一种机器人自动上下料系统的制作方法

本实用新型涉及自动化生产技术领域，尤其涉及一种机器人自动上下料系统。

背景技术：

随着社会整体智能化水平的提高，以机器人为代表的智能化产品应用到生活工作的各个方面，尤其是以生产为主的企业，使用工业机器人能极大地改变工人的劳动强度和提高生产效率，同时提高产品质量。目前对于石油钢管连接接头的接箍(具有内螺纹的筒型工件)，是通过数控机床单间进行加工，不像流水线连续加工，每加工一个工件需要人工更换和检验，而毛坯料是上到工序加工后通过框类装置运送过来，需要人工从框中取卸操作，由于接箍具有较重的质量，因此对操作人员来说形成较大的劳动强度，不仅对身体造成一定的损伤，而且对企业也增加了生产成本。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种机器人自动上下料系统，通过使用机器人、识别系统、夹持机构及防碰撞系统，有效且安全的解决了人工取卸工件的问题，不仅降低了劳动强度，同时也减少了企业生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种机器人自动上下料系统，包括控制系统和工业机器人本体，所述工业机器人本体包括固定端和工作端，其特征在于：所述工作端设有识别系统，所述识别系统一侧设有夹持机构，在所述识别系统和夹持机构之间设有用于对所述夹持机构保护的防碰撞系统。

优选的，所述工作端设有安装板，所述识别系统和防碰撞系统依次设在所述安装板上，所述夹持机构设置在防碰撞系统远离识别系统一侧，所述夹持机构带动防碰撞系统相对于安装板上下移动。

优选的，所述防碰撞系统包括防碰撞导向杆和防碰撞传感器，所述防碰撞导向杆垂直穿设在所述安装板一端，所述夹持机构一侧固定在所述防碰撞导向杆顶端，且其带动防碰撞导向杆相对于安装板上下移动，所述夹持机构底端低于防碰撞导向杆底端，所述防碰撞传感器设置在防碰撞导向杆远离夹持机构一侧，且朝向所述安装板上表面。

优选的，所述夹持机构包括气缸和气缸底部设置的内涨式夹具，所述内涨式夹具底端低于所述防碰撞导向杆底端。

优选的，所述内涨式夹具包括支架连杆和铰接在其两侧的连接撑杆，所述支架连杆顶端与所述气缸连接，所述支架连杆上下移动带动连接撑杆外撑或内缩，每个所述连接撑杆外侧设有保护装置，所述支架连杆底端设有夹具定位部件。

优选的，所述防碰撞导向杆外套设有直线轴承。

优选的，所述识别系统为视觉系统。

本实用新型的有益效果是：(1)通过使用机器人、识别系统、夹持机构及防碰撞系统，有效且安全的解决了人工取卸工件的问题，不仅降低了劳动强度，同时也减少了企业生产成本。(2)内涨式夹具能有效，且具有针对性的对筒型结构的工件进行夹取，连接撑杆外侧设有聚氨酯，能有效对内螺纹进行保护。

附图说明

图1为本实用新型安装板与防碰撞系统结构示意图。

图2为本实用新型夹持机构结构图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1～2所示的一种机器人自动上下料系统，包括控制系统和工业机器人本体，所述工业机器人本体(优选为六轴机器人)包括固定端和工作端，固定端用于将机器人本体固定，工作端为机器人本体伸臂的最前端，所述工作端设有识别系统1，其优选为视觉系统，包括光源11和镜头12，用于对工件进行识别，所述识别系统1一侧设有夹持机构2用于对工件进行抓取，配合所述视觉系统，在所述识别系统1和夹持机构2之间设有用于对所述夹持机构2保护的防碰撞系统3，当工件偏离正常位置或发生倾斜时，夹持机构2不能正常进行抓取，并且在与工件接触的过程中会损伤夹持机构2，因此防碰撞系统3的作用是发生上述情况时，对夹持机构2起到保护的作用。

进一步为了便于防碰撞系统3对夹持机构2进行保护，所述工作端设有安装板4，优选的所述安装板4一侧设有法兰孔41，用于和工作端连接，所述识别系统1和防碰撞系统3依次设在所述安装板4上，所述夹持机构2设置在防碰撞系统3远离识别系统1一侧，便于工件的识别和夹持互不影响，所述夹持机构2带动防碰撞系统3相对于安装板4上下移动，其工作原理为：当识别系统1检测到工件倾斜或摆放位置不正常时，夹持机构2会碰撞到工件，为了不造成夹持机构2的损坏，相应的夹持机构2会相对于安装板4的继续下降而向上移动，在此动作发生时，会触发到防碰撞系统3，反馈到控制系统，机器人会做出相应的应急处理(如停机或向上升起等设置)。

进一步为了便于快速且可靠的对夹持机构2进行保护，所述防碰撞系统3包括防碰撞导向杆31和防碰撞传感器32(优选为接近传感器)，所述防碰撞导向杆31外套设有直线轴承8，所述防碰撞导向杆31垂直穿设在所述安装板4一端，优选的，所述防碰撞导向杆31外套设有直线轴承8，用于减小与安装板4的摩擦，所述夹持机构2一侧固定在所述防碰撞导向杆31顶端，且其带动防碰撞导向杆31相对于安装板4上下移动，所述夹持机构2底端低于防碰撞导向杆31底端，是为了使夹持机构2首先接触到工件，所述防碰撞传感器32设置在防碰撞导向杆31远离夹持机构2一侧，且朝向所述安装板4上表面，当工件异常时，夹持机构2首先接触到工件，接着在机器人带动安装板4继续下降的过程中，夹持机构2带动防碰撞导向杆31相对于安装板4向上移动，防碰撞传感器32会远离安装板4表面，会反馈到控制机构，使机器人做出相应的动作。

进一步为了便于夹持机构2的安装固定，所述夹持机构2包括气缸21和气缸21底部设置的内涨式夹具22，优选的，所述气缸21一侧水平设有连接板5，其用于和防碰撞导向杆31顶端连接，所述防碰撞传感器32设置在所述连接板5远离气缸21一侧上，所述内涨式夹具22底端低于所述防碰撞导向杆31底端，便于内涨式夹具22首先接触到工件。

进一步为了便于对具有内螺纹的筒型结构工件进行夹持，所述内涨式夹具22包括支架连杆221和铰接在其两侧的连接撑杆222，所述支架连杆221顶端与所述气缸21连接，所述支架连杆221上下移动带动连接撑杆222外撑或内缩，对筒型结构工件内壁进行夹持，每个所述连接撑杆222外侧设有保护装置6(优选为聚氨酯，起到保护工件内壁的作用，尤其是具有内螺纹的工件)，所述支架连杆221底端设有夹具定位部件7(优选为定位探针)，用于对内涨式夹具22进行校准定位，在夹具外撑到最大时，定位探针可伸出，进行校准定位，在正常夹持工件时，夹具不会外撑到最大限度，定位探针不会伸出夹具外，以保护定位探针。

本实用新型的原理是：通过视觉系统进行工件的位置识别，然后通过控制系统传给机器人，指挥夹具进行夹取。当工件发生倾斜或异常时，内涨式夹具22底端接触到工件，其带动防碰撞导向杆31向上移动，接近传感器启动，反馈到操作系统对机器人发出停机或相应的保护指令。定位探针可以对内涨式夹具22进行校准和定位。该系统通过控制系统对六轴机器人进行设置，使其能对包括成品料框和毛坯料框中的工件进行多项操作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。