CN110394818A - 一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动化生产技术领域，具体涉及一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，包括安装底架、安装在安装底架上的多个十字滑台驱动组件、安装在十字滑台驱动组件输出端的电磁铁吸盘机构以及对应每个电磁铁吸盘机构安装的光源和相机；电磁铁吸盘机构包括旋转气缸、安装在旋转气缸的转轴上的吸头安装板以及安装在吸头安装板上的多个电磁铁吸头组件；电磁铁吸头组件包括：贯穿吸头安装板安装的导柱、固定在导柱上端的抱环、固定安装在导柱下端的电磁铁以及套设在导柱上的弹簧；旋转气缸的转轴垂直于导柱的中心轴线。本发明能够同时吸附多个产品，能够适应被吸附面不平整的产品和倾斜放置的产品，抓取失败的概率小。
Description
技术领域
本发明属于自动化生产技术领域，具体涉及一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置。
背景技术
喷涂生产线需要将产品挂在喷漆房的悬挂链上的挂钩上，目前主要依靠人工操作，工人劳动强度大且喷涂用化学物质对人体损害大。随着自动化技术的发展，现有技术中很多工厂也引入了自动化的机械手进行挂取件，一般机械手结构简单，一次只能抓取一个产品，多采用气缸元器件、真空吸盘或电磁铁，对需要挂取的产品的表面平整度要求较高。另一方面，当工装对产品没有进行很好的定位或者产品精度出现偏差时，机械手不能进行及时补偿，导致抓取或者放置产品失败。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的机械手对产品表面的平整度要求高、容易抓取失败的缺陷，提供一种定位精确、抓取成功率高的喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：包括通过安装法兰与工业机器人末端固定连接的安装底架、安装在所述安装底架上的多个十字滑台驱动组件、安装在所述十字滑台驱动组件输出端的电磁铁吸盘机构以及对应每个电磁铁吸盘机构安装在安装底架上的光源和相机；所述电磁铁吸盘机构包括旋转气缸、安装在所述旋转气缸的转轴上的吸头安装板以及安装在所述吸头安装板上的多个电磁铁吸头组件；所述电磁铁吸头组件包括：贯穿所述吸头安装板安装的导柱、固定在所述导柱上端的抱环、固定安装在所述导柱下端的电磁铁以及套设在所述导柱上的弹簧；所述旋转气缸的转轴垂直于所述导柱的中心轴线。
进一步地，所述十字滑台驱动组件包括X向伺服电机和Y向伺服电机。
进一步地，还包括固定安装在所述安装底架中间的中心支架，所述中心支架上安装有电磁铁吸头组件。
进一步地，所述中心支架包括固定在所述安装底架中间的固定座、一端安装在所述固定座上的支撑轴以及固定在所述支撑轴另一端的用来安装电磁铁吸盘机构的吸盘机构安装板。
进一步地，所述中心支架左右两侧对称设置一组十字滑台驱动组件。
进一步地，所述吸头安装板上还安装有用来检测电磁铁上是否吸取有产品的光电传感器。
进一步地，所述吸头安装板下侧面还固定安装有导套，所述导柱穿过所述导套，所述弹簧设置在所述导套和所述电磁铁之间。
进一步地，所述安装底架上固定安装有相机支架，所述相机安装在所述相机支架上；所述安装底架上固定安装有光源支架，所述光源安装在所述光源支架上。
进一步地，所述相机与所述光源的中心轴线重合。
更进一步地，所述吸头安装板的四个角各设置一个电磁铁吸头组件。
本发明的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置的有益效果是：
1、通过在工业机器人末端安装多个电磁铁吸盘机构，能够实现一次抓取多个产品，通过十字滑台驱动组件微调电磁铁吸盘机构的位置以适应多个产品之间的距离，并通过相机在光源的辅助作用下拍照定位，对电磁铁吸盘机构准确定位，以能够准确将多个产品同时挂在喷涂线的悬挂链上的挂钩上。当产品初始状态为倾斜时，旋转气缸旋转使吸头安装板平行于产品的被吸附面，具有弹性的电磁铁吸头组件能够适应不平整的被吸附面，使每个电磁铁都能和被吸附面紧密贴合。本发明工作效率高、能够适应被吸附面不平整的产品和倾斜放置的产品，抓取失败的概率小。
2、由于相机和光源是安装在安装底架上的，抓取倾斜的产品时，可以保证工业机器人垂直向下，而旋转电磁铁吸盘机构，保证相机和光源不倾斜，大大简化了通过相机拍照计算位置的软件算法，计算速度快，反应灵敏。
3、通过光电传感器能够实时检测电磁铁吸盘机构上是否吸附有产品，产品在转运过程中是否脱落等。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例整体结构图；
图2是本发明实施例电磁铁吸盘机构结构图。
图中：1、安装法兰，2、安装底架，3、十字滑台驱动组件，31、X向伺服电机，32、Y向伺服电机，4、电磁铁吸盘机构，41、旋转气缸、42、电磁铁吸头组件，421、导柱，422、抱环，423、电磁铁，424、弹簧，425、导套，43、吸头安装板，44、光电传感器，5、光源，6、相机，7、中心支架，71、固定座，72、支撑轴，73、吸盘机构安装板，8、光源支架，9、相机支架。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图2所示的本发明的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置的具体实施例，包括通过安装法兰1与工业机器人末端固定连接的安装底架2、安装在安装底架2上的多个十字滑台驱动组件3、安装在十字滑台驱动组件3输出端的电磁铁吸盘机构4以及对应每个电磁铁吸盘机构4安装在安装底架2上的光源5和相机6；参见图2，电磁铁吸盘机构4包括旋转气缸41、安装在旋转气缸41的转轴上的吸头安装板43以及安装在吸头安装板43上的多个电磁铁吸头组件42；本实施例中，吸头安装板43的四个角各设置一个电磁铁吸头组件42，也可以根据需要设置更多或者更少电磁铁吸头组件42。电磁铁吸头组件42包括：贯穿吸头安装板43安装的导柱421、固定在导柱421上端的抱环422、固定安装在导柱421下端的电磁铁423以及套设在导柱421上的弹簧424；吸头安装板43下侧面还固定安装有导套425，导柱421穿过导套425，弹簧424设置在导套425和电磁铁423之间。旋转气缸41的转轴垂直于导柱421的中心轴线。由于电磁铁423上部具有弹簧424对其进行缓冲，当产品的待吸附面不平整时，各电磁铁423可以在弹簧424的压力作用下均与待吸附面保持充分接触，保证较大的吸附力，使产品不易脱落。
本实施例中，十字滑台驱动组件3包括X向伺服电机31和Y向伺服电机32，可以对电磁铁吸盘机构4进行微调。
本实施例中，还包括固定安装在安装底架2中间的中心支架7，中心支架7上安装有电磁铁吸头组件42。中心支架7包括固定在安装底架2中间的固定座71、一端安装在固定座71上的支撑轴72以及固定在支撑轴72另一端的用来安装电磁铁吸盘机构4的吸盘机构安装板73。中心支架7左右两侧对称设置一组十字滑台驱动组件3。吸头安装板43上还安装有用来检测电磁铁423上是否吸取有产品的光电传感器44。本实施例中为中间一个固定的电磁铁吸盘机构4，两侧各对称设置一个可调的电磁铁吸盘机构4，本实施例可同时吸取三个产品，根据实际需要可以对称设置多个可调的电磁铁吸盘机构4。
安装底架2上固定安装有相机支架9，相机6安装在相机支架9上；安装底架2上固定安装有光源支架8，光源5安装在光源支架8上。相机6与光源5的中心轴线重合。
本发明的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置的工作过程为：将本机器人手爪装置安装在工业机器人的末端，工业机器人首先将机器人手爪装置运动到安装在工装上的待抓取产品的上方，并根据产品的倾斜角度，驱动旋转气缸41旋转，使吸头安装板43尽可能平行于产品的待吸附面；然后工业机器人带动手爪装置下压，使电磁铁423与产品的表面充分接触将待喷涂产品吸起，同时抓取多个待喷涂产品。然后工业机器人带动本实施例的手爪装置和待喷涂产品移动至喷漆房悬挂链处，工业机器人伴随悬挂链上的挂钩做伴随运动，相机6对钩子的位置进行拍照，并发送给控制器，根据计算得出的数据控制伺服电机运动，对十字滑台驱动组件3上的待喷涂产品进行微调；最后工业机器人通过手爪装置将产品挂在挂钩上。
当喷涂完成后，工业机器人带动手爪装置将挂钩上的成品取下。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：包括通过安装法兰(1)与工业机器人末端固定连接的安装底架(2)、安装在所述安装底架(2)上的多个十字滑台驱动组件(3)、安装在所述十字滑台驱动组件(3)输出端的电磁铁吸盘机构(4)以及对应每个电磁铁吸盘机构(4)安装在安装底架(2)上的光源(5)和相机(6)；所述电磁铁吸盘机构(4)包括旋转气缸(41)、安装在所述旋转气缸(41)的转轴上的吸头安装板(43)以及安装在所述吸头安装板(43)上的多个电磁铁吸头组件(42)；所述电磁铁吸头组件(42)包括：贯穿所述吸头安装板(43)安装的导柱(421)、固定在所述导柱(421)上端的抱环(422)、固定安装在所述导柱(421)下端的电磁铁(423)以及套设在所述导柱(421)上的弹簧(424)；所述旋转气缸(41)的转轴垂直于所述导柱(421)的中心轴线。
2.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述十字滑台驱动组件(3)包括X向伺服电机(31)和Y向伺服电机(32)。
3.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：还包括固定安装在所述安装底架(2)中间的中心支架(7)，所述中心支架(7)上安装有电磁铁吸头组件(42)。
4.根据权利要求3所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述中心支架(7)包括固定在所述安装底架(2)中间的固定座(71)、一端安装在所述固定座(71)上的支撑轴(72)以及固定在所述支撑轴(72)另一端的用来安装电磁铁吸盘机构(4)的吸盘机构安装板(73)。
5.根据权利要求3所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述中心支架(7)左右两侧对称设置一组十字滑台驱动组件(3)。
6.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述吸头安装板(43)上还安装有用来检测电磁铁(423)上是否吸取有产品的光电传感器(44)。
7.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述吸头安装板(43)下侧面还固定安装有导套(425)，所述导柱(421)穿过所述导套(425)，所述弹簧(424)设置在所述导套(425)和所述电磁铁(423)之间。
8.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述安装底架(2)上固定安装有相机支架(9)，所述相机(6)安装在所述相机支架(9)上；所述安装底架(2)上固定安装有光源支架(8)，所述光源(5)安装在所述光源支架(8)上。
9.根据权利要求1所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述相机(6)与所述光源(5)的中心轴线重合。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种喷涂生产线自动挂取件机器人手爪装置，其特征在于：所述吸头安装板(43)的四个角各设置一个电磁铁吸头组件(42)。
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