一种工件盖板的自动化抓取搬运机构

1.本实用新型属于自动化抓取设备技术领域，涉及一种工件盖板的自动化抓取搬运机构。


背景技术：

2.众所周知，目前的生产制造行业越来越倾向于机器代人，创造无人化、自动化的生产环境，但在大部分的生产车间，仍然需要工人重复搬运零件盖板，尤其对于大型工件的搬运，现有的搬运方案主要分为两种：一是天车吊运，由于吊运过程中缆绳晃动导致零件放置精度低；二是人工搬运，但需要多人配合完成，且搬运效率低，两种方案都无法保证安全性，容易造成搬运过程中的安全事故。


技术实现要素：

3.本实用新型设计的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种工件盖板的自动化抓取搬运机构，该装置要解决的技术问题是：如何实现工件盖板的自动化抓取搬运，提高生产效率。
4.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
5.一种工件盖板的自动化抓取搬运机构，包括机械臂、抓取机构、工业相机、工作台和工件盖板，抓取搬运机构通过法兰基座安装在机械臂的末端，与机械臂的端部可拆卸，工业相机通过螺栓固定在抓取机构上，工件盖板放置在工作台上；抓取搬运机构包括基座、竖直气缸、活塞、活塞连接板、上连接板、中连接板、下连接板、小连杆、活动抓手、相机支架和肋板，竖直气缸通过基座与法兰基座连接，上连接板通过螺栓与竖直气缸固定连接，活塞连接板连接在活塞上，下连接板通过中连接板与活塞连接板固定连接，活动抓手通过u形连接件、小连杆与上连接板、下连接板用螺栓连接。
6.本实用新型的工作原理是：首先当ccd摄像机采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂能够进行精准的定位和作业，首先使抓取搬运机构移动到工件盖板正上方，工业相机继续定位，机械臂靠近工件盖板，直到下连接板下方的肋板触碰到工件盖板上表面，活动抓手末端也到达工件盖板两侧，竖直气缸出气，使活塞带动中连接板向上运动，下连接板也开始向上运动，活动抓手收紧，使工件盖板卡进活动抓手沟槽，完成抓取，再根据输入机器人控制器的工件盖板的待放置坐标，控制机械臂运动，整体实现工件盖板的抓取搬运。
7.所述机械臂为六关节机械臂，采用伺服电机来控制,其控制器包括主电源、计算机供电单元、计算机控制模块、输入和输出板、用户连接端口、示教器接线端接口、各轴计算机板、各轴伺服电机的驱动单元等组成；六关节机械臂为多自由度的工业化机械臂，其定位准确、操控便捷，被广泛用应用于智能化生产场合。
上连接板、205-活塞、206-活塞连接板、207-中连接板、208
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下连接板、209-小连杆、210-活动抓手、211-u形连接件、212-肋板、3-工业相机、301-相机支架、4-工件盖板、5-工件支架、6-工件台。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
29.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
30.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”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专利和简化描述，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专利的限制。
31.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
32.请参阅图1-7，本实施例提供了一种工件盖板的自动化抓取搬运机构，包括机械臂1、抓取搬运机构2、工业相机3、工件盖板4、工件支架5、工作台 6，其特征在于，所述抓取搬运机构2通过法兰基座201安装在机械臂1的末端，与机械臂1的端部可拆卸，工业相机3通过螺栓固定在抓取搬运机构2的相机支架301上，工件盖板4放置在工作台6上面的工件支架5上；抓取搬运机构包括基座202、竖直气缸203、上连接板204、活塞205、活塞连接板206、中连接板 207、下连接板208、小连杆209、活动抓手210、u形连接件211、肋板212和相机支架301，竖直气缸203通过基座202与法兰基座201连接，上连接板204 通过螺栓与竖直气缸203固定连接，活塞连接板206连接在活塞205上，下连接板208通过中连接板207与活塞连接板206固定连接，活动抓手210通过u形连接件211、小连杆209与上连接板204、下连接板208用螺栓连接。首先当ccd 摄像机采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂 1能够进行精准的定位和作业。首先使抓取搬运机构2移动到工件盖板4正上方，工业相机3继续定位，机械臂1靠近工件盖板，直到下连接板208下方的肋板212触碰到工件盖板4上表面，活动抓手210末端也到达工件盖板4两侧，竖直气缸203出气，使活塞205带动中连接板207向上运动，下连接板208也开始向上运动，活动抓手210收紧，使工件盖板4卡进活动抓手210沟槽，完成抓取，再根据输入机器人控制器的工件盖板4的待放置坐标，控制机械臂1运动，整体实现工件盖板4的抓取搬运。
33.机械臂1为六关节机械臂，采用伺服电机来控制,其控制器包括主电源、计算机供电单元、计算机控制模块、输入和输出板、用户连接端口、示教器接线端接口、各轴计算机板、各轴伺服电机的驱动单元组成，六关节机械臂为多自由度的工业化机械臂，其定位准确、操控便捷，被广泛用应用于智能化生产场合。
34.工业相机3通过螺栓固定在相机支架301上，相机支架301通过螺栓固定在上连接板204上，工业相机3能够拍摄到抓取搬运机构2的工作部位和待抓取的工件盖板4，工业相机3采用ccd摄像机，采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂1能够对工件支架5上的工件盖板4 进行精准的定位，并进行抓取搬运作业。
35.上连接板204中心设有六边形开口，活塞205通过六边形开口与活塞连接板206连接。上连接板204左右两侧设有u形沟槽，通过螺栓与u形连接件 211固定连接。
36.竖直气缸203侧面带有两个气口，分别为进气口和出气口，竖直气缸 203的活塞205与活塞连接板206相连，竖直气缸203的两个伸缩杆与活塞连接板206的两个角连接。
37.活塞连接板206呈s形状，中心与活塞205相连，两边通过伸缩杆与竖直气缸203相连，实现定位。
38.下连接板208左右两侧设有u形沟槽，通过螺栓与u形连接件211固定连接，下连接板208下面通过螺栓与肋板212固定连接，用于固定工件盖板 4。
39.所述的活动抓手210共有四个，分布于抓取搬运机构2的左右两侧，活动抓手210头部通过螺栓与小连杆209相连，活动抓手210腰部通过u形连接件211与上连接板204相连，活动抓手210末端设有沟槽，用来抓取工件盖板 4。
40.工件盖板4放置在工作台6上的工件支架5上，等待抓取。
41.本实用新型的工作原理：
42.在对放置在工作台6上的工件盖板4进行抓取搬运时，首先当ccd摄像机采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂1能够进行精准的定位和作业使抓取搬运机构2移动到工件盖板4正上方，工业相机3继续定位，机械臂1靠近工件盖板4，直到下连接板208下方的肋板212触碰到工件盖板4上表面，活动抓手210末端也到达工件盖板4两侧，竖直气缸203出气，使活塞 205带动中连接板207向上运动，下连接板208也开始向上运动，活动抓手210收紧，使工件盖板4卡进活动抓手210沟槽，完成抓取，再根据输入机器人控制器的工件盖板4的待放置坐标，控制机械臂1运动，整体实现工件盖板4的抓取搬运。
43.综上，本实用新型通过工业相机的视觉反馈控制机械臂1带动抓取搬运机构自动完成工件盖板4的抓取搬运工作，抓取搬运机构2采用竖直气缸203 控制精确的距离，能够使肋板212顶紧到位，同时又保证不把工件盖板4顶陷，采用竖直气缸203控制活动抓手210抓取工件盖板4，夹持稳定；本实用新型既能实现对工件盖板4的精确定位，又可以高效的完成工件盖板4的抓取搬运任务，抓取质量高，作业过程中不需要人工参与，避免人工进行抓取搬运作业效率低下且不安全的问题，从而快速高效地完成抓取搬运工作，提高了生产效率、降低了生产成本。
44.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。