CN111673789B

CN111673789B - 一种智能机械制造抓取设备

Info

Publication number: CN111673789B
Application number: CN202010565328.3A
Authority: CN
Inventors: 鲁仲斐; 胡嘉侃
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhuji Fengqiao Zhuoyu Textile Factory
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2040-06-19
Also published as: CN111673789A

Abstract

本发明公开了一种智能机械制造抓取设备，涉及智能制造技术领域，包括底座，所述底座上固定连接开关、紧急断电按钮和控制面板，底座侧壁底端固定连接地脚连接块，地脚连接块内设置有地脚螺栓，底座上表面固定连接旋转座，旋转座固定连接机械臂机构，机械臂机构末端固定连接安装座，机械臂机构上固定连接陀螺仪，安装座上固定连接电机支架，电机支架固定连接伺服电机，伺服电机输出轴固定连接移动机构，移动机构外侧设置有卡块机构，卡块机构下部固定连接连接块，连接块下表面固定连接夹持机构，本发明通过设置陀螺仪和视觉传感器能够观察和控制抓取姿态，通过设置夹持机构能够针对多层片状机械进行抓取，提高了机械制造抓取的智能化和精密度。

Description

一种智能机械制造抓取设备

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体是一种智能机械制造抓取设备。

背景技术

智能制造，源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，而且还具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。而智能制造的过程中必然是少不了机械臂的，机械臂是一个复杂系统, 存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务, 需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。

公开号为CN110900637A的中国发明专利文件中，公开了一种智能机械制造抓取设备，该设备通过转台驱动旋转件，在旋转台上固定有机械臂，通过机械关节将机械臂连接，并且在末端机械臂上固定连接机械手，在机械手的四个侧面设置有夹爪，同时使用双目摄像机和工控机确定工件与的距离，从而实现对工件的抓取，但是该设备在实际使用中对多层片状机械零件的抓取存在问题，容易将片状工件夹碎，同时该装置也没有陀螺仪控制机械手的姿态平稳。

发明内容

本发明提供一种智能机械制造抓取设备，解决了上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能机械制造抓取设备，包括底座，所述底座上固定连接开关、紧急断电按钮和控制面板，底座侧壁底端固定连接地脚连接块，地脚连接块内设置有地脚螺栓，底座上表面固定连接旋转座，旋转座固定连接机械臂机构，机械臂机构远离旋转座的一端固定连接安装座，机械臂机构上靠近安装座的一端固定连接陀螺仪，安装座外侧固定连接电机支架，电机支架固定连接伺服电机，安装座远离电机支架的一侧固定连接视觉传感器，伺服电机输出轴固定连接移动机构，移动机构外侧设置有卡块机构，卡块机构下部固定连接连接块，连接块下表面固定连接夹持机构；

所述移动机构包括旋转轴，旋转轴外侧靠近安装座固定连接轴承，旋转轴上位于安装座内固定连接螺纹轴，所述安装座之间固定连接限位杆；

所述卡块机构包括后卡块，后卡块下部固定连接转动座，转动座之间转动连接转动轴，转动轴上固定连接前卡块连接块，前卡块连接块固定连接前卡块，后卡块和前卡块上开设有限位孔，后卡块和前卡块位于限位孔上部开设有螺纹孔，后卡块和前卡块位于螺纹孔上部设置有锁止螺栓；

所述夹持机构包括左夹持块，左夹持块左侧固定连接两个弹簧机构，弹簧机构左侧固定连接左安装板，左安装板左侧固定连接燕尾块，燕尾块左侧中部内嵌有第一磁铁，所述连接块下部固定连接右夹持块，右夹持块右侧固定连接两个弹簧机构，弹簧机构右侧固定连接右安装板，右安装板上开设有燕尾槽，右安装板后端位于燕尾槽内固定连接有挡板，右安装板上位于燕尾槽内内嵌有第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁互为异极磁铁；

所述弹簧机构包括左安装箱，左安装箱前侧开设有第一竖槽，左安装箱右侧开设有第一横槽，左安装箱内设置有左弹簧板，左弹簧板右侧固定连接弹簧，弹簧右侧固定连接右弹簧板，右弹簧板外侧设置有右安装箱，右安装箱前侧开设有第二竖槽，右安装箱左侧开设有第二横槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机械臂机构包括第一转动座，第一转动座转动连接第一转动臂，第一转动臂远离第一转动座的一端固定连接第二转动座，第二转动座转动连接第二转动臂，第二转动臂远离第二转动座的一端固定连接第三转动座，第三转动座转动连接第三转动臂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述左夹持块右侧下部固定连接压力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述左夹持块上部的卡块机构和右夹持块上部的卡块机构，其内部的螺纹孔互为反丝。

本发明具有以下有益之处：本发明通过设置陀螺仪和视觉传感器能够观察和控制抓取姿态，通过设置夹持机构能够针对多层片状机械进行抓取，并且能够根据片状零件的层数调节夹持块的数量，同时也增加了抓取的摩擦力，增加了抓取的稳定性，通过设置弹簧机构能够针对不同间距增加更换弹簧的便捷性，同时提高了机械制造抓取的智能化和精密度。

附图说明

图1为一种智能机械制造抓取设备的结构示意图。

图2为智能机械制造抓取设备上的卡块机构的结构示意图。

图3为智能机械制造抓取设备上夹持机构的结构示意图。

图4为智能机械制造抓取设备上夹持机构的结构示意图。

图5为智能机械制造抓取设备上弹簧机构的结构示意图。

图中：1、底座；2、开关；3、紧急断电按钮；4、控制面板；5、地脚连接块；6、地脚螺栓；7、旋转座；8、机械臂机构；801、第一转动座；802、第一转动臂；803、第二转动座；804、第二转动臂；805、第三转动座；806、第三转动臂；9、陀螺仪；10、安装座；11、电机支架；12、电机；13、移动机构；1301、旋转轴；1302、轴承；1303、螺纹轴；1304、限位杆；14、卡块机构；1401、后卡块；1402、转动座；1403、转动轴；1404、前卡块连接块；1405、前卡块；1406、限位孔；1407、螺纹孔；1408、锁止螺栓；15、连接块；16、夹持机构；1601、左夹持块；1602、弹簧机构；16021、左安装箱；16022、第一竖槽；16023、第一横槽；16024、左弹簧板；16025、弹簧；16026、右弹簧板；16027、右安装箱；16028、第二竖槽；16029、第二横槽；1603、左安装板；1604、燕尾块；1605、第一磁铁；1606、右夹持块；1607、右安装板；1608、燕尾槽；1609、挡板；1610、第二磁铁；17、压力传感器；18、视觉传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

请参阅图1-5，一种智能机械制造抓取设备，包括底座1，所述底座1上固定连接开关2、紧急断电按钮3和控制面板4，底座1侧壁底端固定连接地脚连接块5，地脚连接块5内设置有地脚螺栓6，底座1上表面固定连接旋转座7，旋转座7固定连接机械臂机构8，机械臂机构8远离旋转座7的一端固定连接安装座10，机械臂机构8上靠近安装座10的一端固定连接陀螺仪9，安装座10外侧固定连接电机支架11，电机支架11固定连接伺服电机12，安装座10远离电机支架11的一侧固定连接视觉传感器18，伺服电机12输出轴固定连接移动机构13，移动机构13外侧设置有卡块机构14，卡块机构14下部固定连接连接块15，连接块15下表面固定连接夹持机构16；

所述移动机构13包括旋转轴1301，旋转轴1301外侧靠近安装座10固定连接轴承1302，旋转轴1301上位于安装座10内固定连接螺纹轴1303，所述安装座10之间固定连接限位杆1304；

所述卡块机构14包括后卡块1401，后卡块1401下部固定连接转动座1402，转动座1402之间转动连接转动轴1403，转动轴1403上固定连接前卡块连接块1404，前卡块连接块1404固定连接前卡块1405，后卡块1401和前卡块1405上开设有限位孔1406，后卡块1401和前卡块1405位于限位孔1406上部开设有螺纹孔1407，后卡块1401和前卡块1405位于螺纹孔1407上部设置有锁止螺栓1408；

所述夹持机构16包括左夹持块1601，左夹持块1601左侧固定连接两个弹簧机构1602，弹簧机构1602左侧固定连接左安装板1603，左安装板1603左侧固定连接燕尾块1604，燕尾块1604左侧中部内嵌有第一磁铁1605，所述连接块15下部固定连接右夹持块1606，右夹持块1606右侧固定连接两个弹簧机构1602，弹簧机构1602右侧固定连接右安装板1607，右安装板1607上开设有燕尾槽1608，右安装板1607后端位于燕尾槽1608内固定连接有挡板1609，右安装板1607上位于燕尾槽1608内内嵌有第二磁铁1610，第一磁铁1605和第二磁铁1610互为异极磁铁；

所述弹簧机构1602包括左安装箱16021，左安装箱16021前侧开设有第一竖槽16022，左安装箱16021右侧开设有第一横槽16023，左安装箱16021内设置有左弹簧板16024，左弹簧板16024右侧固定连接弹簧16025，弹簧16025右侧固定连接右弹簧板16026，右弹簧板16026外侧设置有右安装箱16027，右安装箱16027前侧开设有第二竖槽16028，右安装箱16027左侧开设有第二横槽16029。

所述机械臂机构8包括第一转动座801，第一转动座801转动连接第一转动臂802，第一转动臂802远离第一转动座801的一端固定连接第二转动座803，第二转动座803转动连接第二转动臂804，第二转动臂804远离第二转动座803的一端固定连接第三转动座805，第三转动座805转动连接第三转动臂806。

所述左夹持块1601上部的卡块机构14和右夹持块1606上部的卡块机构14，其内部的螺纹孔1407互为反丝。

实施例2

请参阅图1-5，本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：所述左夹持块1701右侧下部固定连接压力传感器17。

本发明在实施过程中，首先将地脚螺栓6固定在地面，根据所要抓取多层片状工件的层数，来选择在安装座10上安装几个夹持机构16，在进行安装夹持机构16时，首先燕尾块1604插入已安装好的燕尾槽1608中，直到抵住挡板1609，同时第一磁铁1605和第二磁铁1610互相吸引，使夹持机构16不会掉落，同时在右侧安装有安装板1603，即将卡块机构14上的螺纹孔1407和螺纹轴1303上的螺纹相吻合，此时将后卡块1401和前卡块1405用锁止螺栓1408卡住，这时打开开关2，根据视觉传感器18的信号，机械臂机构8会将夹持机构16移动到需要抓取零件的位置，此时伺服电机12开始工作，带动夹持机构16工作，即左夹持块1601向右移动，右夹持块1606向左移动对工件进行夹持，陀螺仪9保持夹持的稳定性，同时在控制面板4上一直显示压力传感器17的数据，及时控制调整夹持的力，实现智能抓取作业。

本发明通过设置陀螺仪9和视觉传感器18能够观察和控制抓取姿态，通过设置夹持机构16能够针对多层片状机械进行抓取，并且能够根据片状零件的层数调节夹持块的数量，同时也增加了抓取的摩擦力，增加了抓取的稳定性，通过设置弹簧机构1602能够针对不同间距增加更换弹簧的便捷性，同时提高了机械制造抓取的智能化和精密度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能机械制造抓取设备，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定连接开关（2）、紧急断电按钮（3）和控制面板（4），底座（1）侧壁底端固定连接地脚连接块（5），地脚连接块（5）内设置有地脚螺栓（6），底座（1）上表面固定连接旋转座（7），旋转座（7）固定连接机械臂机构（8），机械臂机构（8）远离旋转座（7）的一端固定连接安装座（10），机械臂机构（8）上靠近安装座（10）的一端固定连接陀螺仪（9），安装座（10）外侧固定连接电机支架（11），电机支架（11）固定连接伺服电机（12），安装座（10）远离电机支架（11）的一侧固定连接视觉传感器（18），伺服电机（12）输出轴固定连接移动机构（13），移动机构（13）外侧设置有卡块机构（14），卡块机构（14）下部固定连接连接块（15），连接块（15）下表面固定连接夹持机构（16）；

所述移动机构（13）包括旋转轴（1301），旋转轴（1301）外侧靠近安装座（10）固定连接轴承（1302），旋转轴（1301）上位于安装座（10）内固定连接螺纹轴（1303），所述安装座（10）之间固定连接限位杆（1304）；

所述卡块机构（14）包括后卡块（1401），后卡块（1401）下部固定连接转动座（1402），转动座（1402）之间转动连接转动轴（1403），转动轴（1403）上固定连接前卡块连接块（1404），前卡块连接块（1404）固定连接前卡块（1405），后卡块（1401）和前卡块（1405）上开设有限位孔（1406），后卡块（1401）和前卡块（1405）位于限位孔（1406）上部开设有螺纹孔（1407），后卡块（1401）和前卡块（1405）位于螺纹孔（1407）上部设置有锁止螺栓（1408）；

所述夹持机构（16）包括左夹持块（1601），左夹持块（1601）左侧固定连接两个弹簧机构（1602），弹簧机构（1602）左侧固定连接左安装板（1603），左安装板（1603）左侧固定连接燕尾块（1604），燕尾块（1604）左侧中部内嵌有第一磁铁（1605），所述连接块（15）下部固定连接右夹持块（1606），右夹持块（1606）右侧固定连接两个弹簧机构（1602），弹簧机构（1602）右侧固定连接右安装板（1607），右安装板（1607）上开设有燕尾槽（1608），右安装板（1607）后端位于燕尾槽（1608）内固定连接有挡板（1609），右安装板（1607）上位于燕尾槽（1608）内内嵌有第二磁铁（1610），第一磁铁（1605）和第二磁铁（1610）互为异极磁铁；

所述弹簧机构（1602）包括左安装箱（16021），左安装箱（16021）前侧开设有第一竖槽（16022），左安装箱（16021）右侧开设有第一横槽（16023），左安装箱（16021）内设置有左弹簧板（16024），左弹簧板（16024）右侧固定连接弹簧（16025），弹簧（16025）右侧固定连接右弹簧板（16026），右弹簧板（16026）外侧设置有右安装箱（16027），右安装箱（16027）前侧开设有第二竖槽（16028），右安装箱（16027）左侧开设有第二横槽（16029）。

2.根据权利要求1所述的智能机械制造抓取设备，其特征在于，所述机械臂机构（8）包括第一转动座（801），第一转动座（801）转动连接第一转动臂（802），第一转动臂（802）远离第一转动座（801）的一端固定连接第二转动座（803），第二转动座（803）转动连接第二转动臂（804），第二转动臂（804）远离第二转动座（803）的一端固定连接第三转动座（805），第三转动座（805）转动连接第三转动臂（806）。

3.根据权利要求1所述的智能机械制造抓取设备，其特征在于，所述左夹持块（1601）右侧下部固定连接压力传感器（17）。

4.根据权利要求3所述的智能机械制造抓取设备，其特征在于，所述左夹持块（1601）上部的卡块机构（14）和右夹持块（1606）上部的卡块机构（14），其内部的螺纹孔（1407）互为反丝。