基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具及搬運系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及缸體的機器人搬運夾具及搬運系統(tǒng)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具。此外，本實用新型還涉及一種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，發(fā)動機缸體生產(chǎn)加工主要采用人工手動方式進行上料和下料，而對于大中型汽車或大噸位工程機械的發(fā)動機缸體，由于其種類繁多、且重量較重，因此，采用人工進行缸體上料和下料時，其搬運效率低，容易出現(xiàn)安全事故;且隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展，生產(chǎn)節(jié)奏不斷加快，人力成本持續(xù)增加，在此形勢下，采用人工進行缸體生產(chǎn)上料和下料，工作效率低，生產(chǎn)成本高，更甚的是采用人工上料和下料不能滿足機器人機加工的節(jié)拍要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供了一種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具及搬運系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的人工進行缸體上下料時存在的搬運效率低、安全性低、生產(chǎn)成本高、且不能滿足機器人機加工的節(jié)拍要求的技術(shù)問題。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具，包括用于夾持缸體的夾具本體，夾具本體與搬運機器人本體相連，夾具本體上設(shè)有用于識別缸體并獲取缸體的位置坐標的視覺系統(tǒng)、用于判斷夾具本體搬運缸體前是否到位的檢測系統(tǒng)、以及控制夾具本體夾持缸體的氣控系統(tǒng);視覺系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)以及氣控系統(tǒng)均與搬運機器人的控制系統(tǒng)相連。
[0006]進一步地，夾具本體包括第一安裝板，第一安裝板上設(shè)有用于與搬運機器人本體相連的連接法蘭、以及用于夾持缸體的夾持構(gòu)件;夾持構(gòu)件與氣控系統(tǒng)相連;視覺系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)均設(shè)置于第一安裝板上。
[0007]進一步地，夾持構(gòu)件包括與第一安裝板固定的定夾手、與定夾手配合以夾持缸體的動夾手、以及驅(qū)動動夾手滑動的驅(qū)動件;驅(qū)動件設(shè)置于第一安裝板上且與氣控系統(tǒng)相連；動夾手滑動設(shè)置于第一安裝板上且與驅(qū)動件的輸出端相連。
[0008]進一步地，夾持構(gòu)件還包括對動夾手的滑動進行導(dǎo)向的導(dǎo)向件，導(dǎo)向件包括:設(shè)置于第一安裝板的下表面上的導(dǎo)軌、設(shè)置于導(dǎo)軌上的導(dǎo)塊、以及設(shè)置于第一安裝板的下表面上的用以對導(dǎo)塊沿導(dǎo)軌的滑動進行限位的限位塊;導(dǎo)塊與驅(qū)動件的輸出軸相連，動夾手與導(dǎo)塊固定。
[0009]進一步地，定夾手包括與第一安裝板的下表面固定的墊塊、以及與墊塊固定的定抓手;動夾手包括與導(dǎo)塊固定的滑板、以及與滑板固定的動抓手;定抓手和動抓手均呈“L”型，包括用于伸入缸體的缸筒內(nèi)的豎桿、以及與豎桿的底端相連的用于嵌入與缸筒連通的貫穿孔內(nèi)的卡頭。
[0010]進一步地，檢測系統(tǒng)包括用于與缸體的上端面抵頂?shù)木彌_構(gòu)件、以及用于與緩沖構(gòu)件配合以檢測夾具本體夾持缸體前是否到位的檢測構(gòu)件;緩沖構(gòu)件和檢測構(gòu)件均設(shè)置于第一安裝板上。
[0011]進一步地，緩沖構(gòu)件包括與第一安裝板的上表面固定的安裝法蘭，安裝法蘭上滑動設(shè)有兩端分別穿出安裝法蘭和第一安裝板的頂桿;頂桿的頂端套設(shè)有用以使頂桿懸掛設(shè)置于安裝法蘭上的鎖緊螺母，頂桿上套設(shè)有彈簧，彈簧的兩端分別與第一安裝板和頂桿的底端抵頂。
[0012]進一步地，檢測構(gòu)件包括設(shè)置于第一安裝板的上表面且靠近安裝法蘭的第一支板，第一支板上設(shè)有上下可調(diào)節(jié)的用于檢測頂桿的上移量的檢測開關(guān)，檢測開關(guān)與搬運機器人的控制系統(tǒng)相連。
[0013]進一步地，視覺系統(tǒng)包括與第一安裝板固定的第二安裝板，第二安裝板上設(shè)有第二支板、光源和圖像處理單元;第二支板上設(shè)有對缸體進行拍照的相機，圖像處理單元與相機相連以對相機攝取的圖片進行處理以獲取缸體的定位坐標數(shù)據(jù)，圖像處理單元借由視覺數(shù)據(jù)傳輸線將定位坐標數(shù)據(jù)傳輸至搬運機器人的控制系統(tǒng)。
[0014]根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運系統(tǒng)，包括搬運機器人、機器人控制系統(tǒng)、以及如上述的視覺系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和氣控系統(tǒng)，機器人控制系統(tǒng)控制搬運機器人、視覺系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)以及氣控系統(tǒng);視覺系統(tǒng)用以對發(fā)動機缸體進行拍照和坐標定位，且將發(fā)動機缸體的定位坐標數(shù)據(jù)發(fā)送至機器人控制系統(tǒng);檢測系統(tǒng)用以檢測搬運機器人上的搬運夾具搬運缸體前是否到位，且將檢測結(jié)果傳送至機器人控制系統(tǒng);機器人控制系統(tǒng)根據(jù)定位坐標數(shù)據(jù)調(diào)整搬運機器人的姿態(tài)，且根據(jù)檢測結(jié)果控制氣控系統(tǒng)以使搬運夾具夾緊缸體，并控制搬運機器人移動至缸體所需搬運的位置。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]1、本實用新型的機器人搬運夾具采用視覺系統(tǒng)定位，定位精度高、且適用性強;本實用新型的機器人搬運夾具能夠?qū)崿F(xiàn)缸體搬運的自動化和智能化，搬運效率高、生產(chǎn)成本低、搬運的安全性高、且能滿足機器人機加工的節(jié)拍要求。
[0017]2、本實用新型的機器人搬運系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)缸體搬運的自動化和智能化，且搬運效率高、成產(chǎn)成本低、搬運的安全性高、且能滿足機器人機加工的節(jié)拍要求。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具夾持缸體時的狀態(tài)不意圖；
[0021]圖2是圖1中的基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具的空間結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖2的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖4是圖2中的緩沖構(gòu)件的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實用新型優(yōu)選實施例的基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運系統(tǒng)搬運缸體時的流程圖。
[0025]圖例說明
[0026]1、缸體；101、缸筒；2、視覺系統(tǒng)；21、第二安裝板;22、第二支板;23、光源;24、圖像處理單元;25、相機;26、視覺數(shù)據(jù)傳輸線;3、檢測系統(tǒng);31、緩沖構(gòu)件;311、安裝法蘭;312、頂桿;313、鎖緊螺母;314、彈簧;315、耐磨墊圈；32、檢測構(gòu)件;321、第一支板;322、檢測開關(guān)；
4、第一安裝板;5、連接法蘭;6、夾持構(gòu)件;61、定夾手;611、墊塊;612、定抓手;62、動夾手；621、滑板;622、動抓手;63、驅(qū)動件;64、導(dǎo)向件;641、導(dǎo)軌;642、導(dǎo)塊;643、限位塊。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028]如圖1所示，本實用新型的優(yōu)選實施例提供了一種基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具，包括用于夾持缸體I的夾具本體，夾具本體與搬運機器人本體相連，夾具本體上設(shè)有用于識別缸體并獲取缸體的位置坐標的視覺系統(tǒng)2、用于判斷夾具本體搬運缸體前是否到位的檢測系統(tǒng)3、以及控制夾具本體夾持缸體的氣控系統(tǒng);視覺系統(tǒng)2、檢測系統(tǒng)3以及氣控系統(tǒng)均與搬運機器人的控制系統(tǒng)相連。本實用新型的基于視覺的發(fā)動機缸體的機器人搬運夾具搬運缸體時時，視覺系統(tǒng)2首先識別缸體并獲取缸體的位置坐標，且將獲取的位置坐標傳送給搬運機器人的控制系統(tǒng);檢測系統(tǒng)3判斷搬運夾具是否到位，并將檢測結(jié)果傳送至搬運機器人的控制系統(tǒng)，搬運機器人的控制系統(tǒng)根據(jù)檢測結(jié)果控制氣控系統(tǒng)以驅(qū)動夾具本體移動以夾持缸體并將缸體搬運至設(shè)定位置。本實用新型的機器人搬運夾具采用視覺系統(tǒng)2定位，定位精度高、且適用性強;本實用新型的機器人搬運夾具能夠?qū)崿F(xiàn)缸體搬運的自動化和智能化，搬運效率高、生產(chǎn)成本低、搬運的安全性高、且能滿足機器人機加工的節(jié)拍要求。
[0029]可選地，如圖2所示，夾具本體包括第一安裝板4，第一安裝板4上設(shè)有用于與搬運機器人本體相連的連接法蘭5、以及用于夾持缸體I的夾持構(gòu)件6;夾持構(gòu)件6與氣控系統(tǒng)相連;視覺系統(tǒng)2和檢測系統(tǒng)3均設(shè)置于第一安裝板4上。
[0030]可選地，如圖2所示，夾持構(gòu)件6包括與第一安裝板4固定的定夾手61、與定夾手61配合以夾持缸體I的動夾手62、以及驅(qū)動動夾手62滑動的驅(qū)動件63;驅(qū)動件63設(shè)置于第一安裝板4上且與氣控系統(tǒng)相連;動夾手62滑動設(shè)置于第一安裝板4上且與驅(qū)動件63的輸出端相連，以在驅(qū)動件63的作用下滑動以夾持缸體I。優(yōu)選地，動夾手62與定夾手61相對設(shè)置，并在驅(qū)動件63的作用下朝定夾手61的方向滑動以夾緊缸體I或在驅(qū)動件63的作用下朝遠離定夾手61的方向滑行以松開缸體I。本實用新型具體的實施例中，驅(qū)動件63為氣缸。本實用新型的夾具本體結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，夾緊或松開缸體時操作簡單。
[0031]優(yōu)選地，如圖3所示，本實用新型的夾持構(gòu)件6還包括對動夾手62在第一安裝板4上的滑動進行導(dǎo)向的導(dǎo)向件64，導(dǎo)向件64包括:設(shè)置于第一安裝板4的下表面上的導(dǎo)軌641、設(shè)置于導(dǎo)軌641上的導(dǎo)塊642、以及設(shè)置于第一安裝板4的下表面上的用以對導(dǎo)塊642沿導(dǎo)軌641的滑動進行限位的限位塊643;導(dǎo)塊642與驅(qū)動件63的輸出軸相連，動夾手62與導(dǎo)塊642固定。驅(qū)動件63驅(qū)動導(dǎo)塊642沿導(dǎo)軌641滑動，從而帶動固定于導(dǎo)塊642上的動夾手62沿第一安裝板4的長度方向滑動。
[0032]可選地，定夾手61包括與第一安裝板4的下表面固定的墊塊611、以及與墊塊611固定的定抓手612 ο優(yōu)選地，如圖2所示，定抓手612呈“L”型，包括用于伸入缸體I的缸筒1I內(nèi)的豎桿、以及與豎桿的底端相連的用于嵌入與缸筒101連通的貫穿孔內(nèi)的卡頭。動夾手62包括與導(dǎo)塊642固定的滑板621、以及與滑板621固定的動抓手622。優(yōu)選地，如圖2所示，動抓手622的結(jié)構(gòu)與定抓手612的結(jié)構(gòu)相同，動抓手622呈“L”型，包括用于伸入缸體I的缸筒101內(nèi)的豎桿、以及與豎桿的底端相連的用于嵌入與缸筒101連通的貫穿孔內(nèi)的卡頭。由于定抓手612和動抓手622均包括用于嵌入與缸筒101連通的貫穿孔內(nèi)的卡頭，從而可更穩(wěn)固的夾持缸體I。
[0033]本實用新型中，如圖2所示，檢測系統(tǒng)3包括用于與缸體I的上端面抵頂?shù)木彌_構(gòu)件
31、以及用于與緩沖構(gòu)件31配合以檢測夾具本體夾持缸體I前是否到位的檢測構(gòu)件32;緩沖構(gòu)件31和檢測構(gòu)件32均設(shè)置于第一安裝板4上。
[0034]可選地，如圖2和圖4所示，緩沖構(gòu)件31包括與第一安裝板4的上表面固定的安裝法蘭311