CN220680835U - 一种抓取不同类型钢板的桁架机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械制造装置领域，涉及一种抓取不同类型钢板的桁架机器人。一种抓取不同类型钢板的桁架机器人，包括桁架、端拾器和3D视觉相机；所述桁架包括X轴支架、Y轴支架和Z轴支架；所述端拾器和3D视觉相机设置在Z轴支架上；所述端拾器包括主框架、夹取组件、翻转组件、旋转组件和连接件；所述夹取组件滑动设置于主框架上，所述主框架通过翻转组件与连接件连接，所述旋转组件设置于连接件上。实现了桁架机器人抓取不同角度、不同位置、不同尺寸的钢板场景需求，降低了设备总投资，具有良好的经济效益。

Description

一种抓取不同类型钢板的桁架机器人

技术领域

本实用新型属于机械制造装置领域，尤其是涉及一种抓取不同类型钢板的桁架机器人。

背景技术

在工件上下料、码垛、分拣工序中，需要将工件抓取至料框或工作台，一般采用电磁铁端拾器或者真空吸盘等把工件吸住，移动至放置位置放置工件。工件上下料、码垛、分拣工序中寸存在工件的尺寸不一致有大件、中间、小件；工件位置不一致，可能与端拾器需要抓取的位置在旋转方向存在角度偏差；工件的放置角度不一致，可能是平整放置，也可能是倾斜一定角度放置。

目前，桁架机器人抓取大件尺寸工件是通过两个端拾器共同完成，成本较高；抓取中件尺寸工件是通过一个端拾器完成，抓取小件尺寸工件是通过一个小端拾器完成；若桁架机器人需要同时完成小件尺寸工件、中件尺寸工件、大件尺寸工件抓取，需要至少两个以上的端拾器，硬件成本高，控制难度大；且现有桁架机器人抓取倾斜放置工件时，只能依靠端拾器底部电永磁铁的缓冲弹簧完成，倾斜角度一般不能大于5°，无法实现对不同放置角度的工件进行抓取。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种抓取不同类型钢板的桁架机器人。实现了桁架机器人抓取不同角度、不同位置、不同尺寸的钢板场景需求，降低了设备总投资，具有良好的经济效益。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

提供一种抓取不同类型钢板的桁架机器人，包括桁架、端拾器和3D视觉相机；所述桁架包括X轴支架、Y轴支架和Z轴支架；所述端拾器和3D视觉相机设置在Z轴支架上；所述端拾器包括主框架、夹取组件、翻转组件、旋转组件和连接件；所述夹取组件滑动设置于主框架上，所述主框架通过翻转组件与连接件连接，所述旋转组件设置于连接件上。

在一些实施方式中，所述夹取组件包括一对电永磁铁和驱动装置，所述驱动装置驱动一对电永磁铁沿主框架长度方向相向或相反运动。

在一些实施方式中，所述驱动装置包括移动电机和丝杠；所述移动电机固定在主框架上，所述丝杠沿主框架长度方向通过轴承固定在主框架中部，一对所述电永磁铁一端均旋接套设在丝杠上；所述移动电机的转轴上固定有主同步带轮，所述丝杠靠近移动电机一端固定有从同步带轮，所述主同步带轮和从同步带轮上套设连接有同步带。

在一些实施方式中，所述丝杠为镜像丝杠。

在一些实施方式中，所述主框架底壁上固定有第五导轨，一对所述电永磁铁顶壁固定有与第五导轨配合使用的第五滑块。

在一些实施方式中，所述连接件包括第一连接框和第二连接框，所述第一连接框固定在主框架上，所述第二连接框设置在第一连接框外侧。

在一些实施方式中，所述第一连接框和第二连接框均为门型结构。

在一些实施方式中，所述翻转组件包括一对相连接的翻转电机和第一减速器，一所述翻转电机的转轴穿设连接第一连接框和第二连接框的一侧壁，另一所述翻转电机的转轴穿设连接第一连接框和第二连接框的另一侧壁，所述第一连接框固定在翻转电机的转轴上，所述第二连接框通过轴承安装在翻转电机的转轴上。

在一些实施方式中，所述旋转组件包括相连接的旋转电机和第二减速器，所述旋转电机和第二减速器固定在Z轴支架底端内部，所述旋转电机的转轴通过轴承与第二连接框连接。

在一些实施方式中，所述3D视觉相机通过固定支架固定在Z轴支架靠近端拾器一端的侧壁上。

在一些实施方式中，所述桁架包括一对X轴支架、一个Y轴支架、一个Z轴支架和多个立柱；一所述X轴支架固定于至少两个立柱上，所述Y轴支架一端与一所述X轴支架通过第一滑动装置滑动连接，所述Y轴支架另一端与另一所述X轴支架通过第二滑动装置滑动连接，所述Y轴支架与一对X轴支架在同一水平面相垂直设置；所述Z轴支架通过固定组件滑动设置在Y轴支架上，所述Z轴支架与水平面相垂直设置。

在一些实施方式中，所述固定组件包括固定板，所述固定板一侧壁设置有第三滑动装置，所述固定板另一侧壁设置有第四滑动装置；所述固定板通过第三滑动装置与Z轴支架滑动连接，所述固定板通过第四滑动装置与Y轴支架滑动连接。

在一些实施方式中，所述第一滑动装置包括配合使用的第一导轨和第一滑块；所述第一导轨沿长度方向固定于一所述X轴支架上，所述第一滑块固定于Y轴支架一端；所述第二滑动装置包括配合使用的第二导轨和第二滑块；所述第二导轨沿长度方向固定于另一所述X轴支架上，所述第二滑块固定于Y轴支架另一端。

在一些实施方式中，所述第三滑动装置包括配合使用的第三导轨和第三滑块；所述第三导轨沿长度方向固定于Z轴支架上，所述第三滑块固定于固定板一侧壁；所述第四滑动装置包括配合使用的第四导轨和第四滑块；所述第四导轨沿长度方向固定于Y轴支架上，所述第四滑块固定于固定板另一侧壁；所述第三导轨与第四导轨相垂直分布。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种抓取不同类型钢板的桁架机器人，通过3D视觉相机扫描不同工件位置与形态，桁架机器人移动至抓取位置，端拾器在桁架上移动，并通过翻转组件和旋转组件翻转、旋转端拾器，并通过夹取组件调节抓取钢板，以实现对大件尺寸钢板、中件尺寸钢板、小件尺寸钢板的抓取，满足对不同钢板上下料、码垛、分拣等功能，实现了桁架机器人抓取不同角度、不同位置、不同尺寸的钢板场景需求，降低了设备总投资，具有良好的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种抓取不同类型钢板的桁架机器人的示意图。

图2为本实用新型提供的一种抓取不同类型钢板的桁架机器人的端拾器的主视图。

图3为本实用新型提供的一种抓取不同类型钢板的桁架机器人的仰视图。

图4为本实用新型提供的一种抓取不同类型钢板的桁架机器人的Z轴支架的左视图。

附图标记：1-桁架，11-X轴支架，12-Y轴支架，13-Z轴支架，14-立柱，2-端拾器，21-主框架，22-夹取组件，221-电永磁铁，222-移动电机，223-丝杠，224-主同步带轮，225-从同步带轮，226-同步带，23-翻转组件，231-翻转电机，232-第一减速器，24-旋转组件，241-旋转电机，242-第二减速器，25-连接件，251-第一连接框，252-第二连接框，3-3D视觉相机，31-固定支架，4-第一滑动装置，41-第一导轨，42-第一滑块，5-第二滑动装置，51-第二导轨，52-第二滑块，6-固定组件，61-固定板，7-第三滑动装置，71-第三导轨，72-第三滑块，8-第四滑动装置，81-第四导轨，82-第四滑块，9-第五导轨，91-第五滑块。

具体实施方式

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例

请参阅图1-4，本实施例提供了提供一种抓取不同类型钢板的桁架机器人，包括桁架1、端拾器2和3D视觉相机3；所述桁架1包括X轴支架11、Y轴支架12和Z轴支架13；所述端拾器2和3D视觉相机3设置在Z轴支架13上；所述端拾器2包括主框架21、夹取组件22、翻转组件23、旋转组件24和连接件25；所述夹取组件22滑动设置于主框架21上，所述主框架21通过翻转组件23与连接件25连接，所述旋转组件24设置于连接件25上。

通过3D视觉相机3拍照识别工件的尺寸、角度、形态等信息，根据以上信息调节端拾器2在桁架1上移动，并通过翻转组件23和旋转组件24翻转、旋转端拾器2，并通过夹取组件22调节抓取钢板，以实现对大件尺寸钢板、中件尺寸钢板、小件尺寸钢板的抓取，满足对不同钢板上下料、码垛、分拣等功能，实现了桁架机器人抓取不同角度、不同位置、不同尺寸的钢板场景需求，降低了设备总投资，具有良好的经济效益。

在本实施例中，所述夹取组件22包括一对电永磁铁221和驱动装置，所述驱动装置驱动一对电永磁铁221沿主框架21长度方向相向或相反运动。所述驱动装置包括移动电机222和丝杠223；所述移动电机222固定在主框架21上，所述丝杠223沿主框架21长度方向通过轴承固定在主框架21中部，一对所述电永磁铁221一端均旋接套设在丝杠223上；所述移动电机222的转轴上固定有主同步带轮224，所述丝杠223靠近移动电机222一端固定有从同步带轮225，所述主同步带轮224和从同步带轮225上套设连接有同步带226。所述丝杠223为镜像丝杠223。移动电机222带动主同步带轮224、从同步带轮225和同步带226转动，转动的从同步带轮225带动丝杠223转动，转动的丝杠223带动一对电永磁铁221沿主框架21长度方向相向或相反运动。

在本实施例中，所述主框架21底壁上固定有第五导轨9，一对所述电永磁铁221顶壁固定有与第五导轨9配合使用的第五滑块91。一对电永磁铁221沿主框架21长度方向相向或相反运动时通过第五导轨9和第五滑块91导向运动。在其他实施例中，也可以采用其他常用的滑动结构对一对电永磁铁221沿主框架21长度方向导向运动。

在本实施例中，所述连接件25包括第一连接框251和第二连接框252，所述第一连接框251固定在主框架21上，所述第二连接框252设置在第一连接框251外侧。

在本实施例中，所述翻转组件23包括一对相连接的翻转电机231和第一减速器232，一所述翻转电机231的转轴穿设连接第一连接框251和第二连接框252的一侧壁，另一所述翻转电机231的转轴穿设连接第一连接框251和第二连接框252的另一侧壁，所述第一连接框251固定在翻转电机231的转轴上，所述第二连接框252通过轴承安装在翻转电机231的转轴上。翻转电机231带动第一连接框251转动，转动的第一连接框251带动与其固定的端拾器2转动，使端拾器2在与竖直平面上左右翻转，与水平面形成一定角度。

在本实施例中，所述旋转组件24包括相连接的旋转电机241和第二减速器242，所述旋转电机241和第二减速器242固定在Z轴支架13底端内部，所述旋转电机241的转轴通过轴承与第二连接框252连接。旋转电机241带动第二连接框252转动，转动的第二连接框252带动与其连接的第一连接框251和端拾器2转动，使端拾器2沿水平面周向转动。

在本实施例中，所述3D视觉相机3通过固定支架31固定在Z轴支架13靠近端拾器2一端的侧壁上。便于对桁架1下方的目标工件进行扫描识别。

在本实施例中，所述桁架1包括一对X轴支架11、一个Y轴支架12、一个Z轴支架13和多个立柱14；一所述X轴支架11固定于两个立柱14上，在其他实施例中，一所述X轴支架11也可以固定于三个或四个立柱14上；所述Y轴支架12一端与一所述X轴支架11通过第一滑动装置4滑动连接，所述Y轴支架12另一端与另一所述X轴支架11通过第二滑动装置5滑动连接，所述Y轴支架12与一对X轴支架11在同一水平面相垂直设置；所述Z轴支架13通过固定组件6滑动设置在Y轴支架12上，所述Z轴支架13与水平面相垂直设置。所述第一滑动装置4包括配合使用的第一导轨41和第一滑块42；所述第一导轨41沿长度方向固定于一所述X轴支架11上，所述第一滑块42固定于Y轴支架12一端；所述第二滑动装置5包括配合使用的第二导轨51和第二滑块52；所述第二导轨51沿长度方向固定于另一所述X轴支架11上，所述第二滑块52固定于Y轴支架12另一端。通过第一滑块42在第一导轨41上滑动，第二滑块52在第二导轨51上滑动，使Y轴支架12在一对X轴支架11上移动。在其他实施例中，所述第一滑动装置4和第二滑动装置5也可以采用其他常用的滑动结构。

在本实施例中，所述固定组件6包括固定板61，所述固定板61一侧壁设置有第三滑动装置7，所述固定板61另一侧壁设置有第四滑动装置8；所述固定板61通过第三滑动装置7与Z轴支架13滑动连接，所述固定板61通过第四滑动装置8与Y轴支架12滑动连接。所述第三滑动装置7包括配合使用的第三导轨71和第三滑块72；所述第三导轨71沿长度方向固定于Z轴支架13上，所述第三滑块72固定于固定板61一侧壁；所述第四滑动装置8包括配合使用的第四导轨81和第四滑块82；所述第四导轨81沿长度方向固定于Y轴支架12上，所述第四滑块82固定于固定板61另一侧壁；所述第三导轨71与第四导轨81相垂直分布。通过第三滑块72在第三导轨71上滑动，使Z轴支架13相对于水平面垂直上下运动；第四滑块82在第四导轨81上滑动，使固定组件6带动Z轴支架13在Y轴支架12上移动。在其他实施例中，所述第三滑动装置7和第四滑动装置8也可以采用其他常用的滑动结构。

将桁架机器人移动至工件料框上方位置，调节桁架机器人的Z轴支架13向上移动，3D视觉相机3满足最小拍照距离时，Z轴支架13停止运动，3D视觉相机3进行扫描拍照，准确识别工件放置位置、工件放置倾斜角度、工件尺寸等详细信息；3D视觉相机3将扫描拍照详细信息反馈给中控系统，中控系统根据3D视觉相机3扫描拍照的信息发送运动指令给桁架机器人，根据工件的位置信息，调节桁架机器人X轴支架11和Y轴支架12联动，使端拾器2移动至工件上方位置；根据工件的尺寸信息，调节夹取组件22使一对电永磁铁221相对移动至与工件尺寸相匹配的距离；根据工件放置位置信息，调节旋转组件24使端拾器2旋转至抓取工件合适角度；根据工件的摆放角度信息，调节翻转组件23使端拾器2翻转合适角度进行抓取工件；当桁架机器人端拾器2的旋转角度方向、翻转角度方向、一对电永磁铁221相对距离都调整至合适抓取工件参数后，Z轴支架13根据中控系统指令向下移动带动端拾器2移动至工件位置，一对电永磁铁221同时通电上磁，抓取工件，桁架机器人再按照中控系统指令放置钢板。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种抓取不同类型钢板的桁架机器人，其特征在于，包括桁架、端拾器和3D视觉相机；所述桁架包括X轴支架、Y轴支架和Z轴支架；所述端拾器和3D视觉相机设置在Z轴支架上；所述端拾器包括主框架、夹取组件、翻转组件、旋转组件和连接件；所述夹取组件滑动设置于主框架上，所述主框架通过翻转组件与连接件连接，所述旋转组件设置于连接件上；

所述连接件包括第一连接框和第二连接框，所述第一连接框固定在主框架上，所述第二连接框设置在第一连接框外侧；

所述翻转组件包括一对相连接的翻转电机和第一减速器，一所述翻转电机的转轴穿设连接第一连接框和第二连接框的一侧壁，另一所述翻转电机的转轴穿设连接第一连接框和第二连接框的另一侧壁，所述第一连接框固定在翻转电机的转轴上，所述第二连接框通过轴承安装在翻转电机的转轴上；

所述旋转组件包括相连接的旋转电机和第二减速器，所述旋转电机和第二减速器固定在Z轴支架底端内部，所述旋转电机的转轴通过轴承与第二连接框连接。

2.根据权利要求1所述的桁架机器人，其特征在于，所述夹取组件包括一对电永磁铁和驱动装置，所述驱动装置驱动一对电永磁铁沿主框架长度方向相向或相反运动。

3.根据权利要求2所述的桁架机器人，其特征在于，所述驱动装置包括移动电机和丝杠；所述移动电机固定在主框架上，所述丝杠沿主框架长度方向通过轴承固定在主框架中部，一对所述电永磁铁一端均旋接套设在丝杠上；所述移动电机的转轴上固定有主同步带轮，所述丝杠靠近移动电机一端固定有从同步带轮，所述主同步带轮和从同步带轮上套设连接有同步带。

4.根据权利要求1所述的桁架机器人，其特征在于，所述桁架包括一对X轴支架、一个Y轴支架、一个Z轴支架和多个立柱；一所述X轴支架固定于至少两个立柱上，所述Y轴支架一端与一所述X轴支架通过第一滑动装置滑动连接，所述Y轴支架另一端与另一所述X轴支架通过第二滑动装置滑动连接，所述Y轴支架与一对X轴支架在同一水平面相垂直设置；所述Z轴支架通过固定组件滑动设置在Y轴支架上，所述Z轴支架与水平面相垂直设置。

5.根据权利要求4所述的桁架机器人，其特征在于，所述固定组件包括固定板，所述固定板一侧壁设置有第三滑动装置，所述固定板另一侧壁设置有第四滑动装置；所述固定板通过第三滑动装置与Z轴支架滑动连接，所述固定板通过第四滑动装置与Y轴支架滑动连接。

6.根据权利要求4所述的桁架机器人，其特征在于，所述第一滑动装置包括配合使用的第一导轨和第一滑块；所述第一导轨沿长度方向固定于一所述X轴支架上，所述第一滑块固定于Y轴支架一端；

所述第二滑动装置包括配合使用的第二导轨和第二滑块；所述第二导轨沿长度方向固定于另一所述X轴支架上，所述第二滑块固定于Y轴支架另一端。

7.根据权利要求5所述的桁架机器人，其特征在于，所述第三滑动装置包括配合使用的第三导轨和第三滑块；所述第三导轨沿长度方向固定于Z轴支架上，所述第三滑块固定于固定板一侧壁；

所述第四滑动装置包括配合使用的第四导轨和第四滑块；所述第四导轨沿长度方向固定于Y轴支架上，所述第四滑块固定于固定板另一侧壁；

所述第三导轨与第四导轨相垂直分布。