CN215093629U

CN215093629U - 一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人

Info

Publication number: CN215093629U
Application number: CN202121314703.3U
Authority: CN
Inventors: 王宗义; 朱洪军; 朱吉顺
Original assignee: Harbin Xirobot Technology Co ltd; Wuhu Xirobot Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Xingjian Intelligent Manufacturing Equipment Co Ltd; Wuhu Xirobot Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2031-06-15

Abstract

本实用新型涉及机器人智能制造技术领域，特别是涉及一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，包括关节臂机器人本体和安装在其末端的割枪，其特征在于，所述关节臂机器人本体的末端还安装了深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器和端拾器；所述深度相机用于对工件进行初步识别定位，为端拾器抓取工件提供依据；所述灰度相机和3D结构光视觉传感器用于对切割工作台上的工件进行精确识别定位及切割轨迹纠偏；本实用新型通过合理的布局，将割枪、端拾器、深度相机、灰度相机和3D结构光视觉传感器均集成在了关节臂机器人本体的末端，一台机器人同时实现上下料和坡口切割的功能，既满足了中小型客户的自动上下料和切割需求，解放了人力，又降低了设备的总投资，提高了设备的利用率，具有良好的经济性。

Description

一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人智能制造技术领域，特别是涉及一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人。

背景技术

随着数控切割机的普及和中国制造产业技术升级的需要，采用工业机器人进行钢板零件坡口切割日渐广泛。目前对于机器人坡口切割的上下料有的采用人工方式，效率低且存在一定的危险性；有的另使用一台搬运机器人自动上下料，这种方式在一些情况下很不经济，尤其是切割大件时，切割机器人的切割时间远大于搬运机器人的上下料时间，导致搬运机器人闲置时间过长，利用率严重不足，成本增加致使设备投资回报率下降，中小型客户较难接受。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，用于降低设备投资，提高设备利用率。

本实用新型设计的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，包括关节臂机器人本体和安装在其末端的割枪，其特征在于，所述关节臂机器人本体的末端还安装了深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器和端拾器；所述深度相机用于对工件进行初步识别定位，为端拾器抓取工件提供依据；所述灰度相机和3D结构光视觉传感器用于对切割工作台上的工件进行精确识别定位及切割轨迹纠偏。

进一步地，所述关节臂机器人本体末端设有倒L型的转接架；所述割枪和3D结构光视觉传感器安装在转接架的水平端的下侧平面上；所述端拾器、深度相机和灰度相机均安装在转接架的垂直端的外侧平面上。

进一步地，所述关节臂机器人本体与割枪之间设有防碰撞装置；所述割枪、防碰撞装置和关节臂机器人本体末端法兰的中心轴共面，均在与转接架垂直端面平行的面上；所述防碰撞装置通过上端面水平、下端面倾斜的转接法兰倾斜安装在转接架的水平端的下侧平面上；所述割枪通过枪夹和支架一连接在防碰撞装置的下端；所述割枪倾斜一定角度安装，枪尖落在关节臂机器人本体末端法兰中心轴的延长线上；所述3D结构光视觉传感器通过支架二倾斜一定角度安装在割枪的对侧，使其对工件的测量点落在割枪的枪尖附近。

进一步地，所述端拾器柔性地连接在转接架垂直端面的两侧；所述深度相机和灰度相机设置在端拾器的中间，工作面均朝外，平行且低于端拾器的工作面。

进一步地，所述端拾器采用电永磁铁，可以是矩形的或者圆形的或者是两种的组合，用于适应不同形状和尺寸的零件抓取；所述电永磁铁旁均设有行程开关，用于抓取时检测与目标工件的距离以及在搬运过程中检测工件是否发生脱落。

进一步地，所述3D结构光视觉传感器和支架二之间设有位置调整装置，用于对3D结构光视觉传感器进行位置标定。

进一步地，所述3D结构光视觉传感器前端设有用于可自动开闭的挡盖，3D结构光视觉传感器工作时将其打开，非工作时将其关闭以保护3D结构光视觉传感器内部的元器件。

进一步地，所述转接架的水平端还设有涡流式冷却器，用于对深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器进行冷却。

进一步地，所述深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器和线缆转接盒的下侧均设有防止切割飞溅的挡板。

进一步地，所述关节臂机器人本体S轴侧面还设有爆闪灯，用于减少环境光的干扰，取得高质量图片。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：

1、本实用新型所述的一种能够自主上下料的钢板坡口切割机器人，通过合理的布局，将割枪、端拾器、深度相机、灰度相机和3D结构光视觉传感器均集成在了关节臂机器人本体的末端，一台机器人同时实现上下料和坡口切割的功能，既满足了中小型客户的自动上下料和切割需求，解放了人力，又降低了设备的总投资，提高了设备的利用率，具有良好的经济性。

2、本实用新型所述的一种能够自主上下料的钢板坡口切割机器人，所述端拾器通过采用柔性连接的电永磁铁和行程开关组合、防碰撞装置倾斜安装、涡流管冷却器的设置及挡盖、挡板的设置等一系列措施，充分保证了切割机器人工作过程中的安全可靠性。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型能够自主上下料的钢板坡口切割机器人的整体结构示意图。

图2是本实用新型能够自主上下料的钢板坡口切割机器人的局部结构示意图。

图中：

1、关节臂机器人本体，2、割枪，3、深度相机，4、灰度相机，5、3D结构光视觉传感器，6、端拾器，7、切割工作台，8、转接架，9、防碰撞装置，10、转接法兰，11、枪夹，12、支架一，13、支架二，14、行程开关，15、位置调整装置，16、挡盖，17、涡流式冷却器，18、挡板，19、爆闪灯。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。另外，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书及权利要求中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括典型的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一

如图1所示，本实用新型设计的一种能够自主上下料的钢板坡口切割机器人，包括关节臂机器人本体1和安装在其末端的割枪2，其特征在于，所述关节臂机器人本体1的末端还安装了深度相机3、灰度相机4、3D结构光视觉传感器5和端拾器6；所述深度相机3用于对工件进行初步识别定位，为端拾器6抓取工件提供依据；所述灰度相机4和3D结构光视觉传感器5用于对切割工作台7上的工件进行精确识别定位及切割轨迹纠偏。

进一步地，所述关节臂机器人本体末端设有倒L型的转接架8；所述割枪2和3D结构光视觉传感器5安装在转接架8的水平端的下侧平面上；所述端拾器6、深度相机3和灰度相机4均安装在转接架8的垂直端的外侧平面上。

进一步地，所述关节臂机器人本体1与割枪2之间设有防碰撞装置9；所述割枪2、防碰撞装置9和关节臂机器人本体1的末端法兰的中心轴共面，均在与转接架8垂直端面平行的面上；所述防碰撞装置9通过上端面水平、下端面倾斜的转接法兰10倾斜安装在转接架8的水平端的下侧平面上；所述割枪2通过枪夹11和支架一12连接在防碰撞装置9的下端；所述割枪2倾斜一定角度安装，枪尖落在关节臂机器人本体1的末端法兰中心轴的延长线上；所述3D结构光视觉传感器5通过支架二13倾斜一定角度安装在割枪2的对侧，使其对工件的测量点落在割枪2的枪尖附近。

进一步地，所述端拾器6柔性地连接在转接架8的垂直端面的两侧；所述深度相机3和灰度相机4设置在端拾器6的中间，工作面均朝外，平行且低于端拾器6的工作面。

进一步地，所述端拾器6采用电永磁铁，可以是矩形的或者圆形的或者是两种的组合，用于适应不同形状和尺寸的零件抓取；所述电永磁铁旁均设有行程开关14，用于抓取时检测与目标工件的距离以及在搬运过程中检测工件是否发生脱落。

进一步地，所述3D结构光视觉传感器5和支架二13之间设有位置调整装置15，用于对3D结构光视觉传感器5进行位置标定。

进一步地，所述3D结构光视觉传感器5前端设有用于可自动开闭的挡盖16，3D结构光视觉传感器5工作时将其打开，非工作时将其关闭以保护3D结构光视觉传感器5内部的元器件。

进一步地，所述转接架8的水平端还设有涡流式冷却器17，用于对深度相机3、灰度相机4、3D结构光视觉传感器5进行冷却。

进一步地，所述深度相机3、灰度相机4和3D结构光视觉传感器5的下侧均设有防止切割飞溅的挡板18。

进一步地，所述关节臂机器人本体1S轴侧面还设有爆闪灯19，用于减少环境光的干扰，取得高质量图片。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描绘的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种改进和变化，这些改进和变化都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，包括关节臂机器人本体和安装在其末端的割枪，其特征在于，所述关节臂机器人本体的末端还安装了深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器和端拾器；所述深度相机用于对工件进行初步识别定位，为端拾器抓取工件提供依据；所述灰度相机和3D结构光视觉传感器用于对切割工作台上的工件进行精确识别定位及切割轨迹纠偏。

2.根据权利要求1所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述关节臂机器人本体末端设有倒L型的转接架；所述割枪和3D结构光视觉传感器安装在转接架的水平端的下侧平面上；所述端拾器、深度相机和灰度相机均安装在转接架的垂直端的外侧平面上。

3.根据权利要求2所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述关节臂机器人本体与割枪之间设有防碰撞装置；所述割枪、防碰撞装置和关节臂机器人本体末端法兰的中心轴共面，均在与转接架垂直端面平行的面上；所述防碰撞装置通过上端面水平、下端面倾斜的转接法兰倾斜安装在转接架的水平端的下侧平面上；所述割枪通过枪夹和支架一连接在防碰撞装置的下端；所述割枪倾斜一定角度安装，枪尖落在关节臂机器人本体末端法兰中心轴的延长线上；所述3D结构光视觉传感器通过支架二倾斜一定角度安装在割枪的对侧，使其对工件的测量点落在割枪的枪尖附近。

4.根据权利要求3所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述端拾器柔性地连接在转接架垂直端面的两侧；所述深度相机和灰度相机设置在端拾器的中间，工作面均朝外，平行且低于端拾器的工作面。

5.根据权利要求4所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述端拾器采用电永磁铁，可以是矩形的或者圆形的或者是两种的组合，用于适应不同形状和尺寸的零件抓取；所述电永磁铁旁均设有行程开关，用于抓取时检测与目标工件的距离以及在搬运过程中检测工件是否发生脱落。

6.根据权利要求5所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述3D结构光视觉传感器和支架二之间设有位置调整装置，用于对3D结构光视觉传感器进行位置标定。

7.根据权利要求6所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述3D结构光视觉传感器前端设有用于可自动开闭的挡盖，3D结构光视觉传感器工作时将其打开，非工作时将其关闭以保护3D结构光视觉传感器内部的元器件。

8.根据权利要求7所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述转接架的水平端还设有涡流式冷却器，用于对深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器进行冷却。

9.根据权利要求8所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述深度相机、灰度相机、3D结构光视觉传感器和线缆转接盒的下侧均设有防止切割飞溅的挡板。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人，其特征在于，所述关节臂机器人本体S轴侧面还设有爆闪灯，用于减少环境光的干扰，取得高质量图片。