一种智能修正真空机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种智能修正真空机械手，包括真空发生器和视像识别系统，还包括：工作台、转动盘组件、机械手支架、运动组件和机械手组件；转动盘组件安装在工作台上；机械手支架安装在工作台上；运动组件安装在机械手支架上；机械手组件安装在运动组件上；真空发生器与机械手组件连接；视像识别系统安装在转动盘组件上方。本实用新型具备智能识别、自动修正的功能；同时，采用真空吸附的方法吸附工件，吸附可靠，不易损坏工件。
【专利说明】一种智能修正真空机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业生产自动化领域，具体是一种智能修正真空机械手。
【背景技术】
[0002]工业自动生产中，时常需要对工件进行移动或装配。对于许多工件，在移动或装配时对摆放的方位有特定的要求。尤其对于诸如电路板一类的工件，送料过程中电路板的摆放都是杂乱无章的，而移动或装配时则需要调整好摆放的方位。同时，电路板形状扁平，较为精密，一般较容易损坏。
[0003]现有技术中，工件的移动或装配一般采用机械手完成。但一般的机械手不具备智能识别、自动调整的功能，无法将工件严格按照预定的摆放方位进行移动或装配。同时，对于诸如电路板一类的工件，抓取较为困难，且一般的机械手抓取时容易损坏电路板工件。
[0004]不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能修正真空机械手，具备智能识另O、自动修正的功能；同时，采用真空吸附的方法吸附工件，吸附可靠，不易损坏工件。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供如下的技术方案:
[0007]—种智能修正真空机械手，包括真空发生器和视像识别系统，还包括:工作台、转动盘组件、机械手支架、运动组件和机械手组件；转动盘组件安装在工作台上；机械手支架安装在工作台上；运动组件安装在机械手支架上；机械手组件安装在运动组件上；真空发生器与机械手组件连接；视像识别系统安装在转动盘组件上方。
[0008]进一步的，所述转动盘组件包括:转动盘、转动盘轴、轴承、法兰座和转动盘电机；转动盘安装在转动盘轴的上端；转动盘轴上装有轴承；法兰座套在转动盘轴外围，竖直支撑着转动盘轴；转动电机安装在工作台下方。
[0009]进一步的，所述转动盘轴与转动盘电机之间采用齿轮传动。
[0010]进一步的,所述转动盘轴与转动盘电机之间采用带传动。
[0011]进一步的，所述转动盘上设有料槽。
[0012]进一步的，所述转动盘电机为伺服电机。
[0013]进一步的，所述运动组件包括:气动滑台、水平导轨滑块、水平运动板、气缸、竖直导轨滑块和竖直运动板；气动滑台水平安装在机械手支架上；水平导轨滑块安装在机械手支架上，水平导轨滑块与气动滑台平行布置；气动滑台与水平导轨滑块之间通过水平运动板连接；气缸安装在水平运动板上；竖直导轨滑块安装在水平运动板上；竖直运动板安装在竖直运动滑块上，并且与气缸连接。
[0014]进一步的，所述运动组件还包括两个感应开关；感应开关安装在机械手支架上。
[0015]进一步的，所述运动组件还包括两个定位螺栓；定位螺栓安装在机械手支架上，位于气动滑台行程的起点与终点。[0016]进一步的，所述机械手组件包括:修正电机、转轴、气盘、底板和吸嘴；修正电机竖直安装在竖直运动板上；转轴与机械手电机连接；气盘安装在转轴上，气盘与真空发生器连接；底盘安装在转轴的底部；吸嘴安装在底板下面，吸嘴与气盘通过管道连接。
[0017]进一步的，所述修正电机为伺服电机，修正电机上设有减速器。
[0018]进一步的，所述吸嘴的数量不少于3个。
[0019]进一步的，所述机械手组件还包括感应开关；感应开关安装在竖直运动板上。
[0020]本实用新型所提供的一种智能修正真空机械手，采用视像识别系统智能识别工件的摆放方位，并通过识别信息智能修正工件的摆放方位；同时，通过吸嘴和真空发生器对工件进行吸附，吸附平稳可靠，防止损坏工件。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的一种智能修正真空机械手的结构示意图；
[0023]图2为运动组件及机械手组件的结构示意图。 [0024]附图标记说明:
[0025]1、工作台2、转动盘组件
[0026]3、机械手支架4、运动组件
[0027]5、机械手组件6、视像识别系统
[0028]7、转动盘8、法兰座
[0029]9、气动滑台10、水平导轨滑块
[0030]11、水平运动板12、气缸
[0031]13、竖直导轨滑块14、竖直运动板
[0032]15、修正电机16、气盘
[0033]17、转轴18、底板
[0034]19、吸嘴
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]实施例
[0037]需要说明的是，本实施例优选应用于LED灯具的生产制造。
[0038]请参阅图1，一种智能修正真空机械手，包括真空发生器(未图示)和视像识别系统6，还包括:工作台1、转动盘组件2、机械手支架3、运动组件4和机械手组件5。[0039]工作台I用于提供工作平面，并安装设备的其余构件。
[0040]转动盘组件2，用于将送入的工件逐个搬运，并提供空间予视像识别系统6进行摄像识别工作；转动盘组件2安装在工作台I上。
[0041]转动盘组件2包括:转动盘7、转动盘轴(未图示)、轴承(未图示)、法兰座8和转动盘电机(未图示);转动盘7安装在转动盘轴的上端；转动盘轴上装有轴承；法兰座8套在转动盘轴外围，竖直支撑着转动盘轴；转动电机安装在工作台I下方。转动盘7上设有料槽。转动盘电机为伺服电机。
[0042]作为优选，在本实施例中，转动盘轴与转动盘电机之间采用齿轮传动。
[0043]转动盘组件2工作时，工件从转动盘7的一侧送入，并卡在转动盘7上的料槽上。然后转动盘电机旋转，通过齿轮传动带动转动盘轴旋转相应的角度。转动盘7在转动盘轴的带动下，旋转相应的角度。当转动盘7旋转预定的角度后，转动盘电机停止，机械手组件5及视像识别系统6利用这段停顿时间工作，同时外部设备利用这段停顿时间进行下一个工件的送入。机械手组件5及视像识别系统6的工作方式将在下文详细叙述。
[0044]处了以上所述的传动方式，转动盘轴与转动盘电机之间可采用带传动。
[0045]相对于齿轮传动的传动方式，带传动的唯一区别在于:带传动采用皮带代替齿轮进行传动。转动盘组件2采用此方案时的工作方式，与采用齿轮传动时完全一致，在此不再赘述。
[0046]机械手支架3，用于安装运动组件4与机械手组件5 ;机械手支架3安装在工作台I上。
[0047]请参阅图2，运动组件4，用于搭载机械手组件5做水平、竖直两个方向上的运动；运动组件4安装在机械手支架3上。
[0048]运动组件4包括:气动滑台9、水平导轨滑块10、水平运动板11、气缸12、竖直导轨滑块13和竖直运动板14 ;气动滑台9水平安装在机械手支架3上；水平导轨滑块10安装在机械手支架3上，水平导轨滑块10与气动滑台9平行布置；气动滑台9与水平导轨滑块10之间通过水平运动板11连接；气缸12安装在水平运动板11上；竖直导轨滑块13安装在水平运动板11上；竖直运动板14安装在竖直运动滑块上，并且与气缸12连接。
[0049]运动组件4还包括两个感应开关(未图示)；感应开关安装在机械手支架3上。感应开关分别在气动滑台9行程的起点与终点发出感应信号。感应开关发出的感应信号是对设备工作状态的反馈，能帮助控制其余构件的配合工作。
[0050]运动组件4还包括两个定位螺栓(未图示);定位螺栓安装在机械手支架3上，位于气动滑台9行程的起点与终点。由于气动滑台9是气动元件的一种，行程定位难以控制，定位螺栓则起到良好的限位作用，帮助气动滑台9进行行程的定位。
[0051]水平运动板11以气动滑台9为驱动，在水平导轨滑块10的导向下，沿水平方向移动。当气动滑台9在行程的起点位置时，水平运动板11与位于行程起点的定位螺栓相碰，且位于行程起点的感应开关能发出感应信号。当气动滑台9运动到行程的终点，水平运动板11与位于行程终点的定位螺栓相碰，且定位螺栓限制气动滑台9进一步移动。此时位于行程终点的感应开关能发出感应信号。通过调节定位螺栓的长度及感应开关的位置，即可调整气动滑台9行程的起点及终点的位置。
[0052]搭载在水平运动板11上的竖直运动板14及气缸12，随水平运动板11 一起做水平移动。当气缸12伸出时，竖直运动板14在竖直导轨滑块13的导向下向上运动；反之，在气缸12收缩时，竖直运动板14在竖直导轨滑块13的导向下向下运动。
[0053]由此，安装在竖直运动板14上的机械手组件5可在水平、竖直两个方向上自由运动。
[0054]机械手组件5，用于吸附工件，同时根据视像识别系统6的信息对工件摆放方位进行智能修正；机械手组件5安装在运动组件4上。
[0055]机械手组件5包括:修正电机15、转轴17、气盘16、底板18和吸嘴19 ;修正电机15竖直安装在竖直运动板14上；转轴17与机械手电机连接；气盘16安装在转轴17上，气盘16与真空发生器连接；底盘安装在转轴17的底部；吸嘴19安装在底板18下面，吸嘴19与气盘16通过管道连接。
[0056]修正电机15为伺服电机,修正电机15上设有减速器(未图不)。由于修正电机15转速较快，且需要根据修正角度的需要而旋转特定的角度，为了使转动更为平稳，转动角度更精准，修正电机15上设有减速器。
[0057]吸嘴19的数量不少于三个。根据几何原理，三点确定一平面。吸嘴19体积细小，与工件的作用点较小。为了确保工件吸附平稳可靠，故吸嘴19的数量不少于三个。
[0058]机械手组件5还包括感应开关；感应开关安装在竖直运动板14上。在修正电机15每次旋转特定的角度后，都需要进行复位动作。感应开关能标记处修正电机15的初始角度，复位时，只要修正电机15复位至初始角度，感应开关即能反馈感应信号，命令修正电机15停止转动。
[0059]真空发生器，用于为机械手组件5的吸嘴19制造一定的真空度，使吸嘴19对工件产生吸附力；真空发生器与机械手组件5连接。
[0060]视像识别系统6，用于对工件摆放的方位进行摄像识别，反馈出识别信息；视像识别系统6安装在转动盘组件2上方。
[0061]机械手组件5工作时，视像识别系统6先对工件摆放的方位进行摄像识别。机械手组件5移动到工件上方，根据视像识别系统6的识别信息，修正电机15旋转相应的角度。然后吸嘴19与工件表面贴合，真空发生器开始工作，使吸嘴19产生一定的真空度，吸嘴19对工件产生吸附力，吸附工件。随后修正电机15复位旋转，直至旋转到感应开关所标记的初始角度，感应开关反馈出感应信号，命令修正电机15停止转动。
[0062]本实用新型一种智能修正真空机械手的工作步骤如下:
[0063]首先，外部设备将第一个工件从转动盘7的一侧送入，使第一个工件卡在转动盘7的料槽内。转动盘7在转动盘电机的驱动下，旋转一定的角度然后停顿，使转动盘7的下一个料槽对准外部的送料设备。
[0064]此时，第一个被送入的工件在转动盘7的转动下，被搬运至视像识别系统6的正下方。视像识别系统6工作，对第一个工件进行摄像识别，并反馈识别信息到系统。系统通过识别信息进行运算，计算出需要修正的旋转角度。同时，外部送料设备将第二个工件送入转动盘7的料槽内。
[0065]然后，转动盘7继续在转动盘电机的驱动下，旋转一定的角度后停顿。此时第一个被送入的工件被搬运到机械手组件5的正下方；第二个被送入的工件被搬运到视像识别系统6的正下方。机械手组件5开始动作，修正电机15通过系统的运算结果，旋转相应的修正角度。然后运动组件4开始动作，气缸12收缩，竖直运动板14向下移动，搭载机械手组件5向下运动，使吸嘴19与工件紧密贴合。真空发生器开始动作，为吸嘴19制造一定的真空度，使吸嘴19对工件产生吸附力。吸住工件后，运动组件4的气缸12伸出，带动机械手组件5向上运动，将工件提起。然后修正电机15复位旋转，直至机械手组件5上的感应开关发出感应信号，命令修正电机15停止转动，完成复位动作。同时，视像识别系统6对第二个被送入的工件进行摄像识别，并反馈识别信息到系统进行运算。外部送料设备将第三个工件送入转动盘7的料槽内。
[0066]随后，运动组件4动作，气动滑台9从行程的起点向行程的终点方向运动。水平运动板11以气动滑台9作为驱动，在水平导轨滑块10的导向下水平移动，搭载机械手组件5运动到后续设备。直至水平运动板11与位于行程终点的定位螺栓相碰，位于行程终点的感应开关反馈出感应信号后，气缸12再度收缩，带动竖直运动板14向下移动，搭载机械手组件5向下运动，放下工件。然后真空发生器停止工作，吸嘴19不再对工件产生吸附力，从而松开工件。
[0067]最后，运动组件4动作，气缸12伸出，使机械手组件5向上提起，气动滑台9从行程终点向行程起点方向做复位运动。直至水平运动板11与位于行程起点的定位螺栓相碰，位于行程起点的感应开关反馈出感应信号后，复位动作完成。转动盘7将第二个送入的工件移动到机械手组件5下方，并将第三个送入的工件移动到视像识别系统6下方，同时外部送料设备将第四个工件送入转动盘7的料槽内。
[0068]本实用新型所提供的一种智能修正真空机械手，采用视像识别系统6对工件进行摄像识别，并向系统反馈出识别信号。系统通过识别信号计算出工件需要修正的角度，并控制机械手组件5的修正电机15旋转相应的修正角度，达到工件摆放方位修正的目的。
[0069]同时，本实用新型采用真空吸附的方法，通过真空发生器为吸嘴19制造一定的真空度，使吸嘴19与工件表面接触时，对工件产生吸附力，从而吸附工件。采用吸附的方式代替工件的抓取，无需对工件表面施加抓取压力，避免对精密部件的刮伤。对于构造精密，体积细小，重量轻巧的工件，保护效果尤为突出。
[0070]以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种智能修正真空机械手，包括真空发生器和视像识别系统，其特征在于，还包括:工作台、转动盘组件、机械手支架、运动组件和机械手组件；转动盘组件安装在工作台上；机械手支架安装在工作台上；运动组件安装在机械手支架上；机械手组件安装在运动组件上；真空发生器与机械手组件连接；视像识别系统安装在转动盘组件上方。
2.根据权利要求1所述的智能修正真空机械手，其特征在于，所述转动盘组件包括:转动盘、转动盘轴、轴承、法兰座和转动盘电机；转动盘安装在转动盘轴的上端；转动盘轴上装有轴承；法兰座套在转动盘轴外围，竖直支撑着转动盘轴；转动电机安装在工作台下方。
3.根据权利要求2所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述转动盘轴与转动盘电机之间采用齿轮传动。
4.根据权利要求2所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述转动盘轴与转动盘电机之间采用带传动。
5.根据权利要求2所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述转动盘上设有料槽。
6.根据权利要求2所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述转动盘电机为伺服电机。
7.根据权利要求1所述的智能修正真空机械手，其特征在于，所述运动组件包括:气动滑台、水平导轨滑块、水平运动板、气缸、竖直导轨滑块和竖直运动板；气动滑台水平安装在机械手支架上；水平导轨滑块安装在机械手支架上，水平导轨滑块与气动滑台平行布置；气动滑台与水平导轨滑块之间通过水平运动板连接；气缸安装在水平运动板上；竖直导轨滑块安装在水平运动板上；竖直运动板安装在竖直运动滑块上，并且与气缸连接。
8.根据权利要求7所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述运动组件还包括两个感应开关；感应开关安装在机械手支架上。
9.根据权利要求7所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述运动组件还包括两个定位螺栓；定位螺栓安装在机械手支架上，位于气动滑台行程的起点与终点。
10.根据权利要求7所述的智能修正真空机械手，其特征在于，所述机械手组件包括:修正电机、转轴、气盘、底板和吸嘴；修正电机竖直安装在竖直运动板上；转轴与机械手电机连接；气盘安装在转轴上，气盘与真空发生器连接；底盘安装在转轴的底部；吸嘴安装在底板下面，吸嘴与气盘通过管道连接。
11.根据权利要求10所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述修正电机为伺服电机，修正电机上设有减速器。
12.根据权利要求10所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述吸嘴的数量不少于3个。
13.根据权利要求10所述的智能修正真空机械手，其特征在于:所述机械手组件还包括感应开关；感应开关安装在竖直运动板上。
【文档编号】B25J15/06GK203726480SQ201320885294
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】关崇安 申请人:广州奥迪通用照明有限公司