一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，所述手爪包括：固定裝置，所述固定裝置的頂部上設(shè)置有機(jī)器人法蘭，用以將所述手爪與機(jī)器人連接；若干導(dǎo)桿氣缸，固定設(shè)置在所述固定裝置上；若干單手爪，均勻且固定設(shè)置在所述固定裝置的四周，且與所述導(dǎo)桿氣缸一一對(duì)應(yīng)連接，所述單手爪之間相互鉸接；其中，所述固定裝置的底部中心設(shè)置有視覺(jué)相機(jī)，用以定位裝配孔和/或料盤(pán)中氣門(mén)桿。本實(shí)用新型提供的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，通過(guò)視覺(jué)相機(jī)和壓力傳感器的配合使用，提高了裝配精度，解決了自動(dòng)裝配難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了裝配效率，降低了成本。
【專利說(shuō)明】
一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車行業(yè)內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能直接影響著汽車的性能，而氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣的閘閥，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型、可靠性和持久性。由于氣門(mén)的裝配精度要求高，工序復(fù)雜，現(xiàn)如今氣門(mén)的裝配多采用人工裝配，效率低，成本高。而在實(shí)際生產(chǎn)中，裝配作業(yè)的自動(dòng)化程度卻遠(yuǎn)低于其它作業(yè)的自動(dòng)化水平，成為提高生產(chǎn)率的主要制約因素。因此，提供一種自動(dòng)化的氣門(mén)裝配機(jī)器人以氣門(mén)的生產(chǎn)效率，成為目前亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)記載了一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，所述手爪包括:
[0004]固定裝置，所述固定裝置的頂部上設(shè)置有機(jī)器人法蘭，用以將所述手爪與機(jī)器人連接；
[0005]若干導(dǎo)桿氣缸，固定設(shè)置在所述固定裝置上；
[0006]若干單手爪，均勻且固定設(shè)置在所述固定裝置的四周，且與所述導(dǎo)桿氣缸一一對(duì)應(yīng)連接，所述單手爪之間相互鉸接；
[0007]其中，所述固定裝置的底部中心設(shè)置有視覺(jué)相機(jī)，用以定位裝配孔和/或料盤(pán)中氣門(mén)桿。
[0008]較佳的，所述固定裝置包括:
[0009]固定軸，與所述機(jī)器人法蘭固定連接；
[0010]若干固定桿，一端固定設(shè)置在所述固定軸的四周；
[0011]固定塊，所述固定桿的另一端均固定設(shè)置在所述固定塊上端面；
[0012]其中，所述單手爪通過(guò)所述固定塊相互鉸接，所述視覺(jué)相機(jī)固定設(shè)置在所述固定塊的下端面的中心處。
[0013]較佳的，所述單手爪包括:
[0014]三爪氣缸，所述三爪氣缸之間通過(guò)所述固定塊相互鉸接，且每個(gè)所述三爪氣缸均與所述導(dǎo)桿氣缸連接；
[0015]三爪，連接在所述三爪氣缸的輸出軸上。
[0016]較佳的，每個(gè)所述三爪上均設(shè)置有壓力傳感器。
[0017]較佳的，所述機(jī)器人通過(guò)所述機(jī)器人法蘭帶動(dòng)所述手爪旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)。
[0018]本實(shí)用新型還提供了一種改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程，所述工作過(guò)程包括步驟:
[0019]S1:所有的導(dǎo)桿氣缸收縮，所有的單手爪中的三爪氣缸張開(kāi)；
[0020]S2:利用視覺(jué)相機(jī)對(duì)氣門(mén)桿進(jìn)行定位，以獲取氣門(mén)桿定位信息；
[0021]S3:機(jī)器人根據(jù)所述氣門(mén)桿定位信息調(diào)整所述手爪的位置；
[0022]S4:所有的所述導(dǎo)桿氣缸伸出，帶動(dòng)所有的所述三爪氣缸聚攏，使得所有的單手爪中的三爪的抓取方向一致；
[0023]S5:每個(gè)所述單手爪從料盤(pán)中抓取一根所述氣門(mén)桿；
[0024]S6:所述機(jī)器人將所述手爪移動(dòng)至裝配孔附近；
[0025]S7:所述機(jī)器人帶動(dòng)手爪旋轉(zhuǎn)，使得每根所述氣門(mén)桿插入不同的所述裝配孔中。
[0026]較佳的，步驟S7中具體包括步驟:
[0027]S71:所有的導(dǎo)桿氣缸伸出，所述單手爪打開(kāi)；
[0028]S72:利用視覺(jué)相機(jī)獲取裝配孔位置信息；
[0029]S73:所述機(jī)器人根據(jù)所述裝配孔位置信息調(diào)整所述手爪姿態(tài)，以將所述手爪中的一根所述氣門(mén)桿插入所述裝配孔中；
[0030]S74:所述機(jī)器人帶動(dòng)所有的所述單手爪旋轉(zhuǎn)，直至所有的所述氣門(mén)桿都插入裝配孔中。
[0031]較佳的，步驟S73包括步驟:
[0032]S731:所述機(jī)器人根據(jù)所述裝配孔信息調(diào)整所述手爪的姿態(tài)，所述機(jī)器人移動(dòng)所述手爪上的一根所述氣門(mén)桿至所述裝配孔處；
[0033]S732:該氣門(mén)桿所在的所述三爪上的壓力傳感器獲取該氣門(mén)桿的壓力信息；
[0034]S733:對(duì)所述壓力信息進(jìn)行處理以判定該氣門(mén)桿是否已經(jīng)插入所述裝配孔中，若是，則執(zhí)行步驟S74;否則，返回執(zhí)行步驟S734;
[0035]S734:所述機(jī)器人帶動(dòng)所述氣門(mén)桿運(yùn)動(dòng)，返回執(zhí)行步驟S733。
[0036]較佳的，步驟S74包括步驟:
[0037]S741:打開(kāi)插入所述裝配孔的所述氣門(mén)桿對(duì)應(yīng)的所述三爪；
[0038]S742:判斷所述手爪上是否還抓取有氣門(mén)桿，若有，執(zhí)行步驟S72;否則，返回執(zhí)行步驟S I。
[0039]較佳的，步驟S2包括步驟:
[0040]S21:利用所述機(jī)器人將所述視覺(jué)相機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整，獲取氣門(mén)桿位置圖片；
[0041]S22:對(duì)所述氣門(mén)桿位置圖片進(jìn)行處理，獲取氣門(mén)桿定位信息。
[0042]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:本實(shí)用新型提供的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，通過(guò)設(shè)置多個(gè)鉸接的三爪氣缸以及多個(gè)導(dǎo)桿氣缸，實(shí)現(xiàn)了手爪一次性抓取多個(gè)氣門(mén)桿的效果。此外，視覺(jué)相機(jī)和壓力傳感器的配合使用，提高了裝配精度，解決了自動(dòng)裝配難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了裝配效率，降低了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0043]參考所附附圖，以更加充分的描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。
[0044]圖1為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2A為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪中單手爪張開(kāi)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0046]圖2B為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪中單手爪張開(kāi)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0047]圖3A為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的仰視圖一；
[0048]圖3B為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的仰視圖二；
[0049]圖4A為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪抓取氣門(mén)桿后的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0050]圖4B為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪抓取氣門(mén)桿后的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0051]圖5為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪抓取氣門(mén)桿且張開(kāi)后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖6為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的使用狀態(tài)示意圖；
[0053]圖7A為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程的流程示意圖一；
[0054]圖7B為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程的流程示意圖二；
[0055]圖7C為本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程的流程示意圖三。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪及其工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0057]實(shí)施例一
[0058]如圖1所示，一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，包括:
[0059]固定裝置，所述固定裝置上設(shè)置有機(jī)器人法蘭11，用以將所述手爪與機(jī)器人連接；
[0060]若干導(dǎo)桿氣缸2，固定設(shè)置在所述固定裝置上；
[0061 ]若干單手爪，固定設(shè)置在所述固定裝置上，且與所述導(dǎo)桿氣缸2—一對(duì)應(yīng)連接，用以抓取氣門(mén)桿O I。
[0062]其中，所述單手爪可以為三爪氣缸31，與所述導(dǎo)桿氣缸2—一對(duì)應(yīng)相連，且不同的三爪氣缸31之間相互鉸接;此外，所述三爪氣缸31均與所述固定裝置固定連接。
[0063]三爪氣缸31上設(shè)置有三爪32，所述三爪氣缸31上固定設(shè)置所述三爪32，用以抓取氣門(mén)桿01，所述三爪32通過(guò)所述三爪氣缸31的伸縮完成張開(kāi)和閉合。
[0064]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例提供的機(jī)器人手爪，主要通過(guò)固定裝置上的機(jī)器人法蘭11與機(jī)器人固定連接，此外機(jī)器人還能通過(guò)該固定裝置帶動(dòng)整個(gè)手爪的旋轉(zhuǎn)。對(duì)于手爪，設(shè)置有若干個(gè)導(dǎo)桿氣缸2，每個(gè)導(dǎo)桿氣缸2都與一三爪氣缸31固定連接。由于所有的三爪氣缸31之間相互鉸接，所以當(dāng)所有的導(dǎo)桿氣缸2伸縮，帶動(dòng)三爪氣缸31的運(yùn)動(dòng)，完成所有的三爪氣缸31張開(kāi)和閉合。如圖2A和圖2B所示，其為三爪氣缸31張開(kāi)時(shí)的兩種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]更進(jìn)一步來(lái)講，所述固定裝置包括:
[0066]機(jī)器人法蘭11，用以將所述手爪與機(jī)器人固定連接；
[0067]固定軸12，與所述機(jī)器人法蘭11固定連接，機(jī)器人通過(guò)所述固定軸12帶動(dòng)所述手爪旋轉(zhuǎn)；
[0068]若干根固定桿13，一端固定設(shè)置在所述固定軸12的四周。
[0069]具體來(lái)說(shuō)，在該手爪中，利用機(jī)器人法蘭11將手爪與機(jī)器人固定連接，另外，該機(jī)器人法蘭11設(shè)置在固定軸12上，而機(jī)器人通過(guò)該固定軸12能夠帶動(dòng)整個(gè)手爪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0070]此外，機(jī)器人法蘭11設(shè)置在固定軸12的一個(gè)端面上，固定軸12的另一端面的四周均勻分別且固定設(shè)置有若干根固定桿13，每根固定桿13上都固定設(shè)置有一三爪氣缸31，SP三爪氣缸31通過(guò)固定桿13與所述固定軸12固定連接。當(dāng)機(jī)器人帶動(dòng)固定軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，三爪氣缸31也會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)。
[0071]進(jìn)一步來(lái)講，所述固定桿13的一端固定在所述固定軸12上，另一端固定在一固定塊14上，此外，所有的所述三爪氣缸31均勻設(shè)置于所述固定塊14的四周，且均通過(guò)所述固定塊14進(jìn)行鉸接。
[0072]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述固定塊14的下端面中間部位設(shè)置一視覺(jué)相機(jī)4，用以定位裝配孔的位置。如圖3A和3B所示，其分別為手爪的在三爪氣缸31閉合和打開(kāi)時(shí)的仰視圖。
[0073]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例提供的手爪在工作時(shí)，先要通過(guò)視覺(jué)相機(jī)4來(lái)定位氣門(mén)桿01的位置，所以首先要利用導(dǎo)桿氣缸2收縮，使手爪的所有單手爪張開(kāi)。此時(shí)，就能夠給出視覺(jué)相機(jī)4的拍照空間，再通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)的變化，完成對(duì)氣門(mén)桿01的定位，最后根據(jù)定位信息利用機(jī)器人對(duì)手爪的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。之后，所有的導(dǎo)桿氣缸2伸開(kāi)，進(jìn)而帶動(dòng)所有的三爪氣缸31聚攏在一起，使得三爪氣缸31的三爪32的抓取方向一致。此時(shí)，利用三爪氣缸31打開(kāi)所有的三爪32，抓取料盤(pán)中的氣門(mén)桿OI。如圖4A和圖4B所示，其為手爪32抓取了氣門(mén)桿OI時(shí)的兩種結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖。值得指出的是，因?yàn)榇藭r(shí)所有的三爪32均打開(kāi)，且三爪32的抓取方向一致，那么當(dāng)所有的三爪32收縮閉合時(shí)，每個(gè)三爪32均能抓取一根氣門(mén)桿01。進(jìn)一步來(lái)講，機(jī)器人將所述三爪32進(jìn)行調(diào)整，使其的軸向在垂直方向，則此時(shí)利用導(dǎo)桿氣缸2使得三爪氣缸31聚攏后，三爪32的抓取方向垂直向下。對(duì)應(yīng)的，此時(shí)的料盤(pán)中的氣門(mén)桿OI的設(shè)置方向也在垂直方向，那么只需要設(shè)置好料盤(pán)中氣門(mén)桿01的位置，則本實(shí)施例中提供的手爪就能夠一次性抓取與三爪32數(shù)量相對(duì)應(yīng)的氣門(mén)桿01。
[0074]當(dāng)手爪抓取了若干個(gè)氣門(mén)桿01后，如圖5所示，利用導(dǎo)桿氣缸2使得所有的三爪氣缸31打開(kāi)，從而避免了手爪之間的相互干涉，再通過(guò)改變機(jī)器人的姿態(tài)，將氣門(mén)移動(dòng)至缸體上的裝配孔附近。具體來(lái)說(shuō)，所有的三爪氣缸31打開(kāi)后，給出了視覺(jué)相機(jī)4的拍照空間，通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)調(diào)整，利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)裝配孔拍照定位，并根據(jù)定位信息改變機(jī)器人的姿態(tài)，將氣門(mén)桿01移動(dòng)至裝配孔的附近位置。
[0075]值得指出的是，因?yàn)楫?dāng)利用導(dǎo)桿氣缸2使得所有的三爪氣缸31打開(kāi)后，三爪32抓取的氣門(mén)桿01也均隨著運(yùn)動(dòng)，氣門(mén)桿01的方向也隨之改變。為了將氣門(mén)桿01準(zhǔn)確的插入裝配孔中，氣門(mén)桿01需要從一定的角度上插入裝配孔，所以需要利用視覺(jué)相機(jī)4和機(jī)器人相配合，來(lái)改變手爪的姿態(tài)。此外，由于手爪一次性抓取了若干根氣門(mén)桿01，在完成了一根氣門(mén)桿01的裝配后，機(jī)器人會(huì)帶動(dòng)固定裝置旋轉(zhuǎn)，將第二氣門(mén)桿01帶動(dòng)至下一個(gè)氣缸裝配孔所在位置，完成第二次裝配，直至所有的氣門(mén)桿01全部完成裝配。之后，機(jī)器人帶動(dòng)手爪再次去抓取氣門(mén)桿O I。
[0076]進(jìn)一步來(lái)講，本實(shí)施例提供的手爪中有四個(gè)導(dǎo)桿氣缸2，此外還有四個(gè)三爪氣缸31與導(dǎo)桿氣缸2—一對(duì)應(yīng)連接，則該手爪能夠一次性抓取四根氣門(mén)桿OI。
[0077]進(jìn)一步來(lái)講，每個(gè)三爪32處均設(shè)置有壓力傳感器。
[0078]在實(shí)際應(yīng)用中，如圖6所示，當(dāng)利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)裝配孔進(jìn)行定位后，機(jī)器人根據(jù)定位信息對(duì)手爪的姿態(tài)和位置進(jìn)行調(diào)整，然后機(jī)器人帶動(dòng)手爪將一根氣門(mén)桿01移動(dòng)至裝配孔附近。但是在該過(guò)程中，由于缸體上的裝配孔較小，在拍照定位后仍然會(huì)存在無(wú)法精確插入的問(wèn)題。所以，此時(shí)便可以通過(guò)壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)精確插入動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，在插入過(guò)程中，機(jī)器人手爪在先前視覺(jué)定位的位置進(jìn)行軟浮動(dòng)試插入，通過(guò)力傳感器感知?dú)忾T(mén)桿01前端的壓力，以判定氣門(mén)桿01此時(shí)是頂在缸體上還是已經(jīng)插入在裝配孔處。若判定結(jié)果為氣門(mén)桿01頂在缸體上，那么再次通過(guò)機(jī)器人改變手爪姿態(tài)，直至將氣門(mén)桿01插入裝配孔中，然后張開(kāi)該氣門(mén)桿OI對(duì)應(yīng)的三爪氣缸31，完成對(duì)氣門(mén)的裝配。在完成了一個(gè)氣門(mén)的裝配后，通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)的調(diào)整，完成其它幾個(gè)手爪上的氣門(mén)桿01的裝配。
[0079]本實(shí)用新型提供的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，通過(guò)設(shè)置多個(gè)鉸接的三爪氣缸31以及多個(gè)導(dǎo)桿氣缸2，實(shí)現(xiàn)了手爪一次性抓取多個(gè)氣門(mén)桿01的效果。此外，視覺(jué)相機(jī)4和壓力傳感器的配合使用，提高了裝配精度，解決了自動(dòng)裝配難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了裝配效率，降低了成本。
[0080]實(shí)施例二
[0081]根據(jù)上述實(shí)施例提供的一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，本實(shí)施例提供了可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程。
[0082]如圖7A所示，一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程，包括步驟:
[0083]S1:所有的導(dǎo)桿氣缸2收縮，所有的單手爪張開(kāi)；
[0084]S2:利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)氣門(mén)桿01進(jìn)行定位，以獲取氣門(mén)桿01定位信息；
[0085]S3:機(jī)器人根據(jù)所述氣門(mén)桿01定位信息調(diào)整所述手爪的位置；
[0086]S4:所有的所述導(dǎo)桿氣缸2伸出，帶動(dòng)所有的單手爪聚攏，使得所有的單手爪的抓取方向一致；
[0087]S5:每個(gè)所述單手爪從料盤(pán)中抓取一根氣門(mén)桿01;
[0088]S6:通過(guò)機(jī)器人將所述手爪移動(dòng)至裝配孔附近；
[0089]S7:通過(guò)機(jī)器人帶動(dòng)手爪的旋轉(zhuǎn)，使得每個(gè)單手爪的氣門(mén)桿01依次插入至不同的所述裝配孔中。
[0090]具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，首先利用所有的導(dǎo)桿氣缸2的收縮，來(lái)帶動(dòng)單手爪的張開(kāi)，此時(shí)就能夠給出視覺(jué)相機(jī)4的拍照空間，然后利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)氣門(mén)桿01進(jìn)行定位，以獲取氣門(mén)桿01的定位信息。機(jī)器人根據(jù)該氣門(mén)桿01定位信息調(diào)整手爪的位置，然后導(dǎo)桿氣缸2伸出，帶動(dòng)所有的單手爪聚攏，使得此時(shí)所有的單手爪的抓取方向一致。之后，每個(gè)單手爪均從料盤(pán)中抓取氣門(mén)桿01。值得指出的是，單手爪聚攏后，每個(gè)單手爪的抓取方向均可為垂直向下，那么此時(shí)料盤(pán)中的氣門(mén)桿01均垂直放置，此時(shí)只需要設(shè)置好料盤(pán)中氣門(mén)桿01的位置，則手爪就能夠一次性抓取與單手爪數(shù)量相對(duì)應(yīng)的氣門(mén)桿01。此外，本實(shí)施例中的單手爪可以包括三爪氣缸31和三爪32，利用三爪氣缸31帶動(dòng)三爪32的張開(kāi)了閉合，以完成對(duì)導(dǎo)桿氣缸2的抓取。每個(gè)單手爪抓取了氣門(mén)桿01后，利用機(jī)器人將手爪移動(dòng)至裝配孔處，最后通過(guò)機(jī)器人帶動(dòng)手爪的旋轉(zhuǎn)，使得每個(gè)單手爪的氣門(mén)桿01依次插入至不同的所述裝配孔中。
[0091]進(jìn)一步來(lái)講，如圖7B所示，S2中具體包括步驟:
[0092]S21:通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)變化，將視覺(jué)相機(jī)4的位置進(jìn)行調(diào)整，獲取氣門(mén)桿01位置圖片;
[0093]S22:對(duì)所述氣門(mén)桿01位置圖片進(jìn)行處理，獲取氣門(mén)桿01定位信息。
[0094]具體來(lái)說(shuō)，在利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)氣門(mén)桿01進(jìn)行定位時(shí)，首先要通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)調(diào)整，將視覺(jué)相機(jī)4置于氣門(mén)桿01的上方，返回利用視覺(jué)相機(jī)4拍攝氣門(mén)桿01位置照片，再對(duì)該照片進(jìn)行處理，獲取氣門(mén)桿OI定位信息。
[0095]進(jìn)一步來(lái)講，S7中具體包括步驟:
[0096]S71:所有的導(dǎo)桿氣缸2收縮，所有的單手爪打開(kāi)；
[0097]S72:利用視覺(jué)相機(jī)4獲取裝配孔位置圖片，對(duì)所述裝配孔位置圖片進(jìn)行處理以獲取裝配孔位置信息；
[0098]S73:機(jī)器人根據(jù)所述裝配孔位置信息調(diào)整姿態(tài)，以將手爪中的一個(gè)氣門(mén)桿01插入所述裝配孔中；
[0099]S74:機(jī)器人帶動(dòng)所述手爪旋轉(zhuǎn)，直至所有的氣門(mén)桿01都插入裝配孔中。
[0100]具體來(lái)說(shuō)，在將單手爪中的氣門(mén)桿01插入裝配孔時(shí)，首先要利用導(dǎo)桿氣缸2將原本聚攏在一起的單手爪打開(kāi)，這個(gè)過(guò)程中氣門(mén)桿01也均隨著運(yùn)動(dòng)，氣門(mén)桿01的方向也隨之改變。為了將氣門(mén)桿01準(zhǔn)確的插入裝配孔中，氣門(mén)桿01需要從一定的角度上插入裝配孔，所以需要利用視覺(jué)相機(jī)4和機(jī)器人相配合，來(lái)改變手爪的姿態(tài)。此外，由于手爪一次性抓取了若干根氣門(mén)桿01，在完成了一根氣門(mén)桿01的裝配后，機(jī)器人會(huì)帶動(dòng)固定裝置旋轉(zhuǎn)，將第二氣門(mén)桿01帶動(dòng)至下一個(gè)氣缸裝配孔所在位置，完成第二次裝配，直至所有的氣門(mén)桿01全部完成裝配。之后，機(jī)器人帶動(dòng)手爪再次去抓取氣門(mén)桿01。
[0101]進(jìn)一步來(lái)講，S73包括步驟:
[0102]S731:機(jī)器人根據(jù)所述裝配孔位置信息調(diào)整姿態(tài)，機(jī)器人帶動(dòng)手爪將一根氣門(mén)桿01移動(dòng)至裝配孔處；
[0103]S732:該氣門(mén)桿01所對(duì)應(yīng)的壓力傳感器獲取壓力信息；
[0104]S733:對(duì)所述壓力信息進(jìn)行處理以判定所述氣門(mén)桿01是否已經(jīng)插入至裝配孔中，若是，執(zhí)行S74;否則，執(zhí)行S734;
[0105]S734:機(jī)器人帶動(dòng)所述氣門(mén)桿01運(yùn)動(dòng)，返回執(zhí)行步驟S733。
[0106]具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)利用視覺(jué)相機(jī)4對(duì)裝配孔進(jìn)行定位后，機(jī)器人根據(jù)定位信息對(duì)手爪的姿態(tài)和位置進(jìn)行調(diào)整，然后機(jī)器人帶動(dòng)手爪將一根氣門(mén)桿01移動(dòng)至裝配孔附近。但是在該過(guò)程中，由于缸體上的裝配孔較小，在拍照定位后仍然會(huì)存在無(wú)法精確插入的問(wèn)題。所以，根據(jù)氣門(mén)桿01插入裝配孔或抵接在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的壓力不同，便可以通過(guò)壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)精確插入動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，在插入過(guò)程中，機(jī)器人手爪在先前視覺(jué)定位的位置進(jìn)行軟浮動(dòng)試插入，通過(guò)力傳感器感知?dú)忾T(mén)桿01前端的壓力，以判定氣門(mén)桿01此時(shí)是頂在缸體上還是已經(jīng)插入在裝配孔處。若判定結(jié)果為氣門(mén)桿01頂在缸體上，那么再次通過(guò)機(jī)器人改變手爪姿態(tài)，直至將氣門(mén)桿01插入裝配孔中，然后張開(kāi)該氣門(mén)桿01對(duì)應(yīng)的三爪氣缸31，完成對(duì)氣門(mén)的裝配。在完成了一個(gè)氣門(mén)的裝配后，通過(guò)機(jī)器人姿態(tài)的調(diào)整，完成其它幾個(gè)手爪上的氣門(mén)桿01的裝配。
[0107]進(jìn)一步來(lái)講，如圖7C所示，S74中具體包括步驟:
[0108]S741:打開(kāi)該氣門(mén)桿01所對(duì)應(yīng)的三爪32;
[0109]S742:判斷手爪上是否還抓取有氣門(mén)桿01，若有，執(zhí)行步驟S72;否則，執(zhí)行步驟SI。
[0110]具體來(lái)說(shuō)，在通過(guò)壓力傳感器將氣門(mén)桿01插入裝配孔中后，打開(kāi)抓取該氣門(mén)桿01的三爪32，則一個(gè)氣門(mén)桿01的裝配完成。之后，若手爪上還有裝配孔，則需要利用機(jī)器人帶動(dòng)手爪旋轉(zhuǎn)，使下一個(gè)氣門(mén)桿01移動(dòng)至另一個(gè)裝配孔處，然后返回執(zhí)行步驟S72，直至手爪上所有的氣門(mén)桿01都裝配完成，則該手爪則進(jìn)行下一次抓取，即返回執(zhí)行步驟SI。
[0111]本實(shí)用新型提供的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪的工作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了手爪一次性抓取多個(gè)氣門(mén)桿01的效果。此外，視覺(jué)相機(jī)4和壓力傳感器的配合使用，提高了裝配精度，解決了自動(dòng)裝配難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了裝配效率，降低了成本。
[0112]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)應(yīng)看作是涵蓋本實(shí)用新型的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本實(shí)用新型的意圖和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，其特征在于，所述手爪包括: 固定裝置，所述固定裝置的頂部上設(shè)置有機(jī)器人法蘭，用以將所述手爪與機(jī)器人連接； 若干導(dǎo)桿氣缸，固定設(shè)置在所述固定裝置上； 若干單手爪，均勻且固定設(shè)置在所述固定裝置的四周，且與所述導(dǎo)桿氣缸一一對(duì)應(yīng)連接，所述單手爪之間相互鉸接； 其中，所述固定裝置的底部中心設(shè)置有視覺(jué)相機(jī)，用以定位裝配孔和/或料盤(pán)中氣門(mén)桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，其特征在于，所述固定裝置包括: 固定軸，與所述機(jī)器人法蘭固定連接； 若干固定桿，一端固定設(shè)置在所述固定軸的四周； 固定塊，所述固定桿的另一端均固定設(shè)置在所述固定塊上端面； 其中，所述單手爪通過(guò)所述固定塊相互鉸接，所述視覺(jué)相機(jī)固定設(shè)置在所述固定塊的下端面的中心處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，其特征在于，所述單手爪包括: 三爪氣缸，所述三爪氣缸之間通過(guò)所述固定塊相互鉸接，且每個(gè)所述三爪氣缸均與所述導(dǎo)桿氣缸連接； 三爪，連接在所述三爪氣缸的輸出軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，其特征在于，每個(gè)所述三爪上均設(shè)置有壓力傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可改變姿態(tài)的氣門(mén)裝配機(jī)器人手爪，其特征在于，所述機(jī)器人通過(guò)所述機(jī)器人法蘭帶動(dòng)所述手爪旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B25J19/04GK205572461SQ201620152893
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】李生龍, 方克昊, 單齊勇, 陳竟新, 董德權(quán), 劉明
【申請(qǐng)人】上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司