本發(fā)明涉及機(jī)器人,具體涉及一種機(jī)器人多功能工具包切換裝置、方法及作業(yè)機(jī)器人。
背景技術(shù):
1、在利用機(jī)器人進(jìn)行工件加工時(shí),往往涉及多道工序,不同工序需使用不同的工具批頭完成,因此加工過程中需根據(jù)需要進(jìn)行工具批頭切換。cn109849042a公開了一種機(jī)器人末端工具快換裝置,工具連接頭通過氣動(dòng)裝置固定在機(jī)架上,機(jī)器人末端連接頭與外部機(jī)器人第六軸固定連接,從而進(jìn)行工具調(diào)用。存在的技術(shù)問題在于:集成度低、場(chǎng)地資源占用大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:本發(fā)明的第一目的是提供一種集成度高的機(jī)器人多功能工具包切換裝置;本發(fā)明的第二目的是提供一種機(jī)器人多功能工具包切換方法;本發(fā)明的第三目的是提供一種作業(yè)機(jī)器人。
2、技術(shù)方案:本發(fā)明所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,包括旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)、工序調(diào)用機(jī)構(gòu)和安裝架,安裝架包括相對(duì)設(shè)置的主軸固定架和直線軌道架,主軸固定架和直線軌道架之間形成工序待用區(qū)和工序調(diào)用區(qū);主軸固定架內(nèi)側(cè)固定有主軸,并且以主軸為中心同軸還設(shè)置有若干直徑不等的環(huán)形放置架,各環(huán)形放置架初始位于工序待用區(qū),同一環(huán)形放置架上沿周向均勻設(shè)置有若干同工序但不同型號(hào)的批頭,不同工序的批頭設(shè)置在不同的環(huán)形放置架上;
3、工序調(diào)用機(jī)構(gòu)設(shè)置在直線軌道架與各環(huán)形放置架之間,用于與相應(yīng)工序的環(huán)形放置架接合或者脫離;旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)置在直線軌道架后側(cè),用于驅(qū)動(dòng)工序調(diào)用機(jī)構(gòu)及相應(yīng)工序的環(huán)形放置架沿主軸軸向直線移動(dòng),在工序待用區(qū)和工序調(diào)用區(qū)之間切換;
4、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)包括工作頭和工作頭基座,工作頭上設(shè)置有批頭鎖緊驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),用于取放批頭以及驅(qū)動(dòng)批頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行作業(yè);工作頭基座在直線軌道架上能夠在工作位置與批頭切換位置之間移動(dòng),工作頭基座內(nèi)部設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)工作頭轉(zhuǎn)動(dòng)使其朝向工件或者工序調(diào)用區(qū);旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)還用于驅(qū)動(dòng)工序調(diào)用機(jī)構(gòu)及相應(yīng)工序的環(huán)形放置架繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng),切換環(huán)形放置架上不同型號(hào)批頭的位置,以便配合批頭鎖緊驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在工序調(diào)用區(qū)完成批頭的取放;
5、直線軌道架前端設(shè)置有視覺識(shí)別設(shè)備,視覺識(shí)別設(shè)備包括雙目相機(jī)和粗糙度測(cè)量?jī)x,雙目相機(jī)用于采集工件表面圖像,粗糙度測(cè)量?jī)x用于檢測(cè)工件表面粗糙度。
6、進(jìn)一步地,工序調(diào)用機(jī)構(gòu)包括工作主盤和工作副盤,主軸沿軸心穿過工作主盤及其后側(cè)軸體,工作副盤轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在工作主盤后側(cè)軸體上,工作主盤后側(cè)設(shè)置有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)工作副盤旋轉(zhuǎn);工作主盤和工作副盤上設(shè)置數(shù)量相等、前后對(duì)應(yīng)的若干導(dǎo)槽,其中工作主盤上的導(dǎo)槽為徑向直槽,工作副盤上的導(dǎo)槽為弧形槽,前后對(duì)應(yīng)的兩導(dǎo)槽之間通過滑片相連;當(dāng)?shù)谌?qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作副盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠改變兩盤之間的角度差,使得各滑片同步沿工作主盤上的導(dǎo)槽移動(dòng);當(dāng)各滑片嵌入相應(yīng)工序的環(huán)形放置架的卡槽中時(shí),實(shí)現(xiàn)與環(huán)形放置架的接合。
7、進(jìn)一步地,旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)包括氣缸,氣缸的活塞內(nèi)部設(shè)置有空心杯電機(jī),空心杯電機(jī)的輸出端與工作主盤后側(cè)軸體固定連接,工作主盤后側(cè)軸體與氣缸的活塞之間設(shè)置有滾動(dòng)軸承;空心杯電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作主盤繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng),氣缸驅(qū)動(dòng)工作主盤沿主軸軸向直線移動(dòng)。
8、進(jìn)一步地,滑片上端及環(huán)形放置架的卡槽處均設(shè)置有磁鐵,用于調(diào)用環(huán)形放置架時(shí)提供吸附力。
9、進(jìn)一步地,直線軌道架上設(shè)置有齒槽,工作頭基座內(nèi)部設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端設(shè)置有基座齒輪,基座齒輪與齒槽相嚙合;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作頭基座沿直線軌道架移動(dòng)。
10、進(jìn)一步地,批頭鎖緊驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括中心盤、鎖緊電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī),中心盤上設(shè)置若干弧形槽,弧形槽上通過螺栓螺母連接有卡盤;鎖緊電機(jī)驅(qū)動(dòng)中心盤轉(zhuǎn)動(dòng),使得各卡盤同步徑向收放,實(shí)現(xiàn)批頭的取放;鎖緊電機(jī)底部與旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出端固定連接。
11、進(jìn)一步地,主軸固定架上對(duì)應(yīng)于環(huán)形放置架設(shè)置有成圈的固定柱,用于插入相應(yīng)的環(huán)形放置架中,固定柱柱頭以及環(huán)形放置架柱頭插接部位均設(shè)置有磁鐵,使待用環(huán)形放置架吸附固定在主軸固定架上。
12、進(jìn)一步地,環(huán)形放置架上沿周向均勻設(shè)置若干存放套筒,存放套筒的內(nèi)部插接有批頭,存放套筒中與批頭接觸的面上固定有磁鐵,用于吸附固定批頭。
13、本發(fā)明所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置的切換方法,包括:
14、通過雙目相機(jī)采集工件圖像,通過圖像識(shí)別獲取工件特征,將工件特征與數(shù)據(jù)庫(kù)模板進(jìn)行對(duì)比匹配以確定下一步工序及需要調(diào)用的批頭;
15、根據(jù)下一步工序所需批頭的類別及型號(hào),調(diào)取相應(yīng)的環(huán)形放置架以及環(huán)形放置架上相應(yīng)的批頭;
16、如批頭鎖緊驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上具有已調(diào)用批頭,則將該批頭放回相應(yīng)環(huán)形放置架;若前后批頭位于同一環(huán)形放置架,則該環(huán)形放置架旋轉(zhuǎn)進(jìn)行批頭調(diào)用;如前后批頭不在同一環(huán)形放置架,則將環(huán)形放置架復(fù)位,然后調(diào)取相應(yīng)環(huán)形放置架以及環(huán)形放置架上相應(yīng)的批頭。
17、本發(fā)明所述的作業(yè)機(jī)器人,所述作業(yè)機(jī)器人末端安裝有所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置。
18、有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):(1)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)需要調(diào)用對(duì)應(yīng)不同工序的環(huán)形放置架,以及調(diào)用環(huán)形放置架上同工序不同型號(hào)的批頭,具有集成度高、占地小的優(yōu)點(diǎn);(2)基于視覺檢測(cè)及模板匹配等確定下一步工序,調(diào)用下一步工序相應(yīng)的批頭,提高了加工效率。
1.一種機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,包括旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(1)、旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)(4)、工序調(diào)用機(jī)構(gòu)(5)和安裝架(6),安裝架(6)包括相對(duì)設(shè)置的主軸固定架(601)和直線軌道架(602),主軸固定架(601)和直線軌道架(602)之間形成工序待用區(qū)和工序調(diào)用區(qū);主軸固定架(601)內(nèi)側(cè)固定有主軸(603),并且以主軸(603)為中心同軸還設(shè)置有若干直徑不等的環(huán)形放置架,各環(huán)形放置架初始位于工序待用區(qū),同一環(huán)形放置架上沿周向均勻設(shè)置有若干同工序但不同型號(hào)的批頭,不同工序的批頭設(shè)置在不同的環(huán)形放置架上;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,工序調(diào)用機(jī)構(gòu)(5)包括工作主盤(501)和工作副盤(503),主軸(603)沿軸心穿過工作主盤(501)及其后側(cè)軸體,工作副盤(503)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在工作主盤(501)后側(cè)軸體上,工作主盤(501)后側(cè)設(shè)置有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī),用于驅(qū)動(dòng)工作副盤(503)旋轉(zhuǎn);工作主盤(501)和工作副盤(503)上設(shè)置數(shù)量相等、前后對(duì)應(yīng)的若干導(dǎo)槽,其中工作主盤(501)上的導(dǎo)槽為徑向直槽,工作副盤(503)上的導(dǎo)槽為弧形槽,前后對(duì)應(yīng)的兩導(dǎo)槽之間通過滑片(502)相連;當(dāng)?shù)谌?qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作副盤(503)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠改變兩盤之間的角度差,使得各滑片(502)同步沿工作主盤(501)上的導(dǎo)槽移動(dòng);當(dāng)各滑片(502)嵌入相應(yīng)工序的環(huán)形放置架的卡槽中時(shí),實(shí)現(xiàn)與環(huán)形放置架的接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)(4)包括氣缸(403),氣缸(403)的活塞內(nèi)部設(shè)置有空心杯電機(jī)(402),空心杯電機(jī)(402)的輸出端與工作主盤(501)后側(cè)軸體固定連接,工作主盤(501)后側(cè)軸體與氣缸(403)的活塞之間設(shè)置有滾動(dòng)軸承(401);空心杯電機(jī)(402)驅(qū)動(dòng)工作主盤(501)繞主軸(603)轉(zhuǎn)動(dòng),氣缸(403)驅(qū)動(dòng)工作主盤(501)沿主軸(603)軸向直線移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,滑片(502)上端及環(huán)形放置架的卡槽處均設(shè)置有磁鐵,用于調(diào)用環(huán)形放置架時(shí)提供吸附力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,直線軌道架(602)上設(shè)置有齒槽,工作頭基座(102)內(nèi)部設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī),第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端設(shè)置有基座齒輪(103),基座齒輪(103)與齒槽相嚙合;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作頭基座(102)沿直線軌道架(602)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,批頭鎖緊驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)包括中心盤(201)、鎖緊電機(jī)(203)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(204),中心盤(201)上設(shè)置若干弧形槽,弧形槽上通過螺栓螺母(202)連接有卡盤(205);鎖緊電機(jī)(203)驅(qū)動(dòng)中心盤(201)轉(zhuǎn)動(dòng),使得各卡盤(205)同步徑向收放,實(shí)現(xiàn)批頭的取放;鎖緊電機(jī)(203)底部與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(204)輸出端固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,主軸固定架(601)上對(duì)應(yīng)于環(huán)形放置架設(shè)置有成圈的固定柱,用于插入相應(yīng)的環(huán)形放置架中,固定柱柱頭以及環(huán)形放置架柱頭插接部位均設(shè)置有磁鐵,使待用環(huán)形放置架吸附固定在主軸固定架(601)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置,其特征在于,環(huán)形放置架上沿周向均勻設(shè)置若干存放套筒,存放套筒的內(nèi)部插接有批頭,存放套筒中與批頭接觸的面上固定有磁鐵,用于吸附固定批頭。
9.一種權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置的切換方法,其特征在于,包括:
10.一種作業(yè)機(jī)器人,其特征在于,所述作業(yè)機(jī)器人末端安裝有權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人多功能工具包切換裝置。