一种用于板料自动分拣的自适应抓手的制作方法

1.本实用新型涉及自动化上料技术领域，具体为一种用于板料自动分拣的自适应抓手。


背景技术：

2.目前激光、等离子、雕刻机等切割机床基本已经拥有了自动化上料系统。包括板料标准化输送、定位、磁力分张、吸盘或电磁铁吸取抓具、梳齿型抓具上料等模块化产品、系统，并且多以龙门式桁架机器人结构实现搬运的主体动作。但是在切割后的下料分拣领域，市场上的产品和相应方案还较少且不成熟。主要是鉴于切割成型后成品板件的不可预知性和扩展性。
3.现有多数解决方案都止步于整板取出，但是分拣靠人，或是依旧以龙门式多轴取出，占地大、投资高，布局受限，柔性低，速度慢，机构庞大，不适应小型板件的灵活拾取和分类码垛，同时后期扩展性受限，不利于分阶段升级规划；所以我们提出了一种用于板料自动分拣的自适应抓手，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于板料自动分拣的自适应抓手，以解决上述背景技术中提出的现有自动化上料系统多数解决方案都止步于整板取出，但是分拣靠人，或是依旧以龙门式多轴取出，占地大、投资高，布局受限，柔性低，速度慢，机构庞大，不适应小型板件的灵活拾取和分类码垛的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于板料自动分拣的自适应抓手，包括安装法兰、传动支架、固定支架、移动支架和拾取点机构，所述安装法兰内壁的上方和下方均设置有导向杆，所述导向杆的一端安装有固定座，所述导向杆的另一端安装有滑移座，所述移动支架通过滑移座与安装法兰连接，所述固定支架通过固定座与安装法兰连接，所述移动支架和固定支架的内部均安装有双向梯形丝杆导向机构，所述移动支架和固定支架的双向梯形丝杆导向机构上均安装有两组拾取点机构，所述传动支架安装在移动支架的后端，且传动支架与安装法兰固定连接，所述传动支架的内部安装有梯形丝杆导向机构。
6.优选的，所述移动支架的一端安装有移动支架伺服电机，所述固定支架的一端安装有固定支架伺服电机，所述移动支架伺服电机和固定支架伺服电机的输出端分别与移动支架和固定支架上的双向梯形丝杆导向机构传动连接。
7.优选的，所述拾取点机构包括压板支架、压板、带导向气缸和吸附机构，所述压板安装在压板支架上，且与带导向气缸固定连接，所述吸附机构安装在带导向气缸的输出端上。
8.优选的，所述吸附机构为吸盘或电磁铁。
9.优选的，所述安装法兰内壁的中间位置处安装有d相机镜头模块总成。
10.优选的，所述传动支架的一端安装有传动支架伺服电机，且传动支架伺服电机的输出端与梯形丝杆导向机构传动连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型针对机器人分拣系统的功能和使用特性对传统抓手结构作了改进，提高了可拾取零件外形种类的适应性，利用传动支架带动移动支架上的两组拾取点机构实现横向移动，同时移动支架和固定支架上各自的两组拾取点机构又可通过双向梯形丝杆导向机构实现对向等距移动，大幅提升了拾取点机构的活动范围，解决了传统抓手单一及灵活性不足的缺陷，更适用于小零件、薄板件和带有微连结构切割后下料的方式，减少自动化布局时的抓手数量，便于快速实施和布置。
13.2、通过在安装法兰内壁的中间位置处安装2d相机镜头模块总成，2d相机镜头模块总成引入了2d视觉系统，可以根据实际拾取板料的形状大小进行分辨率和焦距范围的选择，同时，其安装位置位于安装法兰的正中心，与机器人末端法兰连接处同轴，且其坐标轴与机器人第六轴坐标系保持一致，以简化照片数据采集和理论工件图形匹配的算法以及位姿拟合的转换精度，拍摄时可以实时修正拾取时的位姿，使得拾取过程更加平稳可靠，在某些处理微连接吸取时的场合，也可起到重要作用。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型的底部结构示意图；
16.图3为本实用新型的侧部结构示意图；
17.图4为本实用新型的a处局部示意图；
18.图5为本实用新型的微连接工件抓取示意图；
19.图中：1、安装法兰；2、导向杆；3、固定座；4、滑移座；5、传动支架；6、梯形丝杆导向机构；7、传动支架伺服电机；8、固定支架；9、固定支架伺服电机；10、移动支架；11、移动支架伺服电机；12、双向梯形丝杆导向机构；13、拾取点机构；131、压板支架；132、压板；133、带导向气缸；134、吸附机构；14、2d相机镜头模块总成；15、微连接工件；16、周边过渡余料；17、微连接点。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.请参阅图1
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5，本实用新型提供的一种实施例：一种用于板料自动分拣的自适应抓手，包括安装法兰1、传动支架5、固定支架8、移动支架10和拾取点机构13，安装法兰1内壁的上方和下方均设置有导向杆2，导向杆2的一端安装有固定座3，导向杆2的另一端安装有滑移座4，移动支架10通过滑移座4与安装法兰1连接，固定支架8通过固定座3与安装法兰1连接，移动支架10和固定支架8的内部均安装有双向梯形丝杆导向机构12，移动支架10和固定支架8的双向梯形丝杆导向机构12上均安装有两组拾取点机构13，传动支架5安装在移动支架10的后端，且传动支架5与安装法兰1固定连接，传动支架5的内部安装有梯形丝杆导向机
构6。
22.进一步，移动支架10的一端安装有移动支架伺服电机11，固定支架8的一端安装有固定支架伺服电机9，移动支架伺服电机11和固定支架伺服电机9的输出端分别与移动支架10和固定支架8上的双向梯形丝杆导向机构12传动连接，采用双向梯形丝杆导向机构12，在伺服电机的驱动作用下，可移动支架10和固定支架8上的两组拾取点机构13在丝杆的中点向两侧同时进行等距移动，方便调控拾取点机构13的位点。
23.进一步，拾取点机构13包括压板支架131、压板132、带导向气缸133和吸附机构134，压板132安装在压板支架131上，且与带导向气缸133固定连接，吸附机构134安装在带导向气缸133的输出端上，压板132与吸附机构134在带导向气缸133伸出的状态下在同一个平面，可实现对工件的吸取上料。
24.进一步，吸附机构134为吸盘或电磁铁，吸盘或电磁铁作为拾取的动作部分安装在带导向气缸133上，在实际使用中，其可以根据要拾取的板料材质进行选取或是中间增加相应的快换结构进行人工或自动更换。
25.进一步，安装法兰1内壁的中间位置处安装有2d相机镜头模块总成14，2d相机镜头模块总成14可以根据实际拾取板料的形状大小进行分辨率和焦距范围的选择，同时，其安装位置位于安装法兰1的正中心，与机器人末端法兰连接处同轴，且其坐标轴与机器人第六轴坐标系保持一致，以简化照片数据采集和理论工件图形匹配的算法以及位姿拟合的转换精度，拍摄时可以实时修正拾取时的位姿，使得拾取过程更加平稳可靠，在某些处理微连接吸取时的场合，也可起到重要作用。
26.进一步，传动支架5的一端安装有传动支架伺服电机7，且传动支架伺服电机7的输出端与梯形丝杆导向机构6传动连接，移动支架10在传动支架伺服电机7的作用下，通过传动支架5内的梯形丝杆导向机构6带动下进行线性运动。
27.工作原理：现依据图5，对微连零件的抓取过程进行说明，同时，在不是微连的薄板件拾取的情况下，也可以采取此过程避免对周边零件造成位置偏移或影响，其具体过程为，首先通过安装法兰1将抓手与机器人法兰连接，之后由系统根据切割程序分析计算得到拾取程序，自动计算拾取位置，依靠传动支架5和移动支架10的协同作用，将拾取点机构13移动到微联处两侧，使得压板尽量靠近微连接点17，整个抓手在机器人作用下降后使得压板132和吸附机构134与微连接工件15上表面贴合，此时带导向气缸133为伸出状态，在系统判断吸到板件后（吸盘真空成立或工件感应传感器感应到工件信号），带导向气缸133同时或逐个缩回，带动微连接工件15脱离基层板材，于此同时，零件周围的周边过渡余料16由于压板132的作用下并不会发生牵扯并保持在原位，抓手等待部分时间确认零件脱离后机器人整体提升抓手完成拾取动作，上述操作全程引入2d相机镜头模块总成14，方便修正拾取时的位姿，使得拾取过程更加平稳可靠。
28.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。