CN113510702A - 一种基于激光视觉引导的工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于激光视觉引导的工业机器人，包括主固定座，其特征在于：所述主固定座的顶部转动连接有摆臂，所述固定座的一侧安装有旋转气缸，所述旋转气缸与摆臂相连接，所述摆臂的一侧安装有容置壳，所述容置壳的一端连接有伸缩臂，所述伸缩臂的外部缠绕有气弹簧，所述伸缩臂的一端连接有激光发生器，所述激光发生器上活动设置有激光制导头，所述容置壳的内部设置有气泵，所述主固定座的底部设置有防撞击装置，所述防撞击装置包括外层壳，所述外层壳的内部转动连接有驱动轴，所述驱动轴的外部设置有探测杆，本发明，具有实用性强的特点。

Description

一种基于激光视觉引导的工业机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种基于激光视觉引导的工业机器人。

背景技术

现有的激光制导定位技术在复杂的工业环境使用时偶尔会出现定位失败的问题，而出现此问题时可能直接导致工业机器人碰撞到其他物体，造成零部件的损坏，实用性差。因此，设计实用性强的一种基于激光视觉引导的工业机器人是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光视觉引导的工业机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于激光视觉引导的工业机器人，包括主固定座，其特征在于：所述主固定座的顶部转动连接有摆臂，所述固定座的一侧安装有旋转气缸，所述旋转气缸与摆臂相连接，所述摆臂的一侧安装有容置壳，所述容置壳的一端连接有伸缩臂，所述伸缩臂的外部缠绕有气弹簧，所述伸缩臂的一端连接有激光发生器，所述激光发生器上活动设置有激光制导头，所述容置壳的内部设置有气泵。

根据上述技术方案，所述主固定座的底部设置有防撞击装置，所述防撞击装置包括外层壳，所述外层壳的内部转动连接有驱动轴，所述驱动轴的外部设置有探测杆，所述探测杆的一端安装有电磁铁，所述外层壳的内部设置有环形磁铁，所述电磁铁滑动套接在环形磁铁上方，所述探测杆的一端连接有距离感应器，所述主固定座的中部开设有滑槽，且距离感应器穿过滑槽，所述电磁铁电连接有电流模块。

根据上述技术方案，所述外层壳的内部均匀安装有收纳囊，所述收纳囊的内部填充有充气气囊，所述探测杆的外部对应设置有气体喷头，所述驱动轴与外部气源连接，所述收纳囊的一侧开设有裂口。

根据上述技术方案，所述容置壳的内部设置有反光镜，所述激光发生器的出射端与反光镜呈四十五度夹角设置，所述反光镜与对焦镜片呈四十五度夹角设置，所述主固定座的一侧设置有光斑显示板。

根据上述技术方案，所述摆臂的一侧设置有镜片厚度改变装置，所述镜片厚度改变装置包括对焦镜片，所述对焦镜片的外部覆盖有柔性膜，所述柔性膜的两端对应贯通连接有罗茨泵，且两个罗茨泵之间贯通连接有折叠囊。

根据上述技术方案，所述罗茨泵的一端贯通连接有换热器，所述换热器的两端贯通连接有连通管路，所述连通管路的两端连接有换热管，所述换热管的外部设置有集热腔。

根据上述技术方案，所述集热腔的一端连接有热水供给管，所述热水供给管的内部设置有温度变送器和压力变送器，所述压力变送器与罗茨泵的驱动端电连接，所述集热腔的内部设置有阀门，所述阀门与温度变送器电连接。

根据上述技术方案，所述充气气囊的数量为八个。

根据上述技术方案，所述对焦镜片的表面均匀涂覆有聚氨酯润滑涂层。

根据上述技术方案，所述柔性膜为弹性橡胶材质。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，利用激光发生器对激光制导头进行供能，从而利用激光对该工业机器人进行定位，运转灵活；将信号传输给电流模块对操作人员进行提醒，利用单个传感器进行多方距离的探测，无需设置较多的接近传感器，在扩大范围的前提下节省成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体原理示意图；

图2是本发明的镜片厚度改变装置结构示意图；

图3是本发明的防撞击装置结构示意图；

图中：1、主固定座；11、摆臂；12、旋转气缸；2、容置壳；21、伸缩臂；22、气弹簧；3、防撞击装置；31、充气气囊；311、收纳囊；32、镂空孔；33、外层壳；35、驱动轴；351、探测杆；352、电磁铁；353、距离感应器；36、环形磁铁；4、激光发生器；41、激光制导头；5、镜片厚度改变装置；51、折叠囊；52、罗茨泵；53、换热器；54、对焦镜片；541、支架；55、柔性膜；56、连通管路；57、集热腔；58、换热管。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种基于激光视觉引导的工业机器人，包括主固定座1，其特征在于：主固定座1的顶部转动连接有摆臂11，固定座1的一侧安装有旋转气缸12，旋转气缸12与摆臂11相连接，摆臂11的一侧安装有容置壳2，容置壳2的一端连接有伸缩臂21，伸缩臂21的外部缠绕有气弹簧22，伸缩臂21的一端连接有激光发生器4，激光发生器4上活动设置有激光制导头41，容置壳2的内部设置有气泵，当使用时启动旋转气缸12，带动摆臂11调整角度，利用容置壳2内部的气泵持续泵气，从而调整气弹簧22的伸缩程度，来对伸缩臂21的长度进行调整，利用激光发生器4对激光制导头41进行供能，从而利用激光对该工业机器人进行定位，运转灵活；

主固定座1的底部设置有防撞击装置3，防撞击装置3包括外层壳33，外层壳33的内部转动连接有驱动轴35，驱动轴35的外部设置有探测杆351，探测杆351的一端安装有电磁铁352，外层壳33的内部设置有环形磁铁36，电磁铁352滑动套接在环形磁铁36上方，探测杆351的一端连接有距离感应器353，主固定座1的中部开设有滑槽，且距离感应器353穿过滑槽，电磁铁352电连接有电流模块，当正常工作时驱动轴35往复摆动，并不断探测主固定座1的位置，摆动到同一点时如果距离障碍物过近，系统则会判断可能产生碰撞事故，此时距离感应器353使得电磁铁352通电，此时电磁铁352与环形磁铁36相互吸合，驱动轴35的转动速度变慢，将信号传输给电流模块对操作人员进行提醒，利用单个传感器进行多方距离的探测，无需设置较多的接近传感器，在扩大范围的前提下节省成本；

外层壳33的内部均匀安装有收纳囊311，收纳囊311的内部填充有充气气囊31，探测杆351的外部对应设置有气体喷头，驱动轴35与外部气源连接，收纳囊311的一侧开设有裂口，当正常运转时，由于电磁铁352不通电其会不断地在环形磁铁36上滑动，外部气源无法长时间注入收纳囊311，其不会发生膨胀，当接近障碍物后由于外部气源的供给会将气体泵入，带动相应位置的收纳囊311打开，使得充气气囊31始终朝向将要发生碰撞事故的方向展开，且展开顺序有先后的区别，其他方向则不展开，防止一瞬间展开过多造成的充气气囊31相互挤压，同时其他气囊不参与膨胀，便于节省气囊浪费；

容置壳2的内部设置有反光镜，激光发生器4的出射端与反光镜呈四十五度夹角设置，反光镜与对焦镜片54呈四十五度夹角设置，主固定座1的一侧设置有光斑显示板，为了保持各个机器人工作的一致性，当工作时启动激光发生器4，其发出的一部分激光除了进入激光制导头41外，会进入反光镜，并且经过反光镜的反射进入对焦镜片54，可以照射在光斑显示板上，此时光斑显示板上会显示出间歇汇聚离散的激光光斑，观察员可以通过观察光斑的大小和位置来判断具体进行到哪一步工序，以及是否有机器出现故障，无需站在机器边进行观察，便于统一对机器的工作状态进行检查；

摆臂11的一侧设置有镜片厚度改变装置5，镜片厚度改变装置5包括对焦镜片54，对焦镜片54的外部覆盖有柔性膜55，柔性膜55的两端对应贯通连接有罗茨泵52，且两个罗茨泵52之间贯通连接有折叠囊51，对于离光斑显示板较远的机器人，需要对其进行调焦，此时启动罗茨泵52，可以使其内部的玻璃制液体进行充液，使得柔性膜55膨胀或收缩，进而调整焦距，使其在光斑显示板上的光斑大小能够统一，便于适应离光斑显示板不同距离的机器人；

罗茨泵52的一端贯通连接有换热器53，换热器53的两端贯通连接有连通管路56，连通管路56的两端连接有换热管58，换热管58的外部设置有集热腔57，当同向启动两个罗茨泵52时，可以将柔性膜55内的液体进行往复收送，并且经过换热器53的换热作用回收激光的热量，热量经过连通管路56到达集热腔57的内部，防止热量浪费；

集热腔57的一端连接有热水供给管，热水供给管的内部设置有温度变送器和压力变送器，压力变送器与罗茨泵52的驱动端电连接，集热腔57的内部设置有阀门，阀门与温度变送器电连接，当热量回收时，利用温度变送器探测供给的热量是否达到预设值，便于决定是否开启阀门，在热量达到预设值的时候方可开启阀门，便于回收相同温度的水流，当集热腔57的内部由于压强过大时，利用压力变送器将压强信号传递至罗茨泵52的驱动端，减小其泵液的速度，防止泵液速度过快造成集热腔57炸裂的现象，在压强不够时可以增大其泵液速度，实现热交换速率的调整；

充气气囊31的数量为八个，八个充气气囊31可以均匀实现缓冲效果；

对焦镜片54的表面均匀涂覆有聚氨酯润滑涂层，便于提升对焦镜片54的滑动顺滑性能，延长其使用寿命；

柔性膜55为弹性橡胶材质，便于使得柔性膜55具有较高的弹性形变能力，使其使用较为灵活。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

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 (10)

1.一种基于激光视觉引导的工业机器人，包括主固定座(1)，其特征在于：所述主固定座(1)的顶部转动连接有摆臂(11)，所述固定座(1)的一侧安装有旋转气缸(12)，所述旋转气缸(12)与摆臂(11)相连接，所述摆臂(11)的一侧安装有容置壳(2)，所述容置壳(2)的一端连接有伸缩臂(21)，所述伸缩臂(21)的外部缠绕有气弹簧(22)，所述伸缩臂(21)的一端连接有激光发生器(4)，所述激光发生器(4)上活动设置有激光制导头(41)，所述容置壳(2)的内部设置有气泵。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述主固定座(1)的底部设置有防撞击装置(3)，所述防撞击装置(3)包括外层壳(33)，所述外层壳(33)的内部转动连接有驱动轴(35)，所述驱动轴(35)的外部设置有探测杆(351)，所述探测杆(351)的一端安装有电磁铁(352)，所述外层壳(33)的内部设置有环形磁铁(36)，所述电磁铁(352)滑动套接在环形磁铁(36)上方，所述探测杆(351)的一端连接有距离感应器(353)，所述主固定座(1)的中部开设有滑槽，且距离感应器(353)穿过滑槽，所述电磁铁(352)电连接有电流模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述外层壳(33)的内部均匀安装有收纳囊(311)，所述收纳囊(311)的内部填充有充气气囊(31)，所述探测杆(351)的外部对应设置有气体喷头，所述驱动轴(35)与外部气源连接，所述收纳囊(311)的一侧开设有裂口。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述容置壳(2)的内部设置有反光镜，所述激光发生器(4)的出射端与反光镜呈四十五度夹角设置，所述反光镜与对焦镜片(54)呈四十五度夹角设置，所述主固定座(1)的一侧设置有光斑显示板。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述摆臂(11)的一侧设置有镜片厚度改变装置(5)，所述镜片厚度改变装置(5)包括对焦镜片(54)，所述对焦镜片(54)的外部覆盖有柔性膜(55)，所述柔性膜(55)的两端对应贯通连接有罗茨泵(52)，且两个罗茨泵(52)之间贯通连接有折叠囊(51)。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述罗茨泵(52)的一端贯通连接有换热器(53)，所述换热器(53)的两端贯通连接有连通管路(56)，所述连通管路(56)的两端连接有换热管(58)，所述换热管(58)的外部设置有集热腔(57)。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述集热腔(57)的一端连接有热水供给管，所述热水供给管的内部设置有温度变送器和压力变送器，所述压力变送器与罗茨泵(52)的驱动端电连接，所述集热腔(57)的内部设置有阀门，所述阀门与温度变送器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述充气气囊(31)的数量为八个。

9.根据权利要求8所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述对焦镜片(54)的表面均匀涂覆有聚氨酯润滑涂层。

10.根据权利要求9所述的一种基于激光视觉引导的工业机器人，其特征在于：所述柔性膜(55)为弹性橡胶材质。

Images