据待抓取多规格定制料箱3的存放布局，调整抓取装置2的姿态，并带动抓取装置2到达待抓取多规格定制料箱3上方，夹持主体206底面距离多规格定制料箱3上端面距离不小于150mm，然后根据待抓取多规格定制料箱3的规格，机械臂1带动抓取装置2在多规格定制料箱3上方左右或前后平动，测距装置207对多规格定制料箱3上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取多规格定制料箱3姿态是否符合抓取操作要求，如果不符合抓取操作要求则停止操作并等待处理，如果符合抓取操作要求则继续执行后继抓取动作，机械臂1再次带动抓取装置2平动至待抓取多规格定制料箱3的正上方，然后带动抓取装置2向多规格定制料箱3底部探深，直至挂耳2010的上表面低于待抓取多规格定制料箱3待夹持机构的下表面10mm，此时皮带驱动装置201根据待抓取多规格定制料箱3的规格，调整夹持主体206收拢，直至挂耳2010到达与待抓取多规格定制料箱3的待夹持机构正下方，同时机械臂1带动抓取装置2向上方提升，挂耳2010与待抓取多规格定制料箱3的待夹持机构接触配合，实现多规格定制料箱3的抓取。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.多规格料箱快速抓取装置，包括机械臂对接装置（202）、皮带驱动装置（201）、驱动皮带（203）、皮带导向装置（209）、皮带锁定装置（208）、运动导轨（204）、固定底板（205）、夹持主体（206）、挂耳（2010），其中，机械臂对接装置（202）由顶板和支撑顶板的四个立柱构成，顶板中央开设有连接孔，顶板用于与机械臂刚性连接，立柱支撑固定在纵长的固定底板（205）上；皮带驱动装置（201），固定刚性连接到固定底板（205）一侧上，并通过调整转向带动驱动皮带（203）转动，驱动皮带（203）由皮带导向装置（209）控制运动轨迹；夹持主体（206），分为对称设置的左右两个部分，分别与两侧的皮带锁定装置（208）刚性连接，并通过两侧的皮带锁定装置（208）分别与驱动皮带（203）的上下两侧刚性连接，固定底板（205）两纵长边上设置有运动导轨，夹持主体（206）的两个部分随着驱动皮带（203）的转向变化实现水平收拢或张开，并在收拢或张开过程中，始终沿着运动导轨方向运动，两个夹持主体（206）内侧相对面的底部上设置有纵长的挂耳（2010），在抓取过程中与多规格定制料箱的待夹持机构接触配合完成抓取。

2.根据权利要求1所述的多规格料箱快速抓取装置，其中，夹持主体（206）分别具有纵长板，与其垂直连接的水平板以及设置在连着连接处的三角形加强板，三者之间一体成型且水平板与纵长板连接处的纵长板上开设有长槽以供固定底板和驱动皮带（203）穿设其中。

3.根据权利要求2所述的多规格料箱快速抓取装置，其中，纵长板的外侧设置有测距装置，对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求。

4.根据权利要求1-3任一项所述的多规格料箱快速抓取装置，其中，运动导轨（204）通过螺栓与固定底板刚性连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的多规格料箱快速抓取装置，其中，所述机械臂对接装置的一端通过螺栓与机械臂刚性连接，且机械臂对接装置的另一端通过螺栓与固定底板刚性连接。

6.多规格料箱快速抓取方法，其中，主要包括以下步骤：

1）根据待抓取定制料箱的规格，调整收拢或张开尺寸；

2）机械臂带动抓取装置到达待抓取定制料箱上方，使得夹持主体底面距离定制料箱上端面距离等于150mm；

3）根据待抓取定制料箱的规格，机械臂带动抓取装置在定制料箱上方左右或前后平动，测距装置对定制料箱上的定位检测装置进行测量，通过高度差核定确定待抓取定制料箱姿态是否符合抓取操作要求，如果不符合抓取操作要求则停止操作并等待处理，如果符合抓取操作要求则继续执行后继抓取动作；

4）机械臂带动抓取装置平动至待抓取定制料箱的正上方，然后带动抓取装置向定制料箱底部探深直至到达待抓取位置；

5）根据待抓取定制料箱的规格，调整夹持主体收拢，直至挂耳到达与待抓取定制料箱的待夹持机构正下方；

6）机械臂带动抓取装置向上方提升，挂耳（2010）与待抓取定制料箱的待夹持机构接触配合，实现定制料箱抓取。