抓具機器人預防工件磕碰傷裝置製造方法
2023-06-16 09:52:26 3
抓具機器人預防工件磕碰傷裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，其特徵在於：機器人控制櫃內部布置繼電器控制站，機器人狀態提示燈布置在機器人控制櫃櫃體頂部，機器人I/O轉接箱另一端通過抗磨損導線與ATI快換裝置的37-PIN上半部分連接，ATI快換裝置的37-PIN下半部分固定連接在機器人抓具側面，機器人抓具固定連接在基板的下方，機器人抓具與基板之間布置有絕緣膠皮絕緣。其利用電信號來實時檢測監控技術，利用機器人抓具採取全方位檢測，達到全方位報警，準確無誤顯示，解決了我工廠柔性化生產線多種車型混流生產時抓具機器人碰撞造成的停臺及機器人抓具導致工件磕碰傷的難題。
【專利說明】抓具機器人預防工件磕碰傷裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，屬於一種機器人自動化生產領域，特別涉及一種防止抓具機器人工件磕碰傷的精準的、高效的、全方位的、接觸式的、人性化的保護裝置。
【背景技術】
[0002]從大路上擁擠的汽車可以看出近幾年是汽車產業的輝煌時期，人們選擇自駕出行的欲望越來越強烈。在國內市場中，隨著汽車廠的不斷建設，多種車型批量生產的模式正在形成，特別是近幾年汽車的火熱，在各大車展上被關注、被預定的車型越來越多，促使各大汽車製造廠商逐漸向自動化生產線發展，實現多種車型共同生產的生產線。
[0003]在自動化生產線質量、效率、成本是三大指標。降低突發情況導致停產的情況發生，提高生產效率，提高質量，降低成本；降低由設備誤差帶來的不穩定因素來提高生產效率、提高工件質量。提高工件質量，降低成本，提高生產效率是每個汽車製造廠永遠不變的佔匕
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[0004]現在自動化汽車製造廠採用的搬運機器人都是靠機器人本身的系統檢測機器人各軸所受的載荷是否超過設定值來檢測碰撞的，由於機器人工作中所配置的抓具或抓工件的重量不一樣及帶抓具運動或帶工件運動時由於慣性原因，機器人各軸所受的載荷也不一樣，因而無法精準的、第一時間的、準確無誤的報警。當發生抓具與工件非正常接觸報警的時候，機器人抓具和工件都會損壞非常嚴重，在短時間內很難恢復，導致停臺時間長，生產效率下降，由碰撞帶來的車身質量也隨之下降。所以在機器人領域就需要一種可以在機器人非正常工作情況下與工件接觸就可以立刻報警，機器人停止工作的裝置，把機器人靠各軸所受載荷達到碰撞報警原理優化為機器人非正常情況下接觸就報警原理。
[0005]隨著科技的發展，社會的需求，當今汽車製造廠都向自動化生產線轉型，機器人搬運逐漸替代人工搬運，搬運(抓具)機器人的穩定性、高效性、無疲勞性等都對產能有著很大的影響。目前國內外汽車製造廠都採用搬運機器人進行工件在工位與工位之間的轉移，但是在轉移過程中難免會因工件變形導致機器人抓具與工件碰撞帶來的抓具變形和工件損壞，或者會因為操作人員的誤操作導致機器人抓具與工裝夾具、鋼結構、工件發生碰撞導致抓具和工件嚴重變形等。此類碰撞報警都是靠機器人本身的系統檢測機器人各軸所受的載荷是否超過設定值來檢測碰撞的。根據我廠實際情況統計發現，我們車間現有四種車型，機器人抓具139個，由於碰撞後恢復會帶來工件抓放件位置不準確，導致工件質量下降，需要多次驗證才能恢復正常，這一問題已經不能滿足我們現在高強度話自動生產線的要求。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，其突破機器人本體牛頓力檢測報警局限、解決機器人非正常接觸報警難題及機器人觸摸式報警檢測難題、同時還解決機器人碰撞後報警變為碰撞前報警的難題；利用電信號來實時檢測監控技術，利用機器人抓具採取全方位檢測，利用機器人本體、機器人PLC、機器人程序、西門子PLC，達到全方位報警，準確無誤顯示，只要是抓具機器人非正常情況下與工件接觸機器人就會報警，從而化被動變主動，達到高精度避免碰撞的發生；解決了我工廠柔性化生產線多種車型混流生產時抓具機器人碰撞造成的停臺及機器人抓具導致工件磕碰傷的難題。
[0007]本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，由機器人狀態提示燈、繼電器控制站、絕緣膠皮、S1電纜、機器人I/O轉接箱、抗磨損導線、ATI快換裝置、基板、機器人控制櫃組成，其特徵在於:機器人控制櫃內部布置繼電器控制站，繼電器控制站有4個觸點，分別為0V觸點、反饋觸點、正電觸點、檢測觸點，其中正電觸點與機器人控制櫃正電信號端相連，檢測觸點通過S1電纜與機器人I/O轉接箱一端連接，0V觸點與大地0V相連，反饋觸點與機器人控制櫃內的機器人I/O信號基板接線端子相連，機器人狀態提示燈布置在機器人控制櫃櫃體頂部，機器人I/O轉接箱另一端通過抗磨損導線與ATI快換裝置的37-PIN上半部分連接，ATI快換裝置的37-PIN下半部分固定連接在機器人抓具側面，機器人抓具固定連接在基板的下方，機器人抓具與基板之間布置有絕緣膠皮絕緣。
[0008]本實用新型的積極效果是:
[0009]1)採用電信號替代傳統的載荷或者力矩來檢測碰撞，不需要一點牛頓力，只需機器人抓具與一切和大地導通的設備相接觸就可以達到報警，從而縮短報警時間，達到第一時間報警。
[0010]2)採用電信號接觸報警，當機器人抓具在非正常情況下與工件接觸，或者抓具帶件與周圍的鋼結構非正常接觸時，就可以立刻報警，停止運動，工件和抓具不會受到一點損壞，不會像從前靠機器人單軸載荷或者檢測力矩來檢測報警導致機器人抓具和工件嚴重變形的嚴重後果。
[0011]3)結構簡單，便於安裝，便於推廣，當本系統有故障時便於迅速查找故障點。使機器人的碰撞檢測系統簡單明了化。
[0012]4)適用更多機器人，繼電器控制站便於安裝在機器人控制櫃內，可以靈活的、變相的、多觸點的與機器人PLC或者現場PLC進行組合適用。
[0013]5)適合衡展到大型的、自動化的、複雜的工序等，將此類裝置作為非正常接觸保護設備的核心系統，達到碰撞預防，降低碰撞後的後果，使被動維修變主動預防。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構圖。
[0015]圖2為本實用新型的繼電器控制站觸點連接結構框圖。
[0016]圖3為本實用新型的絕緣膠皮局部結構圖。
[0017]圖4為本實用新型的ATI快換裝置結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:如圖1、2、3、4所示，一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，由機器人狀態提示燈1、繼電器控制站2、絕緣膠皮3、S1電纜4、機器人I/O轉接箱5、抗磨損導線6、ATI快換裝置7、基板8、機器人控制櫃9組成，其特徵在於:機器人控制櫃9內部布置繼電器控制站2，繼電器控制站2有4個觸點，分別為0V觸點2-7、反饋觸點2-11、正電觸點2-13、檢測觸點2-14，其中正電觸點2_13與機器人控制櫃9正電信號端相連，檢測觸點2-14通過S1電纜4與機器人I/O轉接箱5 —端連接，0V觸點2_7與大地0V相連，反饋觸點2-11與機器人控制櫃9內的機器人I/O信號基板11接線端子相連，機器人狀態提示燈1布置在機器人控制櫃9櫃體頂部，機器人I/O轉接箱5另一端通過抗磨損導線6與ATI快換裝置7的37-PIN上半部分7_1連接，ATI快換裝置7的37-PIN下半部分7-2固定連接在機器人抓具10側面，機器人抓具10固定連接在基板8的下方，機器人抓具10與基板8之間布置有絕緣膠皮3絕緣。
[0019]如圖3所示，絕緣膠皮3絕緣是因為機器人本體本身就是與大地相導通的個體，機器人抓具10是靠導體抓具連接件將直徑為60mm、40mm、20mm、10mm的合金管組成抓具框架，在利用抓具連接件將框架固定在與ATI快換裝置7連接的基板8上，所以需要絕緣膠皮3將機器人抓具10與固定抓具框架的基板8絕緣。
[0020]如圖1、2所示，機器人控制櫃9內增加繼電器控制站2，正電信號由機器人控制櫃9內提供，經過繼電器控制站2到S1電纜4，連接至機器人I/O轉接箱5，再用抗磨損導線6連接至機器人本體側面的ATI快換裝置7，然後當機器人抓具10非正常情況下與任意接觸大地0V的導體接觸時，繼電器控制站2的正電與0V形成迴路，繼電器控制站2將信號傳遞給機器人，機器人停止工作，機器人狀態提示燈1的紅燈會提示報警，同時機器人狀態提示燈1的黃燈也會提示繼電器控制站的接通狀態。
[0021]利用絕緣膠皮3將機器人抓具10主要框架與固定機器人抓具10的基板8絕緣，在通過繼電器控制站2將正電通過S1電纜4轉接到機器人I/O轉換箱5內，在用抗磨損導線6將正電導線引到ATI機器人本體側的信號模塊，在通過抗磨損導線6在機器人抓具10側面的ATI快換裝置7的信號模塊中的備用線引到機器人抓具10上，達到實時監測、實時保護的目的。同時我們在機器人PLC內增加語句，利用機器人控制櫃9上的機器人狀態提示燈1黃色提示燈來實時提示機器人的狀態，是否與大地接觸了，再在機器人示教器上做報警顯示，同時在工位HMI上增加此機器人的報警顯示，達到全方位顯示，準確無誤報警，達到機器人抓具非正常接觸就報警的碰撞預防系統。
[0022]當機器人抓具10在抓件或者在放件掛件的時候，只要機器人與工件或者周圍鋼結構、抓件時與周圍的鋼結構接觸，機器人立刻停止運動，此時繼電器控制站將報警信號傳給機器人，同時機器人狀態指示，黃色提示系統正常，燈紅色提示報警，外增加蜂鳴器也響起，工位HMI同時也輸出報警，工位掉自動機器人停止運動。
【權利要求】
1.一種抓具機器人預防工件磕碰傷裝置，由機器人狀態提示燈、繼電器控制站、絕緣膠皮、SI電纜、機器人I/O轉接箱、抗磨損導線、ATI快換裝置、基板、機器人控制櫃組成，其特徵在於:機器人控制櫃內部布置繼電器控制站，繼電器控制站有4個觸點，分別為OV觸點、反饋觸點、正電觸點、檢測觸點，其中正電觸點與機器人控制櫃正電信號端相連，檢測觸點通過Si電纜與機器人I/O轉接箱一端連接，OV觸點與大地OV相連，反饋觸點與機器人控制櫃內的機器人I/o信號基板接線端子相連，機器人狀態提示燈布置在機器人控制櫃櫃體頂部，機器人I/o轉接箱另一端通過抗磨損導線與ATI快換裝置的37-PIN上半部分連接，ATI快換裝置的37-PIN下半部分固定連接在機器人抓具側面，機器人抓具固定連接在基板的下方，機器人抓具與基板之間布置有絕緣膠皮絕緣。
【文檔編號】B25J19/00GK204036473SQ201420446008
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】王泓博, 杜春風, 李玉棟, 潘守亮, 劉剛, 李寬, 王健, 徐平 申請人:中國第一汽車股份有限公司