[實用新型]一種用于抓取薄壁殼體類工件的機器人工具系統

有效

• 申請號: 201821654527.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN209111064U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 王璐;于洪增;陳世超
• 申請（專利權）人: 大連豪森瑞德設備制造有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 宋濤

本實用新型公開了一種用于抓取薄壁殼體類工件的機器人工具系統，屬于機械裝配領域，包括：機器人工具、激光發射傳感器、2D圖像識別傳感器、PLC模塊和夾爪等，所述機器人工具用內六角螺釘固定在機器人機械臂下部，所述激光發射傳感器安裝在機器人工具下部，且激光頭指向工件，所述2D圖像識別傳感器固定在機器人工具正下方，所述機器人機械臂可以靈活地移動，所述PLC模塊安裝在2D圖像識別傳感器上方。本系統識別速度更快，節省掃描時間約7~15s，且不需配備外部終端處理器，對空間要求也不高；采用自己配備的3D視覺系統，大幅降低成本，且系統和算法都是自主設計，后期調試維護更加便利和及時，技術上不受供應商限制。

技術領域

本實用新型涉及機械裝配領域，尤其是一種用于抓取薄壁殼體類工件的機器人工具系統。

背景技術

目前市面上主要由FANUC搬運機器人和三維輪廓儀兩種視覺捕捉系統：其中FANUC搬運機器人自帶的iRVision智能視覺系統，即2D相機配合視覺模塊構建的三維視覺系統，可以實現空間位置、角度判斷，實現模糊抓取功能，主要賣點是機器人自帶，成套發貨。康耐視、基恩士等很多視覺設備供應商都在做的三維輪廓儀，掃描工位外形，將其數字化成云點，記錄進計算機，實現三維捕捉，可以實現空間位置、角度判斷，實現模糊抓取，主要賣點是軟件算法。但是前者存在購買和維護成本較高；后者精度過高，反饋時間長，而且兩者都存在維護和升級周期過長，核心技術受限于供貨商等諸多問題，有的設備還需要配備外界終端處理器，因此都難以滿足客戶的需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種應用激光導航定位結合位置反饋的用于模糊抓取薄壁殼體類工件的機器人工具系統，以解決上述背景技術中提到的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供以下技術方案：一種用于抓取薄壁殼體類工件的機器人工具系統，包括：機器人工具、機器人機械臂、激光發射傳感器、2D圖像識別傳感器、智能相機、PLC模塊、轉運機器人、機器人系統，所述機器人工具利用內六角螺釘固定在機器人機械臂的下端，所述機器人機械臂可以前后靈活移動，調整機器人工具與薄壁殼體的相對位置和角度，所述機器人工具的下端固定有夾爪，用來抓取待夾薄壁殼體；所述機器人工具的正下方安裝有2D圖像識別傳感器和智能相機，所述2D圖像識別傳感器用來識別薄壁殼體表面反射的激光束，所述智能相機用來拍攝薄壁殼體表面光斑的情況來計算其空間位置和結構，所述智能相機的上方安裝有PLC模塊，所述PLC模塊通過機器人工具內線纜連接至機器人機械臂的控制系統，所述PLC模塊用來接收智能相機的運算處理單元傳回的薄壁殼體的位置和結構數據，然后編制成機器指令傳送給機器人的控制系統，從而控制機器人機械臂的運動軌跡和姿態；所述機器人工具的下部固定有激光發射傳感器，所述激光發射傳感器的激光頭朝向待夾薄壁殼體；所述機器人機械臂旋轉連接到轉運機器人上，所述轉運機器人利用地腳螺栓固定到薄壁殼體旁邊的合適位置，所述機器人系統包括機器人工具、機器人機械臂、轉運機器人和各種連接線纜。

優選的，所述2D圖像識別傳感器的視覺檢測成功率可達99.8%。

優選的，所述智能相機選用加裝視覺算法程序的工業相機，其分辨率可調，加裝的運算處理單元的運算反饋時間為4s。

優選的，所述機器人系統的夾爪重復抓取工件的成功率達到99%。

本實用新型的有益效果：本系統通過激光發射傳感器、2D圖像識別傳感器和PLC模塊的配合，實現了機器人工具在機器人系統內對薄壁殼體類工件的模糊抓取的重復操作。因為采用自己配備的3D視覺系統，成本相對較低，且系統和算法都屬于自主設計，后期調試維護更便利，也更及時；此外，在技術上也不受供應商限制。

附圖說明

圖1為本實用新型的軸側圖；

圖2為本實用新型的左視圖；

圖3為本實用新型應用場景的俯視圖；

圖4為本實用新型應用場景的立體示意圖；