[發(fā)明專利]一種可改變姿態(tài)的氣門裝配機(jī)器人手爪及其工作過程

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610113030.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105643650B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李生龍;方克昊;單齊勇;陳竟新;董德權(quán);劉明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J19/02;B25J19/04
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種可改變姿態(tài)的氣門裝配機(jī)器人手爪及其工作過程。

背景技術(shù)

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。由于氣門的裝配精度要求高，工序復(fù)雜，現(xiàn)如今氣門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)化的氣門裝配機(jī)器人以氣門的生產(chǎn)效率，成為目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本申請記載了一種可改變姿態(tài)的氣門裝配機(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)置有視覺相機(jī)，用以定位裝配孔和/或料盤中氣門桿。

較佳的，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，所述單手爪通過所述固定塊相互鉸接，所述視覺相機(jī)固定設(shè)置在所述固定塊的下端面的中心處。

較佳的，所述單手爪包括：

三爪氣缸，所述三爪氣缸之間通過所述固定塊相互鉸接，且每個(gè)所述三爪氣缸均與以所述導(dǎo)桿氣缸連接；

三爪，連接在所述三爪氣缸的輸出軸上。

較佳的，每個(gè)所述三爪上均設(shè)置有壓力傳感器。

較佳的，所述機(jī)器人通過所述機(jī)器人法蘭帶動(dòng)所述手爪旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)。

本發(fā)明還提供了一種改變姿態(tài)的氣門裝配機(jī)器人手爪的工作過程，所述工作過程包括步驟：

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；

S2：利用視覺相機(jī)對氣門桿進(jìn)行定位，以獲取氣門桿定位信息；

S3：機(jī)器人根據(jù)所述氣門桿定位信息調(diào)整所述手爪的位置；

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；

S5：每個(gè)所述單手爪從料盤中抓取一根所述氣門桿；

S6：所述機(jī)器人將所述手爪移動(dòng)至裝配孔附近；

S7：所述機(jī)器人帶動(dòng)手爪旋轉(zhuǎn)，使得每根所述氣門桿插入不同的所述裝配孔中。

較佳的，步驟S7中具體包括步驟：

S71：所有的導(dǎo)桿氣缸伸出，所述單手爪打開；

S72：利用視覺相機(jī)獲取裝配孔位置信息；

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桿插入所述裝配孔中；

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桿都插入裝配孔中。

較佳的，步驟S73包括步驟：

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桿至所述裝配孔處；

S732：該氣門桿所在的所述三爪上的壓力傳感器獲取該氣門桿的壓力信息；

S733：對所述壓力信息進(jìn)行處理以判定該氣門桿是否已經(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；

S734：所述機(jī)器人帶動(dòng)所述氣門桿運(yùn)動(dòng)，返回執(zhí)行步驟S733。

較佳的，步驟S74包括步驟：

S741：打開插入所述裝配孔的所述氣門桿對應(yīng)的所述三爪，；

S742：判斷所述手爪上是否還抓取有氣門桿，若有，執(zhí)行步驟S72；否則，返回執(zhí)行步驟S1。

較佳的，步驟S2包括步驟：

S21：利用所述機(jī)器人將所述視覺相機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整，獲取氣門桿位置圖片；

S22：對所述氣門桿位置圖片進(jìn)行處理，獲取氣門桿定位信息。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：本發(fā)明提供的可改變姿態(tài)的氣門裝配機(jī)器人手爪，通過設(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)氣門桿的效果。此外，視覺相機(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)的問題，進(jìn)一步提高了裝配效率，降低了成本。

附圖說明