CN218908905U - 物料流转机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种物料流转机构，包括：机械臂、工装系统和控制系统，所述工装系统包括连在所述机械臂末端的基座、用于夹持部件的夹具、用于采集部件位置信息的位置传感器、用于采集部件图像信息的相机；所述夹具的夹臂、所述位置传感器和所述相机均连于所述基座，所述夹具的夹臂张开距离可调；所述控制系统与所述机械臂、所述位置传感器、所述相机及所述夹具通信连接，使所述控制系统能根据所述位置传感器采集的位置信息以及所述相机采集的图像信息对所述机械臂的末端位置进行控制以及能根据所述相机采集的图像信息对所述夹具的夹臂张开距离进行控制。该物料流转机构能够使不同类型物料实现自动化流转。

Description

物料流转机构

技术领域

本申请涉及生产设备技术领域，特别是一种物料流转机构。

背景技术

很多生产场景都有物料流转需求，而利用人工取料放料来实现物料流转，不仅劳动强度大而且效率低，越来越无法适应高效的生产节拍。另外，很多生产场景需要不断切换物料类型。

因此，如何设计一种物料流转机构，使其能实现不同类型物料的自动化流转，是需要本领域技术人员解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种物料流转机构，包括：

机械臂；

工装系统，所述工装系统包括连在所述机械臂末端的基座、用于夹持部件的夹具、用于采集部件位置信息的位置传感器、用于采集部件图像信息的相机；所述夹具的夹臂、所述位置传感器和所述相机均连于所述基座，所述夹具的夹臂张开距离可调；

控制系统，所述控制系统与所述机械臂、所述位置传感器、所述相机及所述夹具通信连接，使所述控制系统能根据所述位置传感器采集的位置信息以及所述相机采集的图像信息对所述机械臂的末端位置进行控制以及能根据所述相机采集的图像信息对所述夹具的夹臂张开距离进行控制。

物料流转机构的一种实施方式，所述工装系统还包括用于下压部件的压具，所述压具连于所述基座。

物料流转机构的一种实施方式，所述工装系统还包括用于抬起部件的抬升臂，所述抬升臂的一端连于所述基座、另一端伸到所述基座之外。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构还包括输送系统，所述输送系统包括输送装置、不同类型载具、第一传感检测装置；不同类型载具安装在所述输送装置上，用于对应载装不同类型部件；所述第一传感检测装置安装在所述输送装置上，用于检测与所述夹具夹持的部件相对应的所述载具上是否已有部件；所述控制系统与所述第一传感检测装置通信连接，使所述控制系统能根据所述第一传感检测装置的检测信息对所述机械臂和/或所述夹具进行控制。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构还包括安全防护系统；所述安全防护系统用于检测所述机械臂的活动范围内有无人员；所述控制系统与所述安全防护系统通信连接，使所述控制系统能根据所述安全防护系统的检测信息对所述机械臂进行启停控制。

物料流转机构的一种实施方式，所述安全防护系统包括铺设在地面上的安全地毯和/或吊挂在空中的障碍物传感器。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构包括料车安放区域，所述料车安放区域用于安放载装有部件的载料车以及放板料车，所述放板料车用于放置载料车的零件隔板。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构包括固定座，所述固定座设置在所述料车安放区域和所述输送系统之间，所述机械臂可旋转地安装在所述固定座上。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构包括料车定位系统，所述料车定位系统包括挡位装置，所述挡位装置设置在所述料车安放区域内，用于止挡所述载料车或所述放板料车，以将所述载料车和所述放板料车定位在所述料车安放区域。

物料流转机构的一种实施方式，所述物料流转机构包括第二传感检测装置；所述第二传感检测装置用于检测所述料车安放区域内是否已有载料车到位以及检测所述料车安放区域内的载料车种类；所述控制系统与所述第二传感检测装置通信连接，使所述控制系统能根据所述第二传感检测装置的检测信息对所述机械臂进行控制。

本申请提供的物料流转机构能够自动进行物料流转，降低了人工劳动强度、提升了生产效率。而且，本申请提供的物料流转机构由于控制系统能通过相机预先确定待被夹取的部件的种类并且夹具的夹臂张开距离可调，因此，能够根据待被夹取的部件的种类灵活调节夹臂的张开距离，以此使得夹具能够夹取不同种类的部件，因此，使得该物料流转机构能适用于不同类型物料的自动化流转。

附图说明

图1为本申请提供的物料流转机构一种实施例的立体图；

图2和图3分别为图1中工装系统两个不同视角的立体图；

图4为利用图1所示的物料流转机构对平板载料车上的部件进行流转的示意图；

图5为利用图1所示的物料流转机构对翻板载料车上的部件进行流转的示意图。

附图标记说明如下：

100控制系统，101机箱，102工控机，103PLC，104屏幕；

200机械臂；

301基座，302夹具，302a夹臂，302b气缸，302c电磁阀，302d压力传感器，303位置传感器，304相机，305压具，306抬升臂；

400输送系统，401输送装置，402载具，403第一传感检测装置；

501安全地毯，502障碍物传感器；

600固定座；

700料车定位系统，701竖向挡位件，702水平挡位件，703第二传感检测装置；

A平板载料车，B翻板载料车，C放板料车，D零件，E零件隔板。

具体实施方式

本申请提供一种物料流转机构，为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的详细说明。

如图1所示，该物料流转机构至少包括：控制系统100、机械臂200和工装系统。

如图2和图3所示，工装系统包括基座301、夹具302、位置传感器303和相机304。基座301连在机械臂200末端，夹具302、位置传感器303和相机304均连于基座301。

夹具302包括两个或更多个夹臂302a，各夹臂302a的张开距离可调。夹具302利用夹臂302a夹持部件。参考图4理解，所述部件可以是待流转的零件D，也可以是载装有零件D的载料车的零件隔板E，载料车上层叠布置的两层零件D由零件隔板E隔开。

控制系统100与夹具302通信连接，从而能向夹具302发送相应的控制指令，以控制夹具302的夹臂302a张开更大距离或者更小距离或者控制夹具302启停。

控制系统100与机械臂200通信连接，从而能向机械臂200发送相应的控制指令，以控制机械臂200进行相应动作或者控制机械臂200启停。

位置传感器303用于采集待被夹取部件的位置信息，尤其是高度位置，具体的，位置传感器303优选精度高的激光传感器。

相机304用于采集待被夹取的部件的图像信息，具体的，相机304可以采用分辨率高的3D工业相机。

控制系统100与位置传感器303通信连接，还与相机304通信连接，从而能接收位置传感器303采集的位置信息以及相机304采集的图像信息并据此计算出待被夹取部件的当前位置坐标，进而能根据该当前位置坐标得出对机械臂200的控制指令，以控制机械臂200将夹具302带动到待被夹取部件当前所在的位置，以便夹具302夹取该部件。

并且，控制系统100还能根据相机304采集的图像信息分析出待被夹取的部件的种类，控制系统100中预先存储有不同种类部件的尺寸，从而能根据部件的种类对应出待被夹取的部件的尺寸信息，进而能根据该尺寸信息得出对夹具302的控制指令，以控制夹具302的夹臂302a的张开距离与该部件的尺寸相适应，以便夹具302夹取该部件。

如图4和图5所示，上述物料流转机构工作前，需要预先将载装有零件D的载料车以及放板料车C放置到物料流转机构的料车安放区域。图4中展示的载料车是平板载料车A，对于平板载料车A，当需要夹取下层的零件D时，需要将平板载料车A的零件隔板E取下，因此采用平板载料车A时，通常还会在物料流转机构的料车安放区域放置放板料车C，利用放板料车C载装取下的零件隔板E。图5中展示的载料车是翻板载料车B，对于翻板载料车B，当需要夹取下层的零件D时，需要将翻板载料车B的零件隔板E向上翻转。

上述物料流转机构工作时，控制系统100通过位置传感器303预先确定待被夹取的部件的位置，然后控制机械臂200带动夹具302到达该位置。并且，控制系统100通过相机304预先确定待被夹取的部件的种类，然后控制夹具302的夹臂302a的张开到与该部件的尺寸相适应的距离，以便夹具302夹取到该部件。并且，控制系统100根据部件的种类确定部件的送往位置。如果夹具302夹持的部件是待流转的零件D，则控制系统100控制机械臂200将夹具302夹持的零件D运送到目标工位上或者输送系统上，由输送系统将零件D运送到目标工位上。如果夹具302夹持的部件是载料车的零件隔板E，则控制系统100控制机械臂200将夹具302夹持的零件隔板E运送到放板料车C上。

从以上描述可见，本申请提供的物料流转机构能够自动进行物料流转，降低了人工劳动强度、提升了生产效率。而且，本申请提供的物料流转机构由于控制系统100能通过相机304预先确定待被夹取的部件的种类并且夹具302的夹臂张开距离可调，因此，能够根据待被夹取的部件的种类灵活调节夹臂302a的张开距离，以此使得夹具302能够夹取不同种类的部件，因此，使得该物料流转机构能适用于不同类型物料的自动化流转。

具体的，夹具302包括驱动夹臂302a动作的驱动组件，驱动组件可以是电动组件也可以是气动组件，所述的控制系统100与夹具302通信连接是指控制系统100与夹具302的驱动组件通信连接。

图示实施例中，如图1和图2，采用的是气动组件，包括气缸302b、供气管路(图中未示出)和连在供气管路上的压力传感器302d和电磁阀302c。压力传感器302d用于检测供气压力是否足够，如果压力过低，夹持力就会很小，被夹持的部件存在掉落风险，此时控制系统可以控制物料流转机构停止工作并发出警报，等待人工排除故障后方可再次启动物料流转机构。电磁阀302c用于控制供气管路的通断。该实施例中，所述的控制系统100与夹具302通信连接具体是：控制系统100与压力传感器302d和电磁阀302c通信连接，以根据压力传感器302d的检测数据控制电磁阀302c的启闭。

具体的，如图1，控制系统100可以包括PLC103、工控机102、屏幕104等，屏幕104可以是有触摸输入功能的触摸屏幕或者外接有输入设备的普通屏幕。另外，还可以包括机箱101，PLC103、工控机102等精密器件均可以封闭安装在机箱101内部。图示实施例中，夹具302的电磁阀302c和压力传感器302d也安装在了机箱101内部。

具体的，如图2或图3，工装系统还可以包括压具305，压具305安装于基座301。压具305用于下压待被夹取的部件，以对待被夹取的部件进行初步定位，这样方便夹具302稳定地夹持到该部件。

具体的，如图2或图3，工装系统还可以包括抬升臂306，抬升臂306的一端连于基座301，另一端伸到基座301之外。当需要翻转翻板载料车B的零件隔板E时，控制系统100可以控制机械臂200将抬升臂306带动到翻板载料车B的零件隔板E的自由端下方，然后控制机械臂200带动抬升臂306上升，从而能将翻板载料车B的零件隔板E翻转到不干涉夹取下一层零件D的位置。

具体的，如图1，物料流转机构还可以设置输送系统400。输送系统400包括输送装置401，输送装置401的类型不作限定，例如可以是带式输送装置、链式输送装置等。输送系统400还可以包括安装在输送装置401上的不同类型载具402，不同类型载具402对应载装不同类型零件D。输送系统400还可以包括第一传感检测装置403，第一传感检测装置403用于检测与夹具302当前夹持的零件D相对应的载具402上是否已有零件D。具体的，第一传感检测装置403可以采用光电传感器。

控制系统100与输送系统400的第一传感检测装置403通信连接，从而能接收第一传感检测装置403的检测信息，从而能根据该检测信息分析出与夹具302当前夹持的零件D相对应的载具402上是否已有零件D，如果已有零件D，则控制机械臂200暂停动作或者控制夹具302暂停释放零件D。这样可以避免零件D释放后没有对应的载具402载装该零件D导致输送过程中该零件D错位等问题的发生。

具体的，如图1，物料流转机构还可以设置安全防护系统。安全防护系统用于检测机械臂200的活动范围内有无障碍物。障碍物包括工作人员。

控制系统100与安全防护系统通信连接，从而能接收安全防护系统的检测信息，从而能根据该检测信息分析出机械臂200的活动范围内有无障碍物，如果有障碍物，则控制机械臂200暂停动作。这样可以避免障碍物和机械臂200碰撞损伤的问题发生。

图示实施例中，安全防护系统包括铺设在地面上的安全地毯501和吊挂在空中的障碍物传感器502，障碍物传感器502可以采用光电传感器。当然，安全地毯501和障碍物传感器502也可以择一设置。安全地毯501为本领域的惯用部件，其结构为本领域技术人员熟知，在此对其结构不再赘述

具体的，物料流转机构还可以设置固定座600，固定座600可以设置在料车安放区域和输送系统400之间，机械臂200可旋转地安装在固定座600上。这样，机械臂200可以通过旋转运动实现在输送系统400和料车安放区域的来回切换，旋转动作时间短，更利于提升生产效率，而且，使得整个物流流转机构的占地面积小。

具体的，物料流转机构还可以设置料车定位系统700。料车定位系统700包括挡位装置，挡位装置用于将载料车和放板料车C定位在料车安放区域。图示实施例中，如图1，挡位装置包括大致垂直于地面设置的竖向挡位件701，还包括大致平行贴合着地面布置的水平挡位件702。当然，实际实施中，挡位装置的结构不局限图示实施例，只要能起到上述定位功能的结构均可。

料车定位系统700还可以包括第二传感检测装置703，用于检测料车安放区域内是否已有载料车到位以及检测料车安放区域内的载料车种类，例如载料车是平板载料车A还是翻板载料车B。第二传感检测装置703可以采用光电传感器，可以安装在竖向挡位件701的顶端。

控制系统100与第二传感检测装置703通信连接，从而能接收第二传感检测装置703的检测信息，从而能根据该检测信息判断是否已有载料车到位以及料车安放区域内的载料车种类，从而能根据判断结果控制机械臂200和夹具302进行相应动作。

例如，如果判断载料车为平板料车A，则在需要夹取下一层零件D时控制机械臂200带动夹具302夹取零件隔板E，并带动夹具302将夹取到的零件隔板E释放到放板料车C上。如果判断载料车为翻板载料车B，则在需要夹取下一层零件D时控制机械臂200带动抬升臂306翻转零件隔板E到不干涉夹取下一层零件D的位置。

需说明，本文所述的通信连接，可以是有线连接，也可以是无线连接，只要能实现数据传输功能的连接就可以。

以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.物料流转机构，其特征在于，包括：

机械臂(200)；

工装系统，所述工装系统包括连在所述机械臂(200)末端的基座(301)、用于夹持部件的夹具(302)、用于采集部件位置信息的位置传感器(303)、用于采集部件图像信息的相机(304)；所述夹具(302)的夹臂(302a)、所述位置传感器(303)和所述相机(304)均连于所述基座(301)，所述夹具(302)的夹臂张开距离可调；

控制系统(100)，所述控制系统(100)与所述机械臂(200)、所述位置传感器(303)、所述相机(304)及所述夹具(302)通信连接，使所述控制系统(100)能根据所述位置传感器(303)采集的位置信息以及所述相机(304)采集的图像信息对所述机械臂(200)的末端位置进行控制以及能根据所述相机(304)采集的图像信息对所述夹具(302)的夹臂张开距离进行控制。

2.根据权利要求1所述的物料流转机构，其特征在于，所述工装系统还包括用于下压部件的压具(305)，所述压具(305)连于所述基座(301)。

3.根据权利要求1所述的物料流转机构，其特征在于，所述工装系统还包括用于抬升部件的抬升臂(306)，所述抬升臂(306)的一端连于所述基座(301)、另一端伸到所述基座(301)之外。

4.根据权利要求1所述的物料流转机构，其特征在于，所述物料流转机构还包括输送系统(400)，所述输送系统(400)包括输送装置(401)、不同类型载具(402)、第一传感检测装置(403)；不同类型载具(402)安装在所述输送装置(401)上，用于对应载装不同类型部件；所述第一传感检测装置(403)安装在所述输送装置(401)上，用于检测与所述夹具(302)夹持的部件相对应的所述载具(402)上是否已有部件；所述控制系统(100)与所述第一传感检测装置(403)通信连接，使所述控制系统(100)能根据所述第一传感检测装置(403)的检测信息对所述机械臂(200)和/或所述夹具(302)进行控制。

5.根据权利要求1所述的物料流转机构，其特征在于，所述物料流转机构还包括安全防护系统；所述安全防护系统用于检测所述机械臂(200)的活动范围内有无人员；所述控制系统(100)与所述安全防护系统通信连接，使所述控制系统(100)能根据所述安全防护系统的检测信息对所述机械臂(200)进行启停控制。

6.根据权利要求5所述的物料流转机构，其特征在于，所述安全防护系统包括铺设在地面上的安全地毯(501)和/或吊挂在空中的障碍物传感器(502)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的物料流转机构，其特征在于，所述物料流转机构包括料车安放区域，所述料车安放区域用于安放载装有部件的载料车以及放板料车(C)，所述放板料车(C)用于放置载料车的零件隔板(E)。

8.根据权利要求4所述的物料流转机构，其特征在于，所述物料流转机构包括料车安放区域，所述料车安放区域用于安放载装有部件的载料车以及放板料车(C)，所述放板料车(C)用于放置载料车的零件隔板(E)；所述物料流转机构包括固定座(600)，所述固定座(600)设置在所述料车安放区域和所述输送系统(400)之间，所述机械臂(200)可旋转地安装在所述固定座(600)上。

9.根据权利要求7所述的物料流转机构，其特征在于，所述物料流转机构包括料车定位系统(700)，所述料车定位系统(700)包括挡位装置，所述挡位装置设置在所述料车安放区域内，用于止挡所述载料车(A、B)或所述放板料车(C)，以将所述载料车(A、B)和所述放板料车(C)定位在所述料车安放区域。

10.根据权利要求9所述的物料流转机构，其特征在于，所述料车定位系统(700)包括第二传感检测装置(703)；所述第二传感检测装置(703)用于检测所述料车安放区域内是否已有载料车到位以及检测所述料车安放区域内的载料车种类；所述控制系统(100)与所述第二传感检测装置(703)通信连接，使所述控制系统(100)能根据所述第二传感检测装置(703)的检测信息对所述机械臂(200)进行控制。

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