一種自動化機械手的製作方法

2023-12-09 10:44:26 3

本發明涉及一種自動化抓取裝置。

背景技術：

在生產線上經常有一些小物件需要快速移動、並精確的擺放到指定的位置，並對其進行一些壓接、拋光等工序操作，這些工序大多依靠手工完成。在生產高度自動化的今天，手工操作的速度慢，且精度無法保證，導致加工出的工件存在著不小的誤差，良品率比較低。

技術實現要素：

本發明所要解決的主要技術問題是提供一種自動化抓取裝置，結構簡單、運行可靠、通用性強的特點，能夠實現較小物件的自動搬運和貼合的全自動化操作，減少工人勞動量，提高工作效率及良品率。

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種自動化機械手，包括：高度可調的支架、X軸平移機構、Y軸平移機構、Z軸壓接機構、Z軸抓取機構、壓力檢測機構、參數設置機構。

所述支架的上表面具有一沿著水平方向設置的開口，所述X軸平移機構沿著所述開口的長度方向設置；所述Y軸平移機構沿著所述開口的寬度方向設置；所述Z軸壓接機構與所述開口所在的平面垂直設置，並受所述X軸平移機構、Y軸平移機構的驅動沿著X、Y軸的方向平移；所述Z軸抓取機構設置在Z軸壓接機構的末端；

所述參數設置機構設置X軸平移機構、Y軸平移機構、Z軸壓接機構的移動路徑；所述壓力檢測機構檢測Z軸壓接機構帶動Z軸抓取機構運動至與目標工件上表面貼合時的輸出壓力值。

在一較佳實施例中：所述參數設置機構包括一控制臺；通過該控制臺輸入手動控制信號，驅動X軸平移機構、Y軸平移機構帶動Z軸壓接機構移動至目標工件的上方，並記錄下X軸平移機構、Y軸平移機構的抓取位置輸出脈衝數；

該控制臺進一步輸入手動控制信號，帶動Z軸壓接機構下移並使得Z軸抓取機構與目標工件的上表面貼合；重複數次後，並記錄下Z軸壓接機構輸出壓力值的上限值和下限值。

通過控制臺將X軸平移機構、Y軸平移機構輸出脈衝數、以及Z軸壓接機構的輸出壓力值的上限值和下限值輸入形成完整的完整的抓取路徑命令。

在一較佳實施例中：所述完整的抓取路徑命令是指：首先X軸平移機構、Y軸平移機構根據設置的抓取位置輸出脈衝數帶動Z軸壓接機構移動至目標工件的上方；其次，Z軸壓接機構帶動Z軸抓取機構下移，當Z軸壓接機構的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構停止下移；Z軸抓取機構將目標工件抓取。

Z軸壓接機構減小輸出壓力值帶動Z軸抓取機構上移回到初始位置，而後X軸平移機構、Y軸平移機構根據設置的投放位置輸出脈衝數帶動Z軸壓接機構移動至目標投放位置；Z軸壓接機構帶動Z軸抓取機構下移，當Z軸壓接機構的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構停止下移；Z軸抓取機構將目標工件投放。

在一較佳實施例中：所述控制臺中儲存多條所述完整的抓取路徑命令。

在一較佳實施例中：所述參數設置機構包括一控制臺和雷射定位系統，通過控制臺選擇目標工件並控制雷射定位系統的光斑定位器對該目標工件所在的位置進行雷射定位：所述X軸平移機構、Y軸平移機構根據光斑的位置帶動Z軸抓取機構移動至與目標工件上方。

所述控制臺進一步輸入手動控制信號，帶動Z軸壓接機構下移並使得Z軸抓取機構與目標工件的上表面貼合；重複數次後，並記錄下Z軸壓接機構輸出壓力值的上限值與下限值，從而形成完整的完整的抓取路徑命令。

在一較佳實施例中：所述完整的抓取路徑命令是指：首先X軸平移機構、Y軸平移機構根據光斑定位器的定位的抓取位置光斑帶動Z軸壓接機構移動至目標工件的上方；其次，Z軸壓接機構帶動Z軸抓取機構下移，當Z軸壓接機構的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構停止下移；Z軸抓取機構將目標工件抓取。

Z軸壓接機構減小輸出壓力值帶動Z軸抓取機構上移回到初始位置，而後X軸平移機構、Y軸平移機構光斑定位器定位的投放位置光斑帶動Z軸壓接機構移動至目標投放位置；Z軸壓接機構帶動Z軸抓取機構下移，當Z軸壓接機構的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構停止下移；Z軸抓取機構將目標工件投放。

在一較佳實施例中：所述控制臺具有一觸控螢幕用於指令的輸入。

在一較佳實施例中：所述X軸平移機構、Y軸平移機構為滾珠絲杆機構。

在一較佳實施例中：所述支架在開口端的四個頂角處向下垂直設置有支撐腳；所述支撐腳的末端設置有高度調節螺母。

相較於現有技術，本發明的技術方案具備以下有益效果：

本發明提供的一種自動化機械手，結構簡單、運行可靠、通用性的特點，能夠實現較小物件的自動搬運和貼合的全自動化操作，減少工人勞動量，提高工作效率及良品率。

附圖說明

圖1為本發明優選實施例的結構示意圖；

圖2為本發明優選實施例邏輯控制圖。

具體實施方式

下文結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

參考圖1，一種自動化機械手，包括：高度可調的支架1、X軸平移機構2、Y軸平移機構3、Z軸壓接機構4、Z軸抓取機構5、壓力檢測機構、參數設置機構6；

所述支架1的上表面具有一沿著水平方向設置的開口11，所述支架1在開口11端的四個頂角處向下垂直設置有支撐腳12；所述支撐腳12的末端設置有高度調節螺母13。從實現了支架的整體高度可調，從而適用於各種情況下使用。

所述X軸平移機構2、Y軸平移機構3為滾珠絲杆機構。

所述X軸平移機構2沿著所述開口11的長度方向設置；所述Y軸平移機構3沿著所述開口11的寬度方向設置；所述Z軸壓接機構4與所述開口所在的平面垂直設置，並受所述X軸平移機構2、Y軸平移機構3的驅動沿著X、Y軸的方向平移；所述Z軸抓取機構5設置在Z軸壓接機構4的末端；

所述參數設置機構6設置X軸平移機構2、Y軸平移機構3、Z軸壓接機構4的移動路徑；所述壓力檢測機構檢測Z軸壓接機構4帶動Z軸抓取機構5運動至與目標工件上表面貼合時的輸出壓力值。

本實施例中，所述參數設置機構6包括一控制臺，所述控制臺具有一觸控螢幕用於指令的輸入；通過該控制臺輸入手動控制信號，驅動X軸平移機構2、Y軸平移機構3帶動Z軸壓接機構4移動至目標工件的上方，並記錄下X軸平移機構2、Y軸平移機構3的抓取位置輸出脈衝數；

該控制臺進一步輸入手動控制信號，帶動Z軸壓接機構4下移並使得Z軸抓取機構5與目標工件的上表面貼合；重複數次後，並記錄下Z軸壓接機構4輸出壓力值的上限值和下限值；

通過控制臺將X軸平移機構2、Y軸平移機構3輸出脈衝數、以及Z軸壓接機構4的輸出壓力值的上限值和下限值輸入形成完整的抓取路徑命令。

所述完整的抓取路徑命令是指：首先X軸平移機構2、Y軸平移機構3根據設置的抓取位置輸出脈衝數帶動Z軸壓接機構4移動至目標工件的上方；其次，Z軸壓接機構4帶動Z軸抓取機構5下移，當Z軸壓接機構4的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構4停止下移；Z軸抓取機構5將目標工件抓取；

Z軸壓接機構4減小輸出壓力值帶動Z軸抓取機構5上移回到初始位置，而後X軸平移機構2、Y軸平移機構3根據設置的投放位置輸出脈衝數帶動Z軸壓接機構4移動至目標投放位置；Z軸壓接機構4帶動Z軸抓取機構5下移，當Z軸壓接機構4的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構4停止下移；Z軸抓取機構5將目標工件投放。這樣就完成了一次抓取和投放的全過程，而後重複上述過程，就可以完成自動抓取投放的循環。此為手動控制+自動控制的全過程。

所述控制臺中儲存多條所述完整的抓取路徑命令。這樣通過選擇具體的抓取路徑命令，就可以實現對不同位置的目標工件的自動抓取和投放。這樣就省略了手動控制的步驟，為自動控制模式。

本實施例中，所述參數設置機構6還包括雷射定位系統，通過控制臺選擇目標工件並控制雷射定位系統的光斑定位器對該目標工件所在的位置進行雷射定位：所述X軸平移機構2、Y軸平移機構3根據光斑的位置帶動Z軸抓取機構5移動至與目標工件上方；

所述控制臺進一步輸入手動控制信號，帶動Z軸壓接機構4下移並使得Z軸抓取機構5與目標工件的上表面貼合；重複數次後，並記錄下Z軸壓接機構5輸出壓力值的上限值與下限值，從而形成完整的抓取路徑命令。

所述完整的抓取路徑命令是指：首先X軸平移機構2、Y軸平移機構3根據光斑定位器的定位的抓取位置光斑帶動Z軸壓接機構4移動至目標工件的上方；其次，Z軸壓接機構4帶動Z軸抓取機構5下移，當Z軸壓接機構4的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構4停止下移；Z軸抓取機構5將目標工件抓取；

Z軸壓接機構4減小輸出壓力值帶動Z軸抓取機構5上移回到初始位置，而後X軸平移機構、Y軸平移機構光斑定位器定位的投放位置光斑帶動Z軸壓接機構45移動至目標投放位置；Z軸壓接機構4帶動Z軸抓取機構5下移，當Z軸壓接機構4的輸出壓力值達到該下限值和上限值之間的範圍時，Z軸壓接機構4停止下移；Z軸抓取機構5將目標工件投放。

以上為智能控制的過程。因此，本發明的機械手具備三種工作模式，能夠適用於各種不同的情況下選擇使用。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的設計構思並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均屬於侵犯本發明保護範圍的行為。