CN113427307A - 用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器和码垛的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器和码垛的方法，用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，包括固定在支架两侧的伸缩机构，伸缩机构的末端各固定一电磁铁，电磁铁的厚度小于链轨节的厚度，电磁铁一侧设有位移传感器，位移传感器检测是否抓取链轨节，将信号传递给控制器，控制器控制伸缩机构的运动和电磁铁的通断电状态。末端执行器的电磁铁吸取链轨节，移动到料筐上方，末端执行器下降到料筐内，电磁铁释放链轨节，排列链轨节时，使链轨节从料筐相对的两侧壁向中间排列，末端执行器在料筐上方时，转动末端执行器，使末端执行器后侧面始终朝向料筐侧壁。本发明适应四工序之间的链轨节转移，能紧密排列链轨节，避免浪费空间。

Description

用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器和码垛的方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器和码垛的方法。
背景技术
链轨节结构如图1所示，包括节体，节体一端有套孔603，另一端有台阶孔604，另外两个侧面，一侧面上有孔，称为孔面601，另一侧面上无孔，称为踏面602。链轨节分左右节，两节完全对称，以孔面601向上为准，如图2所示，台阶孔604的凸台在节体右侧的，称右链轨节，如图3所示，台阶孔604的凸台在节体左侧的，称左链轨节。
链轨节有左右之分，二者对称，目前在链轨节钻孔工序中，涉及到上道工序倒角和下道工序筐内码垛。受限于三道工序中链轨节的姿态和定位方式不同，在传统的机器人上下料模式中，一台工业机器人无法兼容三个工序，需要单独给每一个工序配置一台工业机器人，成本高、占地面积大。
加工链轨节后将其码垛到筐中时，码垛的方式按照从筐的一侧到相对另一侧顺序的方式，当靠近另一侧时，筐壁会阻挡末端执行器的前侧，最后一排链轨节无法靠近筐壁，浪费了部分空间。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器和码垛的方法。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，包括固定在支架两侧的伸缩机构，伸缩机构的末端各固定一电磁铁，电磁铁的厚度小于链轨节的厚度，电磁铁一侧设有位移传感器，位移传感器检测是否抓取链轨节，将信号传递给控制器，控制器控制伸缩机构的运动和电磁铁的通断电状态。
优选的方案，支架两侧设有直线导轨机构，直线导轨机构 包括固定块和导轨，导轨沿固定块滑动，固定块固定在支架上，导轨下端连接电磁铁。
优选的方案，伸缩机构采用气缸，位移传感器采用接近开关，支架两侧设有倒三角形加强板，支架后侧面相比链轨节后侧面靠前。
使用本发明的末端执行器实现链轨节上下料的方法，经过下面的步骤：
a.电磁铁(A)吸取右链轨节，电磁铁(B)吸取左链轨节，机器人带动末端执行器移动倒角机(DA)，此时气缸(QA)伸出，末端执行器将右链轨节放入倒角机(DA)，机器人带动末端执行器移动至倒角机(DB)，气缸(QB)伸出，气缸(QA)缩回，将左链轨节放入倒角机(B)；
b. 倒角工序完成后，末端执行器移动到倒角机(DA)，气缸(QA)伸出，电磁铁(A)吸取左链轨节的孔面，移动末端执行器，取出左链轨节，末端执行器移动到倒角机(DB)，气缸(QB)伸出，气缸(QA)缩回，电磁铁B吸取右链轨节的孔面，移动末端执行器，取出右链轨节；c.末端执行器移动到推面机床工位，电磁铁A和电磁铁B释放链轨节；
d. 推面工序完成后，气缸(A)和(B)同时伸出，电磁铁(A)吸取右链轨节，电磁铁(B)吸取左链轨节，末端执行器移动到料筐上方，电磁铁(A)和电磁铁(B)释放链轨节。
使用本发明的末端执行器实现单层链轨节码垛的方法，末端执行器的电磁铁吸取链轨节，移动到料筐上方，末端执行器下降到料筐内，电磁铁释放链轨节，排列链轨节时，使链轨节从料筐相对的两侧壁向中间排列，末端执行器在料筐上方时，转动末端执行器，使末端执行器后侧面始终朝向料筐侧壁。
与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：本发明的末端执行器用采用电磁吸附的方式，适应四工序之间的链轨节转移，实现左节右节切换，实现用一台工业机器人和一套末端执行器，实现四个工序之间的物料转移，弥补个工序之间的时间差异，最大化发挥工业机器人的作业能力，最小化机床的等待时间，能够适应倒角、推面加工、码垛三道工序的需要，实现一台工业机器人完成三道工序上下料工作，大大提高生产效率，降低生产成本。本发明的码垛的方法，末端执行器的后侧面始终朝向料筐侧壁，后侧面相比链轨节后侧面靠前，电磁铁的厚度小于链轨节的厚度，避免筐壁会阻挡末端执行器，因此能紧密排列链轨节，避免浪费空间。
附图说明
图1为链轨节的结构示意图；图2为右链轨节的俯视图；图3为左链轨节的俯视图；图4 为末端执行器的主视图；图5为末端执行器的右视图；图6为倒角、推面、码垛工艺设备分布图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
如图4、5所示的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，在支架1两侧的各有一个直线导轨机构，直线导轨机构包括固定块3和导轨2，导轨2沿固定块3滑动，固定块3固定在支架1上，导轨2下端连接电磁铁，电磁铁的厚度小于链轨节的厚度，左侧为电磁铁A，右侧为电磁铁B，导轨2内侧有气缸，左侧为气缸QA，右侧为气缸QB，气缸QA下端连接电磁铁A，气缸QB下端连接电磁铁B，电磁铁内侧设有接近开关，接近开关检测是否抓取到链轨节，将信号传递给控制器，控制器控制气缸的运动和电磁铁的通断电状态。支架1两侧设有倒三角形加强板7，支架1后侧面相比链轨节后侧面靠前。
如图6所示，各加工设备分布图，链轨节经过下面四道工序完成加工操作，工序一：取来料工序，位置要求是孔面朝上，套孔端在前，台阶孔端在后；工序二：倒角工序，倒角工序由两台倒角机实现。一台对左节倒角，一台对右节倒角，位置要求是孔面朝外，台阶孔的台阶面朝下，水平放置；工序三：推面工序，此工序由推面机床加工，一次加工两件，一件左节，一件右节，孔面朝上，位置要求是套孔端在两边，台阶孔端在中间，即左右节的台阶孔端相邻；工序四：筐内码垛，筐较深，侧面平直，四个面有两个面开口，位置要求是，孔面朝上，一左一右相邻放置，台阶孔相邻，依次排列，下一排摆在这一排的上面。
使用末端执行器实现链轨节上下料码垛的方法，经过下面的步骤：
a.电磁铁(A)吸取右链轨节，电磁铁(B)吸取左链轨节，机器人带动末端执行器移动倒角机(DA)，此时气缸(QA)伸出，末端执行器将右链轨节放入倒角机(DA)，机器人带动末端执行器移动至倒角机(DB)，气缸(QB)伸出，气缸(QA)缩回，将左链轨节放入倒角机(B)；
b. 倒角工序完成后，末端执行器移动到倒角机(DA)，气缸(QA)伸出，电磁铁(A)吸取左链轨节的孔面，移动末端执行器，取出左链轨节，末端执行器移动到倒角机(DB)，气缸(QB)伸出，气缸(QA)缩回，电磁铁B吸取右链轨节的孔面，移动末端执行器，取出右链轨节；c.末端执行器移动到推面机床工位，电磁铁A和电磁铁B释放链轨节；
d. 推面工序完成后，气缸(A)和(B)同时伸出，电磁铁(A)吸取右链轨节，电磁铁(B)吸取左链轨节，末端执行器移动到料筐上方，电磁铁(A)和电磁铁(B)释放链轨节。
本发明还提供了实现单层链轨节码垛的方法，末端执行器的电磁铁吸取链轨节移动到料筐上方，末端执行器下降到料筐内，电磁铁释放链轨节，排列链轨节时，使链轨节从料筐相对的两侧壁向中间排列，末端执行器在料筐上方时，转动末端执行器，使末端执行器后侧面始终朝向料筐侧壁。
如果是第一次码垛，使末端执行器后侧面靠近料筐一侧壁，如果是第二次码垛，使末端执行器后侧面靠近料筐远离第一次链轨节的一侧壁，如果是第三次码垛，使末端执行器后侧面靠近第一次那一侧，并且末端执行器相对第一次码垛链轨节向料筐中间步进移动，第三次码垛链轨节与第一次码垛链轨节相邻，如果是第四次码垛，使末端执行器后侧面靠近第二次那一侧，并且末端执行器相对第二次码垛链轨节向料筐中间步进移动，第四次码垛链轨节与第二次码垛链轨节相邻，不断重复以上码垛过程，直到料筐一层无法容纳新链轨节为止，完成单层码垛。

Claims (7)

1.用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，包括固定在支架两侧的伸缩机构，其特征是：所述伸缩机构的末端各固定一电磁铁，所述电磁铁的厚度小于所述链轨节的厚度，所述电磁铁一侧设有位移传感器，所述位移传感器检测是否抓取链轨节，将信号传递给控制器，所述控制器控制所述伸缩机构的运动和所述电磁铁的通断电状态。
2. 如权利要求1所述的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，其特征是：所述支架两侧设有直线导轨机构，所述直线导轨机构 包括固定块和导轨，所述导轨沿所述固定块滑动，所述固定块固定在所述支架上，所述导轨下端连接所述电磁铁。
3.如权利要求1所述的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，其特征是：所述伸缩机构采用气缸。
4.如权利要求1所述的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，其特征是：所述位移传感器采用接近开关。
5.如权利要求1所述的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，其特征是：所述支架两侧设有倒三角形加强板。
6.如权利要求1所述的用于抓取链轨节的工业机器人末端执行器，其特征是：所述支架后侧面相比链轨节后侧面靠前。
7.使用权利要求1所述的末端执行器实现单层链轨节码垛的方法，经过下面的步骤：末端执行器的电磁铁吸取链轨节，移动到料筐上方，末端执行器下降到料筐内，电磁铁释放链轨节，其特征是，排列链轨节时，使链轨节从料筐相对的两侧壁向中间排列，末端执行器在料筐上方时，转动末端执行器，使末端执行器后侧面始终朝向料筐侧壁。
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