[發明專利]一種超長型材自動搬運裝置

有效

• 申請號: 201810698490.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108792412B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 陳碩;陳貴亮;但平靜;趙紫陽;卞抱元;朱建風;藍兆輝
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B65G15/22
• 分類號: B65G15/22;B65G47/90;B65G47/88;B65G43/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種超長型材自動搬運裝置，用于搬運在傳送帶輸送面上的硬質長型材，其特征在于：所述搬運裝置包括控制模塊和兩個搬運機器人；兩個搬運機器人分別與傳送帶始端、末端相鄰；傳送帶末端處設有型材定位擋塊；所述搬運機器人中的至少一個設有視覺系統；當進行型材搬運時，長型材被輸送至型材定位擋塊處被阻擋，搬運機器人的視覺系統對型材定位擋塊處的長型材姿態進行圖像采集以計算其位姿參數，然后根據長型材姿態參數計算長型材兩端所在位置，并控制搬運機器人抓取長型材的兩端以進行搬運；

所述型材定位擋塊橫置于傳送帶輸送面上且與輸送方向垂直；所述視覺系統內貯有長型材的長度數據，當視覺系統對長型材進行位姿參數計算時，視覺系統根據長型材姿態圖像判定長型材與型材定位擋塊的相交點以及相交夾角，并以此計算長型材兩端所在位置在搬運機器人工作坐標系內的坐標；

所述視覺系統包括照明系統和相機系統；所述搬運機器人為按直角坐標系進行作業的龍門式機器人；兩個搬運機器人的作業空間覆蓋長型材的長度距離；所述直角坐標包括X軸、Y軸、Z軸和R軸；X軸在水平面上且與傳送帶輸送方向垂直；所述相機系統設于搬運機器人的X軸模組上，照明系統設于搬運機器人與待搬運長型材之間；

所述搬運機器人以夾具抓取夾持長型材的兩端，夾具運動的自由度包括X軸直線運動、Y軸定距離直線運動、Z軸直線運動、夾具的R軸旋轉及夾具的夾持動作；所述搬運機器人包括門形支架；

所述Y軸在水平面上且與傳送帶輸送方向平行；所述Z軸位于垂直面；所述R軸與夾具旋轉軸同軸；

所述搬運機器人設有位于門形支架上部橫梁處的X軸模組；所述X軸模組處設有以模組連接板固定搬運機器人Z軸模組的X軸滑動平臺；X軸模組與Z軸模組的運動方向垂直；Z軸模組內置Z軸滑動平臺以固定搬運機器人的Y-R軸機構；

Y-R軸機構包括Z軸連接板、Y軸面板、Y軸肋板、滑軌滑塊、滑臺氣缸、R軸連接板；Y軸面板與Z軸連接板相互垂直并由兩個Y軸肋板連接，所述滑軌滑塊與滑臺氣缸設置于Y軸面板上的滑臺導軌處，滑軌滑塊的滑移方向與滑臺氣缸的伸縮方向均為Y軸方向；滑軌滑塊有兩對并對稱布置于滑臺氣缸兩側，滑臺氣缸與R軸連接板處的滑臺相連接以驅動R軸連接板沿Y軸方向滑移；所述R軸連接板處固定有R軸機構；所述R軸機構處設有夾具；

搬運型材時，待搬運型材放置于傳送帶上，傳送帶啟動時待搬運型材會被輸送至定位擋塊處，并被定位擋塊初步定位；視覺系統采集待搬運型材的端面圖像，此時待搬運型材被定位擋塊擋住的一端的位置可知，而型材為長度數據已知的不易變型的硬質型材，因此視覺系統通過型材與定位擋塊間的夾角和型材長度進行計算可知型材另一端的位置。

2.根據權利要求1所述的一種超長型材自動搬運裝置，其特征在于：所述的R軸機構包括步進電機、輸出軸、輸出軸支撐座、軸承、氣動手指、氣動手指連接板、末端夾具，所述輸出軸支撐座連接于R軸連接板，所述輸出軸為階梯軸且設于輸出軸支撐座處，輸出軸處設有電機固定端面以固定步進電機；輸出軸處設有夾具固定端面以連接氣動手指連接板，所述氣動手指連接板處設有氣動手指，氣動手指處設置有末端夾具。

3.根據權利要求1所述的一種超長型材自動搬運裝置，其特征在于：所述照明系統包括兩條形光源和可調節光源支架，所述條形光源以可調節連接板設于可調節光源支架兩側形成U形結構；條形光源的出光方向相交于前方。