[發明專利]石材加工機械手

有效

• 申請號: 201710423428.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107053211B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 陳錫奎;陳慧聰;陳曉聰
• 申請（專利權）人: 泉州市佳能機械制造有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/12;B25J15/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 孫振玲

本發明公開的石材加工機械手包括底座、節臂和工具頭，節臂包括依次活動連接的后臂、中臂和前臂；后臂以能轉動方式設置在底座上，前臂上設置能取放石材加工工具的工具頭。采用本發明的石材加工機械手，無需各種框架式立柱、橫梁等，即可實現在X、Y、Z三軸上的移動加工石材，這樣設備結構精簡、占地小、現場布局靈活。而且可針對各造型的石材進行多樣化、精細化加工。特別是，配備3D識別部能自動識別立體的待加工石材，并能定向跟蹤待加工石材，可顯著提高加工精度、加工效率。

技術領域

本發明涉及一種石材加工設備，特別是涉及一種石材智能化加工機械手。

背景技術

目前的石材加工設備多采用各種框架式立柱、橫梁等，以實現在X、Y、Z三軸上的移動加工石材，這樣設備結構龐大，而且針對目前個性化造型的石材加工，現有的設備無法進一步滿足這種多樣化、精細化的加工需求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種能提高加工效率的石材加工機械手。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

石材加工機械手，包括底座、節臂和工具頭，節臂包括依次活動連接的后臂、中臂和前臂；后臂以能轉動方式設置在底座上，前臂上設置能取放石材加工工具的工具頭。

所述底座包括座架和座體，座架采用框架結構，座架的上面設置圓柱狀的座體；座體的頂部豎向設置有后臂電機，后臂電機能驅動后臂相對座體旋轉且繞后臂電機的電機軸的軸線旋轉。

所述后臂從所述底座向上且向前傾斜延伸，所述后臂的下部呈U型，U型開口中間設置所述后臂電機；所述后臂的上部橫向設置有中臂電機，中臂電機能驅動中臂相對后臂上下擺動且繞中臂電機的電機軸的軸線擺動。

所述中臂的一端部連接所述后臂，所述中臂的另一端部橫向設置有前臂電機，前臂電機能驅動前臂相對中臂上下擺動且繞前臂電機的電機軸的軸線擺動。

所述前臂的一端部連接所述中臂，所述前臂的另一端部橫向設置所述工具頭；所述工具頭包括進給補償機構、工具支撐機構、工具驅動機構和工具裝夾機構；進給補償機構包括彈簧和彈簧架，彈簧設置在彈簧架上，彈簧的一自由端抵在工具支撐機構上且能使工具裝夾機構上的工具壓緊在石材上；工具支撐機構包括連接在一起的支撐橫板和支撐豎板，支撐橫板通過相適配的滑動結構滑動連接彈簧架，支撐豎板的一側橫向設置有工具驅動機構；工具驅動機構包括工具電機和工具主軸箱，工具電機的電機軸連接有工具主軸箱的主軸，工具主軸箱的主軸上設置所述工具裝夾機構；工具裝夾機構包括工具裝夾法蘭盤，工具主軸箱的主軸通過螺紋結構與工具裝夾法蘭盤連接在一起，工具裝夾法蘭盤上通過螺栓能裝夾石材加工工具。

石材加工機械手還包括能控制機械手加工石材的控制部，控制部設置在座體上；控制部包括能識別待加工石材的3D識別部，能定向跟蹤待加工石材的避障部，以及加工工藝計算部；

3D識別部包括圖像采集單元、圖像處理單元、圖像比對單元、圖像存儲單元、圖像判定單元；

圖像采集單元將采集到的圖像生成采集數據；

圖像處理單元接收圖像采集單元的采集數據，將采集數據進行輪廓、深度處理，并生成處理數據；

圖像比對單元接收處理數據，并讀取圖像存儲單元中的存儲數據，將處理數據與圖像存儲單元中的存儲數據進行比對，生成比對數據；

圖像判定單元接收比對數據，并判定該采集數據中是否有待加工石材，以及該采集數據中的環境，并生成加工對象判定數據，以及避障數據，進而控制后臂電機、中臂電機、前臂電機和工具電機的動作，實現跟蹤加工對象；

避障部包括傳感器、避障判定單元，通過傳感器采集數據，并生成避障采集數據；

避障判定單元接收避障采集數據及避障數據，生成避障判定數據，進而控制后臂電機、中臂電機、前臂電機和工具電機的動作，實現避障。