应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置的制作方法

本实用新型涉及折弯机器人领域，更具体地说，涉及一种应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，生活中尤其是工业中的自动化程度越来越高，机器人也渐渐步入了我们的生活，而折弯机器人也成为了工业生产线中的主流，折弯机器人的一个工作周期主要包括取料、折弯、堆垛三个阶段，大大减少了人力，提高了工业生产的效率。因此，只要将这类机器人稍加改造，便可以运用于工业生产中的其他方面，具有广阔的市场前景。

折弯机器人在工业生产中的应用十分广泛，但是由于机器人做“跟随”动作时不可能与折弯机完全同步，假如吸盘和框架之间是刚性连接的，那么这种误差可能影响折弯质量，从而造成材料的浪费。所以为了改善目前这一状况，提高钢板折弯的质量，提高折弯机器人的工作效率，在已经实现了激光扫描仪检测堆料边缘对齐程度的情况下，我们拟设计出一种能够结合扫描仪扫描情况并且能够推齐钢板的机械手。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置，以解决目前折弯机器人会由于钢板堆放不整齐而造成的折弯质量下降的问题，从而实现折弯机器人高效率高质量的工作模式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置，包括框架、六轴机械手、激光扫描仪、步进电机、上下同步带、上下同步梁、可调靠山和红外开关；所述激光扫描仪安装在框架顶部，所述上下同步梁安装在框架侧边，所述六轴机械手位于框架的一侧，所述红外开关成对设置在框架的对角处；

所述六轴机械手包括六个伺服电机和推板，所述伺服电机带动推板动作；所述步进电机通过上下同步带与所述上下同步梁连接，带动上下同步梁上下移动，所述可调靠山安装在上下同步梁上，所述红外开关检测钢板堆放的高度，所述激光扫面仪检测钢板是否对齐，所述六轴机械手根据激光扫描仪的检测结果动作；如果激光扫描仪检测出的结果为钢板已经堆放整齐，则机械手不需要动作；如果激光扫描仪检测出有偏移，则六轴机械手动作将钢板推放整齐。

上述方案中，所述激光扫描仪底部安装由工字形滑轨，通过所述激光扫描仪可在工字形滑轨上沿x、y方向滑动，所述工字形滑轨固定在框架的顶部。

上述方案中，所述激光扫描仪与驱动电机连接，所述驱动电机驱动所述激光扫描仪在导轨上移动。

实施本实用新型的应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置，具有以下有益效果：

本实用新型激光扫描仪对钢板的两条边进行扫描，检测出边缘是否对齐，如果激光扫描仪检测出的结果为钢板已经堆放整齐，则机械手不需要动作。如果激光扫描仪检测出有偏移，并把数据通过串口发送给控制机械手的单片机，则单片机将会根据数据来控制可调靠山的位置以及机械手的运动，配合动作，将钢板推放整齐。本实用新型利用激光扫描仪配合机械手的助推，可以提高机械手的效率，从而提高折弯机器人进行折弯工作的质量以及效率，减少堆料的浪费。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置的结构示意图；

图2是本实用新型应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置的模块图；

图3是本实用新型应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置的工作流程图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-3所示，本实用新型的应用于折弯机器人的钢板堆放自动对齐装置用于将钢板6置于框架1下，其包括六轴机械手4、激光扫描仪、步进电机、上下同步带2、上下同步梁3、可调靠山8和红外开关7。激光扫描仪安装在框架1顶部，上下同步梁3安装在框架1侧边，六轴机械手4位于框架1的一侧，红外开关7成对设置在框架1的对角处。

该框架1主要是用于安装激光扫描仪，方便激光扫描仪在一个平面上进行两个方向的扫描，检测边缘是否对齐，由于激光扫描仪可以准确检测出没有对齐的钢板6层数，所以可以采用层进的方法将钢板6推齐。上下同步带2在电机的带动下带动上下同步梁3上下运动，此时可调靠山8就可以调整到需要的位置，配合六轴机械手4完成钢板6的推齐工作。

六轴机械手4包括六个伺服电机和推板5，所述伺服电机带动推板5动作，伺服电机带动推板5动作。红外开关7检测钢板6顶层的高度。

激光扫描仪底部设有工字型滑轨，由驱动电机带动滑轨运动，可以在x，y方向任意移动，电机驱动用的是DM542数字式两相步进驱动，驱动内部集成了参数自整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机性能。激光扫描仪可以实现360度、6米范围内的激光测距扫描，产生所在空间的平面点云地图信息用于地图测绘、机器人定位导航、物体/环境建模等应用。

激光扫描仪以工字型滑轨的左下角为原点建立坐标系，则导轨中的任意位置都可以用坐标点表示。单片机输出pwm，使得步进电机可以以任意时间，任意速度运动，激光扫描仪安装在导轨上，通过电机的带动，可以运动到任意坐标点的位置。由于激光扫描仪扫描的是平面的距离，我们可以采用位置式pid进行闭环控制，使激光扫描仪运动到规定位置。激光扫描仪利用串口通信，我们可以建立一个数组，将激光扫描仪采集得到的数据存放在数组中，待扫描仪扫描完毕以后，对数据进行处理分类，最后得出结果，重新整理数据，利用串口发送给六轴机械手4。

六轴机械手4以钢板6一角为坐标原点建立空间坐标系，六个伺服电机分别控制六个轴的方向，六轴机械手4的运动可以用模糊控制提高准确性和适应性。单片机等待激光扫描仪发送的数据，判断是否需要做出动作。如果需要，步进电机首先运动，使可调靠山8移动到相应位置，这时六轴机械手4再开始作用，推放钢板6，将钢板6推至紧靠靠山8的位置。由于靠山8的位置不需要很精确，所以可以直接采用位置式PID来调节步进电机。

本实用新型的具体工作过程为：首先激光扫描仪对钢板6的两条边进行扫描，检测出边缘是否对齐，如果激光扫描仪检测出的结果为钢板6已经堆放整齐，则机械手4不需要动作。如果激光扫描仪检测出有偏移，并把数据通过串口发送给控制机械手4的单片机，则单片机将会根据数据来控制可调靠山8的位置以及机械手4的运动，配合动作，将钢板6推放整齐。

考虑到有些工作环境不需要激光扫描仪，无激光扫描仪下系统的工作过程为：板料进框架1前，上下同步梁3在最上方的位置，可调靠山8已调到位。板料由叉车进入到框架1后，两侧的上下同步梁3有电机和上下同步带2传动从上往下进行扫描。当红外开关7被工件打断后，上下电机停止运动。六轴机械手4用推板5末端分别从两侧进行将最上方5块板料排至靠山8处。当系统计数最上方板料被加工完后，重复执行动作。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。