一种抓取系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业自动分拣技术，特别是一种对不规则、重量较大金属物料的抓取系统。
【背景技术】
[0002]随着劳动力成本的不断升高，通过利用先进自动化生产设备进行技术改造升级，进一步减少企业生产用工总量，优化工艺技术流程，提高劳动生产率，是工业发展的必然趋势。
[0003]现有抓取机构大多是工业机器人搭载气动手抓抓取，无法实现一个手抓对多个不规则物料的抓取，抓取机构利用率较低。且手抓没有故障检测功能，手抓抓取机构与工业机器人之间没有信号传输，无法判断执行末端状态，安全性和适应性较差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种抓取系统，它能实现对多种不规则物料的抓取和对执行末端状态的检测和控制，机构适应性，性价比较高。
[0005]—种抓取系统，包括抓取机构、工业机器人、手抓更换台。所述抓取机构在与工业机器人连接前，置于手抓更换台上；所述抓取机构通过快换装置与工业机器人的工作臂连接。所述抓取机构上设置物料检测模块、物料识别模块、前端通讯模块，物料识别模块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩，物料检测模块判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料，前端通信模块接受和发射指令。所述工业机器人上设有终端通讯模块，用于接收和发射信号于前端通讯模块。
[0006]优选地，所述抓取机构包括多种规格，根据物料尺寸、形状选取对应抓取机构。
[0007]本发明与现有技术相比，具有以下优点:(1)抓取机构与工业机器人之间通过信号传输，使工业机器人可以在判断抓取机构是否完成抓取动作，进而再进行下一步工作，安全性和精准性都有所提升；(2)抓取机构设定不同规格，根据物料形状尺寸选择相应抓取机构，且工业机器人与抓取机构之间通过快换装置完成组装，可以应对不同情形的分拣工作，适应性强。
[0008]下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的整体结构示意图。
[0010]图2为抓取机构结构示意图。
[0011 ] 图3为快换装置结构示意图。
[0012]图4为发明的主程序流程图。
【具体实施方式】
[0013]结合图1，一种抓取系统，包括抓取机构1、工业机器人3、手抓更换台4。所述抓取机构1在与工业机器人3连接前，置于手抓更换台4上；所述抓取机构1通过快换装置2与工业机器人3的工作臂连接。所述抓取机构1上设置物料检测模块1-1、物料识别模块
1-2、前端通讯模块1-3，物料识别模1-2块基于物料6参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩，物料检测模块1-1判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料6，前端通信模块1-3接受和发射指令。所述工业机器人3上设有终端通讯模块，用于接收和发射信号于前端通讯模块。
[0014]该系统还包括一上位机5，该上位机5对工业机器人3进行操控。
[0015]所述抓取机构1包括多种规格，根据物料6尺寸、形状选取对应抓取机构1。结合图2，所述抓取结构1包括一台阶型结构，便于放置于手抓更换台4上。
[0016]结合图3，所述快换装置2包括抓取机构端2-1、工业机器人端2-2、第三通讯模块
2-3;所述抓取机构端2-1设置于抓取机构1上；所述工业机器人端2-2设置于工作臂上；所述第三通讯模块2-3位于工业机器人端2-2上，在抓取机构端2-1和工业机器人端2-2连接后向终端通讯模块发送信号；所述终端通讯模块还接收第三通讯模块信号。快换装置4的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2通过气压调节实现连接连接和断开。
[0017]所述手抓更换台4设置有承载抓取机构1的通孔，所述抓取机构1卡于该通孔中，且抓取机构端2-1向上。
[0018]所述手抓更换台4上还设置一第四通讯模块，所述第四通讯模块在抓取机构1放置于手抓更换台4上后向终端通讯模块3-1发送信号；所述终端通讯模块3-1还接收第四通讯模块信号。
[0019]本系统中各部件之间所涉及的传输信号和相应动作有以下几种:
[0020](1)在抓取过程中，工业机器人3向抓取机构3发送“物料组合”信号(该信号根据上位机5传输的物料6参数确定)，抓取机构1调整手抓张开距离，且工业机器人3的工作臂将抓取机构1驱动至物料6处；
[0021](2)在抓取过程中，当抓取机构1位于物料6处时，工业机器人3向抓取机构1发送“抓取”信号，抓取机构1对物料6进行抓取；
[0022](3)在抓取过程中，当抓取机构1抓取物料6后，调整扭矩直到满足能抓取物料6时，抓取机构1向工业机器人3发出“已抓紧”信号，工业机器人3抬起工作臂移动至物料6的目的地；
[0023](4)在抓取过程中，若抓取机构1未能抓取到物料6，抓取机构1向工业机器人3发送“抓空”信号，工业机器人执行故障处理模式；
[0024](5)在抓取过程中，当抓取机构1到达物料6的目的地时，工业机器人3向抓取机构1发出“松开”信号，抓取机构1执行松开动作；
[0025](6)在抓取过程中，在抓取机构1松开动作执行过程中，若松开，则抓取机构1向工业机器人3发送“已松开”信号，工业机器人3抬起工作臂进行下一轮抓取动作；若为松开，则发送故障信号，工业机器人执行故障处理模式；
[0026](7)在换装过程中，当快换装置2的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2锁紧后，快换装置2向工业机器人3发送“已锁紧”信号，工业机器人3抬起工作臂，带动抓取机构离开手抓更换台4 ；
[0027](8)在换装过程中，当工业机器人3带动抓取机构1放回至手抓更换台4上，若抓取机构1卡于通孔内，手抓更换台4向第三通讯模块2-3发送“已放好”信号，快换装置2的抓取机构端2-1和工业机器人端2-2分离。
[0028]结合图4，基于上述系统的工作流程:工业机器人执行机构3收到上位机命令后，到手抓更换台4上通过快换装置2连接安装对应手抓抓取机构1 ;安装好之后，手抓更换台4向工业机器人执行机构3反馈“已锁紧”信号，工业机器人执行机构3收到“已锁紧”信号后抬起工作臂，带动手抓抓取机构1离开手抓更换台4 ;然后工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“物料组合”信号，手抓抓取机构1根据收到的“物料组合”信号自动调整手抓张开的距离，同时工业机器人执行机构3将手抓抓取机构1移动到需要抓取的物料位置。到位之后，工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“抓紧”命令；手抓抓紧机构1执行抓紧动作，并判断当前扭矩是否满足要求，扭矩大小满足要求后，向工业机器人执行机构3反馈“已抓紧”信号；手抓抓紧机构1上有物料检测传感器，如果没有抓到物料，则向工业机器人执行机构3反馈“抓空”信号，工业机器人执行机构3做故障处理。工业机器人执行机构3收到“已抓紧”反馈后，按照示教好的路径带动手抓抓取机构1将物料移动到需要放置的位置。到位后，工业机器人执行机构3给手抓抓取机构1发出“松开”命令，手抓抓取机构1执行松开动作，并判断是否正常松开，如果正常则向工业机器人执行机构3反馈“已松开”信号。至此完成一次抓取工作。如果在抓放过程中，手抓抓取机构1能自动检测自身工作状态，如果出现故障能够及时反馈给工业机器人执行机构3。
[0029]在上述实施案例工作流程中，如果需要更换不同类型的手抓抓取机构1，则更换流程为:工业机器人执行机构3将原手抓抓取机构1放回对应的手抓更换台4，手抓更换台4上有检测开关，放好之后，手抓更换台4给工业机器人执行机构3反馈“已放好”信号，工业机器人执行机构3收到“已放好”信号后，松开快换装置2的工具侧，快换装置4给工业机器人执行机构3反馈“未锁紧”信号，工业机器人执行机构3收到“未锁紧”信号后抬起机械臂，原手抓抓取机构1与工业机器人执行机构3脱离。然后，工业机器人执行机构3再根据命令去安装对应类型的手抓抓取机构1，安装过程见上案例工作流程。
【主权项】
1.一种抓取系统，其特征在于，包括抓取机构(1)、工业机器人(3)、手抓更换台(4); 所述抓取机构(1)在与工业机器人(3)连接前，置于手抓更换台(4)上； 所述抓取机构(1)通过快换装置(2)与工业机器人(3)的工作臂连接； 所述抓取机构(1)上设置物料检测模块(1-1)、物料识别模块(1-2)、前端通讯模块(1_3)， 物料识别模(1-2)块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩， 物料检测模块(1-1)判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料， 前端通信模块(1-3)接受和发射指令； 所述工业机器人(3)上设有终端通讯模块(3-1)，用于接收和发射信号于前端通讯模块。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抓取机构(1)包括多种规格，根据物料尺寸、形状选取对应抓取机构(1)。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述快换装置(2)包括抓取机构端(2-1)、工业机器人端(2-2)、第三通讯模块(2-3); 所述抓取机构端(2-1)设置于抓取机构(1)上； 所述工业机器人端(2-2)设置于工作臂上； 所述第三通讯模块(2-3)在抓取机构端(2-1)和工业机器人端(2-2)连接后向终端通讯模块(3-1)发送信号； 所述终端通讯模块(3-1)还接收第三通讯模块(2-3)信号。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述手抓更换台(4)设置有承载抓取机构(1)的通孔，所述抓取机构⑴卡于该通孔中，且抓取机构端(2-1)向上。5.根据权利要，所述第四通讯模块在抓取机构(1)放置于手抓更换台(4)上后向第三通讯模块(2-3)发送信号；所述第三通讯模块(2-3)还接收第四通讯模块信号。
【专利摘要】本发明提供一种抓取系统，包括抓取机构、工业机器人、手抓更换台。所述抓取机构在与工业机器人连接前，置于手抓更换台上；所述抓取机构通过快换装置与工业机器人的工作臂连接。所述抓取机构上设置物料检测模块、物料识别模块、前端通讯模块，物料识别模块基于物料参数调整抓取机构的张开距离和抓取扭矩，物料检测模块判断抓取机构在抓取过程中抓取或未抓取到物料，前端通信模块接受和发射指令。所述工业机器人上设有终端通讯模块，用于接收和发射信号于前端通讯模块。
【IPC分类】B25J9/00, B25J9/16
【公开号】CN105252519
【申请号】CN201510771126
【发明人】李萌萌, 李阳, 花磊, 洪元, 梁树林, 廖良闯, 温和旭
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一六研究所, 江苏杰瑞科技集团有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月12日