CN217414004U - 一种抓胶机械手装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抓胶机械手装置，包括：关节机器人、机械爪组件和后台控制系统，机械爪组件通过安装架安装于关节机器人末端，机械爪组件上设置有用于识别胶块方向及位置信息的3D相机，后台控制系统分别与关节机器人、3D相机和机械爪组件电连接，用于接收3D相机所识别到的胶块方向及位置信息，并将其转换为关节机器人的目标位置信息后传递到关节机器人，当关节机器人移动到位后，控制机械爪组件动作，完成胶块的抓取及搬运。本实用新型有效提高了胶块抓取的成功率、降低了设备故障率，进而提高了生产效率。

Description

一种抓胶机械手装置

技术领域

本申请涉及轮胎生产物料搬运装置技术领域，尤其涉及一种抓胶机械手装置。

背景技术

目前，随着各类机器人的推广应用，大大节省了人工，提高了生产效率，尤其是在轮胎制造领域，现有原材料胶块的搬运从传统的人工或者真空吸盘等方式逐渐转变实现了无人自动化搬运。

在中国专利文献中，公开号为“CN207128137U”、发明名称为“一种机器人自动搬胶生产线”，其通过关节机器人、抓胶机械手装置、RFID系统等实现了搬胶输送自动化生产，但是存在以下缺点：1、胶块在工装里存在歪斜及错位堆叠现象，也存在挤压变形的胶块，导致机械手不能识别，按照设定的路线位置抓取易出现抓取失败或者抓取后在输送过程中掉落；2、夹持部分采用四组电缸带动导杆式钢针插入胶块中，结构复杂，故障率高。为此，本实用新型提出一种抓胶机械手装置。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种抓胶机械手装置，使得有效提高了胶块抓取的成功率、降低了设备故障率，进而提高了生产效率。

有鉴于此，本申请提供了一种抓胶机械手装置，包括：关节机器人、机械爪组件和后台控制系统；

所述机械爪组件通过安装架安装于所述关节机器人末端；

所述机械爪组件上设置有用于识别胶块方向及位置信息的3D相机；

所述后台控制系统分别与所述关节机器人、所述3D相机和所述机械爪组件电连接，用于接收所述3D相机所识别到的胶块方向及位置信息，并将其转换为所述关节机器人的目标位置信息后传递到所述关节机器人，当所述关节机器人移动到位后，控制所述机械爪组件动作，完成胶块的抓取及搬运。

可选地，所述机械爪组件包括第一框架、电缸、传动板和爪片；

所述传动板位于所述第一框架内；

所述电缸位于所述传动板的上方，且所述电缸的输出端与所述传动板顶部连接；

所述传动板底部与所述爪片连接；

所述第一框架底部对应开设有用于使所述爪片伸出的通孔；

所述第一框架的内底面设置有用于对所述爪片的运行轨迹进行限位的限位块。

可选地，所述第一框架的内侧壁上设置有导轨；

所述传动板通过所述导轨与所述第一框架滑动连接。

可选地，所述爪片的数量为多个；

所述通孔的数量与所述爪片的数量相等，且一一对应。

可选地，所述爪片的数量为4个。

可选地，所述3D相机设置在所述第一框架底部中心位置。

可选地，所述安装架包括第二框架；

所述第二框架的一端与所述关节机器人末端的法兰接口连接，另一端与所述机械爪组件连接；

所述第二框架至少一侧开设有操作口；

所述操作口处设置有可开合的盖板。

可选地，所述后台控制系统设置在所述关节机器人上；

所述后台控制系统通过控制电缆分别与所述关节机器人、所述3D相机和所述机械爪组件电连接。

可选地，所述3D相机为工业三维高清红外相机。

可选地，所述关节机器人设置在输送带的一侧。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本抓胶机械手装置包括关节机器人、机械爪组件和后台控制系统，通过在机械爪组件上设置3D相机，可以通过图像识别胶块方向及位置信息，有效提高胶块抓取的成功率，可应用于炼胶车间原材料胶块的抓取输送，取代真空吸胶机械臂，实现自动化搬运，并且整体结构简单，可降低故障率，提高生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例中抓胶机械手装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中机械爪组件抓取胶块前的结构示意图；

图3为本申请实施例中机械爪组件抓取胶块后的结构示意图；

其中，附图标记为：

1-关节机器人，2-安装架，3-机械爪组件，4-3D相机，5-后台控制系统，201-第二框架，202-盖板，301-电缸，302-第一框架，303-传动板，304-导轨，305-限位块，306-爪片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种抓胶机械手装置的一个实施例，具体请参阅图1。

本实施例中的抓胶机械手装置包括：关节机器人1、机械爪组件3和后台控制系统5，机械爪组件3通过安装架2安装于关节机器人1末端，机械爪组件3上设置有用于识别胶块方向及位置信息的3D相机4，后台控制系统5分别与关节机器人1、3D相机4和机械爪组件3电连接，用于接收3D相机4所识别到的胶块方向及位置信息，并将其转换为关节机器人1的目标位置信息后传递到关节机器人1，当关节机器人1移动到位后，控制机械爪组件3动作，完成胶块的抓取及搬运。

需要说明的是：本抓胶机械手装置包括关节机器人1、机械爪组件3和后台控制系统5，通过在机械爪组件3上设置3D相机4，可以通过图像识别胶块方向及位置信息，有效提高胶块抓取的成功率，可应用于炼胶车间原材料胶块的抓取输送，取代真空吸胶机械臂，实现自动化搬运，并且整体结构简单，可降低故障率，提高生产效率。

以上为本申请实施例提供的一种抓胶机械手装置的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种抓胶机械手装置的实施例二，具体请参阅图1至图3。

本实施例中的抓胶机械手装置包括：关节机器人1、机械爪组件3和后台控制系统5，机械爪组件3通过安装架2安装于关节机器人1末端，机械爪组件3上设置有用于识别胶块方向及位置信息的3D相机4，后台控制系统5分别与关节机器人1、3D相机4和机械爪组件3电连接，用于接收3D相机4所识别到的胶块方向及位置信息，并将其转换为关节机器人1的目标位置信息后传递到关节机器人1，当关节机器人1移动到位后，控制机械爪组件3动作，完成胶块的抓取及搬运。

机械爪组件3包括第一框架302、电缸301、传动板303和爪片306，传动板303位于第一框架302内，电缸301位于传动板303的上方，且电缸301的输出端与传动板303顶部连接，用于驱动传动板303上下运动；传动板303底部与爪片306连接，第一框架302底部对应开设有用于使爪片306伸出的通孔，第一框架302的内底面设置有用于对爪片306的运行轨迹进行限位的限位块305。

第一框架302的内侧壁上可以设置有导轨304，传动板303通过导轨304与第一框架302滑动连接，传动板303四周通过导轨304与第一框架302滑动连接，可以起到导向定位作用。

需要说明的是：如图2所示，电缸301收缩状态下爪片306在第一框架302内部，当电缸301伸出带动传动板303沿导轨304直线向下运动时，安装在传动板303底部的爪片306会跟随向下移动，并在限位块305的限定下从第一框架302底部的通孔向外伸出，直至插入到胶块中(如图3所示)，完成抓取动作，当电缸301收缩后，各部件返回原位置完成放货。

爪片306的数量可以为多个，通孔的数量与爪片306的数量相等，且一一对应。在本实施例中，爪片306的数量为4个，对应的，第一框架302底部通孔的数量也同样为4个。

具体的，3D相机4可以设置在第一框架302底部中心位置。

安装架2包括第二框架201，第二框架201的一端与关节机器人1末端预留的法兰接口连接，另一端通过螺钉与机械爪组件3的第一框架302上端连接；第二框架201至少一侧开设有操作口，操作口处设置有可开合的盖板202，通过设置操作口和盖板202，可以方便第二框架201的安装及电缸301点检调试观察。具体的，盖板202可以与第二框架201转动连接，也可以与第二框架201可拆卸连接，在此不做限定；电缸301可以固定在第一框架302上，也可以固定在第二框架201内，在此不做限定。在本实施例中，第二框架201的四周均设置有操作口，且每个操作口处均对应设置有盖板202。

后台控制系统5设置在关节机器人1上，后台控制系统5通过控制电缆分别与关节机器人1、3D相机4和机械爪组件3电连接，后台控制系统5通过接收3D相机4识别到的胶块方向、位置等信息后，转换成为关节机器人1的目标位置信息后传递到关节机器人1，待关节机器人1运动到位后控制机械爪组件3伸出爪片306抓取胶块，并将其转运至供胶输送带上。

3D相机4可以为工业三维高清红外相机，其主要是通过图像识别胶块的方向、位置等信息，传递给后台控制系统5后输出控制信息到关节机器人1，使得关节机器人1在抓取时将机械爪组件3的抓取面运动到与胶块上表面平行，保证4个爪片306能够同步插入到胶块中，不会出现歪斜、错位等现象。

关节机器人1设置在输送带的一侧。可以理解的是，关节机器人1的安装位置和胶块工装的位置可以根据现场空间灵活布置，在此不做限定。具体的，关节机器人1可以安装在输送带一侧的地面上，在关节机器人1的两边可以各放置一个胶块工装。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种抓胶机械手装置，其特征在于，包括：关节机器人、机械爪组件和后台控制系统；

所述机械爪组件通过安装架安装于所述关节机器人末端；

所述机械爪组件上设置有用于识别胶块方向及位置信息的3D相机；

所述后台控制系统分别与所述关节机器人、所述3D相机和所述机械爪组件电连接，用于接收所述3D相机所识别到的胶块方向及位置信息，并将其转换为所述关节机器人的目标位置信息后传递到所述关节机器人，当所述关节机器人移动到位后，控制所述机械爪组件动作，完成胶块的抓取及搬运。

2.根据权利要求1所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述机械爪组件包括第一框架、电缸、传动板和爪片；

所述传动板位于所述第一框架内；

所述电缸位于所述传动板的上方，且所述电缸的输出端与所述传动板顶部连接；

所述传动板底部与所述爪片连接；

所述第一框架底部对应开设有用于使所述爪片伸出的通孔；

所述第一框架的内底面设置有用于对所述爪片的运行轨迹进行限位的限位块。

3.根据权利要求2所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述第一框架的内侧壁上设置有导轨；

所述传动板通过所述导轨与所述第一框架滑动连接。

4.根据权利要求2所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述爪片的数量为多个；

所述通孔的数量与所述爪片的数量相等，且一一对应。

5.根据权利要求4所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述爪片的数量为4个。

6.根据权利要求2所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述3D相机设置在所述第一框架底部中心位置。

7.根据权利要求1所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述安装架包括第二框架；

所述第二框架的一端与所述关节机器人末端的法兰接口连接，另一端与所述机械爪组件连接；

所述第二框架至少一侧开设有操作口；

所述操作口处设置有可开合的盖板。

8.根据权利要求1所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述后台控制系统设置在所述关节机器人上；

所述后台控制系统通过控制电缆分别与所述关节机器人、所述3D相机和所述机械爪组件电连接。

9.根据权利要求1所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述3D相机为工业三维高清红外相机。

10.根据权利要求1所述的抓胶机械手装置，其特征在于，所述关节机器人设置在输送带的一侧。

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