一种磁性物体和非磁性物体分堆机械臂以及控制方法与流程

文档序号:17127480发布日期:2019-03-16 00:40阅读:303来源:国知局
一种磁性物体和非磁性物体分堆机械臂以及控制方法与流程
本发明涉及机械臂应用
技术领域
,特别涉及一种磁性物体和非磁性物体分堆机械臂以及控制方法。
背景技术
:工业应用
技术领域
或者服务
技术领域
中,机械臂得到越来越广泛的应用,现有技术的大部分机械臂通常都是采用单关节控制或者采用示教方式控制以沿着固定轨道运行,但上述控制操作方式较为繁琐且只能在特定的环境条件下运行,这样使得上述控制方式的机械臂适应性不高。与此同时,现有技术的机械臂采用视觉或者云台进行三维定位运算,这样使得定位和反解的运算量较大且复杂,并且机械臂整体占用空间较大。另外,现有技术的机械臂难以对磁性物体和非磁性物体进行分拣,因此需要人工进行分类分拣,从而造成较大的工作强度且降低工作效率。技术实现要素:本发明的主要目的是提出一种结构简单和方便控制的磁性物体和非磁性物体分堆机械臂,本发明还提出一种分堆机械臂的控制方法,旨在提高机械臂对磁性物件和非磁性物件的判断准确性以及搬运便捷性。为实现上述目的,本发明提出的一种磁性物体和非磁性物体分堆机械臂,包括作为基体的安装基座,所述安装基座顶部设有转动台,所述转动台顶面设有依次相连的若干节机械节臂,最后一节机械节臂的末端与机械抓手相连,所述机械抓手夹持中部设有电磁铁对磁性物体吸附;所述安装基座内部设有控制器分别与所述转动台、多段所述机械节臂、所述机械抓手以及所述电磁铁电连接。优选地,所述电磁铁底面设有安装孔,所述安装孔内安装有压力传感器与所述控制器电连接,所述压力传感器部分凸出于所述电磁铁底面,磁性物件被所述电磁铁吸附时,所述压力传感器凸出部位被压迫向所述安装孔内弹性收缩。优选地,若干节所述机械节臂包括通过转动关节依次相连的大臂、小臂以及连接臂,所述大臂、所述小臂以及所述连接臂末端均设有驱动器与所述控制器电连接。优选地,所述转动台可水平旋转一定角度,所述大臂、所述小臂以及所述连接臂在同一竖直平面内分别摆动一定角度。优选地,所述安装基座表面设有测距装置与所述控制器电连接。优选地,所述测距装置可为激光测距装置、红外测距装置或超声波测距装置的任意一种。优选地,所述机械抓手内部设有用于撑开两个抓指的伺服电机与所述控制器相连。优选地,所述控制器为plc电路控制器。本发明还提出一种使用所述分堆机械臂的控制方法,包括以下步骤:s1:所述测距装置对待操作物件具体位置和相对距离检测,并将待操作物件的位置数据传输至所述控制器;s2:所述控制器根据位置数据控制所述转动台摆动一定角度,若干节所述机械节臂所在竖直平面和待操作物件的中心轴线重合后,所述控制器控制所述驱动器分别使所述大臂、所述小臂以及所述连接臂向下摆动一定角度,所述机械抓手通过伺服电机使所述抓指张开,所述电磁跌可对待操作物件磁性吸附;s3:磁性物件被所述电磁铁吸附,所述压力传感器受压迫并向所述控制器发送反馈信号,所述机械抓手同时握持被吸附的磁性物件,所述控制器控制所述转动台摆动并使多节所述机械节臂将磁性物件放置于磁性物件摆动区域,所述电磁铁断电而使所述电磁铁和所述磁性物体完全分离;s4:非磁性物件无法被所述电磁铁吸附,所述机械抓手握持该非磁性物件并配合转动台以及若干节所述机械节臂将物件转移至非磁性物件堆放区。本发明技术方案相对现有技术具有以下优点:本发明技术方案采用转动台在水平面旋转且通过多节机械节臂在同一个竖直平面进行上下摆动,并通过机械抓手对物体进行夹持,其中通过在电磁铁底面设置压力传感器,当磁性物体被电磁铁吸附后可对压力传感器产生压迫而向控制器发出反馈信号,从而使得本发明技术方案的机械臂能够方便且准确地判断磁性物件以及非磁性物件,再通过转动台和多节机械节臂共同配合而转移至相应存放位置,因此本发明技术方案能够减小工作强度以及提升工作效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明分堆机械臂的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称1安装基座6机械抓手2转动台61抓指3大臂7电磁铁4小臂8测距装置5连接臂9待操作物件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。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。需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种磁性物体和非磁性物体分堆机械臂和控制方法。请参见图1,在本发明实施例中磁性物体和非磁性物体分堆机械臂主要包括安装基座1、转动台2、多个机械节臂(3、4、5)、机械抓手6以及电磁铁7。其中在连接结构上,安装基座1设置于最低安装位置并且作为机械臂的安装基体,而安装基座1顶面设有转动台2可在水平面旋转或摆动一定角度,转动台2顶面设有依次相连有若干节机械节臂,具体地,本实施例的若干节机械节臂包括通过转动关节(图上未标示)依次相连的大臂3、小臂4以及连接臂5,并且大臂3和小臂4连接位置、小臂4和连接臂5相连位置、连接臂5和机械抓手6相连的位置均设置有驱动器(图上未标示),驱动器可受控制器(图上未标示)控制以驱动机械节臂进行相应摆动,与此同时本实施例的转动关节的转动轴和通过该转动关节相连的相邻的两个机械节臂各自延伸方向相互垂直,从而使得多个机械节臂相连并位于同一个竖直平面内。由于本实施例的机械臂可通过转动台2在水平面上旋转任意角度,而通过依次相连的多个机械节臂以实现机械臂末端在竖直方向摆动至任何方位或位置。本实施例中,设置于基座内部的控制器通过线路分别与转动台2、相邻机械节臂之间的驱动器、机械抓手6内部的伺服电机以及设置于机械抓手6内的电磁铁7电连接,因此可通过控制器分别控制上述的电气部件以实现精准控制。另外,为了对待操作物件9的位置精准检测,本实施例的安装基座1表面安装有测距装置8并与控制器电连接,优选地,本实施例的测距装置8可为激光测距装置、红外测距装置或者超声波测距装置的任意一种,因此可通过测距装置8精准地检测测距装置8与将要待操作物件9之间的平面均值距离。通过测距装置8检测到将要待操作物件9的距离后,测距装置8将检测到的距离信息发送至控制器处理进行分析和处理,控制器再分别控制驱动器使多个机械节臂在竖直平面进行适应性运动,与此同时控制器还驱动机械抓手6对待操作物件进行磁性吸附、夹持以及转运分堆处理。另外,本实施例的机械抓手6的夹持中部设置有电磁铁7,在机械抓手6抓取待操作物件9时,控制器控制电磁铁7通电以对磁性物体进行吸附,这样即可实现机械臂对磁性物体以及非磁性物体进行分拣以及再进行分堆。与此同时,本实施例的电磁铁7底面设有安装孔,并且安装孔内安装有压力传感器与控制器电连接,压力传感器部分凸出电磁铁7的底面,当磁性物体被电磁铁7所吸附后,压力传感器凸出的部位将会收到压迫而向安装孔内进行弹性收缩,因此可通过压力传感器是否受压而作为控制器判断物体是否为磁性物体的重要依据。请参见图1,本实施例的磁性物体和非磁性物体分堆机械臂的工作过程如下:首先通过测距装置8检测测距装置8与待操作物件9之间距离,而测距装置8将检测到的距离电信号发送至控制器分析处理,控制器可确定测距装置8与待操作物件9之间的实际距离,然后向转动台2、多节机械节臂之间、机械抓手6以及电磁铁7发出工作指令,首先通过转动台2旋转一定角度,使全部机械节臂所在的竖直平面和待操作物件9的竖直中心轴线处于同一个平面,然后再分别控制大臂3相对与转动台2连接位置向下摆动一定角度,与此同时,控制小臂4相对与大臂3连接位置向下摆动一定角度,从而使机械抓手6逐渐靠近待操作物件9。为减小机械抓手6与待操作物件9之间的接触误差,控制器控制驱动器使连接臂5相对与小臂相连位置向下摆动一定角度,而机械抓手6逐渐靠近待操作物件9时,控制器控制机械抓手6左右设置的两个抓指61相对扩大,与此同时,控制器向电磁铁7通电,从而使电磁铁7对磁性物体向上吸附,而当电磁铁7与磁性物件吸附相连后,磁性物体通过挤压设置于电磁铁7底面的压力传感器,压力传感器向控制器发送相应反馈信号,与此同时,机械抓手6的抓指61被伺服电机驱动而相互靠近并共同夹持磁性物体,控制器通过信号可判断其为磁性物体并再次驱动转动台2,使转动台2以上的部件在夹持物体的情况下转移至磁性物件堆放区域,再使电磁铁7通断电,从而使得电磁铁7与磁性物件失去吸力而相互分离。而对于非磁性物件,虽然电磁铁7通电并带有磁性,但无法对非磁性物件向上吸附,只能通过机械抓手6将非磁性物件夹持,由于机械抓手6夹持非磁性物体时,非磁性物体无法对压力传感器压迫而产生信号,控制器则可准确地判断该物件为非磁性物件,再通过驱动转动台2将该非磁性物体转移至原本堆放非磁性物件的区域进行存放。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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