一种智能抓取随线装配机器人工作站的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能抓取随线装配机器人工作站，它涉及机器人夹取和需随线装配工件领域，输送线上设置有导向整平装置与视觉拍照装置，输送线的一侧设置有搬运机器人，搬运机器人通过电缆与控制柜连接，搬运机器人的六轴处设置有手部工具，手部工具的上端设置有连接法兰，搬运机器人与手部工具之间通过连接法兰连接，且由六个螺丝与定位销定位夹紧，输送线的一侧支架上设置有同步测速装置。它能克服现有技术的弊端，结构设计紧凑合理，操作简单，提高了装配节拍，增强了机器人在环境不利情况下的可操作性，可以对多个型号和摆放不均的产品进行智能抓取，并通过测速装置达到随线装配，广泛应用于行业内。
【专利说明】一种智能抓取随线装配机器人工作站
【技术领域】 [0001] ：
[0002] 本实用新型涉及一种智能抓取随线装配机器人工作站，属于机器人夹取和需随线 装配工件【技术领域】。
【背景技术】 [0003] ：
[0004] 中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种 机器人，所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人；而特种机 器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务 机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器 人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、 微操作机器人等。国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下 的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。
[0005] 目前在机器人行业中，针对夹取定位精度不好(工件摆放没有精确定位）和需随线 装配(提高节拍）的工件，有相当大的难度。
[0006] 实用新型内容：
[0007] 针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能抓取随线装配机器 人工作站。
[0008] 本实用新型的一种智能抓取随线装配机器人工作站，它包含输送线、导向整平装 置、视觉拍照装置、搬运机器人、控制柜、手部工具、同步测速装置、连接法兰，输送线上设置 有导向整平装置与视觉拍照装置，输送线的一侧设置有搬运机器人，搬运机器人通过电缆 与控制柜连接，搬运机器人的六轴处设置有手部工具，手部工具的上端设置有连接法兰，搬 运机器人与手部工具之间通过连接法兰连接，且由六个螺丝与定位销定位夹紧，输送线的 一侧支架上设置有同步测速装置。
[0009] 作为优选，所述的导向整平装置是由铝型材框架、气缸单耳轴支座、第一气缸支 座、地脚连接件、脚杯、感应器固定板、固定连接板、感应器、限位块、滑块、连接板、第二气缸 支座、销轴、I型接头、光轴支座、第一铝型材支架、第二铝型材支架、气缸、微动开关、弹簧、 限定传感器固定板、光轴、缓冲块、夹紧块组成，铝型材框架的底部四个角均设置有地脚连 接件和脚杯，气缸的一端通过气缸单耳轴支座与第一气缸支座固定连接，气缸的另一端通 过第二气缸支座与I型接头连接，且通过销轴固定连接，其中第一气缸支座安装固定在第 二铝型材支架上，第二铝型材支架安装在第一铝型材支架的一侧，第一铝型材支架安装在 铝型材框架的内部，第一铝型材支架的一端安装有微动开关和限定传感器固定板，第一铝 型材支架的上端通过连接板、滑块和限位块与铝型材框架上端的横杆滑动连接，铝型材框 架的两侧的横杆上均设置有数个感应器固定板，数个感应器固定板上均安装有感应器，铝 型材框架的两端坚杆上均设置有固定连接板，铝型材框架的上端坚向设置有光轴支座，光 轴支座上设置有光轴，光轴的一端通过弹簧与缓冲块固定连接，缓冲块的下端一侧设置有 夹紧块。
[0010] 作为优先，所述的手部工具是由框架、步进电机、电机安装板、联轴器、第一轴承支 座、轴承、滑块、丝杠滑块、丝杆、第一连接块、力传感器、第二连接块、活动夹爪、固定夹爪、 第一橡胶垫、第二橡胶垫、光源左安装板、连接支座、光源、镜头、位移传感器、导轨、滑块、封 板、光源右安装板、第二轴承支座、端盖组成，框架内设置有步进电机，步进电机的一侧设置 有电机安装板，步进电机通过联轴器与轴承连接，轴承设置在第一轴承支座上，轴承通过丝 杠滑块与滑块的一端连接，滑块的另一端通过丝杠与第二轴承支座连接，第二轴承支座的 一端设置有端盖，滑块的下方设置有第一连接块与第二连接块，第一连接块与第二连接块 之间设置有力传感器，第二连接块的下方设置有活动夹爪，活动夹爪的下方一侧设置有第 一橡胶垫，活动夹爪的一侧设置有固定夹爪，且固定夹爪固定安装在框架的下方一侧，固定 夹爪的下方一侧对应活动夹爪的下方一侧处设置有第二橡胶垫，框架的中间位置设置有光 源，框架的前端面设置有镜头，且镜头分别通过源左安装板和光源右安装板安装固定在框 架上，框架的一侧设置有位移传感器，框架的下端设置有导轨，导轨上设置有滑块，框架的 后端面设置有封板。
[0011] 本实用新型的有益效果：它能克服现有技术的弊端，结构设计紧凑合理，操作简 单，提高了装配节拍，增强了机器人在环境不利情况下的可操作性，可以对多个型号和摆放 不均的产品进行智能抓取，并通过测速装置达到随线装配，广泛应用于行业内。
【专利附图】
【附图说明】 [0012] ：
[0013] 为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0015] 图2为本实用新型中导向整平装置的结构示意图；
[0016] 图3为本实用新型中导向整平装置的俯视图；
[0017] 图4为本实用新型中导向整平装置的侧视图；
[0018] 图5为本实用新型中导向整平装置的立体结构示意图；
[0019] 图6为本实用新型中手部工具的结构示意图；
[0020] 图7为本实用新型中手部工具的侧视图；
[0021] 图8为图3的A-A向剖视图；
[0022] 图9为本实用新型中手部工具的俯视图；
[0023] 图10为本实用新型中手部工具的立体结构示意图。
[0024] 1-输送线；2-导向整平装置；2-1-铝型材框架；2-2-气缸单耳轴支座；2-3-第 一气缸支座；2-4-地脚连接件；2-5-脚杯；2-6-感应器固定板；2-7-固定连接板；2-8-感 应器；2-9-限位块；2-10-滑块；2-11-连接板；2-12-第二气缸支座；2-13-销轴；2-14-I型接头；2-15-光轴支座；2-16-第一铝型材支架；2-17-第二铝型材支架；2-18-气 缸；2-19-微动开关；2-20-弹簧；2-21-限定传感器固定板；2-22-光轴；2-23-缓冲块； 2-24-夹紧块；3-视觉拍照装置；4-搬运机器人；5-控制柜；6-手部工具；6-1-框架； 6-2-步进电机；6-3-电机安装板；6-4-联轴器；6-5-第一轴承支座；6-6-轴承；6-7-滑 块；6-8-丝杠滑块；6-9-丝杆；6-10-第一连接块；6-11-力传感器；6-12-第二连接块； 6-13-活动夹爪；6-14-固定夹爪；6-15-第一橡胶垫；6-16-第二橡胶垫；6-17-光源左安 装板；6-18-连接支座；6-19-光源；6-20-镜头；6-21-位移传感器；6-22-导轨；6-23-滑 块；6-24-封板；6-25-光源右安装板；6-26-第二轴承支座；6-27-端盖；7-同步测速装置； 8-连接法兰。
【具体实施方式】 [0025] ：
[0026] 如图1-图10所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案：它包含输送线1、导向整 平装置2、视觉拍照装置3、搬运机器人4、控制柜5、手部工具6、同步测速装置7、连接法兰 8,输送线1上设置有导向整平装置2与视觉拍照装置3,输送线1的一侧设置有搬运机器人 4,搬运机器人4通过电缆与控制柜5连接，搬运机器人4的六轴处设置有手部工具6,手部 工具6的上端设置有连接法兰8,搬运机器人4与手部工具6之间通过连接法兰8连接，且 由六个螺丝与定位销定位夹紧，输送线1的一侧支架上设置有同步测速装置7。
[0027] 其中，所述的导向整平装置2是由铝型材框架2-1、气缸单耳轴支座2-2、第一气 缸支座2-3、地脚连接件2-4、脚杯2-5、感应器固定板2-6、固定连接板2-7、感应器2-8、限 位块2-9、滑块2-10、连接板2-11、第二气缸支座2-12、销轴2-13、1型接头2-14、光轴支座 2-15、第一铝型材支架2-16、第二铝型材支架2-17、气缸2-18、微动开关2-19、弹簧2-20、限 定传感器固定板2-21、光轴2-22、缓冲块2-23、夹紧块2-24组成，铝型材框架2-1的底部 四个角均设置有地脚连接件2-4和脚杯2-5,气缸2-18的一端通过气缸单耳轴支座2-2与 第一气缸支座2-3固定连接，气缸2-18的另一端通过第二气缸支座2-12与I型接头2-14 连接，且通过销轴2-13固定连接，其中第一气缸支座2-3安装固定在第二铝型材支架2-17 上，第二铝型材支架2-17安装在第一铝型材支架2-16的一侧，第一铝型材支架2-16安装 在铝型材框架2-1的内部，第一铝型材支架2-16的一端安装有微动开关2-19和限定传感 器固定板2-21，第一铝型材支架2-16的上端通过连接板2-11、滑块2-10和限位块2-9与 铝型材框架2-1上端的横杆滑动连接，铝型材框架2-1的两侧的横杆上均设置有数个感应 器固定板2-6,数个感应器固定板2-6上均安装有感应器2-8,铝型材框架2-1的两端坚杆 上均设置有固定连接板2-7,铝型材框架2-1的上端坚向设置有光轴支座2-15,光轴支座 2-15上设置有光轴2-22,光轴2-22的一端通过弹簧2-20与缓冲块2-23固定连接，缓冲块 2-23的下端一侧设置有夹紧块2-24 ;所述的手部工具6是由框架6-1、步进电机6-2、电机 安装板6-3、联轴器6-4、第一轴承支座6-5、轴承6-6、滑块6-7、丝杠滑块6-8、丝杆6-9、第 一连接块6-10、力传感器6-11、第二连接块6-12、活动夹爪6-13、固定夹爪6-14、第一橡胶 垫6-15、第二橡胶垫6-16、光源左安装板6-17、连接支座6-18、光源6-19、镜头6-20、位移 传感器6-21、导轨6-22、滑块6-23、封板6-24、光源右安装板6-25、第二轴承支座6-26、端 盖6-27组成，框架6-1内设置有步进电机6-2,步进电机6-2的一侧设置有电机安装板6-3， 步进电机6-2通过联轴器6-4与轴承6-6连接，轴承6-6设置在第一轴承支座6-5上，轴承 6-6通过丝杠滑块6-8与滑块6-7的一端连接，滑块6-7的另一端通过丝杠6-9与第二轴承 支座6-26连接，第二轴承支座6-26的一端设置有端盖6-27,滑块6-7的下方设置有第一连 接块6-10与第二连接块6-12,第一连接块6-10与第二连接块6-12之间设置有力传感器 6-11，第二连接块6-12的下方设置有活动夹爪6-13,活动夹爪6-13的下方一侧设置有第一 橡胶垫6-15,活动夹爪6-13的一侧设置有固定夹爪6-14,且固定夹爪6-14固定安装在框 架6-1的下方一侧，固定夹爪6-14的下方一侧对应活动夹爪6-13的下方一侧处设置有第 二橡胶垫6-16,框架6-1的中间位置设置有光源6-19,框架6-1的前端面设置有镜头6-20， 且镜头6-20分别通过源左安装板6-17和光源右安装板6-25安装固定在框架6-1上，框架 6-1的一侧设置有位移传感器6-21，框架6-1的下端设置有导轨6-22,导轨6-22上设置有 滑块6-23,框架6-1的后端面设置有封板6-24。
[0028] 本【具体实施方式】中的导向整平装置在使用过程中通过产品从流线上输送，当光电 传感器检测到产品时，给气缸一个驱动信号，气缸开始运动导向，当产品的两边都接触到微 动开关时，停止夹紧且慢慢回到初始位置，准备下一个循环。
[0029] 本【具体实施方式】中的手部工具在使用过程中首先由相机与光源配合给摆放没有 精确定位的产品拍照，然后将存储后传输到搬运机器人，搬运机器人根据传输信息调整姿 态，以便让手部工具能够顺利夹取，当手部工具到达指定位置后，伺服电机开始驱动滚珠丝 杠运动，滚珠丝杠向右运动进而夹紧产品，夹取过程中采用力传感器与位置传感器的双重 保护，当到达设定的位置与力的值时，电机停止运动，防止夹伤产品。
[0030] 本【具体实施方式】的工作原理：手部工具6设于搬运机器人4上，由搬运机器人4带 动运动，视觉拍照装置3是针对摆放不齐整的产品拍照，经过软件分析出产品的位置，然后 经手部工具6去抓取，针对不同的产品，手部工具6由位移传感器与力传感器去控制夹取的 位移，输送线1上的托盘由导向整平装置2进行定位夹紧，让托盘处于另一套视觉拍照装置 3的拍照范围内，同步测速装置7是测试线体的移动速度，经编码器整理传输给搬运机器人 4,让搬运机器人4去调整移动的速度，达到随线装配的目的。
[0031] 本【具体实施方式】的总控制系统包括控制搬运机器人的控制系统和对不同产品进 行智能识别的控制系统。
[0032] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业 的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是 说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变 化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由 所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1. 一种智能抓取随线装配机器人工作站，其特征在于：它包含输送线（1)、导向整平装 置（2)、视觉拍照装置（3)、搬运机器人（4)、控制柜（5)、手部工具（6)、同步测速装置（7)、 连接法兰（8)，输送线（1)上设置有导向整平装置（2)与视觉拍照装置（3)，输送线（1)的 一侧设置有搬运机器人（4)，搬运机器人（4)通过电缆与控制柜（5)连接，搬运机器人（4) 的六轴处设置有手部工具（6)，手部工具（6)的上端设置有连接法兰（8)，搬运机器人（4) 与手部工具（6)之间通过连接法兰（8)连接，且由六个螺丝与定位销定位夹紧，输送线（1) 的一侧支架上设置有同步测速装置（7)。
2. 根据权利要求1所述的一种智能抓取随线装配机器人工作站，其特征在于：所述的 导向整平装置（2)是由铝型材框架（2-1)、气缸单耳轴支座（2-2)、第一气缸支座（2-3)、地 脚连接件（2-4)、脚杯（2-5)、感应器固定板（2-6)、固定连接板（2-7)、感应器（2-8)、限位块 (2-9)、滑块（2-10)、连接板（2-11)、第二气缸支座（2-12)、销轴（2-13)、I型接头（2-14)、 光轴支座（2-15)、第一铝型材支架（2-16)、第二铝型材支架（2-17)、气缸（2-18)、微动开 关（2-19)、弹簧（2-20)、限定传感器固定板（2-21)、光轴（2-22)、缓冲块（2-23)、夹紧块 (2-24)组成，铝型材框架（2-1)的底部四个角均设置有地脚连接件（2-4)和脚杯（2-5)， 气缸（2-18)的一端通过气缸单耳轴支座（2-2)与第一气缸支座（2-3)固定连接，气缸 (2-18)的另一端通过第二气缸支座（2-12)与I型接头（2-14)连接，且通过销轴（2-13)固 定连接，其中第一气缸支座（2-3)安装固定在第二铝型材支架（2-17)上，第二铝型材支架 (2-17)安装在第一铝型材支架（2-16)的一侧，第一铝型材支架（2-16)安装在铝型材框架 (2-1)的内部，第一铝型材支架（2-16)的一端安装有微动开关（2-19)和限定传感器固定板 (2-21)，第一铝型材支架（2-16)的上端通过连接板（2-11)、滑块（2-10)和限位块（2-9)与 铝型材框架（2-1)上端的横杆滑动连接，铝型材框架（2-1)的两侧的横杆上均设置有数个 感应器固定板（2-6)，数个感应器固定板（2-6)上均安装有感应器（2-8)，铝型材框架（2-1) 的两端坚杆上均设置有固定连接板（2-7)，铝型材框架（2-1)的上端坚向设置有光轴支座 (2-15)，光轴支座（2-15)上设置有光轴（2-22)，光轴（2-22)的一端通过弹簧（2-20)与缓 冲块（2-23)固定连接，缓冲块（2-23)的下端一侧设置有夹紧块（2-24)。
3. 根据权利要求1所述的一种智能抓取随线装配机器人工作站，其特征在于：所述的 手部工具（6)是由框架（6-1)、步进电机（6-2)、电机安装板（6-3)、联轴器（6-4)、第一轴承 支座￠-5)、轴承￠-6)、滑块￠-7)、丝杠滑块￠-8)、丝杆￠-9)、第一连接块￠-10)、力传 感器（6-11)、第二连接块（6-12)、活动夹爪（6-13)、固定夹爪（6-14)、第一橡胶垫（6-15)、 第二橡胶垫（6-16)、光源左安装板（6-17)、连接支座（6-18)、光源（6-19)、镜头（6-20)、位 移传感器（6-21)、导轨（6-22)、滑块（6-23)、封板（6-24)、光源右安装板（6-25)、第二轴承 支座￠-26)、端盖￠-27)组成，框架￠-1)内设置有步进电机￠-2)，步进电机￠-2)的 一侧设置有电机安装板（6-3)，步进电机（6-2)通过联轴器（6-4)与轴承（6-6)连接，轴 承（6-6)设置在第一轴承支座￠-5)上，轴承￠-6)通过丝杠滑块￠-8)与滑块￠-7)的 一端连接，滑块（6-7)的另一端通过丝杠（6-9)与第二轴承支座（6-26)连接，第二轴承支 座（6-26)的一端设置有端盖（6-27)，滑块（6-7)的下方设置有第一连接块（6-10)与第二 连接块（6-12)，第一连接块（6-10)与第二连接块（6-12)之间设置有力传感器（6-11)，第 二连接块（6-12)的下方设置有活动夹爪（6-13)，活动夹爪（6-13)的下方一侧设置有第一 橡胶垫（6-15)，活动夹爪（6-13)的一侧设置有固定夹爪（6-14)，且固定夹爪（6-14)固定 安装在框架（6-1)的下方一侧，固定夹爪（6-14)的下方一侧对应活动夹爪（6-13)的下方 一侧处设置有第二橡胶垫（6-16)，框架（6-1)的中间位置设置有光源（6-19)，框架（6-1) 的前端面设置有镜头（6-20)，且镜头（6-20)分别通过源左安装板（6-17)和光源右安装板 (6-25)安装固定在框架（6-1)上，框架（6-1)的一侧设置有位移传感器（6-21)，框架（6-1) 的下端设置有导轨（6-22)，导轨（6-22)上设置有滑块（6-23)，框架（6-1)的后端面设置有 封板（6-24)。
【文档编号】B23P21/00GK204108634SQ201420480762
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】王斌 申请人:武汉恩斯特机器人科技有限公司