抓具机器人预防工件磕碰伤装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，其特征在于：机器人控制柜内部布置继电器控制站，机器人状态提示灯布置在机器人控制柜柜体顶部，机器人I/O转接箱另一端通过抗磨损导线与ATI快换装置的37-PIN上半部分连接，ATI快换装置的37-PIN下半部分固定连接在机器人抓具侧面，机器人抓具固定连接在基板的下方，机器人抓具与基板之间布置有绝缘胶皮绝缘。其利用电信号来实时检测监控技术，利用机器人抓具采取全方位检测，达到全方位报警，准确无误显示，解决了我工厂柔性化生产线多种车型混流生产时抓具机器人碰撞造成的停台及机器人抓具导致工件磕碰伤的难题。
【专利说明】抓具机器人预防工件磕碰伤装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，属于一种机器人自动化生产领域，特别涉及一种防止抓具机器人工件磕碰伤的精准的、高效的、全方位的、接触式的、人性化的保护装置。
【背景技术】
[0002]从大路上拥挤的汽车可以看出近几年是汽车产业的辉煌时期，人们选择自驾出行的欲望越来越强烈。在国内市场中，随着汽车厂的不断建设，多种车型批量生产的模式正在形成，特别是近几年汽车的火热，在各大车展上被关注、被预定的车型越来越多，促使各大汽车制造厂商逐渐向自动化生产线发展，实现多种车型共同生产的生产线。
[0003]在自动化生产线质量、效率、成本是三大指标。降低突发情况导致停产的情况发生，提高生产效率，提高质量，降低成本；降低由设备误差带来的不稳定因素来提高生产效率、提高工件质量。提高工件质量，降低成本，提高生产效率是每个汽车制造厂永远不变的占匕
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[0004]现在自动化汽车制造厂采用的搬运机器人都是靠机器人本身的系统检测机器人各轴所受的载荷是否超过设定值来检测碰撞的，由于机器人工作中所配置的抓具或抓工件的重量不一样及带抓具运动或带工件运动时由于惯性原因，机器人各轴所受的载荷也不一样，因而无法精准的、第一时间的、准确无误的报警。当发生抓具与工件非正常接触报警的时候，机器人抓具和工件都会损坏非常严重，在短时间内很难恢复，导致停台时间长，生产效率下降，由碰撞带来的车身质量也随之下降。所以在机器人领域就需要一种可以在机器人非正常工作情况下与工件接触就可以立刻报警，机器人停止工作的装置，把机器人靠各轴所受载荷达到碰撞报警原理优化为机器人非正常情况下接触就报警原理。
[0005]随着科技的发展，社会的需求，当今汽车制造厂都向自动化生产线转型，机器人搬运逐渐替代人工搬运，搬运(抓具)机器人的稳定性、高效性、无疲劳性等都对产能有着很大的影响。目前国内外汽车制造厂都采用搬运机器人进行工件在工位与工位之间的转移，但是在转移过程中难免会因工件变形导致机器人抓具与工件碰撞带来的抓具变形和工件损坏，或者会因为操作人员的误操作导致机器人抓具与工装夹具、钢结构、工件发生碰撞导致抓具和工件严重变形等。此类碰撞报警都是靠机器人本身的系统检测机器人各轴所受的载荷是否超过设定值来检测碰撞的。根据我厂实际情况统计发现，我们车间现有四种车型，机器人抓具139个，由于碰撞后恢复会带来工件抓放件位置不准确，导致工件质量下降，需要多次验证才能恢复正常，这一问题已经不能满足我们现在高强度话自动生产线的要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，其突破机器人本体牛顿力检测报警局限、解决机器人非正常接触报警难题及机器人触摸式报警检测难题、同时还解决机器人碰撞后报警变为碰撞前报警的难题；利用电信号来实时检测监控技术，利用机器人抓具采取全方位检测，利用机器人本体、机器人PLC、机器人程序、西门子PLC，达到全方位报警，准确无误显示，只要是抓具机器人非正常情况下与工件接触机器人就会报警，从而化被动变主动，达到高精度避免碰撞的发生；解决了我工厂柔性化生产线多种车型混流生产时抓具机器人碰撞造成的停台及机器人抓具导致工件磕碰伤的难题。
[0007]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，由机器人状态提示灯、继电器控制站、绝缘胶皮、S1电缆、机器人I/O转接箱、抗磨损导线、ATI快换装置、基板、机器人控制柜组成，其特征在于:机器人控制柜内部布置继电器控制站，继电器控制站有4个触点，分别为0V触点、反馈触点、正电触点、检测触点，其中正电触点与机器人控制柜正电信号端相连，检测触点通过S1电缆与机器人I/O转接箱一端连接，0V触点与大地0V相连，反馈触点与机器人控制柜内的机器人I/O信号基板接线端子相连，机器人状态提示灯布置在机器人控制柜柜体顶部，机器人I/O转接箱另一端通过抗磨损导线与ATI快换装置的37-PIN上半部分连接，ATI快换装置的37-PIN下半部分固定连接在机器人抓具侧面，机器人抓具固定连接在基板的下方，机器人抓具与基板之间布置有绝缘胶皮绝缘。
[0008]本实用新型的积极效果是:
[0009]1)采用电信号替代传统的载荷或者力矩来检测碰撞，不需要一点牛顿力，只需机器人抓具与一切和大地导通的设备相接触就可以达到报警，从而缩短报警时间，达到第一时间报警。
[0010]2)采用电信号接触报警，当机器人抓具在非正常情况下与工件接触，或者抓具带件与周围的钢结构非正常接触时，就可以立刻报警，停止运动，工件和抓具不会受到一点损坏，不会像从前靠机器人单轴载荷或者检测力矩来检测报警导致机器人抓具和工件严重变形的严重后果。
[0011]3)结构简单，便于安装，便于推广，当本系统有故障时便于迅速查找故障点。使机器人的碰撞检测系统简单明了化。
[0012]4)适用更多机器人，继电器控制站便于安装在机器人控制柜内，可以灵活的、变相的、多触点的与机器人PLC或者现场PLC进行组合适用。
[0013]5)适合衡展到大型的、自动化的、复杂的工序等，将此类装置作为非正常接触保护设备的核心系统，达到碰撞预防，降低碰撞后的后果，使被动维修变主动预防。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构图。
[0015]图2为本实用新型的继电器控制站触点连接结构框图。
[0016]图3为本实用新型的绝缘胶皮局部结构图。
[0017]图4为本实用新型的ATI快换装置结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:如图1、2、3、4所示，一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，由机器人状态提示灯1、继电器控制站2、绝缘胶皮3、S1电缆4、机器人I/O转接箱5、抗磨损导线6、ATI快换装置7、基板8、机器人控制柜9组成，其特征在于:机器人控制柜9内部布置继电器控制站2，继电器控制站2有4个触点，分别为0V触点2-7、反馈触点2-11、正电触点2-13、检测触点2-14，其中正电触点2_13与机器人控制柜9正电信号端相连，检测触点2-14通过S1电缆4与机器人I/O转接箱5 —端连接，0V触点2_7与大地0V相连，反馈触点2-11与机器人控制柜9内的机器人I/O信号基板11接线端子相连，机器人状态提示灯1布置在机器人控制柜9柜体顶部，机器人I/O转接箱5另一端通过抗磨损导线6与ATI快换装置7的37-PIN上半部分7_1连接，ATI快换装置7的37-PIN下半部分7-2固定连接在机器人抓具10侧面，机器人抓具10固定连接在基板8的下方，机器人抓具10与基板8之间布置有绝缘胶皮3绝缘。
[0019]如图3所示，绝缘胶皮3绝缘是因为机器人本体本身就是与大地相导通的个体，机器人抓具10是靠导体抓具连接件将直径为60mm、40mm、20mm、10mm的合金管组成抓具框架，在利用抓具连接件将框架固定在与ATI快换装置7连接的基板8上，所以需要绝缘胶皮3将机器人抓具10与固定抓具框架的基板8绝缘。
[0020]如图1、2所示，机器人控制柜9内增加继电器控制站2，正电信号由机器人控制柜9内提供，经过继电器控制站2到S1电缆4，连接至机器人I/O转接箱5，再用抗磨损导线6连接至机器人本体侧面的ATI快换装置7，然后当机器人抓具10非正常情况下与任意接触大地0V的导体接触时，继电器控制站2的正电与0V形成回路，继电器控制站2将信号传递给机器人，机器人停止工作，机器人状态提示灯1的红灯会提示报警，同时机器人状态提示灯1的黄灯也会提示继电器控制站的接通状态。
[0021]利用绝缘胶皮3将机器人抓具10主要框架与固定机器人抓具10的基板8绝缘，在通过继电器控制站2将正电通过S1电缆4转接到机器人I/O转换箱5内，在用抗磨损导线6将正电导线引到ATI机器人本体侧的信号模块，在通过抗磨损导线6在机器人抓具10侧面的ATI快换装置7的信号模块中的备用线引到机器人抓具10上，达到实时监测、实时保护的目的。同时我们在机器人PLC内增加语句，利用机器人控制柜9上的机器人状态提示灯1黄色提示灯来实时提示机器人的状态，是否与大地接触了，再在机器人示教器上做报警显示，同时在工位HMI上增加此机器人的报警显示，达到全方位显示，准确无误报警，达到机器人抓具非正常接触就报警的碰撞预防系统。
[0022]当机器人抓具10在抓件或者在放件挂件的时候，只要机器人与工件或者周围钢结构、抓件时与周围的钢结构接触，机器人立刻停止运动，此时继电器控制站将报警信号传给机器人，同时机器人状态指示，黄色提示系统正常，灯红色提示报警，外增加蜂鸣器也响起，工位HMI同时也输出报警，工位掉自动机器人停止运动。
【权利要求】
1.一种抓具机器人预防工件磕碰伤装置，由机器人状态提示灯、继电器控制站、绝缘胶皮、SI电缆、机器人I/O转接箱、抗磨损导线、ATI快换装置、基板、机器人控制柜组成，其特征在于:机器人控制柜内部布置继电器控制站，继电器控制站有4个触点，分别为OV触点、反馈触点、正电触点、检测触点，其中正电触点与机器人控制柜正电信号端相连，检测触点通过Si电缆与机器人I/O转接箱一端连接，OV触点与大地OV相连，反馈触点与机器人控制柜内的机器人I/o信号基板接线端子相连，机器人状态提示灯布置在机器人控制柜柜体顶部，机器人I/o转接箱另一端通过抗磨损导线与ATI快换装置的37-PIN上半部分连接，ATI快换装置的37-PIN下半部分固定连接在机器人抓具侧面，机器人抓具固定连接在基板的下方，机器人抓具与基板之间布置有绝缘胶皮绝缘。
【文档编号】B25J19/00GK204036473SQ201420446008
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】王泓博, 杜春风, 李玉栋, 潘守亮, 刘刚, 李宽, 王健, 徐平 申请人:中国第一汽车股份有限公司