一种基于机器人视觉的工件抓手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种基于机器人视觉的工件抓手，它包括固定框架，连接在固定框架上用于和机械臂连接的机械臂连接件，所述固定框架的两边各连接有一开合轴，所述每个开合轴上都设有用于沿开合轴滑动的滑块，所述每个滑块均通过一支撑板连接一抓手钩，所述每个支撑板还各自连接一开合气缸，开合气缸固定在固定框架上，开合气缸的运动端与支撑板连接，所述两个抓手钩之间的上方设有摄像头以及第一非接触式距离传感器和第二非接触式距离传感器，所述每个支撑板的下面均连接一上下设置的压紧气缸，所述压紧气缸的运动端连接一压块。采用上述结构后，可以针对工件进行自动识别并抓取。
【专利说明】
一种基于机器人视觉的工件抓手
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业自动化技术领域，具体讲是一种基于机器人视觉的工件抓手。
【背景技术】
[0002]现有技术中对于一些工件的搬运和上料基本都是采用人工搬运的手段，特别是针对一些在熔炼领域所使用的铅锭、铁锭、钢锭等，在将工件搬入熔炉的过程中，熔炉中的液体容易溅射处，造成人员受伤。而且铅锭这种重金属物品在加热的过程中也会挥发有害气体，对人身有害，因此可以采用机械臂来搬运这种工件，但是采用机械臂来搬运工件时就需要使用抓取工件的抓手，但是目前尚未有一种可以针对工件进行自动识别并抓取的抓手。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，克服了现有技术的缺陷，提供一种可以针对工件进行自动识别并抓取的基于机器人视觉的工件抓手。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于机器人视觉的工件抓手，它包括固定框架，连接在固定框架上用于和机械臂连接的机械臂连接件，所述固定框架的两边各连接有一开合轴，所述每个开合轴上都设有用于沿开合轴滑动的滑块，所述每个滑块均通过一支撑板连接一抓手钩，所述左右两个抓手钩用于抓取工件，滑块在开合轴上滑动时带动抓手钩左右移动，所述每个支撑板还各自连接一开合气缸，开合气缸固定在固定框架上，开合气缸的运动端与支撑板连接，用于驱动滑块在开合轴上滑动，所述两个抓手钩之间的上方设有摄像头以及第一非接触式距离传感器和第二非接触式距离传感器，所述每个支撑板的下面均连接一上下设置的压紧气缸，所述压紧气缸的运动端连接一压块，用于抵住抓手钩上的工件。
[0005]采用上述结构后，本实用新型采用两个开合气缸控制抓手钩左右运动来抓取工件，采用摄像头将抓手下方的图像传递给控制端，用于调整抓手的位置，当抓手移动到工件抓取位置时，通过闭合两个开合气缸来完成工件的抓取，然后再抬起工件，在工件抬起到一定高度时，控制两个压紧气缸的压头端向下运动压紧工件，防止工件在机械臂的运动过程中掉落。在移动的过程中由于抓手钩是通过支撑板与滑块连接，因此滑块、支撑板来承载工件的重量，开合气缸并不受侧向力，因此提高了开合气缸的寿命，并且在压紧气缸工作时，压紧气缸产生的压紧力作用于工件上，且压紧力不传递到开合轴上，因此提高了开合轴的使用寿命。由于在金属锭在堆垛时，金属锭的形状基本都相同，因此仅仅采用摄像头拍摄的平面的图像中每个工件与周边环境的色差并不大，因此为了进一步区分工件，采用第一非接触式距离传感器和第二非接触式距离传感器来检测传感器到工件表面的距离，从而来判断抓手下方是否有工件以及工件的位置，采用这种方式，判断精度更高。
[0006]所述抓手钩通过一上下设置的固定板连接在支撑板上，并与支撑板同步运动，所述抓手钩的与工件接触的工作面上设有防滑纹。采用这种结构，抓手钩的承重由支撑板传递到滑块上，因此开合气缸的输出轴并不受侧向力，采用防滑纹能够防止工件在抓手钩上打滑。
[0007]所述固定框架上还设有用于抵住支撑板左右两个端面的缓冲器。所述缓冲器能够对支撑板以及滑块的左右运动进行限位和缓冲，防止支撑板损坏。
[0008]所述压块的端面上设有软垫。软垫一般采用橡胶垫或聚氨酯垫，采用这种结构，SP使工件的上表面有一定的高低不平，也能够压紧工件。
[0009]所述第一非接触式距离传感器和第二非接触式距离传感器采用超声波距离传感器或者光电距离传感器。超声波距离传感器和光电距离传感器都是非接触式距离传感器的一种。
[0010]所述固定框架的下部的两边均设有LED灯。采用这种结构，能够提高工件的下方的亮度，使得摄像头拍摄的图像更加清晰，提高检测工件位置的精确度。
[0011]所述机械臂连接件采用连接法兰。采用连接法兰与机械臂连接更加稳固牢靠。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构不意图；
[0013]图2本实用新型的半剖示意图；
[0014]图3为本实用新型从下向上的视角的结构示意图；
[0015]如图所示:I机械臂连接件，2、抓手钩，3、工件，4、软垫，5、第一非接触式距离传感器，6、第二非接触式距离传感器，7、压紧气缸，8、压头，9、开合轴，10、滑块，11、固定板、12、开合气缸，13、气缸安装架，14、摄像头，15、灯光固定板，16、LED灯，17、缓冲器，18、支撑板，19、固定框架。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0017]如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种基于机器人视觉的工件抓手，它包括固定框架19，连接在固定框架19上用于和机械臂连接的机械臂连接件I，所述固定框架19的两边各连接有一开合轴9，开合轴9安装在固定框架19上，左右设置，所述每个开合轴9上都设有用于沿开合轴9滑动的滑块10，所述每个滑块10均通过一支撑板18连接一抓手钩2，所述左右两个抓手钩2用于抓取工件，滑块10在开合轴9上滑动时带动抓手钩2左右移动，所述每个支撑板18还各自连接一开合气缸12，开合气缸12的缸体通过气缸安装架13安装在固定框架19上，开合气缸12的输出轴与支撑板18连接，输出轴运动时带动支撑板18以及滑块1滑动，所述两个抓手钩2之间的上方设有摄像头14以及第一非接触式距离传感器5和第二非接触式距离传感器6，所述每个支撑板18的下面均连接一上下设置的压紧气缸7，所述压紧气缸7的运动端连接一压块8，用于抵住抓手钩2上的工件3。
[0018]本申请中第一非接触式距离传感器5检测的距离较远，第二非接触式距离传感器6检测的距离较近，第一非接触式距离传感器5和第二非接触式距离传感器6均可以设置多个，本申请中各设置两个。
[0019]在图中3表示为工件。本实用新型的工作原理为:通过摄像头拍照，然后对照片进行分析，找出工件并进行视觉标记，计算出工件的位置和方向，然后通过机械臂移动抓手移动到工件的位置，由于在实际应用中工件与周边环境的色差较小，因此还采用第一非接触式距离传感器来检测抓手与工件表面之间的距离，从而进行区分工件的边缘，在抓取到工件之后，还可以采用检测距离较近的第二非接触式距离传感器6来检测是否抓到工件，判断抓取到工件之后，可以通过压紧气缸控制压头向下运动来压紧工件，防止工件在运动过程中掉落。这种自动检测、自动抓取并自动移动的程序可以在机械臂中的控制器上进行设置。由于机械臂本身为现有技术，因此并不再次赘述，在本实施例中采用的机械臂为川崎CP130L四轴码垛机械臂。
[0020]所述抓手钩2通过一上下设置的固定板11连接在支撑板18上，并与支撑板18同步运动，所述抓手钩2的与工件接触的工作面上设有防滑纹。
[0021]所述固定框架19上还设有用于抵住支撑板18左右两个端面的缓冲器17。所述缓冲器一般采用油压缓冲器。
[0022]所述压块8的端面上设有软垫4。
[0023]所述第一非接触式距离传感器5和第二非接触式距离传感器6采用超声波距离传感器或者光电距离传感器。
[0024]所述固定框架的下部的两边均设有LED灯。本实施例中固定框架19的下部的两边各设有一灯光固定板15，LED灯16安装在灯光固定板15上。
[0025]所述机械臂连接件I采用连接法兰。
[0026]本实施例中，为了保护固定框架19上的器件以及美观的要求，还在固定框架19的周围设有钣金件的壳体。但这并不影响本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种基于机器人视觉的工件抓手，它包括固定框架(19)，连接在固定框架(19)上用于和机械臂连接的机械臂连接件(I )，其特征在于:所述固定框架(19)的两边各连接有一开合轴(9)，所述每个开合轴(9)上都设有用于沿开合轴(9)滑动的滑块(10)，所述每个滑块(10)均通过一支撑板(18)连接一抓手钩(2)，所述左右两个抓手钩(2)用于抓取工件，滑块(10)在开合轴(9)上滑动时带动抓手钩(2)左右移动，所述每个支撑板(18)还各自连接一开合气缸(12)，开合气缸(12)固定在固定框架(19)上，开合气缸(12)的运动端与支撑板(18)连接，用于驱动滑块(10)在开合轴(9)上滑动，所述两个抓手钩(2)之间的上方设有摄像头(14)以及第一非接触式距离传感器(5)和第二非接触式距离传感器(6)，所述每个支撑板(18)的下面均连接一上下设置的压紧气缸(7)，所述压紧气缸(7)的运动端连接一压块(8)，用于抵住抓手钩(2)上的工件(3)。2.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述抓手钩(2)通过一上下设置的固定板(11)连接在支撑板(18)上，并与支撑板(18)同步运动，所述抓手钩(2)的与工件接触的工作面上设有防滑纹。3.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述固定框架(19)上还设有用于抵住支撑板(18)左右两个端面的缓冲器(17)。4.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述压块(8)的端面上设有软垫(4)。5.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述第一非接触式距离传感器(5)和第二非接触式距离传感器(6)采用超声波距离传感器或者光电距离传感器。6.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述固定框架(19)的下部的两边均设有LED灯(16)。7.根据权利要求1所述的基于机器人视觉的工件抓手，其特征在于:所述机械臂连接件(I)采用连接法兰。
【文档编号】B25J19/04GK205497520SQ201620349394
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】吴俊强, 吕世晟, 林巧, 周勇, 施朝辉
【申请人】宁波罗杰克智能科技有限公司