CN210010991U - 一种机器人的自动化末端执行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人的自动化末端执行装置，包括：底座；设于底座的第一侧面的定标器，用于标定自动化末端执行装置的工具坐标系，以提高自动化末端执行装置的轨迹精度；设于底座的第二侧面的相机单元，用于获取装配组件的图像；设于底座的第三侧面的第一装配单元；及设于底座的第四侧面的第二装配单元；其中，装配组件包括第一类装配组件和第二类装配组件；响应于相机单元获取到第一类装配组件的图像，第一装配单元执行第一装配操作；响应于相机单元获取到第二类装配组件的图像，第二装配单元执行第二装配操作。本实用新型在不使用快换夹具的情况下可实现复杂多样的产品配件全自动化装配。

Description

一种机器人的自动化末端执行装置

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，尤其涉及一种机器人的自动化末端执行装置。

背景技术

伴随技术进步和产业升级，机器人逐渐用于产品的装配领域，机器人的装配装置对于整个机器人的性能尤为重要，该装配装置需要对产品的配件进行取件和放件动作，并结合整个机器人进行自由位置的配件运输及装配。

传统机器人的装配，由于产品组成的配件种类繁多，而配件的形状和尺寸存在差异。单一装配功能的装配装置以满足不了多种配件的装配需求，而使用可切换夹具的方式的装配装置，其又存在着需要切换夹具，其切换需要要人工或者自动进行切换夹具，但是其往往只能实现半自动化，需要根据配件的种类、形状及尺寸等进行产品生产装配。更高的要求，产品的全自动化装配要求实现配件的可识别化和配件位置自动定位。

因此，对于传统机器人的末端执行装置，存在着切换夹具繁琐且无法根据配件的特征实现自动化装配的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是提供一种机器人的自动化末端执行装置，以解决切换夹具繁琐且无法根据配件的特征实现自动化装配的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种机器人的自动化末端执行装置，包括：

底座；

设于所述底座的第一侧面的定标器，用于标定所述自动化末端执行装置的工具坐标系，以提高所述自动化末端执行装置的轨迹精度；

设于所述底座的第二侧面的相机单元，用于获取装配组件的图像；

设于所述底座的第三侧面的第一装配单元，用于执行第一装配操作；及

设于所述底座的第四侧面的第二装配单元，用于执行第二装配操作；

其中，

所述装配组件包括第一类装配组件和第二类装配组件；

响应于所述相机单元获取到所述第一类装配组件的图像，所述第一装配单元执行所述第一装配操作；

响应于所述相机单元获取到所述第二类装配组件的图像，所述第二装配单元执行所述第二装配操作。

根据本实用新型一实施例，所述第一装配单元为夹持机构，所述第一类装配组件为适于所述夹持机构夹持的装配组件；

所述第二装配单元为吸附机构，所述第二类装配组件为适于所述吸附机构吸附的装配组件。

根据本实用新型一实施例，所述夹持机构为三爪气动夹爪。

根据本实用新型一实施例，所述吸附机构包括：

用于吸附所述第二类装配组件的气动吸盘；以及

用于提供吸附力的气路。

根据本实用新型一实施例，所述底座的侧面为平面或者曲面，所述平面相对于所述底座的底面呈倾斜设置。

根据本实用新型一实施例，所述定标器与所述底座的连接方式、所述相机单元与所述底座的连接方式、所述夹持机构与所述底座的连接方式、所述吸附机构与所述底座的连接方式为法兰连接或者焊接或者丝口连接或者对夹或者卡套连接。

根据本实用新型一实施例，机器人的自动化末端执行装置还包括：连接柱，所述连接柱的一端与所述底座的底面连接，所述连接柱的另一端与所述机器人连接，所述连接柱设有用于电气线路走线的通孔。

基于相同的实用新型构思，本实用新型还提供了一种装配机器人，其包括上述实施例中的机器人的自动化末端执行装置。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本实用新型一实施例中的自动化末端执行装置通过在一个执行末端设置有相机单元以及多个执行不同装配操作的装配单元，在相机单元获取第一类装配组件的图像之后，控制中心控制和第一类装配组件对应的第一装配单元执行第一装配操作，在相机单元获取第二类装配组件的图像之后，控制中心控制和第二类装配组件对应的第二装配单元执行第二装配操作，针对多个装配组件的多个装配过程可在同一个执行末端完成，避免了夹具之间的来回切换，同时配置的定标器，通过定标器对自动化末端执行装置进行工具坐标系的标定，可全自动化进行产品的装配，避免了不同配件之间切换造成装配装置的停滞调整，达到了无需切换夹具同时自动化的装配的技术效果，提高了产品的生产效率。

(2)本实用新型一实施例通过夹持机构和吸附机构的搭配，通过夹持机构进行夹持装配，可实现各种可夹持配件的装配，通过吸附机构进行吸附装配，可实现各种可吸附配件的装配，达到了多种不同配件的装配的技术效果。

(3)本实用新型一实施例中的底座侧面为平面，且底座的平面和底面呈倾斜设置，通过侧面的倾斜设计，机器人使用本实施的自动化末端执行装置进行产品的装配时，由于根据不同功能的单元而倾斜化，其配件装配更加灵活，同时夹具之间的轮流使用更加协调，从而减小了机器人的动作幅度和装配时间，达到不用切换夹具的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种机器人的自动化末端执行装置的结构示意图；

图2为本实用新型的底座的结构示意图；

图3为本实用新型的定标器的结构示意图；

图4为本实用新型的相机单元的结构示意图；

图5为本实用新型的夹持机构的结构示意图；

图6为本实用新型的吸附机构的结构示意图；

图7为本实用新型的连接单元的结构示意图。

附图标记说明：

1：连接单元；11：连接单元通孔；

2：底座；21：第一侧面；22：第二侧面；23：第三侧面；24：第四侧面；25：底面；26：底座通孔；

3：定标器；31：尖锥末端；

4：吸附机构；41：吸盘；42：气路接口；

5：夹持机构；51：夹持构件；52：驱动单元；

6：相机单元；61：数据线；62：相机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种机器人的自动化末端执行装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1，本实施例提供一种机器人的自动化末端执行装置，包括：底座2；设于底座2的第一侧面的定标器3，用于标定自动化末端执行装置的工具坐标系，以提高自动化末端执行装置的轨迹精度；设于底座2的第二侧面的相机单元6，用于获取装配组件的图像；设于底座2的第三侧面的第一装配单元，用于执行第一装配操作；及设于底座2的第四侧面的第二装配单元，用于执行第二装配操作；其中，装配组件包括第一类装配组件和第二类装配组件；响应于相机单元6获取到第一类装配组件的图像，第一装配单元执行第一装配操作；响应于相机单元6获取到第二类装配组件的图像，第二装配单元执行第二装配操作。

本实施例中的自动化末端执行装置通过在一个执行末端设置有相机单元6以及多个执行不同装配操作的装配单元，在相机单元6获取第一类装配组件的图像之后，控制中心(可为机器人的控制中心或者为远程控制中心)控制和第一类装配组件对应的第一装配单元执行第一装配操作，在相机单元6获取第二类装配组件的图像之后，控制中心控制和第二类装配组件对应的第二装配单元执行第二装配操作，针对多个装配组件的多个装配过程可在同一个执行末端完成，避免了夹具之间的来回切换，同时配置的定标器3，通过定标器3对自动化末端执行装置进行工具坐标系的标定，可全自动化进行产品的装配，避免了不同配件之间切换造成装配装置的停滞调整，达到了无需切换夹具同时自动化的装配的技术效果，提高了产品的生产效率。

具体地，第一装配单元为夹持机构5，此时，第一类装配组件为夹持机构5能够夹持的装配组件；第二装配单元为吸附机构4，此时，第二类装配组件为适于吸附机构4吸附的装配组件。

可以想象，将夹持机构5和吸附机构4在复杂的装配配件情况下实现不使用快换夹具；定标器3的设定在不更换机器人末端的情况下实现末端执行装置的坐标标定；相机单元6的设定在复杂的装配配件情况下实现识别装配配件的类型，从而实现采用合适匹配的夹具来进行装配。本实施例的机器人的自动化末端执行装置由于结合了坐标标定、配件识别，搭配夹持机构5和吸附机构4的多样化装配，在复杂的产品装配的条件下，可实现产品的全自动装配。并且本实施例的机器人的自动化末端执行装置的各单元可实现位置的互换、快速安装。

实施例2

本实施例提供基于实施例1的机器人的自动化末端执行装置，该底座2的侧面为平面或者曲面，该平面相对于该底座的底面呈倾斜设置。参看图2，本实施例采用的是平面侧面，第一侧面21、第二侧面22、第三侧面23、第四侧面24均和该底座的底面25呈一定角度的倾斜，每个侧面与底面25的倾斜角度根据实际每个侧面连接的功能单元进行调整。若本实施例的侧面为曲面时，各功能单元可以根据使用角度在曲面侧面上进行调整，实现倾斜设置。本实施例通过侧面的倾斜设计，机器人使用本实施的自动化末端执行装置进行产品的装配时，由于根据不同功能的单元采取倾斜化，其配件装配的末端执行装置更加灵活，同时夹具之间的轮流使用更加协调，从而减小了机器人的动作幅度和装配时间。

参看图2，本实施例的底座2包括：用于电气线路走线的底座通孔26，该底座通孔26在本实施例的底座所有面上都设有，实现末端执行装置的电气线路的内部走线。电气线路通过该通孔在底座内部进行走线，实现了自动化末端执行装置的简洁化，避免了走线对配件装配的干扰，同时由于通孔需要去除部分底座材料，减轻了该自动化末端执行装置的重量，从而减轻了机器人的负荷，达到了末端执行装置结构简单紧凑质量轻的技术效果。

参看图3，本实施例的定标器3包括：用于该坐标标定的尖锥末端31。

参看图4，本实施例的相机单元6包括：用于对所需装配的物件进行图像记录的相机62；以及用于将相机62获取的图像传输给控制中心或者图像处理器的数据线61。

参看图5，本实施例的夹持机构5包括：用于该夹持装配的夹持构件51；用于驱动该夹持构件51的驱动单元52。该驱动单元52的驱动方式为气体驱动或者液体驱动或者电力驱动。本实施采用的是用气缸驱动气动手指，从而实现夹持装配的功能。具体地，夹持机构5为三爪气动夹爪。

参看图6，具体地，吸附机构4包括：用于吸附第二类装配组件的吸盘41；以及用于提供吸附力的气路，吸附机构4上设有连接气路的气路接口2。其中，吸盘41可以是单吸盘、双吸盘等多口吸盘。

参看图1至图6，本实施例的机器人的自动化末端执行装置，该底座2与该定标器3的连接方式、该底座2与该相机单元6的连接方式、该底座2与该吸附机构4的连接方式、该底座2与该夹持机构5的连接方式为法兰或者焊接或者丝口或者对夹或者卡套。本实施例均采用的法兰的连接方式，其连接稳定且可拆卸，根据工厂产品装配需求，也可以采用牢固固定的焊接连接方式，更加便捷的丝口或者对夹或者卡套的连接方式。

参看图7，本实施例还包括：连接柱1，该连接柱的一端与该底座的底面连接，该连接柱的另一端与该机器人连接，该连接柱具有用于电气线路走线的连接柱通孔11。本实施例设置有用于连接机器人和底座的连接柱，通过连接柱延长末端执行装置的长度，避免了机器人由于其本身结构较大且直接与底座相连导致影响配件装配的技术问题，达到了配件装配灵活且易展开执行的技术效果。

实施例3

本实施例提供一种基于实施例2的装配机器人，该装置采用如实施例2中任意一项要求的自动化末端执行装置。

本实施例的装配机器人，该机器人采用该自动化末端执行装置，通过机器人的灵活旋转，实现各个方向的配件灵活装配。该装配机器人的该自动化末端执行装置对装配配件进行信息识别，并且对该末端执行装置进行坐标定位，同时将识别的信息传递至机器人的控制单元，控制单元决定机器人采用该自动化末端执行装置的匹配夹具进行装配任务，从而实现产品装配的自动化进行。该机器人采用该自动化末端执行装置，根据控制单元确定所需装配的配件，该机器人识别所有配件，从中挑选所需装配配件进行装配任务。

本实施例的装配机器人采用该自动化末端执行装置，不用使用快换夹具而达到复杂的产品配件装配，减少了机器人的使用量，降低了生产成本，同时可识别化、可坐标标定化保证装配过程的全自动化。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，包括：

底座；

设于所述底座的第一侧面的定标器，用于标定所述自动化末端执行装置的工具坐标系，以提高所述自动化末端执行装置的轨迹精度；

设于所述底座的第二侧面的相机单元，用于获取装配组件的图像；

设于所述底座的第三侧面的第一装配单元，用于执行第一装配操作；及

设于所述底座的第四侧面的第二装配单元，用于执行第二装配操作；

其中，

所述装配组件包括第一类装配组件和第二类装配组件；

响应于所述相机单元获取到所述第一类装配组件的图像，所述第一装配单元执行所述第一装配操作；

响应于所述相机单元获取到所述第二类装配组件的图像，所述第二装配单元执行所述第二装配操作。

2.根据权利要求1所述的机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，所述第一装配单元为夹持机构，所述第一类装配组件为适于所述夹持机构夹持的装配组件；

所述第二装配单元为吸附机构，所述第二类装配组件为适于所述吸附机构吸附的装配组件。

3.根据权利要求2所述的机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，所述夹持机构为三爪气动夹爪。

4.根据权利要求2所述的机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，所述吸附机构包括：

用于吸附所述第二类装配组件的气动吸盘；以及

用于提供吸附力的气路。

5.根据权利要求1所述的机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，所述底座的侧面为平面或者曲面，所述平面相对于所述底座的底面呈倾斜设置。

6.根据权利要求2所述的机器人的自动化末端执行装置，其特征在于，所述定标器与所述底座的连接方式、所述相机单元与所述底座的连接方式、所述夹持机构与所述底座的连接方式、所述吸附机构与所述底座的连接方式为法兰连接或者焊接或者丝口连接或者对夹或者卡套连接。

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