翅片总成小u形管无序自动抓管插管单元的制作方法_2

文档序号:8856124阅读:来源:国知局
211内设有C坐标旋转机构,本体21可以沿安装座211内的竖直轴线为旋转轴360°范围内自由旋转并定位,本体21底端的宽度尺寸小于小U形管5的U形开口的外端宽度尺寸,且本体21底端面设有与小U形管5的管外径及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽I,小U形管5的U形顶端可以卡入弧形凹槽I内,本体21上还设置有位置传感器和距离传感器;夹取指22设置为两件,左右对称于本体21弧形凹槽I的对称中心线设置、并通过导向机构分别对称与本体21连接,夹取指22上设置有传动连接机构,夹取指22的传动连接机构一端与本体21连接,另一端连接在夹取指22上,夹取指22可以通过传动连接机构及导向机构在本体21上上下滑动,夹取指22面向本体21弧形凹槽I的内侧面上设有与小U形管5的管外径尺寸配合的弧形凹槽II,夹取指22在夹取状态时,弧形凹槽I和弧形凹槽II共同围成小U形管5的U形顶端的部分外形;托取指23呈L形或弧形,设置为两件,前后对称于本体21弧形凹槽I设置,托取指23顶端铰接连接于本体21,指端垂直方向面向弧形凹槽I,托取指23上也设置有传动连接机构,托取指23的传动连接机构一端与托取指23连接,另一端与本体21连接,托取指23可以通过传动连接机构绕其交接点旋转打开或关闭,托取指23指端面向弧形凹槽I的表面设置成与小U形管5的U形端的U形内圈尺寸配合的弧形结构,弧形结构至弧形凹槽I的槽底的距离尺寸与小U形管5的管直径尺寸配合,即夹取状态时,托取指23面向弧形凹槽I的表面可托住小U形管5的U形端内侧面。
[0036]所述的小U形管承载托盘3设置在机械臂I附近,包括托盘体和支撑架。
[0037]所述的电控装置4包括工业控制计算机、电源回路、模式识别回路、计数回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、插管控制回路等,工业控制计算机与机械手2上的位置传感器和距离传感器电连接,工业控制计算机分别与机械臂I的X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构及安装座211内的C坐标旋转机构、夹取指22的传动连接机构、托取指23的传动连接机构电连接。
[0038]本翅片总成小U形管无序自动抓管插管单元的工作原理:以图1所示,机械臂I设置在插管流水线附近,满载散装小U形管5的小U形管承载托盘3停靠在机械臂I附近的设定停放工位,当已串好长U形管的待插管翅片总成插管端向上在插管流水线工位上被传送履带传送至设定位置并定位时,小U形管无序自动抓管插管单元开始工作,通过位置传感器反馈、模式识别、定位抓取小U形管承载托盘3内的小U形管5,抓取后移动至设定的插管位置,通过位置传感器反馈自动微调节至准确位置后进行插管,插管完成后机械手2张开,即完成第一个小U形管的插接,以此类推,待插管翅片总成全部完成插管后,传送履带接到指令,载着已插管翅片总成往下道工序流转。
[0039]系统未启动时(即零位置时),机械臂I定位,机械手2位于插管流水线正上方、处于张开的停滞状态,即夹取指22与托取指23均处于远离本体21的弧形凹槽I的位置;
[0040]当待插管翅片总成被传送至设定位置并定位后,本基于数字总线的翅片总成小U形管自动插管单元电源回路启动开始工作,工业控制计算机控制X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构动作,机械臂I按照预定程序及计算坐标动作移动,使机械手2位于小U形管承载托盘3的正上方,模式识别回路开始工作,工业控制计算机根据机械手2上的位置传感器反馈的位置信息计算坐标并捕捉小U形管5的U形顶端位置信息后发出指令使机械臂I及C坐标驱动机构继续动作,使机械手2位于未发生互相插接、钩套现象的坐标随机设定的第一件小U形管5的正上方、且本体21的弧形凹槽I正对第一件小U形管5的U形顶端,计数回路同步开始工作;
[0041]工业控制计算机继续发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2靠近第一件小U形管5,当本体21上的距离传感器反馈信息为设定距离时,小U形管抓取回路开始工作,工业控制计算机控制托取指23的传动连接机构动作,使两个托取指23卡合至设定尺寸,即两个托取指23未完全卡合、留有间隙,第一件小U形管5的U形顶端活动地卡接在两个托取指23之间;同时工业控制计算机发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2提升至设定距离,此时,第一件小U形管5在两个托取指23的牵引作用下脱离小U形管承载托盘3、并因自身重力作用在机械手2提升的过程中下垂至U形顶端向上、两个端口向下的竖直状态;当机械手2提升至设定距离后,工业控制计算机控制托取指23的传动连接机构动作,使两个托取指23完全卡合,第一件小U形管5的U形顶端即卡入本体21的弧形凹槽I内,同时工业控制计算机控制夹取指22的传动连接机构动作,使两个夹取指22同时通过导向机构在本体21上向下滑动至设定距离与第一件小U形管5贴合,此时第一件小U形管5即在X坐标、Y坐标和Z坐标方向上分别被弧形凹槽1、弧形凹槽II和托取指23面向弧形凹槽I的表面限位、被定位在机械手2上,完成抓取;
[0042]抓取后,工业控制计算机控制机械臂I回到零位置,此时第一件小U形管5正对待插管翅片总成,插管控制回路开始工作,工业控制计算机根据设定程序计算坐标并发出指令使机械臂I继续移动,使机械手2位于坐标设定的待插管翅片总成的第一个插装位置的正上方,机械手2上的位置传感器捕捉第一个插装位置的位置信息,即第一个插装位置的中心坐标信息,工业控制计算机根据反馈的位置信息控制机械臂I微动调整定位,然后工业控制计算机继续发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2垂直向第一个插装位置移动,当机械手2上的距离传感器反馈信息至设定距离时,即第一件小U形管5插入第一个插装位置并至设定深度后,工业控制计算机控制托取指23的传动连接机构和夹取指22的传动连接机构动作,使两个托取指23张开至零位置、两个夹取指22通过导向机构在本体21上向上滑动至零位置,第一件小U形管5即脱离机械手2,工业控制计算机控制机械臂I回到零位置,完成第一件小U形管5的插管过程,以此类推,直至完成待插管翅片总成上的最后一件小U形管5的插管过程,然后传送履带接到指令开始运动,载着已插管翅片总成往下道工序流转;
[0043]在小U形管5的抓取过程中,当本体21上的位置传感器侦测到小U形管承载托盘3内未发生互相插接、钩套现象的小U形管5全部被抓取后,拨动干扰回路工作,工业控制计算机发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2下降至设定距离、机械手2接触到发生互相插接、钩套现象的小U形管5,然后工业控制计算机发出指令使机械臂I的X坐标驱动机构和/或Y驱动机构工作,使机械手2沿程序设定的轨迹在平面内移动后Z坐标驱动机构工作使机械手2恢复至小U形管承载托盘3的正上方位置重新捕捉小U形管5的U形顶端位置信息,再进行抓取,直至将小U形管承载托盘3内的小U形管5全部抓取完毕。
[0044]所述的机械臂I可以采用如图1所示的多关节集中控制机械臂,也可以采用如图2所示的框架式分体控制机械臂,或者采用Delta机械臂等其他形式的机械臂,由于第一种方案的多关节机械臂和第三种方案的Delta机械臂的控制是集中控制,其精准的坐标控制较复杂,需经过工业控制计算机大量的计算、软件控制程序复杂,且制造成本较高,电脑控制负担重,易出现故障;第二种方案采用分体控制,即几个坐标系分别控制,控制相对简单、直接,不易出现故障,因此优选第二种方案,
[0045]即,作为本实用新型的优选方案,如图2所示,所述的机械臂I还包括支撑框架11、横梁13和滑轨14,支撑框架11架设在插管流水线上方,其底部固定安装于地面,其顶部前后方向上设有沿Y坐标方向平行设置的导轨12,在导轨12上X坐标方向上架设有横梁13,横梁13上设有驱动机构,驱动机构可以驱动横梁13在导轨12上前后移动;
[0046]横梁13上设有沿Z坐标方向上安装在横梁13上的滑轨14,滑轨14上设置有升降机构和横向行走机构,升降机构和横向行走机构可以使滑轨14在横梁13上实现Z轴方向上的上下升降运动及X轴方向上的左右移动,所述的机械手2的本体21的顶端安装在滑轨14的底端;
[0047]所述的小U形管承载托盘3设置于支撑框架11内部;
[0048]所述的电控装置4的工业控制计算机与横梁13的驱动机构电连接,控制横梁13在Y坐标方向上的移动,工业控制计算机与滑轨14的升降机构电连接,控制滑轨14在Z坐标方向上的升降,
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