[實(shí)用新型]抓具機(jī)器人預(yù)防工件磕碰傷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420446008.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN204036473U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王泓博;杜春風(fēng);李玉棟;潘守亮;劉剛;李寬;王健;徐平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J19/00
• 分類號(hào): B25J19/00
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種抓具機(jī)器人預(yù)防工件磕碰傷裝置，屬于一種機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種防止抓具機(jī)器人工件磕碰傷的精準(zhǔn)的、高效的、全方位的、接觸式的、人性化的保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

從大路上擁擠的汽車可以看出近幾年是汽車產(chǎn)業(yè)的輝煌時(shí)期，人們選擇自駕出行的欲望越來(lái)越強(qiáng)烈。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，隨著汽車廠的不斷建設(shè)，多種車型批量生產(chǎn)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(guān)注、被預(yù)定的車型越來(lái)越多，促使各大汽車制造廠商逐漸向自動(dòng)化生產(chǎn)線發(fā)展，實(shí)現(xiàn)多種車型共同生產(chǎn)的生產(chǎn)線。

在自動(dòng)化生產(chǎn)線質(zhì)量、效率、成本是三大指標(biāo)。降低突發(fā)情況導(dǎo)致停產(chǎn)的情況發(fā)生，提高生產(chǎn)效率，提高質(zhì)量，降低成本；降低由設(shè)備誤差帶來(lái)的不穩(wěn)定因素來(lái)提高生產(chǎn)效率、提高工件質(zhì)量。提高工件質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率是每個(gè)汽車制造廠永遠(yuǎn)不變的宗旨。

現(xiàn)在自動(dòng)化汽車制造廠采用的搬運(yùn)機(jī)器人都是靠機(jī)器人本身的系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)器人各軸所受的載荷是否超過(guò)設(shè)定值來(lái)檢測(cè)碰撞的，由于機(jī)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(yùn)動(dòng)或帶工件運(yùn)動(dòng)時(shí)由于慣性原因，機(jī)器人各軸所受的載荷也不一樣，因而無(wú)法精準(zhǔn)的、第一時(shí)間的、準(zhǔn)確無(wú)誤的報(bào)警。當(dāng)發(fā)生抓具與工件非正常接觸報(bào)警的時(shí)候，機(jī)器人抓具和工件都會(huì)損壞非常嚴(yán)重，在短時(shí)間內(nèi)很難恢復(fù)，導(dǎo)致停臺(tái)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率下降，由碰撞帶來(lái)的車身質(zhì)量也隨之下降。所以在機(jī)器人領(lǐng)域就需要一種可以在機(jī)器人非正常工作情況下與工件接觸就可以立刻報(bào)警，機(jī)器人停止工作的裝置，把機(jī)器人靠各軸所受載荷達(dá)到碰撞報(bào)警原理優(yōu)化為機(jī)器人非正常情況下接觸就報(bào)警原理。

隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的需求，當(dāng)今汽車制造廠都向自動(dòng)化生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型，機(jī)器人搬運(yùn)逐漸替代人工搬運(yùn)，搬運(yùn)（抓具）機(jī)器人的穩(wěn)定性、高效性、無(wú)疲勞性等都對(duì)產(chǎn)能有著很大的影響。目前國(guó)內(nèi)外汽車制造廠都采用搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行工件在工位與工位之間的轉(zhuǎn)移，但是在轉(zhuǎn)移過(guò)程中難免會(huì)因工件變形導(dǎo)致機(jī)器人抓具與工件碰撞帶來(lái)的抓具變形和工件損壞，或者會(huì)因?yàn)椴僮魅藛T的誤操作導(dǎo)致機(jī)器人抓具與工裝夾具、鋼結(jié)構(gòu)、工件發(fā)生碰撞導(dǎo)致抓具和工件嚴(yán)重變形等。此類碰撞報(bào)警都是靠機(jī)器人本身的系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)器人各軸所受的載荷是否超過(guò)設(shè)定值來(lái)檢測(cè)碰撞的。根據(jù)我廠實(shí)際情況統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我們車間現(xiàn)有四種車型，機(jī)器人抓具139個(gè)，由于碰撞后恢復(fù)會(huì)帶來(lái)工件抓放件位置不準(zhǔn)確，導(dǎo)致工件質(zhì)量下降，需要多次驗(yàn)證才能恢復(fù)正常，這一問(wèn)題已經(jīng)不能滿足我們現(xiàn)在高強(qiáng)度話自動(dòng)生產(chǎn)線的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種抓具機(jī)器人預(yù)防工件磕碰傷裝置，其突破機(jī)器人本體牛頓力檢測(cè)報(bào)警局限、解決機(jī)器人非正常接觸報(bào)警難題及機(jī)器人觸摸式報(bào)警檢測(cè)難題、同時(shí)還解決機(jī)器人碰撞后報(bào)警變?yōu)榕鲎睬皥?bào)警的難題；利用電信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)，利用機(jī)器人抓具采取全方位檢測(cè)，利用機(jī)器人本體、機(jī)器人PLC、機(jī)器人程序、西門子PLC，達(dá)到全方位報(bào)警，準(zhǔn)確無(wú)誤顯示，只要是抓具機(jī)器人非正常情況下與工件接觸機(jī)器人就會(huì)報(bào)警，從而化被動(dòng)變主動(dòng)，達(dá)到高精度避免碰撞的發(fā)生；解決了我工廠柔性化生產(chǎn)線多種車型混流生產(chǎn)時(shí)抓具機(jī)器人碰撞造成的停臺(tái)及機(jī)器人抓具導(dǎo)致工件磕碰傷的難題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種抓具機(jī)器人預(yù)防工件磕碰傷裝置，由機(jī)器人狀態(tài)提示燈、繼電器控制站、絕緣膠皮、S1電纜、機(jī)器人I/O轉(zhuǎn)接箱、抗磨損導(dǎo)線、ATI快換裝置、基板、機(jī)器人控制柜組成，其特征在于：?機(jī)器人控制柜內(nèi)部布置繼電器控制站，繼電器控制站有4個(gè)觸點(diǎn)，分別為0V觸點(diǎn)、反饋觸點(diǎn)、正電觸點(diǎn)、檢測(cè)觸點(diǎn)，其中正電觸點(diǎn)與機(jī)器人控制柜正電信號(hào)端相連，檢測(cè)觸點(diǎn)通過(guò)S1電纜與機(jī)器人I/O轉(zhuǎn)接箱一端連接，0V觸點(diǎn)與大地0V相連，反饋觸點(diǎn)與機(jī)器人控制柜內(nèi)的機(jī)器人I/O信號(hào)基板接線端子相連，機(jī)器人狀態(tài)提示燈布置在機(jī)器人控制柜柜體頂部，機(jī)器人I/O轉(zhuǎn)接箱另一端通過(guò)抗磨損導(dǎo)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(jī)器人抓具側(cè)面，機(jī)器人抓具固定連接在基板的下方，機(jī)器人抓具與基板之間布置有絕緣膠皮絕緣。

本實(shí)用新型的積極效果是：

1）采用電信號(hào)替代傳統(tǒng)的載荷或者力矩來(lái)檢測(cè)碰撞，不需要一點(diǎn)牛頓力，只需機(jī)器人抓具與一切和大地導(dǎo)通的設(shè)備相接觸就可以達(dá)到報(bào)警，從而縮短報(bào)警時(shí)間，達(dá)到第一時(shí)間報(bào)警。

2）采用電信號(hào)接觸報(bào)警，當(dāng)機(jī)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(jié)構(gòu)非正常接觸時(shí)，就可以立刻報(bào)警，停止運(yùn)動(dòng)，工件和抓具不會(huì)受到一點(diǎn)損壞，不會(huì)像從前靠機(jī)器人單軸載荷或者檢測(cè)力矩來(lái)檢測(cè)報(bào)警導(dǎo)致機(jī)器人抓具和工件嚴(yán)重變形的嚴(yán)重后果。