[發(fā)明專利]一種用于定向放置鞋底的機械手及其工作方式

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710482156.1
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107259715A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 闕凱
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州佰桀智能制鞋設(shè)備研究院有限公司
• 主分類號: A43D111/00
• 分類號: A43D111/00;B25J9/00;B25J19/02
• 代理公司: 泉州市博一專利事務(wù)所35213
• 代理人: 方傳榜,俞蘭周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鞋服制造領(lǐng)域，尤其是指一種用于定向放置鞋底的機械手及其工作方式。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有鞋子的組裝生產(chǎn)線中，通常將若干鞋底雜亂放置于組裝生產(chǎn)線旁邊的收集桶內(nèi)，由專門的工作人員將鞋底從收集桶內(nèi)逐個取出并定向放置于組裝生產(chǎn)線上，讓鞋底隨生產(chǎn)線的輸送帶移動至下一個組裝工位與其他部件進行組裝。

這種人工取鞋底并定向放置的方式存在以下問題：1.工作人員在每次取放鞋底的過程中均進行彎腰、轉(zhuǎn)身等一系列動作，不僅工作強度大，而且工作效率低，影響生產(chǎn)；此外，長期工作后該崗位的工作人員容易出現(xiàn)腰肌勞損等職業(yè)病。因此，為了改善組裝生產(chǎn)線的自動化程度和提高生產(chǎn)效率，急需設(shè)計出一種可以將鞋底從雜亂的收集桶中取出并定向放置于組裝生產(chǎn)線的自動化機械手。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于定向放置鞋底的機械手及其工作方式，其主要目的在于解決鞋子的組裝生產(chǎn)線中，人工取鞋底并定向放置的方式存在工作強度大、工作效率低、工作人員容易出現(xiàn)腰肌勞損等職業(yè)病的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于定向放置鞋底的機械手，包括支架和二維數(shù)控滑臺，該二維數(shù)控滑臺水平倒立地掛設(shè)于所述支架，二維數(shù)控滑臺的滑塊豎直朝下地設(shè)置有一升降機構(gòu)，上述升降機構(gòu)的下端設(shè)有一可水平轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)豎直連接有一第一連接桿，上述第一連接桿的下端通過轉(zhuǎn)軸可豎直轉(zhuǎn)動地樞接有一第二連接桿并配設(shè)有使第二連接桿轉(zhuǎn)動的第二伺服電機，上述第二連接桿的下端設(shè)有一安裝板，該安裝板的下端面設(shè)有一真空吸盤；還包括用于控制該機械手動作的控制器，該控制器設(shè)有用于獲取鞋底3D影像的3D圖像傳感器。

進一步，上述升降機構(gòu)為電動伸縮桿，上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)為第一伺服電機，上述第一伺服電機豎直朝下地設(shè)置于電動伸縮桿的下端，上述第一連接桿的上端連接于上述第一伺服電機的輸出軸。

進一步，上述3D圖像傳感器豎直朝下地設(shè)置于安裝板。

進一步，上述二維數(shù)控滑臺包括第一絲桿滑臺和第二絲桿滑臺，該第一電動絲桿滑臺包括上述第一滑塊，第二電動絲桿滑臺包括上述滑塊，上述第一電動絲桿滑臺水平倒立地掛設(shè)于上述支架，上述第二電動絲桿滑臺水平倒立地設(shè)置于上述第一滑塊，并且第二電動絲桿滑臺與第一電動絲桿滑臺相垂直。

上述用于定向放置鞋底的機械手的工作方式，包括以下步驟：（1）通過所述控制器將機械手移動至收集桶的正上方，通過3D圖像傳感器獲取若干堆放于收集桶內(nèi)的鞋底的3D影像；（2）控制器根據(jù)3D影像鎖定其中一個處于上層的鞋底，并計算出二維數(shù)控滑臺、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及第二伺服電機的運行參數(shù)；（3）控制器根據(jù)計算出的運行參數(shù)操控該機械手動作，使真空吸盤吸附于鞋底的正面中心位置處；（4）控制器根據(jù)計算出的運行參數(shù)操控該機械手動作，將真空吸盤吸附住的鞋底按規(guī)定擺正，并將鞋底定向放置于組裝生產(chǎn)線上，然后將機械手復(fù)位；（5）重復(fù)步驟（1）至步驟（4）。

具體地，上述步驟（2）中，以鎖定的鞋底正面中心位置作為原點，建立一個空間直角坐標(biāo)系，該空間直角坐標(biāo)系的z軸垂直于鞋底正面，x軸沿鞋底長度方向延伸，y軸沿鞋底寬度方向延伸；建立一個以上述真空吸盤中心位置作為起點且方向與真空吸盤朝向相重合的單位射線，計算出該單位射線的起點和終點在上述空間直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)；上述步驟（3）中，上述控制器控制二維數(shù)控滑臺、升降機構(gòu)和第二伺服電機使該機械手動作，使單位射線重合于z軸的正半軸，并且單位射線指向原點；然后通過控制器控制使單位射線沿z軸方向朝原點移動，直至起點與原點重合，此時真空吸盤將鞋底牢牢吸附；上述步驟（4）中，上述控制器內(nèi)根據(jù)預(yù)設(shè)的定向放置方式建立有世界坐標(biāo)系，上述控制器控制該機械手動作，調(diào)整動態(tài)空間直角坐標(biāo)系的朝向，使動態(tài)空間直角坐標(biāo)系的三軸方向與世界坐標(biāo)系的三軸方向相同，從而將鞋底按預(yù)設(shè)的定向放置方式進行擺正，最后將鞋底搬運至組裝生產(chǎn)線上。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于：