线头快速定位插拔夹爪及线头插拔机器人的制作方法

本实用新型涉及机械夹爪，尤其是线头快速定位插拔夹爪及线头插拔机器人。

背景技术：

在将各种电器设备通过信号线连接时，常常存在需要将线头、插头等插入到插座或连接座的组装作业，现有的组装作业，以人手操作为主，效率低，劳动强度大；也有一些采用机械手等进行组装的设备，但是这些设备存在的问题在于，无法准确的对线头、安装位置进行定位，从而增加了机械手抓取线头的难度及安装难度，降低了效率。

另外，现有的夹爪在进行插接时，往往是强行将线头插入到插座或连接座上，容易使线头与插座硬接触，不能有效模拟人手插接的动作。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种线头快速定位插拔夹爪及线头插拔机器人。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

线头快速定位插拔夹爪，包括支座，所述支座上设置有真空吸盘组件及至少一气动夹爪，所述气动夹爪通过位于所述支座上的图像采集装置及激光测距传感器确定抓取位置，所述图像采集装置的镜头与所述激光测距传感器的激光发射端的朝向一致。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述真空吸盘组件包括真空发生器、电磁阀及吸盘，所述真空发生器通过管道连接电磁阀，所述电磁阀的输出端通过管道连接吸盘。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述气动夹爪包括气缸及由其驱动的两个连接块，两个所述连接块分别连接夹头且可滑动地设置于气缸上的导轨上。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述气动夹爪设置于驱动其沿平行于所述图像采集装置的镜头的轴线方向往复移动的驱动装置上，所述驱动装置固定于支座上。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述气动夹爪为两个，每个所述气动夹爪连接一驱动装置。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述支座上设置有连接盘，所述连接盘上设置有压力传感器。

优选的，所述的线头快速定位插拔夹爪中，所述压力传感器与气动夹爪呈对角设置。

线头插拔机器人，包括上述任一的线头快速定位插拔夹爪及驱动所述线头快速定位插拔夹爪进行多轴运动的移动机构。

优选的，所述的线头插拔机器人中，所述移动机构是6轴移动机器人。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，通过集成有视觉识别和激光测距，从而可以精确的进行线头位置和安装位置的定位，从而便于夹爪进行准确、快速的抓取和安装，有利于提高效率，同时具有气动夹爪和真空吸附组件，能够有效满足不同部件的抓取需要，功能丰富，应用灵活性好，集成度高。

本方案的真空吸附组件自带真空发生器，不需要连接外部的真空源，有利于简化管路，便于移动作业。

本方案的气动夹爪通过设置导向结构，能够充分保证夹头移动的平稳性，保证夹持的可靠性和位置精度。

本方案采用双气动夹爪分别独立工作的结构，一方面能够满足不同场景的使用需要，另一面，气动夹爪有滑台气缸移动，能够在一定程度上弥补6轴移动机器人的行程缺陷，改善抓取和安装的灵活性。

本方案设置压力传感器，能够有效的反馈插接时的反作用力，并据此调整气动夹爪的动作，充分模拟了人手插接时的微调动作，避免强行插拔造成零件损坏；同时压力传感器的位置和气动夹爪的位置设置，能够保证无论气动夹爪进行哪个方向的移动，压力传感器都能有效的感应的作用力。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的后视图；

图3是本实用新型的侧视图;

图4是图3中a区域的放大图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本实用新型揭示的线头快速定位插拔夹爪进行阐述，其可以用于各种接线头和插座的连接，本实施例中以音响的信号线10与电视机母头连接为例进行说明，如附图1、2所示，其包括支座1，所述支座1上设置有真空吸盘组件2及至少一气动夹爪3，所述气动夹爪3通过位于所述支座1上的图像采集装置4及激光测距传感器5确定抓取位置，所述图像采集装置4的镜头与所述激光测距传感器5的激光发射端的朝向一致。

其中，如附图1所示，所述支座1包括垂直设置的第一面板11及第二面板12，所述第一面板11和第二面板12分别连接与它们垂直的加强板13，所述加强版13位于所述第一面板11和第二面板12的中间位置，且所述加强板13的外顶角为平面131，从而方便连接盘的安装。

如附图1所示，所述真空吸附组件2设置于所述第一面板11的外端面处，具体是通过一与所述第一面板11垂直的且近似工字型的安装板9连接第一面板11，所述真空吸盘组件2包括真空发生器21、电磁阀22及吸盘23，所述真空发生器21固定在所述安装板9的底部并通过管道连接电磁阀22的输入端，所述电磁阀固定在所述安装板9的顶面并且其输出端通过管道连接吸盘23，所述吸盘23设置在所述安装板9的端部且为两个。

如附图3、附图4所示，所述气动夹爪3固定在所述第二面板12的外端面处，所述气动夹爪3包括气缸31及由其驱动的两个连接块32,33，两个所述连接块32、33分别连接夹头34，35且可滑动地设置于气缸31上的导轨36上，由于夹头34,35可以通过导轨36进行导向，从而可以保证移动的平稳性，并且所述夹头34、35的边角位置为圆角或平角。

进一步，为了避免气动夹爪3与其他结构产生干涉，如附图3所示，所述气动夹爪3设置于驱动其沿平行于所述图像采集装置的镜头的轴线方向往复移动的驱动装置6上，所述驱动装置6可以是气缸、电缸等，优选为滑台气缸，所述驱动装置6固定于支座1的第二面板12的外端面处。

另外，为了与其他工位的需要进行兼容，如附图3所示，优选所述气动夹爪3为两个，每个所述气动夹爪3连接一驱动装置6，它们可以分别作业，例如可以同时进行两个不同位置的线头的组装，从而极大的改善了使用的灵活性和效率。

更进一步，在组装时，为了避免硬插拔造成线头的损坏，可以通过压力传感器8来控制插接的力度，从而能够有效的模拟人手的插拔动作，具体是如附图1、附图2所示，在所述支座1的加强板13上设置有连接盘7，所述连接盘7上设置有压力传感器8。

另外，为了便于压力传感器8能够有效的感应到气动夹爪3插接时的反作用力，如附图1、附图2所示，使所述压力传感器8与气动夹爪3呈对角设置，因此，无论是所述气动夹爪3水平移动插接，还是纵向移动插接，所述压力传感器8都能够感应到反作用力从而便于进行气动夹爪3的微调。

如附图1、附图2所示，所述图像采集装置4安装于所述第一面板11上且位于所述真空吸附组件2的下方，所述图像采集装置4可以是摄像头、ccd等，优选为相机，并且所述相机旁边还设置有光源，所述激光测距传感器安装于所述第二面板12的底部且紧邻所述滑动气缸。

本方案还揭示了一种线头插拔机器人，包括上述的线头快速定位插拔夹爪及驱动所述线头快速定位插拔夹爪进行多轴运动的移动机构（图中未示出），所述移动机构是6轴移动机器人，所述6轴移动机器人的活动端连接所述压力传感器8，当然所述移动机构也可以是其他能够实现x轴、y轴、z轴移动及旋转的结构，此处为已知技术，不作赘述。

本方案的线头插拔机器人工作时，其工作过程如下：

通过定位相机确定托盘上的音响位置，6轴移动机器人将吸盘23移动到音响位置，真空发生器21启动使吸盘23产生吸附力完成抓取音响的动作。然后6轴移动机器人将音响移动到电视机上需要安装的位置，相机拍照确定位置，装配完成后，将音响固定。接着，通过所述图像采集装置4拍照获取线头水平方向位置以及通过激光测距传感器测量线头轴向高度，从而确定所述线头的最终位置，6轴移动机器人控制气动夹爪移动到线头位置进行抓取，在拔取线头后，通过图像采集装置4拍照夹爪上的线头，二次确认线头的精确位置，并从音响上拔下移动到电视机母线头位置；最后，通过所述图像采集装置4再次拍照获取母头的精确水平位置，及通过激光测距传感器测量母头的轴向高度，由6轴移动机器人控制气动夹爪将线头插入电视机的母头。

在6轴移动机器人将线头插入到母头的过程中，所述压力传感器实时反馈反作用力，从而保证线头拔插准确性。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。