CN110406967B - 一种易碎物夹取分拣机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种易碎物夹取分拣机器人，包括产品放置台和夹取架，夹取架上设置有夹取活动装置，夹取活动装置下方设置有夹取升降气缸，夹取升降气缸下方连接有夹取活动块，夹取活动块上设置有输出轴穿过夹取升降块的夹取转动电机，夹取转动电机连接有夹取转盘，夹取转盘下方设置水平走向的夹持气缸，夹持气缸的两侧连接有夹持活动块，夹持活动块连接有软性夹块，且夹持气缸下部中心设置有竖直向下的CCD摄像器，且CCD摄像器连接到图像比对系统，产品放置台上设置有等距的图像比对基准条，本发明通过CCD摄像器配合图像比对系统对产品放置台上的产品进行大小判定，同时也能够确保夹持的弧面面积最大，再不损坏产品的情况下达到最稳定的夹持。

Description

一种易碎物夹取分拣机器人

技术领域

本发明涉及夹持机器人领域，尤其涉及一种易碎物夹取分拣机器人。

背景技术

易碎物是指受力容易破碎变形的产品，最典型的是大弧度的超薄（0.1-2mm）弧形产品，具有个异性，一般大小不一，为了具有一致性，需要对其进行分级。

现有的分级大多都是通过人工进行的，人工挑选浪费了大量的人力物力，用人眼进行分级，存在较大的误差，无法精准的判断产品的大小，同时效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种易碎物夹取分拣机器人，通过CCD摄像器配合图像比对系统对产品放置台上的产品进行大小判定，同时也能够确保夹持的弧面面积最大，再不损坏产品的情况下达到最稳定的夹持。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种易碎物夹取分拣机器人，包括产品放置台和夹取架，所述的夹取架上设置有夹取活动装置，所述的夹取活动装置下方设置有夹取升降气缸，所述的夹取升降气缸下方连接有夹取升降块，所述的夹取升降块上设置有输出轴穿过夹取升降块的夹取转动电机，所述的夹取转动电机连接有夹取转盘，所述的夹取转盘下方设置水平走向的夹持气缸，所述的夹持气缸的两侧连接有夹持活动块，所述的夹持活动块连接有软性夹块，且夹持气缸下部中心设置有竖直向下的CCD摄像器，且CCD摄像器连接到图像比对系统，所述的产品放置台上设置有等距的图像比对基准条，所述的图像比对系统、夹持气缸、夹取活动装置、夹取升降气缸和夹取转动电机连接到控制器。

优选的，所述的软性夹块包括与夹持活动块连接的夹持块，所述的夹持块的内侧设置有夹持气囊，且夹持气囊连接有通气装置，所述的夹持气囊用于夹持产品的一侧沿竖直走向设置有一排第一压力感应器，所述的通气装置配合有流量计量器，所述的第一压力感应器和流量计量器连接到控制器。

优选的，所述的夹持块的内侧开设有凹口，且夹持气囊位于凹口内，且凹口的下底板为向内下倾斜的斜面，其中一块夹持块的内侧设置有夹持铲料块，所述的夹持铲料块与夹持块连接的部位为水平块、另一部分为向内下倾斜的斜块，且另一块夹持块下部开设有与斜块配合的切口，且接触部位配合有接触感应器，所述的夹持铲料块水平块的上部设置有支撑气囊，所述的支撑气囊充气完全后上部为下凹的弧形，所述的接触感应器连接到控制器。

优选的，所述的夹取活动装置包括设置在夹取架上部的夹取活动丝杆和夹取电机，所述的夹取活动丝杆套接有夹取活动块，且夹取活动块与设置在夹取架上的夹取导杆穿套配合，且夹取导杆的数量为四根，呈长方形分布，所述的夹取升降气缸设置在夹取活动块的下方，所述的夹取电机连接到控制器。

优选的，所述的夹取转盘的上方设置有夹取转动滑块，所述的夹取转动滑块的竖直截面为T形，且夹取转动滑块与夹取升降块内开设的环形的夹取转动槽配合，所述的夹持活动块与设置在夹取转盘下方的夹持活动滑轨配合。

优选的，所述的夹取升降块有两块，且通过升降块扣合杆过盈插套配合，且两块夹取升降块关于夹取转动电机的输出轴对称。

优选的，所述的夹取升降气缸设置有两个，且分别通过可拆卸的夹取连接装置与两块夹取升降块配合。

优选的，所述的夹取连接装置包括两块通过升降块连接螺栓固定在夹取升降块上的升降块连接块，且两块升降块连接块关于夹取升降气缸对称设置，所述的升降块连接块为直角块，且竖直部分的内侧设置有升降块连接卡块，所述的夹取升降气缸的气缸推杆上开设有与升降块连接卡块过盈插套配合的升降块连接卡槽。

附图说明

图1为一种易碎物夹取分拣机器人的结构示意图。

图2为夹持部分的结构示意图。

图3为图2中A-A的剖视图。

图4为图2中B的局部放大图。

图中所示文字标注表示为： 1、产品放置台；3、产品； 5、夹取架；6、夹取活动丝杆；7、夹取活动块；8、夹取导杆；9、夹取升降气缸；10、夹取升降块；11、夹取转动电机；12、夹取转盘；13、夹持气缸；14、夹持活动滑轨；15、夹持活动块；16、CCD摄像器；17、夹持块；18、夹持气囊；19、第一压力感应器；20、夹持铲料块；21、接触感应器；22、支撑气囊；23、夹取转动滑块；24、夹取转动槽；25、升降块扣合杆；26、升降块连接块；27、升降块连接螺栓；28、升降块连接卡块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-2所示，本发明具体结构为：一种易碎物夹取分拣机器人，包括产品放置台1和夹取架5，所述的夹取架5上设置有夹取活动装置，所述的夹取活动装置下方设置有夹取升降气缸9，所述的夹取升降气缸9下方连接有夹取升降块10，所述的夹取升降块10上设置有输出轴穿过夹取升降块10的夹取转动电机11，所述的夹取转动电机11连接有夹取转盘12，所述的夹取转盘12下方设置水平走向的夹持气缸13，所述的夹持气缸13的两侧连接有夹持活动块15，所述的夹持活动块15连接有软性夹块，且夹持气缸13下部中心设置有竖直向下的CCD摄像器16，且CCD摄像器16连接到图像比对系统，所述的产品放置台上设置有等距的图像比对基准条，所述的图像比对系统、夹持气缸13、夹取活动装置、夹取升降气缸和夹取转动电机11连接到控制器。

当需要进行产品分级时，先将产品3放置到产品放置台1上，之后通过夹取活动装置带动夹持部分移动到产品3的上方，之后通过控制器控制CCD摄像器16对产品进行拍摄，拍摄的图片中必然两条还有比对基准条，之后会将拍摄的图片传递到图像比对系统，通过图片中的基准条确保图片与对比的对照图片处于相同的比例，之后可以对照出产品的大小等级，同时也能够反应出产品的摆放角度，这些信息反馈给控制器后，控制夹取转动电机11带动夹取转盘12转动，进而使两块软性夹块的连线与产品3的长轴垂直，之后再通过夹取升降气缸9带动夹取升降块10下降，进而使软性夹块接触到产品放置台1，之后再通过夹持气缸13带动夹持活动块15相向移动，进而使软性夹块15完成产品的夹持，之后再通过夹取活动装置移动到对应的分级装箱部分，将产品放入其中，完成产品的分级，通过图像比对技术实现了产品的分级，同时实现了分级后的分类放置，相比人工操作，极大的提高了产品分级的效率，同时使软性夹块与产品长轴垂直，能够确保软性夹块与产品的最大接触面积。

如图2所示，所述的软性夹块包括与夹持活动块15连接的夹持块17，所述的夹持块17的内侧设置有夹持气囊18，且夹持气囊18连接有通气装置，所述的夹持气囊18用于夹持产品3的一侧沿竖直走向设置有一排第一压力感应器19，所述的通气装置配合有流量计量器，所述的第一压力感应器19和流量计量器连接到控制器。

软性夹块的结构设计，通过通气使气囊张开的方式实现产品的夹紧，能够更好的提高接触面积，配合压力感应器的设计，能够更好的避免将产品夹坏，同时两个夹持气囊第一个产生信号的第一压力感应器19的位置，能够辅助确定产品的等级，一般情况下，在两边有3个以上压力感应器都产生感应信号时，则表示基本沿弧形将产品夹持住，此时的气体通入量也可以作为辅助判断产品等级的数据。

如图2所示，所述的夹持块17的内侧开设有凹口，且夹持气囊18位于凹口内，且凹口的下底板为向内下倾斜的斜面，其中一块夹持块17的内侧设置有夹持铲料块20，所述的夹持铲料块20与夹持块17连接的部位为水平块、另一部分为向内下倾斜的斜块，且另一块夹持块17下部开设有与斜块配合的切口，且接触部位配合有接触感应器21，所述的夹持铲料块20水平块的上部设置有支撑气囊22，所述的支撑气囊22充气完全后上部为下凹的弧形，所述的接触感应器连接到控制器。

设置了夹持铲料块后，具体的夹持操作为，两个夹持块17在夹持的过程中，首先夹持铲料块的倾斜部分会将产品铲起，进而会是产品位于夹持铲料块水平部分，直到接触感应器产生感应信号停止夹持块17的活动，之后先使支持气囊22充满气，将产品的下部进行弧面卡位，之后再进行夹持气囊的充气夹持操作，能够进一步提高第一感应器的感应信号辅助判断产品级别的精准性；同时能够在夹持转移的时候起到支撑产品的作用。

如图2所示，所述的夹取活动装置包括设置在夹取架5上部的夹取活动丝杆6和夹取电机，所述的夹取活动丝杆6套接有夹取活动块7，且夹取活动块7与设置在夹取架5上的夹取导杆8穿套配合，且夹取导杆8的数量为四根，呈长方形分布，所述的夹取升降气缸9设置在夹取活动块7的下方，所述的夹取电机连接到控制器。

夹取活动装置通过夹取电机带动夹取丝杆6转动，进而带动夹取活动块7移动，调整夹取部分的位置，在调整的过程中，采用四根夹取导向杆8对夹取活动块的移动进行导向和限位，可以确保夹取活动过程中的平稳性，避免将产品损坏的情况。

如图2-3所示，所述的夹取转盘12的上方设置有夹取转动滑块23，所述的夹取转动滑块23的竖直截面为T形，且夹取转动滑块23与夹取升降块10内开设的环形的夹取转动槽24配合，所述的夹持活动块15与设置在夹取转盘12下方的夹持活动滑轨14配合。

夹取转换滑块的设计，能够确保夹取转盘在夹取和转动的过程中保持水平，进一步提高夹取的稳定性能。

如图2-3所示，所述的夹取升降块10有两块，且通过升降块扣合杆25过盈插套配合，且两块夹取升降块10关于夹取转动电机的输出轴对称。

采用两块夹取升降块10，并且通过升降块扣合杆25过盈插套实现组装，如此设计，能够方便T型的夹取转动滑块与夹取转动滑槽分离，进而方便拆卸，如需要拆卸，则将夹取转动滑块滑动至两块夹取升降块10的结合处，然后向外拉动两块夹取升降块10，如此便可完成夹取升降块与夹取转动滑块的拆卸。

如图2和4所示，所述的夹取升降气缸9设置有两个，且分别通过可拆卸的夹取连接装置与两块夹取升降块10配合。

所述的夹取连接装置包括两块通过升降块连接螺栓27固定在夹取升降块10上的升降块连接块26，且两块升降块连接块26关于夹取升降气缸9对称设置，所述的升降块连接块26为直角块，且竖直部分的内侧设置有升降块连接卡块28，所述的夹取升降气缸9的气缸推杆上开设有与升降块连接卡块28过盈插套配合的升降块连接卡槽。

通过上述设计，可以实现夹取升降气缸与夹取升降块的拆卸，进而能够方便夹取升降块与夹取转动滑块的拆卸，具体拆卸过程如下：先将升降块连接螺栓27取下，如此便完成了夹取升降块的拆卸，在组装的过程中升降块连接块配合升降块连接卡位的设计，配合升降块连接螺栓的卡紧，既能够检测两块夹取升降块是否完全贴紧，同时还能够对两块夹取升降块起到卡紧的效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种易碎物夹取分拣机器人，包括产品放置台（1）和夹取架（5），其特征在于，所述的夹取架（5）上设置有夹取活动装置，所述的夹取活动装置下方设置有夹取升降气缸（9），所述的夹取升降气缸（9）下方连接有夹取升降块（10），所述的夹取升降块（10）上设置有输出轴穿过夹取升降块（10）的夹取转动电机（11），所述的夹取转动电机（11）连接有夹取转盘（12），所述的夹取转盘（12）下方设置水平走向的夹持气缸（13），所述的夹持气缸（13）的两侧连接有夹持活动块（15），所述的夹持活动块（15）连接有软性夹块，且夹持气缸（13）下部中心设置有竖直向下的CCD摄像器（16），且CCD摄像器（16）连接到图像比对系统，所述的产品放置台上设置有等距的图像比对基准条，所述的图像比对系统、夹持气缸（13）、夹取活动装置、夹取升降气缸和夹取转动电机（11）连接到控制器，所述的软性夹块包括与夹持活动块（15）连接的夹持块（17），所述的夹持块（17）的内侧设置有夹持气囊（18），且夹持气囊（18）连接有通气装置，所述的夹持气囊（18）用于夹持产品（3）的一侧沿竖直走向设置有一排第一压力感应器（19），所述的通气装置配合有流量计量器，所述的第一压力感应器（19）和流量计量器连接到控制器，所述的夹持块（17）的内侧开设有凹口，且夹持气囊（18）位于凹口内，且凹口的下底板为向内下倾斜的斜面，其中一块夹持块（17）的内侧设置有夹持铲料块（20），所述的夹持铲料块（20）与夹持块（17）连接的部位为水平块、另一部分为向内下倾斜的斜块，且另一块夹持块（17）下部开设有与斜块配合的切口，且接触部位配合有接触感应器（21），所述的夹持铲料块（20）水平块的上部设置有支撑气囊（22），所述的支撑气囊（22）充气完全后上部为下凹的弧形，所述的接触感应器连接到控制器。

2.根据权利要求1所述的一种易碎物夹取分拣机器人，其特征在于，所述的夹取活动装置包括设置在夹取架（5）上部的夹取活动丝杆（6）和夹取电机，所述的夹取活动丝杆（6）套接有夹取活动块（7），且夹取活动块（7）与设置在夹取架（5）上的夹取导杆（8）穿套配合，且夹取导杆（8）的数量为四根，呈长方形分布，所述的夹取升降气缸（9）设置在夹取活动块（7）的下方，所述的夹取电机连接到控制器。

3.根据权利要求1所述的一种易碎物夹取分拣机器人，其特征在于，所述的夹取转盘（12）的上方设置有夹取转动滑块（23），所述的夹取转动滑块（23）的竖直截面为T形，且夹取转动滑块（23）与夹取升降块（10）内开设的环形的夹取转动槽（24）配合，所述的夹持活动块（15）与设置在夹取转盘（12）下方的夹持活动滑轨（14）配合。

4.根据权利要求3所述的一种易碎物夹取分拣机器人，其特征在于，所述的夹取升降块（10）有两块，且通过升降块扣合杆（25）过盈插套配合，且两块夹取升降块（10）关于夹取转动电机的输出轴对称。

5.根据权利要求4所述的一种易碎物夹取分拣机器人，其特征在于，所述的夹取升降气缸（9）设置有两个，且分别通过可拆卸的夹取连接装置与两块夹取升降块（10）配合。

6.根据权利要求5所述的一种易碎物夹取分拣机器人，其特征在于，所述的夹取连接装置包括两块通过升降块连接螺栓（27）固定在夹取升降块（10）上的升降块连接块（26），且两块升降块连接块（26）关于夹取升降气缸（9）对称设置，所述的升降块连接块（26）为直角块，且竖直部分的内侧设置有升降块连接卡块（28），所述的夹取升降气缸（9）的气缸推杆上开设有与升降块连接卡块（28）过盈插套配合的升降块连接卡槽。

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