一种执行装置及取料设备的制作方法

1.本实用新型涉及取料机器人技术领域，尤其涉及一种执行装置及取料设备。


背景技术：

2.目前，机器人一般是通过机械臂末端的执行装置来对工件执行不同的动作，由于对机器人动作精度的要求不断提高，以及其所作用工件的精密程度不断提高，所以在执行装置对工件执行相应的动作之前需要保证执行装置相对工件的位置度。
3.然而，现有技术中，往往仅使用视觉相机来粗调执行装置的位置，无法精确保证执行装置相对工件的位置度，进而导致执行装置无法实现精准动作。
4.基于上述现状，亟待我们设计一种执行装置及取料设备来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于：提供一种执行装置，距离传感器能够精确测量执行机构与工件或者工作台面沿轴线的距离，从而能够精确调节执行机构的位置度。
6.本实用新型的另一个目的在于：提供一种取料设备，能够精确对工件执行预设的动作。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一方面，公开一种执行装置，包括：
9.支架；
10.距离传感器，安装于所述支架，并且所述距离传感器的光轴平行于参考坐标系的轴线；
11.执行机构，安装于所述支架，所述距离传感器能够测量所述执行机构与工件或者工作台面沿所述轴线的距离，所述执行机构能够对所述工件执行预设的动作。
12.作为一种优选方案，执行装置还包括摄像机构，所述摄像机构安装于所述支架，所述摄像机构能够识别所述工件在所述参考坐标系内的坐标。
13.作为一种优选方案，所述摄像机构包括相机和光源，所述相机和/或所述光源位置可调地连接于所述支架，所述光源能够为所述相机照明。
14.作为一种优选方案，所述光源的安装架和所述支架两者中一者上开设有条形孔，另一者上设置有紧固件，紧固件贯穿所述条形孔以将所述安装架连接于所述支架。
15.作为一种优选方案，所述距离传感器设置为激光测距传感器或者红外线测距传感器。
16.作为一种优选方案，所述执行机构可拆卸连接于所述支架。
17.作为一种优选方案，所述执行机构电磁连接于所述支架。
18.作为一种优选方案，所述执行机构和所述支架两者中的一者安装有主盘，另一者安装有工具盘，所述主盘定位插入所述工具盘并且与其电磁连接。
19.作为一种优选方案，所述执行机构包括：
20.驱动件，安装于所述支架；
21.第一夹爪和第二夹爪，均连接于所述驱动件的输出端，所述驱动件能够驱动所述第一夹爪与所述第二夹爪靠近或者远离以夹取或者松开所述工件。
22.另一方面，还公开一种取料设备，包括移动底盘、机械臂和上述的执行装置，所述机械臂安装于所述移动底盘上，所述支架连接于所述机械臂的执行端。
23.本实用新型的有益效果为：提供一种执行装置及取料设备，执行装置的距离传感器的光轴平行于参考坐标系的轴线设置，使距离传感器能够测量执行机构与工件或者工作台面沿这一轴线的距离，从而精确调节执行机构相对工件或者工作台面的位置度，进一步地，取料设备的机械臂能够带着执行装置精确地对工件执行预设动作。
附图说明
24.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
25.图1为实施例所述的执行装置的结构示意图；
26.图2为实施例所述的执行装置的主视图；
27.图3为取料设备的结构示意图；
28.图4为取料设备的主视图。
29.图1至图4中：
30.100、执行装置；
31.1、支架；11、法兰；12、主盘；13、末端连接件；131、插接孔；
32.2、激光测距传感器；
33.3、执行机构；31、驱动件；32、第一夹爪；33、第二夹爪；34、工具盘；
34.4、摄像机构；41、相机；42、光源；43、安装架；431、条形孔；44、固定架；
35.200、移动底盘；
36.300、机械臂；
37.400、工件。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，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，本领域技术人员在没有作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。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
42.目前，当机器人在凹凸不平的地面上运动时，末端的执行装置会发生晃动，导致执行装置与工作台面或者工件的相对位置会不断地改变，现有技术中，一般单独使用视觉技术来识别工件的位置，但是未对执行装置与工件的相对位置度进行校准，导致执行装置无法对工件进行精准的动作。基于上述的现状，本技术在执行装置100上安装有光轴平行于参考坐标系的轴线的距离传感器，能够准确测量执行机构3与工件400或者工作台面沿这一轴线的距离，从而在工作过程中，不断校准执行机构3相对工件400或者工作台面的位置度，进而使执行机构3能够精准地对工件400执行预设的动作。
43.如图1和图2所示，具体地，本实施例提供了一种执行装置100，包括支架1、距离传感器和执行机构3，距离传感器安装于支架1，并且距离传感器的光轴平行于参考坐标系的轴线，这里所说的参考坐标系是执行装置100或者机器人主体安装时的坐标系，距离传感器的光轴可以平行于参考坐标系的x轴、y轴或者z轴，本实施例的距离传感器的光轴平行于参考坐标系的z轴；执行机构3同样安装于支架1，距离传感器能够测量执行机构3与工件400或者工作台面沿z轴的距离。具体地，在执行机构3对工件400执行预设的动作之前，如果需要保证执行机构3与工件400的位置度，距离传感器测量执行机构3与工件400的距离，在工件400上多次取点之后，控制器控制执行机构3自我调整或者控制外部的机械臂300来调整执行机构3以使执行机构3与这几个点沿z轴的距离一致，从而调节至执行机构3与工件400平行，然后执行机构3能够精确地对工件400执行预设的动作；同样地，如果需要保证执行机构3与工作台面的位置度，距离传感器能够测量执行机构3与工作台面的距离。
44.具体地，距离传感器可以设置为激光测距传感器2或者红外线测距传感器，本实施例的距离传感器设置为激光测距传感器2，激光测距传感器2安装于连接角座，连接角座通过固定架44连接于支架1。
45.作为一种优选的实施方式，执行装置100还包括摄像机构4，摄像机构4安装于支架1并位于距离传感器的一侧，摄像机构4能够通过视觉技术获取工件400在同样的参考坐标系内的坐标，进而控制器控制执行机构3到所获取的坐标点处来对工件400执行预设的动作。当然，在其他的实施例中，也可以通过距离传感器测量工件400相对执行机构3的z轴坐标。
46.于本实施例中，摄像机构4包括相机41和光源42，相机41和光源42位置可调地连接于支架1，光源42位于相机41的镜头下方来为相机41照明。可以理解的是，相机41和光源42在支架1的位置能够调节，从而适应了不同工况下的使用需求。相应地，相机41的光轴同样平行于参考坐标系的z轴，也就是激光测距传感器2、相机41和参考坐标系的z轴都平行设置，从而使相机41中心到参考坐标系原点的距离与相机41的中心投影到工作台面坐标系原点的距离相同，以及激光传感器2中心到参考坐标系原点的距离与激光传感器2的中心投影到工作台面坐标系原点的距离相同，从而提高了所获取的工件400坐标的准确性。在本实用新型的其他实施例中，也可以单独将相机41或者光源42位置可调地连接于支架1上。
47.具体地，光源42固定于安装架43，安装架43上开设有沿竖直方向延伸的条形孔431，紧固件可以设置为螺钉或者销钉，紧固件贯穿条形孔431并将安装架43固定于支架1上，由于紧固件在条形孔431内的位置可调，使光源42沿竖直方向位置可调。在本实用新型的其他实施例中，也可以在支架1上开设沿竖直方向延伸的条形孔431；或者在支架1或安装架43上开设多组沿竖直方向排列的安装孔，支架1与安装架43通过择一的安装孔同样能够使光源42位置可调地连接于支架1。
48.具体地，相机41通过第一支座、第二支座和固定架44连接于支架1的末端连接件13上，末端连接件13上开设有插接孔131，固定架44插入插接孔131并通过螺钉与末端连接件13固定；第一支座和第二支座上分别开设有沿竖直方向和沿水平方向延伸的条形孔431，相机41安装于第一支座，第一支座通过沿竖直方向延伸的条形孔431位置可调地连接于第二支座，第二支座通过沿水平方向延伸的条形孔431位置可调地连接于固定架44，使相机41沿两个方向位置可调地连接于支架1上。
49.作为一种优选的实施方式，执行机构3可拆卸连接于支架1，可以理解的是，本实施例的执行机构3设置有多种型号以对多种型号的工件400执行预设的动作，当工件400的型号变化或者所需要执行动作变化时，能够拆卸支架1上的原执行机构3，然后安装另一执行机构3，满足了多样化工艺的需求。
50.具体地，执行机构3电磁连接于支架1，连接结构为电驱，拆装执行机构3的过程不产生杂质，也不会污染用户环境，并且能够有效节约所占空间。在本实用新型的其他实施例中，也可以通过螺钉将执行机构3可拆卸连接于支架1的末端连接件13。
51.于本实施例中，末端连接件13的底部固定有主盘12，执行机构3的顶部固定有工具盘34，工具盘34的中部开设有凹槽，主盘12上设置有与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽内以实现主盘12与工具盘34的定位，具体而言，主盘12侧耳部下端面和工具盘34侧耳部的上端面分别设置有一一对应的电器连接公头和电器连接母头，电器连接接口的芯数由实际需求设置，主盘12和工具盘34上的各电器连接接口分别引出焊接导线，最终各自汇成一股多芯的导线外置，主盘12和工具盘34各自导线的长度由实际需求设置。当主盘12和工具盘34相互吸合时，主盘12和工具盘34的电器连接工头插入电器连接母头内，主盘12和工具盘34外接的两股导线相互导通；当主盘12和工具盘34相互分离时，主盘12和工具盘34的电器连接公头与电器连接母头相分离。作为一种优选的实施方式，主盘12和工具盘34分别设置有用于通讯的外接接口，主盘12的外接接口与控制器通讯连接，工具盘34的外接接口与执行机构3通讯连接，当主盘12与工具盘34连接时，主盘12的外接接口与工具盘34的外接接口连接，控制器能够控制执行机构3执行预设的动作；当主盘12与工具盘34分离时，主盘12的外接接口与工具盘34的外接接口分离，控制器与执行机构3断开通讯连接。在本实用新型的其他实施例中，也可以在执行机构3上安装主盘12，在末端连接件13的底部固定工具盘34，只要能够兼容即可；同样也可以在主盘12和工具盘34上设置一一对应的定位孔和销轴，销轴插入定位孔内以实现主盘12与工具盘34的定位。
52.于本实施例中，执行机构3包括驱动件31、第一夹爪32和第二夹爪33，驱动件31可以设置为电缸、气缸或者电爪，本实施例的驱动件31设置为电爪，电爪通过连接块连接于工具盘34的底部，电爪的两端分别连接有第一夹爪32和第二夹爪33，电爪能够驱动第一夹爪32和第二夹爪33靠近或者远离以夹取或者松开工件400。在本实用新型的其他实施例中，执
行机构3也可以设置为吸盘机构或者贴标机构以实现其他的工序。
53.如图3和图4所示，本实施例还提供了一种取料设备，包括移动底盘200、机械臂300和上述的执行装置100，移动底盘200可以设置为agv小车，机械臂300设置为多轴机械臂300，具体的自由度可以根据实际需要设置，机械臂300安装于移动底盘200上，末端连接件13的顶部固定有法兰11，螺钉将支架1的法兰11连接于机械臂300的执行端的法兰，从而将执行装置100与机械臂300连接。执行装置100的距离传感器能够精确测量执行机构3与工件400或者工作台面沿轴线的距离，从而控制器能够根据所测得的距离控制机械臂300调整执行机构3与工件400或者工作台面的位置度，进一步地，执行机构3能够精确地对工件400执行抓取等动作。
54.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
56.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。