基于视觉的发动机缸盖的机器人搬运夹具及搬运系统的制作方法_2

文档序号:10400499阅读:来源:国知局
获取的位置坐标传送给搬运机器人的控制系统;检测系统2判断搬运夹具是否到位,并将检测结果传送至搬运机器人的控制系统,搬运机器人的控制系统根据检测结果控制气控系统以驱动夹具本体移动以夹持缸盖并将缸盖搬运至设定位置。本实用新型的机器人搬运夹具采用视觉系统I定位,定位精度高、且适用性强;本实用新型的机器人搬运夹具能够实现缸盖搬运的自动化和智能化,搬运效率高、生产成本低、搬运的安全性高、且能满足机器人机加工的节拍要求。
[0029]可选地,如图1所示,夹具本体包括与搬运机器人本体相连的支架3、用于夹持所述缸盖6的夹头构件4;夹头构件4设置于支架3上且与气控系统相连;视觉系统I和检测系统2均设置于支架3上。
[0030]进一步地,夹头构件4包括与支架3固定的定夹头41、与定夹头41配合以夹持所述缸盖6的动夹头42、以及驱动动夹头42移动的驱动件43;驱动件43设置于支架3上且与气控系统相连,以在气控系统的作用下动作以驱动动夹头42移动;动夹头42与驱动件43的输出端相连且与定夹头41相对设置,动夹头42在驱动件43的作用下朝向定夹头41移动以夹紧所述缸盖6或朝向远离定夹头41的方向移动以松开缸盖。本实用新型具体的实施例中,驱动件43为气缸。本实用新型的夹具本体结构简单,易于制造,夹紧或松开缸盖时操作简单。
[0031]本实用新型优选的实施例中,如图1所示,定夹头41包括夹头安装板401、弹性胶垫402、以及定位销403;夹头安装板401与支架3固定,定位销403固定设置于夹头安装板401上,以用于伸入缸盖上的定位孔601内对缸盖进行定位;弹性胶垫402嵌套于定位销403上且与夹头安装板401固定,弹性胶垫402用于保护缸盖被夹持时不受损失。同样的,动夹头42的结构与定夹头41的结构相同,其中,动夹头42的夹头安装板401与驱动件43的输出轴的端部固定。本实用新型具体的实施例中,每块夹头安装板401上设有两根相对设置的定位销403,每根定位销403上嵌套有一块弹性胶垫402,每块夹头安装板401上的两根定位销403在夹持时同时伸入缸盖上的定位孔601内,从而可更好的对缸盖进行定位,且夹持更牢固。
[0032]本实用新型中,如图2所示,支架3包括主梁构件31和与主梁构件31相连的副梁构件32;主梁构件31与搬运机器人本体相连,视觉系统I和检测系统2均设置于主梁构件31上;夹头构件4设置于副梁构件32上。
[0033]可选地,如图2所示,主梁构件31包括支承主梁311、设置于支承主梁311上的用于与搬运机器人本体相连的法兰安装板312、用于安装视觉系统I的第一安装板313、用于安装检测系统2的第二安装板314、以及用于安装副梁构件32的第三安装板315。本实用新型具体的实施例中,如图2所示,法兰安装板312和第一安装板313均位于支承主梁311的中部,且法兰安装板312叠设于第一安装板313的上表面上,第二安装板314和第三安装板315均垂直支承主梁311设置,且第三安装板315更靠近第一安装板313。
[0034]副梁构件32包括与第三安装板315相连的支承副梁321、设置于支承副梁321上且对称布置的第一支管322和第二支管323、设置于第一支管322上用于安装定夹头41的第四安装板324、以及设置于第二支管323上用于安装驱动件43的第五安装板325。本实用新型具体的实施例中,如图2所示,支承副梁321与第三安装板315平行设置,第一支管322和第二支管323均垂直支承副梁321。
[0035]本实用新型中,如图2所示,为增强检测精度和缸盖夹持的稳定性,本实用新型中的检测系统2和夹头构件4的数量均为两组;支承主梁311上设有两块用于分别安装两组检测系统2的第二安装板314、两块第二安装板314关于支承主梁311的长度方向对称布置;支承主梁311上设有两块用于分别安装两组夹头构件4的第三安装板315、两块第三安装板315关于支承主梁311的长度方向对称布置,且两块第三安装板315位于两块第二安装板314之间。
[0036]本实用新型中,如图1所示,检测系统2包括用于与所述缸盖6的上端面抵顶的缓冲构件21、以及用于与缓冲构件21配合以检测夹具本体夹持缸盖前是否到位的检测构件22,缓冲构件21和检测构件22均设置于第二安装板314上。
[0037]本实用新型具体的实施例中,如图3所示,缓冲构件21的数量为两组,两组缓冲构件21关于第二安装板314的长度方向对称布置,每组缓冲构件21包括:与第二安装板314固定的安装法兰211、上下滑动设置于安装法兰211上用以与缸盖抵顶的顶杆212、套设于顶杆212的顶端用以使顶杆212悬挂设置于安装法兰211上的锁紧螺母213、以及套设于顶杆212上且两端分别与第二安装板314和顶杆212的底端抵顶的弹簧214。优选地,顶杆212的底端与缸盖的接触处设有耐磨垫圈215。检测时,缓冲构件21跟随夹具本体下移,顶杆212在下移过程中将与缸盖的上表面抵顶,由于顶杆212滑动设置于安装法兰211上,当顶杆212的底端与缸盖抵顶时,顶杆212将向上移动,检测构件22检测顶杆212的上移量,并根据顶杆212的上移量判断夹具本体是否到位,并将检测结果传动给搬运机器人。缓冲构件21不仅用于对搬运夹具进行缓冲,减缓搬运夹具与缸盖之间的碰撞,还对搬运夹具高度方向进行补偿,弥补视觉系统不能检测垂直高度的缺点,还与检测构件22配合,实现搬运夹具到位检测,提高搬运夹具的使用性能。
[0038]本实用新型具体的实施例中,如图2所示,检测构件22包括设置于第二安装板314上的检测件安装板、以及可调节地设置于检测件安装板上的用于检测顶杆212移动距离的检测件,检测件与机器人控制系统相连。优选地,检测件安装板呈“L”型,其水平板与第二安装板314固定,其与水平板垂直的竖直板上开设有腰形孔,腰形孔沿竖直板的高度方向延伸,检测件通过螺钉装设于竖直板上,且通过调节螺钉,可调节检测件在竖直板上的安装位置。检测件为本领域常用的用于检测距离的检测件。
[0039]本实用新型中,视觉系统包括相机、光源、图像处理单元及视觉数据传输线,相机和光源设置于第一安装板313上,相机对缸盖进行拍照,图像处理单元对相机摄取的图片进行处理以获取缸盖的定位坐标数据,并借由视觉数据传输线将定位坐标数据传输至机器人控制系统。
[0040]本实用新型中,气控系统包括空压机、气动二联件、两位电磁控制阀、消声器、气压锁以及调速阀,机器人控制系统根据检测系统的检测结果控制两位电磁控制阀得电,从而使驱动件43动作以夹紧缸盖。
[0041]本实用新型还公开了一种基于视觉的发动机缸盖的机器人搬运系统,包括搬运机器人、机器人控制系统、以及如上述的基于视觉的发动机缸盖的机器人搬运夹具,机器人控制系统控制搬运机器人、视觉系统1、检测系统2以及气控系统;视觉系统I用以对发动机缸盖进行拍照和坐标定位,且将发动机缸盖的定位坐标数据发送至机器人控制系统;检测系统2用以检测搬运机器人上的搬运夹具搬运缸盖前是否到位,且将检测结果传送至机器人控制系统;机器人控制系统根据定位坐标数据调整搬运机器人的姿态,且根据检测结果控制气控系统以使搬运夹具夹紧缸盖,并控制搬运机器人移动至缸盖所需搬运的位置。本实用新型的机器人搬运系统搬运缸盖时的工作流程如图4所示,机器人控制系统初始化,并控制搬运机器人移动至上料工位,视觉系统I首先对发动机缸盖进行拍照和坐标定位,并将发动机缸盖的定位坐标数据发送至机器人控制系统,机器人控制系统根据接收的定位坐标数据调整搬运机器人的姿态以便夹持缸盖,夹持缸盖前,检测系统2检测搬运机器人上的搬运夹具搬运缸盖前是否到位,并将检测结果传送给机器人控制系统,机器人控制系统根据接收
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