一种基于三维定位的多角度抓取装置及其抓取方法与流程

本发明属于工业加工，特别涉及一种基于三维定位的多角度抓取装置及其抓取方法。

背景技术：

1、在工业加工中，经常需要进行各种零部件的加工工作，考虑到安全和效率等因素，加工过程需要实现自动化，因此会使用到抓取装置。

2、经检索，现有技术中，中国专利公告号：cn209706804u，公告日：2019-11-29，公开了一种轻薄型产品视觉定位取料装置，涉及工业加工领域，主要为了解决人工取放过程效率低且安全性差的问题；该轻薄型产品视觉定位取料装置，包括操作台，所述操作台上设有用于输送产品的产品输送带，所述操作台还上设有四轴机器人，所述四轴机器人上设有工业相机，所述工业相机与控制系统连接，所述控制系统又连接四轴机器人，所述四轴机器人的抓取臂上设有吸嘴，提高了产品抓取的效率和抓取的安全性，同时也减少了人工消耗。

3、但该取料装置仍存在以下缺陷：

4、现有技术中，取料装置在使用时，可将零部件进行抓取然后转移到相应的位置处后进行固定，以便于进行下一步的加工工作，但各种零部件的形状存在差异，重心也有所不同，取料装置无法进行实时调整，导致在取料过程中容易出现零部件掉落等问题，不仅提高了安全风险，还缺乏工作效率。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种基于三维定位的多角度抓取装置，包括操作台，所述操作台内设有收纳室；所述操作台的顶部设有产品输送带；所述操作台的顶部两侧边缘处对称开设有四组镜头收纳槽；四组所述镜头收纳槽对称设置在产品输送带的两侧；所述收纳室的顶部内壁上设有四组第一电动推杆；每组所述第一电动推杆均位于相应一组镜头收纳槽的正下方；每组所述第一电动推杆的输出端均活动贯穿于相应的一组镜头收纳槽内，且传动连接有一组安装柱；每组所述安装柱内均设有一组扫描摄像头；每组所述安装柱均活动贯穿于相应的一组镜头收纳槽内；所述操作台的顶部设有抓取机构；所述操作台的顶部设有限位机构；所述限位机构位于操作台远离产品输送带的一侧。

2、进一步的，所述操作台的底部开设有收纳槽；所述收纳槽内沿垂直方向阻尼滑动连接有支撑板；所述支撑板的底部边缘处设有若干组万向轮；所述支撑板内设有若干组滑动腔；每组所述滑动腔内滑动连接有活动挡板；每组所述滑动腔的顶部和底部内壁上均对称开设有两组活动孔。

3、进一步的，所述支撑板的底部设有若干组和滑动腔数量相同的第一电动滑台；每组所述第一电动滑台的输出端均与相应的一组活动挡板传动连接；每组所述活动挡板均活动封闭相应的两组活动孔；所述收纳槽的顶部边缘处设有若干组和活动挡板数量相同的第二电动推杆；每组所述第二电动推杆的输出端上均传动连接有一组垫板；每组所述垫板均活动贯穿于相应的两组活动孔内。

4、进一步的，所述抓取机构包括第二电动滑台；所述第二电动滑台设置在操作台的顶部；所述第二电动滑台的输出端上传动连接有安装块；所述安装块的顶部设有电动转盘；所述电动转盘的顶部传动连接有升降柱；所述升降柱的输出端上传动连接有第一连接块；所述第一连接块远离升降柱的一端设有伸缩臂；所述第一连接块的一侧臂上设有第一调节电机；所述第一调节电机的输出端与伸缩臂传动连接。

5、进一步的，所述伸缩臂远离第一连接块的一端设有第二连接块；所述第二连接块远离伸缩臂的一端设有旋转臂；所述第二连接块的一侧壁上设有第二调节电机；所述第二调节电机的输出端与旋转臂传动连接；所述旋转臂远离第二连接块的一端设有第三连接块；所述第三连接块远离旋转臂的一侧壁上设有夹具；所述第三连接块的一侧壁上设有第三调节电机；所述第三调节电机的输出端与旋转臂传动连接。

6、进一步的，所述旋转臂包括固定臂；所述固定臂与第二连接块连接；所述固定臂远离第二连接块的一端转动连接有转动臂；所述转动臂远离固定臂的一端与第三连接块连接；所述固定臂靠近转动臂的一端设有第四调节电机；所述第四调节电机的输出端与转动臂传动连接。

7、进一步的，所述限位机构包括壳体；所述壳体的顶部两侧边缘处对称开设有两组第一滑槽；每组所述第一滑槽内均滑动连接有一组第一限位板；所述壳体的顶部沿垂直于两组第一滑槽方向上对称开设有两组第二滑槽；每组所述第二滑槽内均滑动连接有一组第二限位板；所述壳体内设有调节腔。

8、进一步的，所述调节腔内沿第一限位板的滑动方向设有两组第一丝杆；两组所述第一丝杆的一端固定连接，另一端分别转动连接在调节腔的两侧内壁上；两组所述第一丝杆的螺纹方向相反，且中轴线在同一条直线上；所述调节腔的底部内壁上沿第一丝杆的中轴线方向滑动连接有两组第一滑块；两组所述第一滑块分别与一组第一丝杆螺纹连接；两组所述第一滑块分别与一组第一限位板传动连接。

9、进一步的，所述调节腔内沿第二限位板的滑动方向设有两组第二丝杆；两组所述第二丝杆的一端固定连接，另一端分别转动连接在调节腔的两侧内壁上；两组所述第二丝杆的螺纹方向相反，且中轴线在同一条直线上；所述调节腔的底部内壁上沿第二丝杆的中轴线方向滑动连接有两组第二滑块；两组所述第二滑块分别与一组第二丝杆螺纹连接；两组所述第二滑块分别与一组第二限位板传动连接；所述第一丝杆与第二丝杆的中轴线不在同一个水平面上；所述壳体的两侧壁上分别设有一组限位电机；两组所述限位电机的输出端分别与相应的一组第一丝杆和第二丝杆传动连接。

10、一种基于三维定位的多角度抓取装置的抓取方法，所述抓取方法包括：

11、启动抓取装置；

12、控制四组第一电动推杆带动四组安装柱上升；

13、控制产品输送带将零部件转移至相应位置处；

14、控制四组扫描摄像头从不同的角度扫描分析零部件的三维数据；

15、控制抓取机构抓取零部件并将零部件转移至限位机构上；

16、控制限位机构对零部件进行限位固定；

17、完成抓取工作。

18、本发明的有益效果是：

19、1、通过控制四组第一电动推杆带动四组安装柱脱离四组镜头收纳槽上升至合适高度，然后四组安装柱内的扫描摄像头从不同的角度扫描分析零部件的三维数据，然后控制抓取机构抓取零部件的合适位置并转移至限位机构上进行限位固定以便于进行加工工作，实现了零部件的三维定位抓取，避免了不同零部件形状不同抓取装置抓取不稳的问题，提高了抓取装置的工作效率。

20、2、通过控制若干组第二电动推杆带动若干组垫板下降，若干组垫板在通过相应的活动孔后可抵触在地面上并将操作台进行抬升，实现抓取装置的高度调节，当需要将抓取装置移动时，可控制若干组第二电动推杆带动若干组垫板上升至支撑板的上方，然后控制若干组第一电动滑台带动活动挡板封堵住相应的活动孔，再控制若干组第二电动推杆带动若干组垫板下降抵触在活动挡板上，使得支撑板带动若干组万向轮下降抵触在地面上并将操作台进行抬升，此时可直接移动抓取装置，提高了抓取装置的使用便利性。

21、3、通过控制两组第一丝杆和第二丝杆转动，在第一丝杆与第一滑块的螺纹连接关系下，使得两组第一滑块带动两组第一限位板夹持在零部件的相对的两侧壁上，同理两组第二滑块带动两组第二限位板夹持在零部件的另外两侧壁上，从而对零部件形成固定，当需要取下零部件时，只需控制两组限位电机反向转动解除两组第一限位板和第二限位板对零部件的固定即可，且无论零部件的形状如何都可完成限位固定工作，提高了抓取装置的兼容性。

22、4、当抓取装置闲置时，可控制四组第一电动推杆带动四组安装柱回收至四组镜头收纳槽内，避免了扫描摄像头镜头暴露在外容易受到破坏的问题，提高了抓取装置的防护性能。

23、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。