CN218891890U - 一种视觉机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种视觉机器人夹具，通过机器人携带法兰连接头，用于安装磁吸夹具和视觉组件，包括夹具载体，设于所述法兰连接头上；电磁组件，设于所述夹具载体上，用于磁吸工件；视觉组件，设于电磁组件一侧的所述夹具载体上，用于对所述工件的表面进行视觉查看。通过电磁组件可以对工件进行磁吸抓取，通过视觉组件，可以对待抓持的工件表面进行查看。这样可以对薄板结构的工件进行适应性抓取固定和表面检测，提高效率。

Description

一种视觉机器人夹具

技术领域

本申请涉及夹具技术领域，具体而言，涉及一种视觉机器人夹具。

背景技术

夹具分为不同的种类，包括有虎钳、三抓卡盘或者非标设计的夹具等。对于薄板结构的工件，有时候采用上述夹具比如虎钳或者三抓卡盘，此时就不再适用了。

因为，薄板结构工件，具有较比圆柱体更大的表面积，虎钳或者三抓卡盘不方便夹持工件。因此，采用磁吸式夹具就能够较好的对薄板结构工件的表面进行磁吸夹住，进行固定或者移动。

除了上述针对薄板结构工件的夹持不便问题，还存在如下问题：

机械式的夹具，夹持工件的效率太低，在现有机器人的时代，夹具应当更加智能化；

薄板结构工件的表面，可能在夹具对工件进行夹持固定/移动之前，已经存在表面划伤等问题，若是未对表面检测即通过夹具夹持，会影响后续的工艺进度。因此，需要提出一种自动化效率高、同时兼顾薄板工件表面观察的智能机器人夹具。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种视觉机器人夹具，以解决目前的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：

一种视觉机器人夹具，包括机器人，机器人上设有机器臂，还包括：

法兰连接头，设于所述机器臂的末端；

夹具载体，设于所述法兰连接头上；

电磁组件，设于所述夹具载体上，用于磁吸工件；

视觉组件，设于电磁组件一侧的所述夹具载体上，用于对所述工件的表面进行视觉查看。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述夹具载体，包括：

至少两个固定板，所述固定板垂直固定在所述法兰连接头的安装面上；

相邻两个固定板之间相互垂直，且每个所述固定板上设有若干安装孔和/或若干定位孔，用于配合所述电磁组件和所述视觉组件的安装固定。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述电磁组件，包括：

第一固定板，垂直固定在所述法兰连接头的安装面上；

安装板，设于所述第一固定板上表面上；

电磁铁，设于所述安装板的上表面上；

其中，所述电磁铁的数量至少为三个，并呈中心对称设于所述安装板的上表面上。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述电磁组件，还包括：

控制器，设于所述机器人上；所述电磁铁电连接所述控制器。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件，包括：

第二固定板，垂直固定在所述法兰连接头的另一安装面上；

相机支架，设于所述第二固定板的下表面上；

视觉相机，安装在所述相机支架上，且其镜头垂直向下。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件，还包括：

调节窗口，设于所述第二固定板上；

所述视觉相机位于所述调节窗口的正下方，且与所述调节窗口之间留有高度调节空间。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件，还包括：

光源支架，设于所述第二固定板上；

光源板，水平固定在所述光源支架上；

视觉窗口，设于所述光源板，且位于所述视觉相机的正下方。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述光源支架，包括：

连接支架，设于所述第二固定板的下表面上；

可调支架，垂直固定在连接支架上；

第三固定板，设于所述光源板上，且与所述可调支架垂直连接。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述第三固定板为L型结构，且与所述可调支架一体成型。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述光源支架，对称设有一对。

与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：

本申请通过机器人携带法兰连接头，用于安装磁吸夹具和视觉组件，包括夹具载体，设于所述法兰连接头上；电磁组件，设于所述夹具载体上，用于磁吸工件；视觉组件，设于电磁组件一侧的所述夹具载体上，用于对所述工件的表面进行视觉查看。通过电磁组件可以对工件进行磁吸抓取，通过视觉组件，可以对待抓持的工件表面进行查看。这样可以对薄板结构的工件进行适应性抓取固定和表面检测，提高效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型夹具的装配体结构示意图；

图2是本实用新型图1的剖视结构示意图；

图3是本实用新型视觉组件的爆炸结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

本申请的夹具，通过电磁组件可以对工件进行磁吸抓取，通过视觉组件，可以对待抓持的工件表面进行查看。这样可以对薄板结构的工件进行适应性抓取固定和表面检测，提高效率。

电磁组件和视觉组件安装在机器人携带的夹具载体上，电磁组件和视觉组件的位置和数量，可以根据工位数量和设计要求，进行设计，本处不进行限制。机器人系统中的控制系统/控制器，可以作为本申请中电磁组件和视觉组件的控制设施。控制系统中的显示屏，可以作为视觉相机的图像显示设备。视觉相机通过电连接方式连接控制系统即可。

如图1所示，一种视觉机器人夹具，包括机器人，机器人上设有机器臂，还包括：

法兰连接头1，设于所述机器臂的末端；

夹具载体2，设于所述法兰连接头1上；

电磁组件3，设于所述夹具载体2上，用于磁吸工件；

视觉组件4，设于电磁组件3一侧的所述夹具载体2上，用于对所述工件的表面进行视觉查看。

法兰连接头1安装在机器人的机器臂末端，用于安装夹具。本实施例，法兰连接头1为两块配合的法兰安装板。

在机器臂末端安装电磁组件和视觉组件时，需要在法兰安装板上安装夹具载体2，作为电磁组件和视觉组件的安装件。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述夹具载体2，包括：

至少两个固定板，所述固定板垂直固定在所述法兰连接头1的安装面上；

相邻两个固定板之间相互垂直，且每个所述固定板上设有若干安装孔和/或若干定位孔，用于配合所述电磁组件3和所述视觉组件4的安装固定。

本实施例，夹具载体2由若干块固定板构成。固定板通过螺栓固定或者其他方式固定在法兰连接头1的安装面上。本实施例，固定块垂直安装在法兰安装板的前侧面上。为了安装电磁组件和视觉组件，在固定块上设有若干安装孔和/或若干定位孔。可以通过若干安装孔和/或若干定位孔的组合，将电磁组件和视觉组件固定安装在对应的固定块上。

本实施例，如图1所示，采用了四块相互垂直的固定块，用来安装电磁组件和视觉组件。其中，左右侧和上侧的固定块上，分别安装有一个电磁组件，下侧的固定块上安装有一个视觉组件。在机器人的带动下，机械臂可以转动，可以选择性利用电磁组件或视觉组件对下方的工件进行抓持或者视觉表面查看。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述电磁组件3，包括：

第一固定板7，垂直固定在所述法兰连接头1的安装面上；

安装板6，设于所述第一固定板7上表面上；

电磁铁5，设于所述安装板6的上表面上；

其中，所述电磁铁5的数量至少为三个，并呈中心对称设于所述安装板6的上表面上。

为了便于模块化安装，磁吸式柔性夹具包括一块作为电磁铁的第一固定板7，为了便于快速拆装电磁铁5，通过安装板6作为电磁铁5的安装载体。其中，安装板6固定在第一固定板7上，电磁铁5固定在安装板6上。工件7为薄板结构，具有一定的表面积，为了稳定磁吸住工件7，因此在所述安装板6上设有至少两个所述电磁铁5，两个所述电磁铁5之间需要保留适当的间距，便于对工件表面的两个点进行磁吸固定抓取。电磁铁5对工件的最佳磁吸固定方式，是对工件表面的三个以上的点进行磁吸抓取。这样，三个以上的磁吸点构成一个磁吸面，通过面面磁吸连接的方式，能够对工件的表面进行稳定抓取。

本处，在第一固定板7的上表面上固定安装一块安装板6，并在安装板6的上表面上设有四个电磁铁5，且呈中心对称安装板6的上表面上。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述电磁组件3，还包括：

控制器，设于所述机器人上；所述电磁铁5电连接所述控制器。

电磁铁5通过电路控制，如机器人的控制系统进行启动、关闭控制等。与电磁铁5配套的线路、电源等，具体实施时，作为配套设施使用，本处不再限制和说明。至于电磁铁5的型号和规格等，本处不作限制。

视觉组件的结构如图2和3所示。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件4，包括：

第二固定板8，垂直固定在所述法兰连接头1的另一安装面上；

相机支架9，设于所述第二固定板8的下表面上；

视觉相机10，安装在所述相机支架9上，且其镜头垂直向下。

本实施例，采用在夹具载体上安装一台视觉相机，对工件进行表面观察。视觉相机10的型号和功能要求，本处不作限制。

如图3所示，视觉相机10通过一L型的相机支架9固定在夹具载体的底部。具体的，在所述法兰连接头1的底部为一垂直固定在所述法兰连接板上的第二固定板8，其上安装有相机支架9。视觉相机10，安装在所述相机支架9上，且其镜头垂直向下。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件4，还包括：

调节窗口16，设于所述第二固定板8上；

所述视觉相机10位于所述调节窗口16的正下方，且与所述调节窗口16之间留有高度调节空间。

为了适应不同规格的视觉相机10，在第二固定板8上设有一个正对视觉相机10的调节窗口16，便于调节调节窗口16的高度。相机支架9上的安装孔可以采用长孔而非圆孔，便于调节视觉相机10的安装高度。

为了对工件表面进行照射，为视觉相机10提供良好的光照条件。在视觉相机10正下方设有光源。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述视觉组件4，还包括：

光源支架，设于所述第二固定板8上；

光源板12，水平固定在所述光源支架上；

视觉窗口11，设于所述光源板12，且位于所述视觉相机10的正下方。

光源支架固定安装在相机支架9一侧的第二固定板8的下表面上，其上开设有正对视觉相机10的视觉窗口11，便于视觉相机10的机头伸出视觉窗口11，对准工件表面进行检查。在光源支架上水平安装光源板12，光源板12结构为：底面带有光源组件的薄板结构，光源可以采用锂电池或者电线供电。在机器臂的带动下，视觉相机10可以对工件的任一位置的表面进行查看。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述光源支架，包括：

连接支架15，设于所述第二固定板8的下表面上；

可调支架14，垂直固定在连接支架15上；

第三固定板13，设于所述光源板12上，且与所述可调支架14垂直连接。

连接支架15固定在相机支架9一侧的第二固定板8的下表面上，用于连接光源板12。具体连接时，通过一个高度可调的支架进行连接。光源板12上表面上固定有一个呈L型的第三固定板13，可调支架14为薄壁块，垂直固定在第三固定板13上。可调支架14上设有长孔，便于调节光源板12在所述连接支架15上的安装高度。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述第三固定板13为L型结构，且与所述可调支架14一体成型。

作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述光源支架，对称设有一对。

如图3所示，为了稳定连接，光源支架，对称设有一对。

上述固定方式，可以采用安装孔于螺栓组件的配合连接进行，也可以采用焊接固定，本实施例不作限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视觉机器人夹具，包括机器人，机器人上设有机器臂，其特征在于，还包括：

法兰连接头(1)，设于所述机器臂的末端；

夹具载体(2)，设于所述法兰连接头(1)上；

电磁组件(3)，设于所述夹具载体(2)上，用于磁吸工件；

视觉组件(4)，设于电磁组件(3)一侧的所述夹具载体(2)上，用于对所述工件的表面进行视觉查看。

2.如权利要求1所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述夹具载体(2)，包括：

至少两个固定板，所述固定板垂直固定在所述法兰连接头(1)的安装面上；

相邻两个固定板之间相互垂直，且每个所述固定板上设有若干安装孔和/或若干定位孔，用于配合所述电磁组件(3)和所述视觉组件(4)的安装固定。

3.如权利要求1或2所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述电磁组件(3)，包括：

第一固定板(7)，垂直固定在所述法兰连接头(1)的安装面上；

安装板(6)，设于所述第一固定板(7)上表面上；

电磁铁(5)，设于所述安装板(6)的上表面上；

其中，所述电磁铁(5)的数量至少为三个，并呈中心对称设于所述安装板(6)的上表面上。

4.如权利要求3所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述电磁组件(3)，还包括：

控制器，设于所述机器人上；所述电磁铁(5)电连接所述控制器。

5.如权利要求1或4所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述视觉组件(4)，包括：

第二固定板(8)，垂直固定在所述法兰连接头(1)的另一安装面上；

相机支架(9)，设于所述第二固定板(8)的下表面上；

视觉相机(10)，安装在所述相机支架(9)上，且其镜头垂直向下。

6.如权利要求5所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述视觉组件(4)，还包括：

调节窗口(16)，设于所述第二固定板(8)上；

所述视觉相机(10)位于所述调节窗口(16)的正下方，且与所述调节窗口(16)之间留有高度调节空间。

7.如权利要求5所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述视觉组件(4)，还包括：

光源支架，设于所述第二固定板(8)上；

光源板(12)，水平固定在所述光源支架上；

视觉窗口(11)，设于所述光源板(12)，且位于所述视觉相机(10)的正下方。

8.如权利要求7所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述光源支架，包括：

连接支架(15)，设于所述第二固定板(8)的下表面上；

可调支架(14)，垂直固定在连接支架(15)上；

第三固定板(13)，设于所述光源板(12)上，且与所述可调支架(14)垂直连接。

9.如权利要求8所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述第三固定板(13)为L型结构，且与所述可调支架(14)一体成型。

10.如权利要求7-9中任一项所述的视觉机器人夹具，其特征在于，所述光源支架，对称设有一对。

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