一種智能抓取隨線裝配機器人工作站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，它涉及機器人夾取和需隨線裝配工件領域，輸送線上設置有導向整平裝置與視覺拍照裝置，輸送線的一側(cè)設置有搬運機器人，搬運機器人通過電纜與控制柜連接，搬運機器人的六軸處設置有手部工具，手部工具的上端設置有連接法蘭，搬運機器人與手部工具之間通過連接法蘭連接，且由六個螺絲與定位銷定位夾緊，輸送線的一側(cè)支架上設置有同步測速裝置。它能克服現(xiàn)有技術的弊端，結(jié)構設計緊湊合理，操作簡單，提高了裝配節(jié)拍，增強了機器人在環(huán)境不利情況下的可操作性，可以對多個型號和擺放不均的產(chǎn)品進行智能抓取，并通過測速裝置達到隨線裝配，廣泛應用于行業(yè)內(nèi)。
【專利說明】一種智能抓取隨線裝配機器人工作站

【技術領域】 [0001] ：
[0002] 本實用新型涉及一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，屬于機器人夾取和需隨線 裝配工件【技術領域】。

【背景技術】 [0003] ：
[0004] 中國的機器人專家從應用環(huán)境出發(fā)，將機器人分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種 機器人，所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人；而特種機 器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務 機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器 人中，有些分支發(fā)展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、 微操作機器人等。國際上的機器人學者，從應用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類：制造環(huán)境下 的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務與仿人型機器人，這和中國的分類是一致的。
[0005] 目前在機器人行業(yè)中，針對夾取定位精度不好(工件擺放沒有精確定位）和需隨線 裝配(提高節(jié)拍）的工件，有相當大的難度。
[0006] 實用新型內(nèi)容：
[0007] 針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種智能抓取隨線裝配機器 人工作站。
[0008] 本實用新型的一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，它包含輸送線、導向整平裝 置、視覺拍照裝置、搬運機器人、控制柜、手部工具、同步測速裝置、連接法蘭，輸送線上設置 有導向整平裝置與視覺拍照裝置，輸送線的一側(cè)設置有搬運機器人，搬運機器人通過電纜 與控制柜連接，搬運機器人的六軸處設置有手部工具，手部工具的上端設置有連接法蘭，搬 運機器人與手部工具之間通過連接法蘭連接，且由六個螺絲與定位銷定位夾緊，輸送線的 一側(cè)支架上設置有同步測速裝置。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的導向整平裝置是由鋁型材框架、氣缸單耳軸支座、第一氣缸支 座、地腳連接件、腳杯、感應器固定板、固定連接板、感應器、限位塊、滑塊、連接板、第二氣缸 支座、銷軸、I型接頭、光軸支座、第一鋁型材支架、第二鋁型材支架、氣缸、微動開關、彈簧、 限定傳感器固定板、光軸、緩沖塊、夾緊塊組成，鋁型材框架的底部四個角均設置有地腳連 接件和腳杯，氣缸的一端通過氣缸單耳軸支座與第一氣缸支座固定連接，氣缸的另一端通 過第二氣缸支座與I型接頭連接，且通過銷軸固定連接，其中第一氣缸支座安裝固定在第 二鋁型材支架上，第二鋁型材支架安裝在第一鋁型材支架的一側(cè)，第一鋁型材支架安裝在 鋁型材框架的內(nèi)部，第一鋁型材支架的一端安裝有微動開關和限定傳感器固定板，第一鋁 型材支架的上端通過連接板、滑塊和限位塊與鋁型材框架上端的橫桿滑動連接，鋁型材框 架的兩側(cè)的橫桿上均設置有數(shù)個感應器固定板，數(shù)個感應器固定板上均安裝有感應器，鋁 型材框架的兩端堅桿上均設置有固定連接板，鋁型材框架的上端堅向設置有光軸支座，光 軸支座上設置有光軸，光軸的一端通過彈簧與緩沖塊固定連接，緩沖塊的下端一側(cè)設置有 夾緊塊。
[0010] 作為優(yōu)先，所述的手部工具是由框架、步進電機、電機安裝板、聯(lián)軸器、第一軸承支 座、軸承、滑塊、絲杠滑塊、絲桿、第一連接塊、力傳感器、第二連接塊、活動夾爪、固定夾爪、 第一橡膠墊、第二橡膠墊、光源左安裝板、連接支座、光源、鏡頭、位移傳感器、導軌、滑塊、封 板、光源右安裝板、第二軸承支座、端蓋組成，框架內(nèi)設置有步進電機，步進電機的一側(cè)設置 有電機安裝板，步進電機通過聯(lián)軸器與軸承連接，軸承設置在第一軸承支座上，軸承通過絲 杠滑塊與滑塊的一端連接，滑塊的另一端通過絲杠與第二軸承支座連接，第二軸承支座的 一端設置有端蓋，滑塊的下方設置有第一連接塊與第二連接塊，第一連接塊與第二連接塊 之間設置有力傳感器，第二連接塊的下方設置有活動夾爪，活動夾爪的下方一側(cè)設置有第 一橡膠墊，活動夾爪的一側(cè)設置有固定夾爪，且固定夾爪固定安裝在框架的下方一側(cè)，固定 夾爪的下方一側(cè)對應活動夾爪的下方一側(cè)處設置有第二橡膠墊，框架的中間位置設置有光 源，框架的前端面設置有鏡頭，且鏡頭分別通過源左安裝板和光源右安裝板安裝固定在框 架上，框架的一側(cè)設置有位移傳感器，框架的下端設置有導軌，導軌上設置有滑塊，框架的 后端面設置有封板。
[0011] 本實用新型的有益效果：它能克服現(xiàn)有技術的弊端，結(jié)構設計緊湊合理，操作簡 單，提高了裝配節(jié)拍，增強了機器人在環(huán)境不利情況下的可操作性，可以對多個型號和擺放 不均的產(chǎn)品進行智能抓取，并通過測速裝置達到隨線裝配，廣泛應用于行業(yè)內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0012] ：
[0013] 為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0014] 圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖；
[0015] 圖2為本實用新型中導向整平裝置的結(jié)構示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型中導向整平裝置的俯視圖；
[0017] 圖4為本實用新型中導向整平裝置的側(cè)視圖；
[0018] 圖5為本實用新型中導向整平裝置的立體結(jié)構示意圖；
[0019] 圖6為本實用新型中手部工具的結(jié)構示意圖；
[0020] 圖7為本實用新型中手部工具的側(cè)視圖；
[0021] 圖8為圖3的A-A向剖視圖；
[0022] 圖9為本實用新型中手部工具的俯視圖；
[0023] 圖10為本實用新型中手部工具的立體結(jié)構示意圖。
[0024] 1-輸送線；2-導向整平裝置；2-1-鋁型材框架；2-2-氣缸單耳軸支座；2-3-第 一氣缸支座；2-4-地腳連接件；2-5-腳杯；2-6-感應器固定板；2-7-固定連接板；2-8-感 應器；2-9-限位塊；2-10-滑塊；2-11-連接板；2-12-第二氣缸支座；2-13-銷軸；2-14-I型接頭；2-15-光軸支座；2-16-第一鋁型材支架；2-17-第二鋁型材支架；2-18-氣 缸；2-19-微動開關；2-20-彈簧；2-21-限定傳感器固定板；2-22-光軸；2-23-緩沖塊； 2-24-夾緊塊；3-視覺拍照裝置；4-搬運機器人；5-控制柜；6-手部工具；6-1-框架； 6-2-步進電機；6-3-電機安裝板；6-4-聯(lián)軸器；6-5-第一軸承支座；6-6-軸承；6-7-滑 塊；6-8-絲杠滑塊；6-9-絲桿；6-10-第一連接塊；6-11-力傳感器；6-12-第二連接塊； 6-13-活動夾爪；6-14-固定夾爪；6-15-第一橡膠墊；6-16-第二橡膠墊；6-17-光源左安 裝板；6-18-連接支座；6-19-光源；6-20-鏡頭；6-21-位移傳感器；6-22-導軌；6-23-滑 塊；6-24-封板；6-25-光源右安裝板；6-26-第二軸承支座；6-27-端蓋；7-同步測速裝置； 8-連接法蘭。

【具體實施方式】 [0025] ：
[0026] 如圖1-圖10所示，本【具體實施方式】采用以下技術方案：它包含輸送線1、導向整 平裝置2、視覺拍照裝置3、搬運機器人4、控制柜5、手部工具6、同步測速裝置7、連接法蘭 8,輸送線1上設置有導向整平裝置2與視覺拍照裝置3,輸送線1的一側(cè)設置有搬運機器人 4,搬運機器人4通過電纜與控制柜5連接，搬運機器人4的六軸處設置有手部工具6,手部 工具6的上端設置有連接法蘭8,搬運機器人4與手部工具6之間通過連接法蘭8連接，且 由六個螺絲與定位銷定位夾緊，輸送線1的一側(cè)支架上設置有同步測速裝置7。
[0027] 其中，所述的導向整平裝置2是由鋁型材框架2-1、氣缸單耳軸支座2-2、第一氣 缸支座2-3、地腳連接件2-4、腳杯2-5、感應器固定板2-6、固定連接板2-7、感應器2-8、限 位塊2-9、滑塊2-10、連接板2-11、第二氣缸支座2-12、銷軸2-13、1型接頭2-14、光軸支座 2-15、第一鋁型材支架2-16、第二鋁型材支架2-17、氣缸2-18、微動開關2-19、彈簧2-20、限 定傳感器固定板2-21、光軸2-22、緩沖塊2-23、夾緊塊2-24組成，鋁型材框架2-1的底部 四個角均設置有地腳連接件2-4和腳杯2-5,氣缸2-18的一端通過氣缸單耳軸支座2-2與 第一氣缸支座2-3固定連接，氣缸2-18的另一端通過第二氣缸支座2-12與I型接頭2-14 連接，且通過銷軸2-13固定連接，其中第一氣缸支座2-3安裝固定在第二鋁型材支架2-17 上，第二鋁型材支架2-17安裝在第一鋁型材支架2-16的一側(cè)，第一鋁型材支架2-16安裝 在鋁型材框架2-1的內(nèi)部，第一鋁型材支架2-16的一端安裝有微動開關2-19和限定傳感 器固定板2-21，第一鋁型材支架2-16的上端通過連接板2-11、滑塊2-10和限位塊2-9與 鋁型材框架2-1上端的橫桿滑動連接，鋁型材框架2-1的兩側(cè)的橫桿上均設置有數(shù)個感應 器固定板2-6,數(shù)個感應器固定板2-6上均安裝有感應器2-8,鋁型材框架2-1的兩端堅桿 上均設置有固定連接板2-7,鋁型材框架2-1的上端堅向設置有光軸支座2-15,光軸支座 2-15上設置有光軸2-22,光軸2-22的一端通過彈簧2-20與緩沖塊2-23固定連接，緩沖塊 2-23的下端一側(cè)設置有夾緊塊2-24 ;所述的手部工具6是由框架6-1、步進電機6-2、電機 安裝板6-3、聯(lián)軸器6-4、第一軸承支座6-5、軸承6-6、滑塊6-7、絲杠滑塊6-8、絲桿6-9、第 一連接塊6-10、力傳感器6-11、第二連接塊6-12、活動夾爪6-13、固定夾爪6-14、第一橡膠 墊6-15、第二橡膠墊6-16、光源左安裝板6-17、連接支座6-18、光源6-19、鏡頭6-20、位移 傳感器6-21、導軌6-22、滑塊6-23、封板6-24、光源右安裝板6-25、第二軸承支座6-26、端 蓋6-27組成，框架6-1內(nèi)設置有步進電機6-2,步進電機6-2的一側(cè)設置有電機安裝板6-3， 步進電機6-2通過聯(lián)軸器6-4與軸承6-6連接，軸承6-6設置在第一軸承支座6-5上，軸承 6-6通過絲杠滑塊6-8與滑塊6-7的一端連接，滑塊6-7的另一端通過絲杠6-9與第二軸承 支座6-26連接，第二軸承支座6-26的一端設置有端蓋6-27,滑塊6-7的下方設置有第一連 接塊6-10與第二連接塊6-12,第一連接塊6-10與第二連接塊6-12之間設置有力傳感器 6-11，第二連接塊6-12的下方設置有活動夾爪6-13,活動夾爪6-13的下方一側(cè)設置有第一 橡膠墊6-15,活動夾爪6-13的一側(cè)設置有固定夾爪6-14,且固定夾爪6-14固定安裝在框 架6-1的下方一側(cè)，固定夾爪6-14的下方一側(cè)對應活動夾爪6-13的下方一側(cè)處設置有第 二橡膠墊6-16,框架6-1的中間位置設置有光源6-19,框架6-1的前端面設置有鏡頭6-20， 且鏡頭6-20分別通過源左安裝板6-17和光源右安裝板6-25安裝固定在框架6-1上，框架 6-1的一側(cè)設置有位移傳感器6-21，框架6-1的下端設置有導軌6-22,導軌6-22上設置有 滑塊6-23,框架6-1的后端面設置有封板6-24。
[0028] 本【具體實施方式】中的導向整平裝置在使用過程中通過產(chǎn)品從流線上輸送，當光電 傳感器檢測到產(chǎn)品時，給氣缸一個驅(qū)動信號，氣缸開始運動導向，當產(chǎn)品的兩邊都接觸到微 動開關時，停止夾緊且慢慢回到初始位置，準備下一個循環(huán)。
[0029] 本【具體實施方式】中的手部工具在使用過程中首先由相機與光源配合給擺放沒有 精確定位的產(chǎn)品拍照，然后將存儲后傳輸?shù)桨徇\機器人，搬運機器人根據(jù)傳輸信息調(diào)整姿 態(tài)，以便讓手部工具能夠順利夾取，當手部工具到達指定位置后，伺服電機開始驅(qū)動滾珠絲 杠運動，滾珠絲杠向右運動進而夾緊產(chǎn)品，夾取過程中采用力傳感器與位置傳感器的雙重 保護，當?shù)竭_設定的位置與力的值時，電機停止運動，防止夾傷產(chǎn)品。
[0030] 本【具體實施方式】的工作原理：手部工具6設于搬運機器人4上，由搬運機器人4帶 動運動，視覺拍照裝置3是針對擺放不齊整的產(chǎn)品拍照，經(jīng)過軟件分析出產(chǎn)品的位置，然后 經(jīng)手部工具6去抓取，針對不同的產(chǎn)品，手部工具6由位移傳感器與力傳感器去控制夾取的 位移，輸送線1上的托盤由導向整平裝置2進行定位夾緊，讓托盤處于另一套視覺拍照裝置 3的拍照范圍內(nèi)，同步測速裝置7是測試線體的移動速度，經(jīng)編碼器整理傳輸給搬運機器人 4,讓搬運機器人4去調(diào)整移動的速度，達到隨線裝配的目的。
[0031] 本【具體實施方式】的總控制系統(tǒng)包括控制搬運機器人的控制系統(tǒng)和對不同產(chǎn)品進 行智能識別的控制系統(tǒng)。
[0032] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè) 的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是 說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變 化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由 所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1. 一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，其特征在于：它包含輸送線（1)、導向整平裝 置（2)、視覺拍照裝置（3)、搬運機器人（4)、控制柜（5)、手部工具（6)、同步測速裝置（7)、 連接法蘭（8)，輸送線（1)上設置有導向整平裝置（2)與視覺拍照裝置（3)，輸送線（1)的 一側(cè)設置有搬運機器人（4)，搬運機器人（4)通過電纜與控制柜（5)連接，搬運機器人（4) 的六軸處設置有手部工具（6)，手部工具（6)的上端設置有連接法蘭（8)，搬運機器人（4) 與手部工具（6)之間通過連接法蘭（8)連接，且由六個螺絲與定位銷定位夾緊，輸送線（1) 的一側(cè)支架上設置有同步測速裝置（7)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，其特征在于：所述的 導向整平裝置（2)是由鋁型材框架（2-1)、氣缸單耳軸支座（2-2)、第一氣缸支座（2-3)、地 腳連接件（2-4)、腳杯（2-5)、感應器固定板（2-6)、固定連接板（2-7)、感應器（2-8)、限位塊 (2-9)、滑塊（2-10)、連接板（2-11)、第二氣缸支座（2-12)、銷軸（2-13)、I型接頭（2-14)、 光軸支座（2-15)、第一鋁型材支架（2-16)、第二鋁型材支架（2-17)、氣缸（2-18)、微動開 關（2-19)、彈簧（2-20)、限定傳感器固定板（2-21)、光軸（2-22)、緩沖塊（2-23)、夾緊塊 (2-24)組成，鋁型材框架（2-1)的底部四個角均設置有地腳連接件（2-4)和腳杯（2-5)， 氣缸（2-18)的一端通過氣缸單耳軸支座（2-2)與第一氣缸支座（2-3)固定連接，氣缸 (2-18)的另一端通過第二氣缸支座（2-12)與I型接頭（2-14)連接，且通過銷軸（2-13)固 定連接，其中第一氣缸支座（2-3)安裝固定在第二鋁型材支架（2-17)上，第二鋁型材支架 (2-17)安裝在第一鋁型材支架（2-16)的一側(cè)，第一鋁型材支架（2-16)安裝在鋁型材框架 (2-1)的內(nèi)部，第一鋁型材支架（2-16)的一端安裝有微動開關（2-19)和限定傳感器固定板 (2-21)，第一鋁型材支架（2-16)的上端通過連接板（2-11)、滑塊（2-10)和限位塊（2-9)與 鋁型材框架（2-1)上端的橫桿滑動連接，鋁型材框架（2-1)的兩側(cè)的橫桿上均設置有數(shù)個 感應器固定板（2-6)，數(shù)個感應器固定板（2-6)上均安裝有感應器（2-8)，鋁型材框架（2-1) 的兩端堅桿上均設置有固定連接板（2-7)，鋁型材框架（2-1)的上端堅向設置有光軸支座 (2-15)，光軸支座（2-15)上設置有光軸（2-22)，光軸（2-22)的一端通過彈簧（2-20)與緩 沖塊（2-23)固定連接，緩沖塊（2-23)的下端一側(cè)設置有夾緊塊（2-24)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種智能抓取隨線裝配機器人工作站，其特征在于：所述的 手部工具（6)是由框架（6-1)、步進電機（6-2)、電機安裝板（6-3)、聯(lián)軸器（6-4)、第一軸承 支座￠-5)、軸承￠-6)、滑塊￠-7)、絲杠滑塊￠-8)、絲桿￠-9)、第一連接塊￠-10)、力傳 感器（6-11)、第二連接塊（6-12)、活動夾爪（6-13)、固定夾爪（6-14)、第一橡膠墊（6-15)、 第二橡膠墊（6-16)、光源左安裝板（6-17)、連接支座（6-18)、光源（6-19)、鏡頭（6-20)、位 移傳感器（6-21)、導軌（6-22)、滑塊（6-23)、封板（6-24)、光源右安裝板（6-25)、第二軸承 支座￠-26)、端蓋￠-27)組成，框架￠-1)內(nèi)設置有步進電機￠-2)，步進電機￠-2)的 一側(cè)設置有電機安裝板（6-3)，步進電機（6-2)通過聯(lián)軸器（6-4)與軸承（6-6)連接，軸 承（6-6)設置在第一軸承支座￠-5)上，軸承￠-6)通過絲杠滑塊￠-8)與滑塊￠-7)的 一端連接，滑塊（6-7)的另一端通過絲杠（6-9)與第二軸承支座（6-26)連接，第二軸承支 座（6-26)的一端設置有端蓋（6-27)，滑塊（6-7)的下方設置有第一連接塊（6-10)與第二 連接塊（6-12)，第一連接塊（6-10)與第二連接塊（6-12)之間設置有力傳感器（6-11)，第 二連接塊（6-12)的下方設置有活動夾爪（6-13)，活動夾爪（6-13)的下方一側(cè)設置有第一 橡膠墊（6-15)，活動夾爪（6-13)的一側(cè)設置有固定夾爪（6-14)，且固定夾爪（6-14)固定 安裝在框架（6-1)的下方一側(cè)，固定夾爪（6-14)的下方一側(cè)對應活動夾爪（6-13)的下方 一側(cè)處設置有第二橡膠墊（6-16)，框架（6-1)的中間位置設置有光源（6-19)，框架（6-1) 的前端面設置有鏡頭（6-20)，且鏡頭（6-20)分別通過源左安裝板（6-17)和光源右安裝板 (6-25)安裝固定在框架（6-1)上，框架（6-1)的一側(cè)設置有位移傳感器（6-21)，框架（6-1) 的下端設置有導軌（6-22)，導軌（6-22)上設置有滑塊（6-23)，框架（6-1)的后端面設置有 封板（6-24)。
【文檔編號】B23P21/00GK204108634SQ201420480762
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】王斌 申請人:武漢恩斯特機器人科技有限公司