一種抓取系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)自動(dòng)分揀技術(shù)，特別是一種對(duì)不規(guī)則、重量較大金屬物料的抓取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著勞動(dòng)力成本的不斷升高，通過利用先進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造升級(jí)，進(jìn)一步減少企業(yè)生產(chǎn)用工總量，優(yōu)化工藝技術(shù)流程，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003]現(xiàn)有抓取機(jī)構(gòu)大多是工業(yè)機(jī)器人搭載氣動(dòng)手抓抓取，無法實(shí)現(xiàn)一個(gè)手抓對(duì)多個(gè)不規(guī)則物料的抓取，抓取機(jī)構(gòu)利用率較低。且手抓沒有故障檢測(cè)功能，手抓抓取機(jī)構(gòu)與工業(yè)機(jī)器人之間沒有信號(hào)傳輸，無法判斷執(zhí)行末端狀態(tài)，安全性和適應(yīng)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種抓取系統(tǒng)，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不規(guī)則物料的抓取和對(duì)執(zhí)行末端狀態(tài)的檢測(cè)和控制，機(jī)構(gòu)適應(yīng)性，性價(jià)比較高。
[0005]—種抓取系統(tǒng)，包括抓取機(jī)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人、手抓更換臺(tái)。所述抓取機(jī)構(gòu)在與工業(yè)機(jī)器人連接前，置于手抓更換臺(tái)上；所述抓取機(jī)構(gòu)通過快換裝置與工業(yè)機(jī)器人的工作臂連接。所述抓取機(jī)構(gòu)上設(shè)置物料檢測(cè)模塊、物料識(shí)別模塊、前端通訊模塊，物料識(shí)別模塊基于物料參數(shù)調(diào)整抓取機(jī)構(gòu)的張開距離和抓取扭矩，物料檢測(cè)模塊判斷抓取機(jī)構(gòu)在抓取過程中抓取或未抓取到物料，前端通信模塊接受和發(fā)射指令。所述工業(yè)機(jī)器人上設(shè)有終端通訊模塊，用于接收和發(fā)射信號(hào)于前端通訊模塊。
[0006]優(yōu)選地，所述抓取機(jī)構(gòu)包括多種規(guī)格，根據(jù)物料尺寸、形狀選取對(duì)應(yīng)抓取機(jī)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)抓取機(jī)構(gòu)與工業(yè)機(jī)器人之間通過信號(hào)傳輸，使工業(yè)機(jī)器人可以在判斷抓取機(jī)構(gòu)是否完成抓取動(dòng)作，進(jìn)而再進(jìn)行下一步工作，安全性和精準(zhǔn)性都有所提升；(2)抓取機(jī)構(gòu)設(shè)定不同規(guī)格，根據(jù)物料形狀尺寸選擇相應(yīng)抓取機(jī)構(gòu)，且工業(yè)機(jī)器人與抓取機(jī)構(gòu)之間通過快換裝置完成組裝，可以應(yīng)對(duì)不同情形的分揀工作，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0008]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為抓取機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖3為快換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為發(fā)明的主程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合圖1，一種抓取系統(tǒng)，包括抓取機(jī)構(gòu)1、工業(yè)機(jī)器人3、手抓更換臺(tái)4。所述抓取機(jī)構(gòu)1在與工業(yè)機(jī)器人3連接前，置于手抓更換臺(tái)4上；所述抓取機(jī)構(gòu)1通過快換裝置2與工業(yè)機(jī)器人3的工作臂連接。所述抓取機(jī)構(gòu)1上設(shè)置物料檢測(cè)模塊1-1、物料識(shí)別模塊
1-2、前端通訊模塊1-3，物料識(shí)別模1-2塊基于物料6參數(shù)調(diào)整抓取機(jī)構(gòu)的張開距離和抓取扭矩，物料檢測(cè)模塊1-1判斷抓取機(jī)構(gòu)在抓取過程中抓取或未抓取到物料6，前端通信模塊1-3接受和發(fā)射指令。所述工業(yè)機(jī)器人3上設(shè)有終端通訊模塊，用于接收和發(fā)射信號(hào)于前端通訊模塊。
[0014]該系統(tǒng)還包括一上位機(jī)5，該上位機(jī)5對(duì)工業(yè)機(jī)器人3進(jìn)行操控。
[0015]所述抓取機(jī)構(gòu)1包括多種規(guī)格，根據(jù)物料6尺寸、形狀選取對(duì)應(yīng)抓取機(jī)構(gòu)1。結(jié)合圖2，所述抓取結(jié)構(gòu)1包括一臺(tái)階型結(jié)構(gòu)，便于放置于手抓更換臺(tái)4上。
[0016]結(jié)合圖3，所述快換裝置2包括抓取機(jī)構(gòu)端2-1、工業(yè)機(jī)器人端2-2、第三通訊模塊
2-3;所述抓取機(jī)構(gòu)端2-1設(shè)置于抓取機(jī)構(gòu)1上；所述工業(yè)機(jī)器人端2-2設(shè)置于工作臂上；所述第三通訊模塊2-3位于工業(yè)機(jī)器人端2-2上，在抓取機(jī)構(gòu)端2-1和工業(yè)機(jī)器人端2-2連接后向終端通訊模塊發(fā)送信號(hào)；所述終端通訊模塊還接收第三通訊模塊信號(hào)?？鞊Q裝置4的抓取機(jī)構(gòu)端2-1和工業(yè)機(jī)器人端2-2通過氣壓調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)連接連接和斷開。
[0017]所述手抓更換臺(tái)4設(shè)置有承載抓取機(jī)構(gòu)1的通孔，所述抓取機(jī)構(gòu)1卡于該通孔中，且抓取機(jī)構(gòu)端2-1向上。
[0018]所述手抓更換臺(tái)4上還設(shè)置一第四通訊模塊，所述第四通訊模塊在抓取機(jī)構(gòu)1放置于手抓更換臺(tái)4上后向終端通訊模塊3-1發(fā)送信號(hào)；所述終端通訊模塊3-1還接收第四通訊模塊信號(hào)。
[0019]本系統(tǒng)中各部件之間所涉及的傳輸信號(hào)和相應(yīng)動(dòng)作有以下幾種:
[0020](1)在抓取過程中，工業(yè)機(jī)器人3向抓取機(jī)構(gòu)3發(fā)送“物料組合”信號(hào)(該信號(hào)根據(jù)上位機(jī)5傳輸?shù)奈锪?參數(shù)確定)，抓取機(jī)構(gòu)1調(diào)整手抓張開距離，且工業(yè)機(jī)器人3的工作臂將抓取機(jī)構(gòu)1驅(qū)動(dòng)至物料6處；
[0021](2)在抓取過程中，當(dāng)抓取機(jī)構(gòu)1位于物料6處時(shí)，工業(yè)機(jī)器人3向抓取機(jī)構(gòu)1發(fā)送“抓取”信號(hào)，抓取機(jī)構(gòu)1對(duì)物料6進(jìn)行抓?。?br>[0022](3)在抓取過程中，當(dāng)抓取機(jī)構(gòu)1抓取物料6后，調(diào)整扭矩直到滿足能抓取物料6時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)1向工業(yè)機(jī)器人3發(fā)出“已抓緊”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人3抬起工作臂移動(dòng)至物料6的目的地；
[0023](4)在抓取過程中，若抓取機(jī)構(gòu)1未能抓取到物料6，抓取機(jī)構(gòu)1向工業(yè)機(jī)器人3發(fā)送“抓空”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行故障處理模式；
[0024](5)在抓取過程中，當(dāng)抓取機(jī)構(gòu)1到達(dá)物料6的目的地時(shí)，工業(yè)機(jī)器人3向抓取機(jī)構(gòu)1發(fā)出“松開”信號(hào)，抓取機(jī)構(gòu)1執(zhí)行松開動(dòng)作；
[0025](6)在抓取過程中，在抓取機(jī)構(gòu)1松開動(dòng)作執(zhí)行過程中，若松開，則抓取機(jī)構(gòu)1向工業(yè)機(jī)器人3發(fā)送“已松開”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人3抬起工作臂進(jìn)行下一輪抓取動(dòng)作；若為松開，則發(fā)送故障信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行故障處理模式；
[0026](7)在換裝過程中，當(dāng)快換裝置2的抓取機(jī)構(gòu)端2-1和工業(yè)機(jī)器人端2-2鎖緊后，快換裝置2向工業(yè)機(jī)器人3發(fā)送“已鎖緊”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人3抬起工作臂，帶動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)離開手抓更換臺(tái)4 ；
[0027](8)在換裝過程中，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人3帶動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)1放回至手抓更換臺(tái)4上，若抓取機(jī)構(gòu)1卡于通孔內(nèi)，手抓更換臺(tái)4向第三通訊模塊2-3發(fā)送“已放好”信號(hào)，快換裝置2的抓取機(jī)構(gòu)端2-1和工業(yè)機(jī)器人端2-2分離。
[0028]結(jié)合圖4，基于上述系統(tǒng)的工作流程:工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3收到上位機(jī)命令后，到手抓更換臺(tái)4上通過快換裝置2連接安裝對(duì)應(yīng)手抓抓取機(jī)構(gòu)1 ;安裝好之后，手抓更換臺(tái)4向工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“已鎖緊”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3收到“已鎖緊”信號(hào)后抬起工作臂，帶動(dòng)手抓抓取機(jī)構(gòu)1離開手抓更換臺(tái)4 ;然后工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3給手抓抓取機(jī)構(gòu)1發(fā)出“物料組合”信號(hào)，手抓抓取機(jī)構(gòu)1根據(jù)收到的“物料組合”信號(hào)自動(dòng)調(diào)整手抓張開的距離，同時(shí)工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3將手抓抓取機(jī)構(gòu)1移動(dòng)到需要抓取的物料位置。到位之后，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3給手抓抓取機(jī)構(gòu)1發(fā)出“抓緊”命令；手抓抓緊機(jī)構(gòu)1執(zhí)行抓緊動(dòng)作，并判斷當(dāng)前扭矩是否滿足要求，扭矩大小滿足要求后，向工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“已抓緊”信號(hào)；手抓抓緊機(jī)構(gòu)1上有物料檢測(cè)傳感器，如果沒有抓到物料，則向工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“抓空”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3做故障處理。工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3收到“已抓緊”反饋后，按照示教好的路徑帶動(dòng)手抓抓取機(jī)構(gòu)1將物料移動(dòng)到需要放置的位置。到位后，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3給手抓抓取機(jī)構(gòu)1發(fā)出“松開”命令，手抓抓取機(jī)構(gòu)1執(zhí)行松開動(dòng)作，并判斷是否正常松開，如果正常則向工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“已松開”信號(hào)。至此完成一次抓取工作。如果在抓放過程中，手抓抓取機(jī)構(gòu)1能自動(dòng)檢測(cè)自身工作狀態(tài)，如果出現(xiàn)故障能夠及時(shí)反饋給工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3。
[0029]在上述實(shí)施案例工作流程中，如果需要更換不同類型的手抓抓取機(jī)構(gòu)1，則更換流程為:工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3將原手抓抓取機(jī)構(gòu)1放回對(duì)應(yīng)的手抓更換臺(tái)4，手抓更換臺(tái)4上有檢測(cè)開關(guān)，放好之后，手抓更換臺(tái)4給工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“已放好”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3收到“已放好”信號(hào)后，松開快換裝置2的工具側(cè)，快換裝置4給工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3反饋“未鎖緊”信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3收到“未鎖緊”信號(hào)后抬起機(jī)械臂，原手抓抓取機(jī)構(gòu)1與工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3脫離。然后，工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)3再根據(jù)命令去安裝對(duì)應(yīng)類型的手抓抓取機(jī)構(gòu)1，安裝過程見上案例工作流程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抓取系統(tǒng)，其特征在于，包括抓取機(jī)構(gòu)(1)、工業(yè)機(jī)器人(3)、手抓更換臺(tái)(4); 所述抓取機(jī)構(gòu)(1)在與工業(yè)機(jī)器人(3)連接前，置于手抓更換臺(tái)(4)上； 所述抓取機(jī)構(gòu)(1)通過快換裝置(2)與工業(yè)機(jī)器人(3)的工作臂連接； 所述抓取機(jī)構(gòu)(1)上設(shè)置物料檢測(cè)模塊(1-1)、物料識(shí)別模塊(1-2)、前端通訊模塊(1_3)， 物料識(shí)別模(1-2)塊基于物料參數(shù)調(diào)整抓取機(jī)構(gòu)的張開距離和抓取扭矩， 物料檢測(cè)模塊(1-1)判斷抓取機(jī)構(gòu)在抓取過程中抓取或未抓取到物料， 前端通信模塊(1-3)接受和發(fā)射指令； 所述工業(yè)機(jī)器人(3)上設(shè)有終端通訊模塊(3-1)，用于接收和發(fā)射信號(hào)于前端通訊模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抓取機(jī)構(gòu)(1)包括多種規(guī)格，根據(jù)物料尺寸、形狀選取對(duì)應(yīng)抓取機(jī)構(gòu)(1)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述快換裝置(2)包括抓取機(jī)構(gòu)端(2-1)、工業(yè)機(jī)器人端(2-2)、第三通訊模塊(2-3); 所述抓取機(jī)構(gòu)端(2-1)設(shè)置于抓取機(jī)構(gòu)(1)上； 所述工業(yè)機(jī)器人端(2-2)設(shè)置于工作臂上； 所述第三通訊模塊(2-3)在抓取機(jī)構(gòu)端(2-1)和工業(yè)機(jī)器人端(2-2)連接后向終端通訊模塊(3-1)發(fā)送信號(hào)； 所述終端通訊模塊(3-1)還接收第三通訊模塊(2-3)信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述手抓更換臺(tái)(4)設(shè)置有承載抓取機(jī)構(gòu)(1)的通孔，所述抓取機(jī)構(gòu)⑴卡于該通孔中，且抓取機(jī)構(gòu)端(2-1)向上。5.根據(jù)權(quán)利要，所述第四通訊模塊在抓取機(jī)構(gòu)(1)放置于手抓更換臺(tái)(4)上后向第三通訊模塊(2-3)發(fā)送信號(hào)；所述第三通訊模塊(2-3)還接收第四通訊模塊信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抓取系統(tǒng)，包括抓取機(jī)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人、手抓更換臺(tái)。所述抓取機(jī)構(gòu)在與工業(yè)機(jī)器人連接前，置于手抓更換臺(tái)上；所述抓取機(jī)構(gòu)通過快換裝置與工業(yè)機(jī)器人的工作臂連接。所述抓取機(jī)構(gòu)上設(shè)置物料檢測(cè)模塊、物料識(shí)別模塊、前端通訊模塊，物料識(shí)別模塊基于物料參數(shù)調(diào)整抓取機(jī)構(gòu)的張開距離和抓取扭矩，物料檢測(cè)模塊判斷抓取機(jī)構(gòu)在抓取過程中抓取或未抓取到物料，前端通信模塊接受和發(fā)射指令。所述工業(yè)機(jī)器人上設(shè)有終端通訊模塊，用于接收和發(fā)射信號(hào)于前端通訊模塊。
【IPC分類】B25J9/00, B25J9/16
【公開號(hào)】CN105252519
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510771126
【發(fā)明人】李萌萌, 李陽(yáng), 花磊, 洪元, 梁樹林, 廖良闖, 溫和旭
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所, 江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日