一種自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)及自動(dòng)抓取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)及自動(dòng)抓取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在很多領(lǐng)域的機(jī)械化生產(chǎn)中，機(jī)械手已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)械手替代人工的重復(fù)性操作，極大地提高了生產(chǎn)效率并降低了人工生產(chǎn)成本。
[0003]然而，在一些對(duì)精度要求較高的產(chǎn)品的生產(chǎn)中，機(jī)械手還是存在著操作不夠精準(zhǔn)的問(wèn)題。例如，在電路板上進(jìn)行貼片組裝時(shí)，要求將貼片非常精確地放置于電路板的預(yù)設(shè)位置。而采用機(jī)械手自動(dòng)抓取并放置貼片時(shí)，由于存在對(duì)機(jī)械手的控制線路誤差、機(jī)械手自身的機(jī)械抖動(dòng)等較難避免的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械手將貼片放置于電路板上時(shí)的放置角度出現(xiàn)誤差，而機(jī)械手并非操作人員，根本無(wú)法觀察到該誤差而及時(shí)調(diào)整。因此，在對(duì)精度要求較高的產(chǎn)品的生產(chǎn)中，采用機(jī)械手雖然提高了生產(chǎn)效率，但是產(chǎn)品的不良率卻明顯升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)及自動(dòng)抓取方法，能夠于自動(dòng)化生產(chǎn)中及時(shí)調(diào)整物件的放置角度，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)良率。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)，用于將物件放置于預(yù)設(shè)位置，自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)包含抓取模塊、角度補(bǔ)正模塊以及控制模塊；所述抓取模塊連接于所述控制模塊；所述角度補(bǔ)正模塊包含檢測(cè)器與補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元，所述檢測(cè)器設(shè)置于所述預(yù)設(shè)位置的一側(cè)且連接于所述控制模塊，所述補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元連接于所述抓取模塊與所述控制模塊，其中，所述抓取模塊將抓取的所述物件移動(dòng)至所述檢測(cè)器的一側(cè)，所述檢測(cè)器獲取所述物件的當(dāng)前角度信息，所述控制模塊根據(jù)所述當(dāng)前角度信息與該控制模塊內(nèi)部?jī)?chǔ)存的預(yù)設(shè)角度信息產(chǎn)生角度補(bǔ)正信息，所述補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)所述角度補(bǔ)正信息驅(qū)動(dòng)所述抓取模塊。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種自動(dòng)抓取方法，應(yīng)用于包含抓取模塊、角度補(bǔ)正模塊以及控制模塊的自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)，所述角度補(bǔ)正模塊包含檢測(cè)器與補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元，所述自動(dòng)抓取控制方法包含以下步驟:所述抓取模塊將抓取的物件移動(dòng)至所述檢測(cè)器的一側(cè)；所述檢測(cè)器獲取所述物件的當(dāng)前角度信息；所述控制模塊根據(jù)所述當(dāng)前角度信息與該控制模塊內(nèi)部?jī)?chǔ)存的預(yù)設(shè)角度信息產(chǎn)生角度補(bǔ)正信息；所述補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)所述角度補(bǔ)正信息驅(qū)動(dòng)所述抓取模塊。
[0007]本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)包含角度補(bǔ)正模塊，角度補(bǔ)正模塊包含檢測(cè)器與補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元，檢測(cè)器獲取物件的當(dāng)前角度信息，控制模塊根據(jù)當(dāng)前角度信息與該控制模塊內(nèi)部?jī)?chǔ)存的預(yù)設(shè)角度信息產(chǎn)生角度補(bǔ)正信息，補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)角度補(bǔ)正信息驅(qū)動(dòng)抓取模塊以將物件調(diào)整至預(yù)設(shè)角度。從而，于自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，能夠及時(shí)調(diào)整物件的放置角度，以將物件準(zhǔn)確的放置于安裝位置，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)良率。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電路框圖；
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0012]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于電子產(chǎn)品的自動(dòng)組裝。于本實(shí)施方式中，該自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)用于將物件放置于電路板上的預(yù)設(shè)位置，其中，該物件例如為待安裝于電路板上的金屬貼片，該預(yù)設(shè)位置為電路板上對(duì)應(yīng)于該金屬貼片的安裝位置，然而，本實(shí)施方式對(duì)自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍不作任何限制。如圖1和圖2所示，自動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)I包含抓取模塊10、角度補(bǔ)正模塊11以及控制模塊12，抓取模塊10與角度補(bǔ)正模塊11分別連接于控制模塊12。
[0013]于本實(shí)施方式中，抓取模塊10包含機(jī)械臂本體101與抓取器102，抓取器102可旋轉(zhuǎn)地連接于機(jī)械臂本體101。具體而言，機(jī)械臂本體101的一端具有安裝部101-1，該安裝部例如為軸承。抓取器102例如為一個(gè)吸盤，用于吸附待安裝于電路板的金屬貼片。吸盤的一側(cè)連接有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，吸盤通過(guò)該旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于該安裝部101-1 ;其中，該吸盤與該旋轉(zhuǎn)軸可以一體成型。本實(shí)施方式對(duì)抓取器的具體類型不作任何限制，例如抓取器102還可以為爪夾。
[0014]于本實(shí)施方式中，角度補(bǔ)正模塊11包含檢測(cè)器111與補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元112。檢測(cè)器111設(shè)置于預(yù)設(shè)位置的一側(cè)。具體而言，電路板放置于一個(gè)貼片工位上，檢測(cè)器111設(shè)置于貼片工位的一側(cè)，即檢測(cè)器111設(shè)置于預(yù)設(shè)位置的一側(cè)；檢測(cè)器111與貼片工位之間的距離可根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)定。檢測(cè)器111例如為CCD攝像頭，用于拍攝抓取器102抓取的金屬貼片的當(dāng)前圖像，該當(dāng)前圖像表征了該金屬貼片的當(dāng)前角度信息(如后詳述)，即檢測(cè)器111用于獲取金屬貼片的當(dāng)前角度信息。然而，本實(shí)施方式對(duì)檢測(cè)器的具體類型不作任何限定。
[0015]補(bǔ)正驅(qū)動(dòng)單元112包含驅(qū)動(dòng)器112-1與皮帶112_2，驅(qū)動(dòng)器112-1設(shè)置于機(jī)械臂本體101的一端且靠近該安裝部101-1，驅(qū)動(dòng)器112-1通過(guò)皮帶112-2連接于抓取器102的旋轉(zhuǎn)軸。驅(qū)動(dòng)器112-1例如為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，用于通過(guò)皮帶112-2帶動(dòng)抓取器102旋轉(zhuǎn)，以將抓取器102抓取的金屬貼片調(diào)整至預(yù)設(shè)角度。然而，本實(shí)施方式對(duì)驅(qū)動(dòng)器的具體類型不作任何限制。
[0016]于本實(shí)施方式中，控制模塊12包含處理器121與存儲(chǔ)器122。存儲(chǔ)器122內(nèi)部?jī)?chǔ)存有該金屬貼片的預(yù)設(shè)角度信息，本實(shí)施方式中的預(yù)設(shè)角度信息為金屬貼片的預(yù)設(shè)圖像；該預(yù)設(shè)圖像表示金屬貼片能夠被準(zhǔn)確地放置于預(yù)設(shè)位置時(shí)所對(duì)應(yīng)地實(shí)物圖像。該預(yù)設(shè)圖像位于處理器121內(nèi)部設(shè)定的一個(gè)平面坐標(biāo)系內(nèi)，即，該預(yù)設(shè)圖像的多個(gè)像素點(diǎn)可分別由該平面坐標(biāo)系上的多個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)表示。設(shè)計(jì)人員可以預(yù)先選定該預(yù)設(shè)圖像上的若干個(gè)像素點(diǎn)作為參考點(diǎn)。例如，可以于該預(yù)設(shè)圖像的外圍輪廓上選擇兩個(gè)參考點(diǎn)，并將該兩個(gè)參考點(diǎn)所在直線與該平面坐標(biāo)系的橫軸(或縱軸)的夾角作為預(yù)設(shè)角度。然而，本實(shí)施方式對(duì)參考點(diǎn)的選擇不作任何限制。然而，本實(shí)施方式對(duì)預(yù)設(shè)角度信息的具體形式不作任何限制，例如，當(dāng)檢測(cè)器為超(次)聲波檢測(cè)器時(shí)，則預(yù)設(shè)角度信息為聲波信號(hào)。
[0017]處理器121連接于存儲(chǔ)器122、機(jī)械臂本體101、抓取器102、檢測(cè)器111以及驅(qū)動(dòng)器112-1。處理器121控制抓取模塊10與角度補(bǔ)正模塊11協(xié)同作動(dòng)，以將金屬貼片準(zhǔn)確的放置于電路板的預(yù)設(shè)位置。
[0018]具體而言，當(dāng)開始工作時(shí)，抓取器102 (本實(shí)施方式中為吸附方式)抓取金屬貼片后，機(jī)械臂本體101帶動(dòng)抓取器102 —同移動(dòng)，使得金屬貼片位于檢測(cè)器111上方的以預(yù)設(shè)位置，并且，抓取模塊控制金屬貼片于該預(yù)設(shè)位置停留一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，該預(yù)設(shè)位置例如為該檢測(cè)器的最佳檢測(cè)位置。然而，本實(shí)施方式對(duì)于預(yù)設(shè)位置、預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)不作具體限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)檢測(cè)器的具體類型以及實(shí)際需要設(shè)置。