3D相机引导轮毂上下料机器人抓手及采用该抓手的机器人

摘要

本实用新型一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手及采用该抓手的机器人，包括支撑框架；沿第一方向相对设置的两个抓手臂，抓手臂的一侧滑动装配在支撑框架的底部；沿第二方向设置于相应抓手臂上的抓手夹指，第一方向与第二方向为相互垂直的水平方向；设置于支撑框架顶部的配合连接板；设置于支撑框架上侧或者配合连接板上的3D相机；设置于支撑框架或者抓手臂上的驱动夹紧机构，用于驱动两个抓手臂沿第一方向相互靠近或者相互远离；用于检测驱动夹紧机构的位置及抓手上是否夹持有轮毂的多个传感器。所述抓手抗过载能力强，通过驱动夹紧机构、3D相机以及传感器配合工业机器人，实现轮毂搬运/拆跺/码垛等工序，避免员工的高强度搬运，防止员工受伤，提高工作效率。

说明书

技术领域

本实用新型属于3D相机无序抓取应用技术领域，尤其涉及轿车、汽车、火车等行业中轮毂拆跺/码垛/搬运等工序，具体涉及一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手及采用该抓手的机器人。

背景技术

目前轿车、汽车、火车等行业中，轮毂搬运/拆跺/码垛的工序场景为：员工手动引导吊具上的夹具，使其进入轮毂的内孔和外圈，然后手动夹紧；夹具夹紧轮毂后，操作吊具以将轮毂放入工装夹具内，放入到位后，松开夹具，操作吊具回到原位。前述场景下，不但员工的工作强度大、工作效率低，而且存在轮毂掉落、吊具使用不当等风险。

实用新型内容

针对目前轮毂抓取工序存在的技术问题，本实用新型的目的在于提出一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手。

本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手，包括支撑框架；沿第一方向相对设置的两个抓手臂4，所述抓手臂的一侧滑动装配在支撑框架的底部，从而使两个抓手臂另一侧的区域形成抓手避让区5；沿第二方向设置于相应抓手臂上的至少两个抓手夹指1，第一方向与第二方向为相互垂直的水平方向；设置于支撑框架顶部的配合连接板2；设置于支撑框架上侧或者配合连接板上的3D 相机3；设置于支撑框架或者抓手臂上的驱动夹紧机构，用于驱动两个抓手臂沿第一方向相互靠近或者相互远离；用于检测驱动夹紧机构的位置及抓手上是否夹持有轮毂10的多个传感器。

本实用新型设计的抓手抗过载能力强，通过驱动夹紧机构、3D相机以及传感器配合工业机器人(不限于四轴/六轴/关节/协作/并联/桁架等形式的机器人)，能够实现多种型号的轮毂搬运/拆跺/码垛等工序，避免员工的高强度搬运，防止员工受伤，并且提高工作效率。

一实施例中，支撑框架包括沿竖直方向延伸并相对设置的两个加长连接杆601、桥接于两个加长连接杆之间的第二连接杆602、设置于两个加长连接杆底部的配合连接体603，配合连接板2固设于两个加长连接杆601的顶部；所述加长连接杆的长度大于现场料框7的高度。

一实施例中，所述抓手夹指1上套设弹性材质制作的保护套。

一实施例中，所述支撑框架或配合连接板上凸设相机连接板，3D相机3装配在相机连接板的端部。

一实施例中，配合连接体的侧面、底面分别设置沿第一方向延伸的直线滑轨8，每个抓手臂4上设置两个用于和相应直线滑轨进行滑动配合的滑块。

一实施例中，驱动夹紧机构固设于其中一个抓手臂4上且该抓手臂与支撑框架的滑动配合被锁死，驱动夹紧机构的输出端与另一个抓手臂4连接。

一实施例中，驱动夹紧机构为气动夹紧机构9。

一实施例中，气动夹紧机构的缸体上设置两个位置检测传感器和位于前述两个位置检测传感器之间的一个轮毂检测传感器，两个位置检测传感器位于缸体的两端并用于和活塞杆进行配合。

本实用新型的目的还采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种机器人，包括机械臂，该机械臂与前述抓手连接。

一实施例中，该机械臂与前述抓手通过法兰结构连接。

采用本实用新型设计的抓手的工业机器人(不限于四轴/六轴/关节/协作/并联/桁架等形式的机器人)，通过3D相机获取轮毂的坐标等信息后，自行带动抓手去抓取/放置轮毂，整个工序过程无人化操作，提高工作效率的同时消除安全风险。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实施例一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手的立体示意图。

图2是图1所示抓手夹取轮毂的立体示意图。

图3是采用图1所示抓手的机器人处于工序场景的示意图。

【附图标记】

1-抓手夹指，2-配合连接板，3-3D相机，4-抓手臂，5-抓手避让区，601-加长连接杆， 602-第二连接杆，603-配合连接体，7-料框，8-直线滑轨，9-气动夹紧机构，10-轮毂，11- 机器人。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1及图2，为本实用新型一种3D相机引导轮毂上下料机器人抓手的一实施例，本实施例将“平行于轮毂中心孔的轴线方向”定义为竖直方向。本实施例包括支撑框架，用于搭载抓手夹指1、配合连接板2、3D相机3、驱动夹紧机构；沿第一方向相对设置的两个抓手臂4，所述抓手臂的一侧滑动装配在支撑框架的底部，从而使两个抓手臂另一侧的区域形成抓手避让区5，由于该区域有工装定心轴/料框定心轴等定位机构，借助抓手避让区，防止干涉碰撞；沿第二方向设置于相应抓手臂上的至少两个抓手夹指1，第一方向与第二方向为相互垂直的水平方向，本实施例沿第二方向在相应抓手臂的两端均设置一个抓手夹指1；设置于支撑框架顶部的配合连接板2，该配合连接板用于实现抓手与机器人的机械手的连接；设置于支撑框架上侧或者配合连接板上的3D相机3,用于识别轮毂位置、旋转角度等信息并发送坐标给机器人；设置于支撑框架或者抓手臂上的驱动夹紧机构，用于驱动两个抓手臂沿第一方向相互靠近以使抓手夹指夹紧轮毂、或者相互远离以使抓手夹指松开轮毂。

本实施例中支撑框架包括沿竖直方向延伸并相对设置的两个加长连接杆601、桥接于两个加长连接杆之间的第二连接杆602、设置于两个加长连接杆底部的配合连接体603，配合连接板2固设于两个加长连接杆601的顶部，所述加长连接杆的长度要大于现场料框7的高度，防止抓取轮毂时产生碰撞。进一步的，本实施例在配合连接板与加长连接杆之间、配合连接体与加长连接杆之间均设置加强筋，提高整体强度。

本实施例还在每个抓手夹指1上套设弹性材质(例如橡胶)制作的保护套，在抓取时避免抓手夹指划伤轮毂表面。

本实施例还在所述配合连接板2上设置法兰结构，实现抓手与机械手的快速连接，并且配合连接板2的底部凸设有相机连接板，3D相机3装配在相机连接板的端部，使3D相机相对于配合连接板呈现凸出的状态，便于准确地采集相关信息。当然在本实用新型的其他实施例中，相机连接板可以安装在加长连接杆或者第二连接杆上。

本实施例中3D相机采用ALSONTECH公司研发的高精度视觉相机，具有检测精度高、抗轮毂反光能力强、抗干扰强、提供抓取坐标准确等特点。

本实施例在配合连接体的侧面、底面分别设置沿第一方向延伸的直线滑轨8，借助前述双直线滑轨，在增加弯矩抗性的同时保证滑动精度；相应的，每个抓手臂4上设置两个用于和相应直线滑轨进行滑动配合的滑块。本申请对直线滑轨的类型、位置、数量均不作限制，用户可以根据具体需要进行调整设计。

本实施例中驱动夹紧机构为气动夹紧机构9(例如气缸)，用于保持轮毂夹紧时的夹紧动力，同时调整气压大小，防止轮毂变形，本申请将气动夹紧机构固设于其中一个抓手臂4 上且该抓手臂与支撑框架的滑动配合被锁死，气动夹紧机构的活塞杆与另一个抓手臂4连接，气动夹紧机构动作，带动另一个抓手臂靠近或远离其中一个抓手臂，完成加紧轮毂、松开轮毂的工序。

进一步的，本实施例还包括用于检测气动夹紧机构的位置及抓手上是否夹持有轮毂的多个传感器。具体的，本申请在气缸的缸体上设置两个位置检测传感器、一个轮毂检测传感器，两个位置检测传感器位于缸体的两端并用于和活塞杆进行配合，在气缸驱动抓手夹指抓取轮毂时，如果抓空了，活塞杆会缩回并碰触其中一个位置检测传感器，现场的PLC控制柜接收到相应信号后发出抓空警报；轮毂检测传感器位于缸体的中部，抓手夹指抓取轮毂到位后，轮毂10会触碰轮毂检测传感器的触头，现场的PLC控制柜接收到相应的信号后控制机器人 11带动已夹取轮毂的抓手离开料框，并移动至工装放置位，放下轮毂后返回原位，准备下一次抓取。本申请对传感器的类型、位置、数量均不作限制，用户可以根据需要进行调整设计，例如将两个位置检测传感器设置于配合连接体上、将轮毂检测传感器设置于抓手臂上。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。