[發(fā)明專利]一種超長型材自動搬運裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810698490.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108792412B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳碩;陳貴亮;但平靜;趙紫陽;卞抱元;朱建風(fēng);藍兆輝
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 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(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明提出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(zhì)長型材，其特征在于：所述搬運裝置包括控制模塊和與傳送帶始端、末端相鄰的兩個搬運機器人；傳送帶末端處設(shè)有型材定位擋塊；所述搬運機器人中的至少一個設(shè)有視覺系統(tǒng)；當(dāng)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(tǒng)對型材定位擋塊處的長型材姿態(tài)進行圖像采集以計算其位姿參數(shù)，然后根據(jù)長型材姿態(tài)參數(shù)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；本發(fā)明能自動搬運傳送帶上的長型材，工作可靠、調(diào)節(jié)操作方便、自動化程度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超長型材自動搬運裝置。

背景技術(shù)

市場需求使工業(yè)生產(chǎn)型材的截面樣式越來越復(fù)雜多樣，增加了型材搬運自動化的實現(xiàn)難度。現(xiàn)有型材生產(chǎn)過程中的搬運、上料作業(yè)，除了極少數(shù)容易實現(xiàn)的由傳送帶搬運，其余通常由人工完成。由于生產(chǎn)過程的連續(xù)性，人工搬運作業(yè)不僅勞動強度大，而且工作內(nèi)容重復(fù)單一。人工作業(yè)往往受各種因素的影響，長時間高強度作業(yè)可能引發(fā)身體健康問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種超長型材自動搬運裝置，能自動搬運傳送帶上的長型材，工作可靠、調(diào)節(jié)操作方便、自動化程度高。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

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(zhì)長型材，其特征在于：所述搬運裝置包括控制模塊和與傳送帶始端、末端相鄰的兩個搬運機器人；傳送帶末端處設(shè)有型材定位擋塊；所述搬運機器人中的至少一個設(shè)有視覺系統(tǒng)；當(dāng)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(tǒng)對型材定位擋塊處的長型材姿態(tài)進行圖像采集以計算其位姿參數(shù)，然后根據(jù)長型材姿態(tài)參數(shù)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(tǒng)內(nèi)貯有長型材的長度數(shù)據(jù)，當(dāng)視覺系統(tǒng)對長型材進行位姿參數(shù)計算時，視覺系統(tǒng)根據(jù)長型材姿態(tài)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(nèi)的坐標。

所述視覺系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)和相機系統(tǒng)；所述搬運機器人為按直角坐標系進行作業(yè)的龍門式機器人；兩個搬運機器人的作業(yè)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(tǒng)設(shè)于搬運機器人的X軸模組上，照明系統(tǒng)設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軸同軸。

所述搬運機器人設(shè)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(shè)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(nèi)置Z軸滑動平臺以固定搬運機器人的Y-R軸機構(gòu)。

Y-R軸機構(gòu)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(shè)置于Y軸面板上的滑臺導(dǎo)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(cè)，滑臺氣缸與R軸連接板處的滑臺相連接以驅(qū)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(gòu)；所述R軸機構(gòu)處設(shè)有夾具。

所述的R軸機構(gòu)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(shè)于輸出軸支撐座處，輸出軸處設(shè)有電機固定端面以固定步進電機；輸出軸處設(shè)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(shè)有氣動手指，氣動手指處設(shè)置有末端夾具。