一种基于数字总线的小u形管抓取排序码放单元的制作方法_2

文档序号:8353011阅读:来源:国知局
的程序运行,可完全规避人为因素对生产进度的影响,进而实现保证码放质量;由于机械臂设置有X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构、Z坐标驱动机构,机械手顶端的安装座内设有C坐标驱动机构,还可以根据需要设置A坐标旋转机构或B坐标旋转机构坐标控制,因此可以根据程序设定使机械手实现自适应抓取和码放小U形管,实现自动化的同时保证精确操作,保证码放质量。
【附图说明】
[0026]图1是本发明采用多关节集中控制机械臂结构时的结构示意图;
[0027]图2是本发明采用框架式分体控制机械臂结构时的结构示意图;
[0028]图3是本发明的机械手的三维结构示意图;
[0029]图4是本发明的机械手的正视图;
[0030]图5是图4的左视图;
[0031]图6是本发明的顺序码放承载托盘的三维结构示意图;
[0032]图7是图6的I向局部放大图。
[0033]图中:1、机械臂,11、支撑框架,12、导轨,13、横梁,14、滑轨,2、机械手,21、本体,211、安装座,22、夹取指,23、托取指,3、散料承载托盘,4、顺序码放承载托盘,41、托盘体,42、小U形管工位梁,421、弧形顶面,422、凹形通槽,423、导向面,5、电控装置,6、小U形管。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0035]如图1、图2所示,本基于数字总线的小U形管抓取排序码放单元包括机械臂1、机械手2、散料承载托盘3、顺序码放承载托盘4和电控装置5 (以下描述以左右水平方向为X坐标,以前后水平方向为Y坐标,以竖直方向为Z坐标,以沿左右水平轴线为旋转轴旋转的方向为A坐标,以沿前后水平轴线为旋转轴旋转的方向为B坐标,以沿竖直轴线为旋转轴旋转的方向为C坐标)。
[0036]所述的机械臂I固定安装在地面上,包括左右水平方向的X坐标驱动机构、前后水平方向的Y坐标驱动机构、竖直方向的Z坐标驱动机构。
[0037]如图3至图5所示,所述的机械手2包括本体21、夹取指22和托取指23,本体21的顶端通过安装座211与机械臂I的末端连接,安装座211内设有C坐标旋转机构,本体21可以沿安装座211内的竖直轴线为旋转轴360°范围内自由旋转并定位,本体21底端的宽度尺寸小于小U形管6的U形开口的外端宽度尺寸,且本体21底端面设有与小U形管6的管外径及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽I,小U形管6的U形顶端可以卡入弧形凹槽I内,本体21上还设置有位置传感器和距离传感器;夹取指22设置为两件,左右对称于本体21弧形凹槽I的对称中心线设置、并通过导向机构分别对称与本体21连接,夹取指22上设置有传动连接机构,夹取指22的传动连接机构一端与本体21连接,另一端连接在夹取指22上,夹取指22可以通过传动连接机构及导向机构在本体21上上下滑动,夹取指22面向本体21弧形凹槽I的内侧面上设有与小U形管6的管外径尺寸配合的弧形凹槽II,夹取指22在夹取状态时,弧形凹槽I和弧形凹槽II共同围成小U形管6的U形顶端的部分外形;托取指23呈L形或弧形,设置为两件,前后对称于本体21弧形凹槽I设置,托取指23顶端铰接连接于本体21,指端垂直方向面向弧形凹槽I,托取指23上也设置有传动连接机构,托取指23的传动连接机构一端与托取指23连接,另一端与本体21连接,托取指23可以通过传动连接机构绕其交接点旋转打开或关闭,托取指23指端面向弧形凹槽I的表面设置成与小U形管6的U形端的U形内圈尺寸配合的弧形结构,弧形结构至弧形凹槽I的槽底的距离尺寸与小U形管6的管直径尺寸配合,即夹取状态时,托取指23面向弧形凹槽I的表面可托住小U形管6的U形端内侧面。
[0038]所述的散料承载托盘3设置在机械臂I附近,包括托盘体和支撑架。
[0039]所述的顺序码放承载托盘4也设置在机械臂I附近,如图6、图7所示,包括托盘体41和设置在托盘体41上的平行排列的多个长条状的小U形管工位梁42,小U形管工位梁42截面的宽度尺寸与小U形管6的U形开口宽度尺寸配合,小U形管工位梁42的顶端面设置成与小U形管6的U形端的U形内圈尺寸配合的弧形顶面421,弧形顶面421顶端、沿弧形顶面421轴向方向上设有便于抓取的凹形通槽422,凹形通槽422的宽度及深度尺寸大于夹取指22指端的宽度及高度尺寸,由于小U形管6的U形两个端口的管体上距离端口一定距离的位置上设有环形焊料,为了便于放置小U形管6,小U形管工位梁42的两侧还设有对称的两个平行的导向面423,两个导向面423之间的宽度尺寸小于小U形管6的U形内档上的两个环形焊料之间的档距尺寸,小U形管6可通过弧形顶面421和导向面423 —个一个并列卡在小U形管工位梁42上。
[0040]所述的电控装置5包括工业控制计算机、电源回路、模式识别回路、计数回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、小U形管码放回路等,工业控制计算机与机械手2上的位置传感器和距离传感器电连接,工业控制计算机分别与机械臂I的X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构及安装座211内的C坐标旋转机构、夹取指22的传动连接机构、托取指23的传动连接机构电连接。
[0041]本基于数字总线的小U形管抓取排序码放单元的工作原理:如图1所示,当满载散装小U形管6的散料承载托盘3和空置的顺序码放承载托盘4分别停靠在机械臂I附近的设定停放工位上时,小U形管抓取排序码放单元开始工作,通过位置传感器反馈、模式识另IJ、定位抓取散料承载托盘3内的小U形管6,抓取后移动至设定的顺序码放承载托盘4上方位置,通过位置传感器反馈自动微调节至准确位置后进行顺序码放,码放完成后机械手2张开,即完成第一个小U形管的抓取码放,以此类推,待顺序码放承载托盘4装满顺序摆放好的小U形管6后,顺序码放承载托盘4往下道工序流转即可。
[0042]系统未启动时(即零位置时),机械臂I定位,机械手2位于顺序码放承载托盘4正上方、处于张开的停滞状态,即夹取指22与托取指23均处于远离本体21的弧形凹槽I的位置;
[0043]当满载散装小U形管6的散料承载托盘3和空置的顺序码放承载托盘4分别停靠在机械臂I附近的设定停放工位上时,本基于数字总线的小U形管抓取排序码放单元的电源回路启动开始工作,工业控制计算机控制X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构动作,机械臂I按照预定程序及计算坐标动作移动,使机械手2位于散料承载托盘3的正上方,模式识别回路开始工作,工业控制计算机根据机械手2的本体21上的位置传感器反馈的位置信息计算坐标并捕捉小U形管6的U形顶端位置坐标信息后发出指令使机械臂I及C坐标驱动机构继续动作,使机械手2位于未发生互相插接、钩套现象的坐标随机设定的第一件小U形管6的正上方、且本体21的弧形凹槽I正对第一件小U形管6的U形顶端,计数回路同步开始工作;
[0044]工业控制计算机继续发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2靠近第一件小U形管6,当本体21上的距离传感器反馈信息为设定距离时,小U形管抓取回路开始工作,工业控制计算机控制托取指23的传动连接机构动作,使两个托取指23卡合至设定尺寸,即两个托取指23未完全卡合、留有间隙,第一件小U形管6的U形顶端活动地卡接在两个托取指23之间;同时工业控制计算机发出指令使机械臂I的Z坐标驱动机构工作,使机械手2提升至设定距离,此时,第一件小U形管6在两个托取指23的牵引作用下脱离散料承载托盘3、并因自身重力作用在机械手2提升的
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