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原文传递一种物料搬运机器人的执行装置、物料搬运系统和方法

专利名称：	一种物料搬运机器人的执行装置、物料搬运系统和方法
摘要：	本发明提供一种用于物料搬运系统的、安装于机器人末端、直接用于夹紧和搬运物料的执行装置（4），该执行装置（4）包括：用于连接机器人末端的机器人连接件（401）；用于集成安装个执行部件的执行装置主架（402）；用于夹紧物料的活动臂（405）和活动压板（406），所述活动臂（405）和活动压板（406）受气缸一（404）驱动，活动臂（405）和活动压板（406）安装在双耳环安装座一（403）上，并可以其安装轴旋转，活动压板（405）的前端通过平面接触压紧物料；用于对夹紧的物料进行防坠保护的护勾（409）；用于对护勾（409）进行机械限位的气缸三和插销（411）等，实现对物料抓取的自适应和防坠保护。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南睿翼达科技有限公司
发明人：	陈广文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910131293.X
公开号：	CN109775358A
分类号：	B65G47/91(2006.01);B;B65;B65G;B65G47
申请人地址：	410000 湖南省长沙市长沙经济技术开发区三一路1号三一工业城众创楼3楼
主权项：	1.一种物料搬运机器人的执行装置（4），其特征在于，包括：用于连接机器人末端的机器人连接件（401）；用于集成安装各执行部件的执行装置主架（402）；用于夹紧物料的活动臂（405）和活动压板（406），所述活动臂（405）和活动压板（406）受气缸一（404）驱动，2套活动臂（405）、活动压板（406）和气缸一（404）左右对称地安装在执行装置主架（402）上，其中活动臂（405）安装在双耳环安装座一（403）上，并可绕其安装轴旋转，活动臂（405）的前端连接的活动压板通过平面接触压紧物料，与固定在执行装置主架（402）上后方的固定压板（416）配合，实现对物料的夹紧；用于对夹紧的物料进行防坠保护的护勾（409），所述护勾（409）受气缸二（408）驱动，2套护勾（409）和气缸二（408）左右对称地安装在执行装置主架（402）上，其中护勾（409）安装在双耳环安装座二（407）上，并可绕其安装轴旋转，护勾（409）的前端为勾状，安装后高度低于活动压板（406），从被夹紧的物料底端勾住物料，实现防坠保护；用于对护勾（409）进行机械限位的气缸三和插销（411），2套气缸三和插销（411）安装在插销安装座（410）上，位于左右两侧的护勾的中间，在护勾（409）勾住物料后，气缸三驱动插销插入护勾（409）的插销孔（4091），2套气缸三和插销（411）分别实现对2个护勾（409）的机械限位。 2.根据权利要求1所述一种物料搬运机器人的执行装置（4），其特征在于，还包括：用于确认物料的夹紧状态的接近传感器（415），所述接近传感器（415）安装在固定压板（416）的预留安装孔位上，当活动压板（406）推动物料接近固定压板（416）时，接近传感器（415）检测固定压板（416）与物料的接触，反馈物料被夹紧的状态。 3.根据权利要求2所述一种物料搬运机器人的执行装置（4），其特征在于，所述接近传感器（415）可使用电感式接近传感器和/或电容式接近传感器。 4.根据权利要求1~3任一所述一种物料搬运机器人的执行装置（4），其特征在于，还包括：用于确定物料的具体摆放位置的相机和光源（413），相机和光源（413）使用相机护罩（412）盖住保护，安装在执行装置主架（402）的后端空隙位置；用于实时反馈执行装置（4）的夹紧部位与物料之间的距离的测距传感器（414），所述测距传感器（414）安装到执行装置主架（402）上。 5.根据权利要求4所述一种物料搬运机器人的执行装置（4），其特征在于，所述执行装置主架（402）采用金属杆焊接而成，所述测距传感器（414）使用激光测距传感器。 6.一种机器人物料搬运系统，包括：权利要求1~5任一所述的执行装置（4），所述执行装置（4）安装在工业机器人（3）的末端。 7.根据权利要求6所述一种机器人物料搬运系统，其特征在于，还包括：电气控制柜（1）、气动控制柜（2）、工业机器人（3）、辅助装置、防护系统（8）；所述电气控制柜（1）为所述一种机器人物料搬运系统的控制系统，包括工控机、PLC、控制软件，主要功能在于实现设备的功能控制，参数调整，数据统计与分析，实现PLC与生产线的通讯和信号交互；所述气动控制柜（2）主要由气动三联件、电磁阀组成，主要功能在于接收PLC信号并控制执行装置（4）上各气缸的动作；所述工业机器人（3）采用6轴伺服驱动工业机器人；所述辅助装置主要负责固定机器人和安置物料；所述防护系统（8）主要由护栏、区域防护传感器、安全指示灯组成，主要负责为产品提供必要的安全操作区域，并防止产品对人员造成伤害。 8.根据权利要求6或7所述一种机器人物料搬运系统，其控制系统的特征在于，包括：以PLC为控制中心，接收现场检测元件的检测信号，所述PLC与现场检测元件采用硬线连接，所述现场检测元件即包括相机和光源（413）、测距传感器（414）、接近传感器（415）； PLC与KF通讯互锁信号硬线连接，KF通讯互锁信号用于采集现场设备信号，并发送控制信号给现场设备； PLC与现场工业机器人（3）通过以太网通讯，控制工业机器人（3）的动作； PLC与视觉系统、触摸屏通过232通讯连接，通过视觉系统显示工业机器人（3）执行物料搬运工作的状况，通过触摸屏实现人机交互、应急处理等功能。 9.一种机器人物料搬运方法，其特征在于，包括如下流程步骤： S1、通过托盘及托盘辅助工装（6）完成物料的初步码放，并通过行车将托盘及物料（7）吊装至相应区域； S2、防护系统（8）确定工作环境安全后，工业机器人（3）驱动执行装置（4）移动至物料安置区域并停止； S3、相机和光源（413）确定物料的具体摆放位置，并反馈给PLC，工业机器人（3）做出相应调整； S4、工业机器人（3）驱动执行装置（4）接近物料，测距传感器（414）实时反馈距离，到达预设位置后，工业机器人（3）停止动作； S5、执行装置（4）上的气缸一（404）驱动活动臂（405）和活动压板（406）完成对物料的夹紧，接近传感器（415）确认物料的夹紧状态； S6、工业机器人（3）驱动执行装置（4）将被夹紧的物料提起一段距离并停止； S7、执行装置（4）上的气缸二（408）驱动护勾（409）完成对物料的防坠保护，并通过气缸三驱动插销对护勾（409）进行机械限位； S8、工业机器人（3）驱动执行装置（4）将被夹紧的物料移动至摆放区域并停止； S9、执行装置（4）上的气缸三驱动插销解除对护勾（409）的机械限位，气缸二（408）驱动护勾（409）解除对物料的防坠保护； S10、工业机器人（3）驱动执行装置（4）将被夹紧的物料摆放至对应摆放位置并停止，气缸一（404）驱动活动臂（405）和活动压板（406）完成对物料的释放； S11、工业机器人（3）再次驱动执行装置（4）移动至物料安置区域并停止； S12、重复S3～S11步骤直至完成所有物料的搬运； S13、工业机器人（3）回到原位，等待下一次搬运任务。 10.根据权利要求9所述一种机器人物料搬运方法，其特征在于，还包括如下步骤：如所述一种机器人物料搬运系统遇到故障停止工作且执行装置（4）正处于搬运过程中，则需人工干预，控制工业机器人（3）将物料放置于故障处理工位（5）上，待排除故障后重新启动产品即可。
所属类别：	发明专利