本專利涉及一種工業(yè)六自由度機(jī)器人，主要用于鋼桶生產(chǎn)流水線上鋼桶螺紋蓋的抓取和旋緊，具體涉及一種具備視覺系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別鋼桶螺紋蓋，并獲得其位置和姿態(tài)信息，完成鋼桶螺紋蓋抓取和旋緊的帶有專用末端執(zhí)行器的工業(yè)六自由度機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，現(xiàn)代制桶工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，對(duì)于包裝鋼桶的需求量更是日益增加，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是鋼桶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家已初步實(shí)現(xiàn)鋼桶生產(chǎn)的自動(dòng)化，不但節(jié)約時(shí)間，而且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過程中，工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮了重要的作用，自從1959年，第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)問世以來，工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其中在生產(chǎn)流水線上的應(yīng)用尤為突出。

在鋼桶的生產(chǎn)過程中，鋼桶螺紋蓋的旋緊直接關(guān)系到鋼桶整體封閉性的好壞，是生產(chǎn)流水線中至關(guān)重要的一道工序；而大部分國(guó)內(nèi)公司的鋼桶生產(chǎn)流水線上該工序依然處于依靠人工操作或機(jī)械半自動(dòng)化的加工方式，不但嚴(yán)重影響了整個(gè)流水線的生產(chǎn)效率，而且難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

針對(duì)上述情況，本發(fā)明提出一種用工業(yè)六自由度機(jī)器人外加視覺模塊并通過專用末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的抓取和旋緊的方法。該方法不但提高了整個(gè)鋼桶生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)效率，還保證了鋼桶螺紋蓋的旋緊質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供用于鋼桶生產(chǎn)流水線的鋼桶螺紋蓋抓取旋緊方法，并不涉及機(jī)器人具體的控制算法和相應(yīng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案：基于視覺輔助定位的鋼桶螺紋蓋旋緊機(jī)器人其特征在于視覺系統(tǒng)用于獲取鋼桶螺紋蓋的位置及姿態(tài)信息，其特征為定位準(zhǔn)確，不需要在生產(chǎn)流水線上添加額外的定位裝置；

基于視覺輔助定位的鋼桶螺紋蓋旋緊機(jī)器人，其特征在于專用末端執(zhí)行器，能夠準(zhǔn)確地抓取和旋緊鋼桶螺紋蓋；

所述機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠獲取鋼桶螺紋蓋的圖像，并能夠從中準(zhǔn)確地獲取鋼桶螺紋蓋的位置及姿態(tài)信息；

所述用于鋼桶螺紋蓋抓取和旋緊的專用末端執(zhí)行器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，準(zhǔn)確性高；

所述整體鋼桶螺紋蓋旋緊方案，不但能夠提高鋼桶螺紋蓋的旋緊效率，還在一定程度上保證了鋼桶螺紋蓋的旋緊質(zhì)量。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)鋼桶生產(chǎn)流水線上鋼桶螺紋蓋的抓取和旋緊；

2.本發(fā)明的整個(gè)作業(yè)過程無人工參與，完全由機(jī)器人實(shí)現(xiàn)，提高了工作效率并將人類從重復(fù)、煩躁的工作中替代出來；

3.本發(fā)明比傳統(tǒng)的流水線上鋼桶螺紋蓋抓取旋緊設(shè)備的空間占有率??；

4.本發(fā)明主要過程都由機(jī)器人完成，涉及到的機(jī)器較少，從而減少了故障的發(fā)生率。

附圖說明

圖1是人工旋緊鋼桶螺紋蓋示例；

圖2是鋼桶螺紋蓋抓取選旋緊機(jī)器人位置示意圖；

圖3是鋼桶螺紋蓋抓取旋緊動(dòng)作流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的是一種鋼桶螺紋蓋的旋緊方法。

參照附圖，可以明確鋼桶螺紋蓋的抓取和旋緊的整體過程。

1.抓取過程：

當(dāng)鋼桶螺紋蓋經(jīng)傳送帶到達(dá)指定位置時(shí)，位于鋼桶螺紋蓋上方的工業(yè)相機(jī)拍照，獲取鋼桶螺紋蓋的圖像信息并傳送給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理，得出鋼桶螺紋蓋的位置及姿態(tài)信息，并將信息發(fā)送給機(jī)器人控制器，機(jī)器人控制器控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至鋼桶螺紋蓋所在位置，并調(diào)整姿態(tài)進(jìn)行抓取。

2.置位過程：

當(dāng)機(jī)器人抓取鋼桶螺紋蓋之后，機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，此時(shí)鋼桶已經(jīng)在固定位置處調(diào)整好角度，機(jī)器人將鋼桶螺紋蓋移動(dòng)至鋼桶桶蓋對(duì)應(yīng)位置處。

3.旋緊過程：

在鋼桶螺紋蓋移動(dòng)至鋼桶桶蓋對(duì)應(yīng)位置后，末端執(zhí)行器接受觸發(fā)信號(hào)，開始旋轉(zhuǎn)，在螺紋旋緊的過程中，鋼桶螺紋蓋向下運(yùn)動(dòng)，在旋緊到指定程度后，末端執(zhí)行器上移，從而實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的旋緊與脫離，并準(zhǔn)備進(jìn)行下一次動(dòng)作。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鋼桶螺紋蓋旋緊機(jī)器人，針對(duì)鋼桶生產(chǎn)流水線上鋼桶螺紋蓋的抓取和旋緊。該機(jī)器人具備視覺系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別鋼桶螺紋蓋，并獲得其位置和姿態(tài)信息，通過安裝相應(yīng)的專用末端執(zhí)行器來完成鋼桶螺紋蓋抓取和旋緊。當(dāng)鋼桶螺紋蓋到達(dá)傳送帶指定位置時(shí)，相機(jī)獲取鋼桶螺紋蓋的圖像信息并傳送給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理，得出鋼桶螺紋蓋的位置及姿態(tài)信息，并將信息發(fā)送給機(jī)器人控制器，機(jī)器人控制器控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至鋼桶螺紋蓋所在位置，調(diào)整姿態(tài)進(jìn)行抓取，將鋼桶螺紋蓋移至鋼桶桶蓋對(duì)應(yīng)位置處，末端執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的旋緊。本發(fā)明的方法具有可靠，操作難度低，工作效率高的特點(diǎn)，且主要過程都由機(jī)器人完成，涉及到的機(jī)器較少，從而減少了故障的發(fā)生率并將人類從重復(fù)、煩躁的工作中替代出來。

技術(shù)研發(fā)人員：徐超;平雪良;王晨學(xué);蔣毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.26
技術(shù)公布日：2017.08.11