一种抓取装置及系统的制作方法

本发明涉及自动化领域，具体而言，涉及一种抓取装置及系统。

背景技术：

产品在被加工的过程中，需要抓取结构将其从一道工序抓取至另一道工序上，然而目前现有技术的抓取结构在抓取的过程中，存在遗漏的问题，无法将产品全部抓至下一道工序中，导致抓取结构的效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抓取装置，能够提高抓取装置的工作效果。

本发明的目的在于提供一种抓取系统，能够提高抓取系统的工作效果。

本发明提供一种技术方案：

一种抓取装置，用于将产品抓取至一加工工位上，包括抓取结构、旋转结构、图像采集结构及机架，所述抓取结构及所述图像采集结构与所述机架连接，所述旋转结构与所述抓取结构相对设置；

所述旋转结构用于装载所述产品，并带动所述产品相对于所述机架旋转；

所述图像采集结构用于采集所述产品的图像信息；

所述抓取结构用于在接收到所述图像信息后，将所述产品从所述旋转结构上抓取至所述加工工位上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述旋转结构包括载物盘及驱动件，所述载物盘与所述机架转动连接，所述驱动件与所述载物盘连接，所述载物盘与所述抓取结构相对设置；所述产品放置在所述载物盘上，所述载物盘能够在所述驱动件的驱动下带动所述产品相对于所述机架转动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述载物盘上设置有放置孔，所述抓取结构可将所述产品从所述放置孔中放置于所述加工工位上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述抓取结构包括连接架、连接部及抓取部，所述连接架与所述机架固定连接，所述连接架通过所述连接部与所述抓取部连接，所述连接部可带动所述抓取部相对于所述连接架运动，使所述抓取部抓取所述产品。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述连接部包括多个连接臂，所述连接臂的一端与所述连接架的侧壁转动连接，另一端与所述抓取部的侧壁转动连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述连接部还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述连接架转动连接，另一端与所述抓取部连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述抓取结构还包括控制单元，所述控制单元与所述图像采集结构电连接；

所述控制单元用于在接收到所述图像信息后，获取所述产品的初始位置，并控制所述抓取部依据所述初始位置抓取所述产品。

一种抓取系统包括加工工位及抓取装置，所述加工工位设置在所述旋转结构远离所述抓取结构的一侧；

所述抓取装置包括抓取结构、旋转结构、图像采集结构及机架，所述抓取结构及所述图像采集结构与所述机架连接，所述旋转结构与所述抓取结构相对设置；

所述旋转结构用于装载所述产品，并带动所述产品相对于所述机架旋转；

所述图像采集结构用于采集所述产品的图像信息；

所述抓取结构用于在接收到所述图像信息后，将所述产品从所述旋转结构上抓取至所述加工工位上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述加工工位可相对于所述机架作直线运动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述加工工位包括承物台、驱动部及传动部，所述驱动部通过所述传动部与所述承物台连接，所述传动部与所述机架连接，所述产品放置在所述承物台上。

本发明提供的抓取装置及系统的有益效果是：抓取装置包括抓取结构、旋转结构、图像采集结构及机架，抓取结构及图像采集结构与机架连接，旋转结构与抓取结构相对设置；旋转结构用于装载产品，并带动产品相对于机架旋转；图像采集结构用于采集产品的图像信息；抓取结构用于在接收到图像信息后，将产品从旋转结构上抓取至加工工位上。

在本发明中，旋转结构用于装载产品，并带动产品相对于机架旋转，图像采集结构采集产品的图像信息，抓取结构用于在接收到图像信息后，将产品从旋转结构上抓取至加工工位上。在本发明中，旋转结构带动产品相对于机架旋转，使产品始终能够处于抓取结构的抓取范围内，避免了抓取结构漏抓产品，从而提高了抓取结构的工作效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一提供的抓取装置的结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的抓取装置的抓取结构的结构示意图。

图3为本发明实施例一提供的抓取装置的抓取结构的组成框图。

图4为本发明实施例二提供的抓取系统的结构示意图。

图5为本发明实施例二提供的抓取系统的加工工位的结构示意图。

图标：10-抓取系统；100-抓取装置；110-旋转结构；112-载物盘；114-驱动件；116-放置孔；120-抓取结构；122-连接架；124-连接部；1242-连接臂；1244-连接杆；126-抓取部；128-控制单元；129-驱动结构；130-图像采集结构；140-机架；200-加工工位；210-承物台；220-驱动部；230-传动部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供了一种抓取装置100，本实施例提供的抓取装置100能够提高抓取装置100的工作效果。

本发明可以应用于食品、药品、日化产品等理料包装及分拣装箱装盒，也可以用于3c领域的产品组装(如手机玻璃贴合)。进一步地，本发明实施例中的抓取装置100，可360度自由来料，抓取结构120能够在旋转的旋转结构110上追踪物件以进行抓取，并且在物件漏抓时，在旋转结构110将物件旋转至原来的位置后继续完成抓取。同时，本发明可防止抓取结构120延伸到极限位置，从而延长抓取结构120的使用寿命。

在本实施例中，抓取装置100包括抓取结构120、旋转结构110、图像采集结构130及机架140，抓取结构120及图像采集结构130与机架140连接，旋转结构110与抓取结构120相对设置；

旋转结构110用于装载产品，并带动产品相对于机架140旋转；

图像采集结构130用于采集产品的图像信息；

抓取结构120用于在接收到图像信息后，将产品从旋转结构110上抓取至加工工位上。

在本实施例中，旋转结构110用于装载产品，并带动产品相对于机架140旋转，图像采集结构130采集产品的图像信息，抓取结构120用于在接收到图像信息后，将产品从旋转结构110上抓取至加工工位上。在本实施例中，旋转结构110带动产品相对于机架140旋转，使产品始终能够处于抓取结构120的抓取范围内，避免了抓取结构120漏抓产品，从而提高了抓取结构120的工作效果。

本发明的抓取物件的设备，便于抓取结构120抓取旋转结构110上的物件，提高工作效率。同时，能够提高抓取结构120得到初始位置的精度。

在本实施例中，抓取结构120可以但不局限于delta机器人或scara机器人，旋转结构110可以但不局限于为圆环形的载物台，其中间用于设置可升降的物件装载装置；或为圆盘形载物台。图像采集结构130可以但不局限于为工业相机，或在检测到物件时能够触发生成信号的传感器，如接近传感器、红外线传感器等。进一步地，初始位置可以为抓取结构120预设的固定的位置，当接收到图像采集结构130在检测到物件而发送的检测信息时，则将该预设的固定位置作为物件的初始位置。进一步地，初始位置也可以是根据检测信息以及预设的转换条件转换而得到的位置。

在本实施例中，旋转结构110包括载物盘112及驱动件114，载物盘112与机架140转动连接，驱动件114与载物盘112连接，载物盘112与抓取结构120相对设置；产品放置在载物盘112上，载物盘112能够在驱动件114的驱动下带动产品相对于机架140转动。

在本实施例中，驱动件114驱动载物盘112转动，使产品能够在载物盘112的带动下相对于机架140转动，从而使多个产品能够依次排列在载物盘112上，防止多个产品堆积在一处，影响抓取结构120的工作效率。

在本实施例中，将产品放置在载物盘112上后，产品随载物盘112在抓取结构120的四周转动，可使产品始终位于抓取结构120的抓取范围内，避免抓取结构120漏抓产品，从而提高了抓取结构120的工作效果。

在本实施例中，载物盘112上设置有放置孔116，抓取结构120可将产品从放置孔116中放置于加工工位上。

在本实施例中，加工工位与放置孔116配合，并与抓取结构120相对设置，当抓取结构120将产品从载物盘112中抓取后，放置到加工工位上。

在本实施例中，放置孔116设置在载物盘112的中心，并与抓取结构120相对设置。

在本实施例中，驱动件114为驱动电机。

需要说明的是，在本实施例中，驱动件114为驱动电机，但是不限于此，在本发明的其他实施例中，驱动件114还可以为驱动气缸等其他的驱动元件，与本实施例等同的方案，能够达到本实施例的效果的，均在本发明的保护范围内。

在本实施例中，在载物盘112及驱动件114上均设置有齿轮，载物盘112及驱动件114通过齿轮的啮合，实现传送连接。

请参阅图2，在本实施例中，抓取结构120包括连接架122、连接部124及抓取部126，连接架122与机架140固定连接，连接架122通过连接部124与抓取部126连接，连接部124可带动抓取部126相对于连接架122运动，使抓取部126抓取产品。

在本实施例中，连接部124包括多个连接臂1242，连接臂1242的一端与连接架122的侧壁转动连接，另一端与抓取部126的侧壁转动连接。

在本实施例中，连接臂1242为三个，三个连接臂1242的一端均与连接架122的侧壁转动连接，另一端均与抓取部126的侧壁转动连接，三个连接臂1242连接器连接架122及抓取部126后使抓取结构120大致成圆锥形。

在本实施例中，连接部124还包括连接杆1244，连接杆1244的一端与连接架122转动连接，另一端与抓取部126连接。

在本实施例中，连接杆1244的一端与连接架122的中心转动连接，另一端与抓取部126的中心转动连接，能够在连接臂1242控制抓取部126运动的过程中，对抓取部126起到稳定作用，提高了抓取部126抓取的精准性。

请参阅图3，在本实施例中，抓取结构120还包括控制单元128，控制单元128与图像采集结构130电连接；

控制单元128用于在接收到图像信息后，获取产品的初始位置，并控制驱动结构129通过连接臂1242驱动抓取部126依据初始位置抓取产品，其中驱动结构129与连接臂1242连接，用于驱动连接臂1242相对于连接架122转动。

在本实施例中，当图像采集结构130采集到产品的图像信息后，将产品的图像信息发送给控制单元128，控制单元128依据图像信息获取产品的初始位置，并依据初始位置控制抓取部126运动到该初始位置处抓取该产品。

在本实施例中，控制单元128获取到产品当前的初始位置后，可以计算出产品绕载物盘112的中心转动的转动半径，再根据载物盘112的转动周期，控制单元128可以计算出产品的实时位置，并依据实时位置控制抓取部126抓取产品。

在本实施例中，抓取结构120可以但不局限于delta机器人或scara机器人，旋转结构110可以但不局限于为圆环形的载物台，其中间用于设置可升降的物件装载装置；或为圆盘形载物台。图像采集结构130可以但不局限于为工业相机，或在检测到物件时能够触发生成信号的传感器，如接近传感器、红外线传感器等。进一步地，初始位置可以为抓取结构120预设的固定的位置，当接收到图像采集结构130在检测到物件而发送的检测信息时，则将该预设的固定位置作为物件的初始位置。进一步地，初始位置也可以是根据检测信息以及预设的转换条件转换而得到的位置。

在本实施例中，驱动结构129为减速电机，减速电机包括连接电机轴的编码器；

编码器用于根据检测到的电机轴的转动度数输出脉冲信号，并将脉冲信号发送至抓取结构120；

抓取结构120用于根据脉冲信号以及减速电机的减速比，得到初始旋转角度或实时旋转角度。

具体而言，减速电机能够提供较低的转速以及较大的力矩，且转动精度高，减速电机中的电机轴通过减速箱进行传动，以驱动旋转结构110旋转。减速比是向电机的输入转速与电机的输出转速的比值。由此，可根据脉冲信号以及减速比，得到减速电机实际输出的转速，进而得到旋转结构110的初始旋转角度或实时旋转角度。

本发明的抓取结构120抓取物料的设备，减速电机适用于分拣、组装等生产制造中，尤其适用于安装在旋转结构110中，驱动旋转结构110在允许的旋转速度中传送物件，便于抓取结构120获取得到精度较高的旋转速度，以及能够有效抓取到所需物件。

在本实施例中，图像采集结构130为工业相机，可固定安装在旋转结构110上方和抓取结构120范围之外，也可直接固定于抓取结构120上。相机坐标下系与抓取结构120坐标系的转换关系为相机坐标系与抓取结构120坐标系之间的变换矩阵，其中，可通过图像采集结构130的内参和外参的标定方式获得，也可以通过几何变换的算子函数的标定方法获得。具体地，图像采集结构130可以但不局限于以下方式采集物件的图像，图像采集结构130在获取到触发信号时，采集物件的图像，其中，触发信号可以为抓取结构120在检测到旋转结构110的旋转角度的增量达到预设角度时，向图像采集结构130发送的信号，或是抓取结构120根据预设的采集周期向图像采集结构130发送的信号，或是固定于图像采集结构130上的物体检测装置在检测到有物体进入采集区域内时发送的信号，如红外传感器、位移传感器等能够检测在指定区域内是否有物体的传感器。

在本实施例中，工业相机在采集到产品的图像信息后，识别产品在工业相机的坐标系下的坐标位置，并将该坐标位置发送给控制单元128，控制单元128将产品在工业相机的坐标系下的坐标位置转化为在控制单元128的坐标系下的坐标位置，得到产品的初始位置。

本实施例提供的抓取装置100的工作原理：在本实施例中，图像采集结构130先采集产品的图像信息，并根据产品的图像信息得出产品在图像采集结构130的坐标系下的坐标位置，并将该坐标位置发送给控制单元128，控制单元128将产品在图像采集结构130的坐标系下的坐标位置转化为在控制单元128的坐标系下的坐标位置，得到产品的初始位置。控制单元128再根据产品的初始位置控制抓取部126将产品抓至加工工位上。

综上所述，本实施例提供的抓取装置100，在本实施例中，旋转结构110用于装载产品，并带动产品相对于机架140旋转，图像采集结构130采集产品的图像信息，抓取结构120用于在接收到图像信息后，将产品从旋转结构110上抓取至加工工位上。在本实施例中，旋转结构110带动产品相对于机架140旋转，使产品始终能够处于抓取结构120的抓取范围内，避免了抓取结构120漏抓产品，从而提高了抓取结构120的工作效果。

实施例二

请参阅图4，本实施例提供了一种抓取系统10，本实施例提供的抓取系统10能够提高抓取系统10的工作效果。

为了简要描述，本实施例未提及之处，可参照实施例一。

在本实施例中，抓取系统10包括加工工位200及实施例一提供的抓取装置100，加工工位200设置在旋转结构110远离抓取结构120的一侧。

在本实施例中，加工工位200设置在放置孔116中，与放置孔116配合，抓取部126将载物盘112上的产品经过放置孔116放置到加工工位200上，使加工工位200将产品运输到下一道工序处。

在本实施例中，加工工位200可相对于机架140作直线运动。

在本实施例中，加工工位200相对于机架140直线运动，可将放置在加工工位200上的产品运输到下一道工序处，方便产品的加工。

请参阅图5，在本实施例中，加工工位200包括承物台210、驱动部220及传动部230，驱动部220通过传动部230与承物台210连接，传动部230与机架140连接，产品放置在承物台210上。

在本实施例中，产品放置在承物台210上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。