[實用新型]一種配備光纖傳感器的并行5路三爪柔喙機器手

有效

• 申請號: 202222158311.3
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN219445118U
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 陳周娟;杜明杰;鄧國強
• 申請（專利權）人: 山西國強高科股份有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/10;B65G47/91;B65G61/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種配備光纖傳感器的并行5路三爪柔喙機器手。一種配備光纖傳感器的并行5路三爪柔喙機器手，其特征是在直線延長臂中線上等距離打5個通孔，通孔與通孔之間的距離與傳送帶上陶瓷胚胎的距離相同；通孔中安裝外撐式三爪柔喙機器手，外撐式三爪柔喙機器手與直線延長臂垂直；機器手末端與直線延長臂的四角通孔機械連接；本實用新型的有益之處是，配備光纖傳感器的并行5路三爪柔喙機器手增加了視覺功能，能感覺到三爪機器手下沉到位，能在機器手抬起時能感覺到機器手已經抓住陶胚件，因此能及時調整三爪柔喙機器手工作狀態。配備光纖傳感器的并行五路三爪柔喙機器手代替人工操作執行后續的工藝，呈現機器手的高效率不疲勞低成本。

技術領域

本實用新型屬于機器人陶瓷加工領域，具體涉及一種配備光纖傳感器的并行5路三爪柔喙機器手。

背景技術

要實現機器人介入陶瓷流水線生產，必須對人工陶瓷制作過程深入考察，找出關鍵節點用機器人代替人工。考察得知，工業陶瓷器件的制造過程可以簡單分為壓胚和燒結過程；壓胚過程，胚粉機械沖壓成陶胚件，陶胚件由傳送帶等間距送出。陶胚件體積小很脆弱，稍微用力即可破碎，陶胚件必須燒結，才能變成堅硬的陶瓷件。壓胚后需要稱重、蘸膠、粘沙、擺盤和碼垛程序，這些程序需要大量的人工，擬用機器手代替。以某公司圓環形陶瓷出品為例，陶胚件厚度12毫米、外徑30毫米、內徑20毫米、重量20克，整體是外環內六方結構，數量大。針對圓環形陶胚，對應的抓取機器手采用外撐式三爪柔喙。外撐式三爪柔喙合起來是一個圓柱，合起來三爪柔喙圓柱外徑小于陶胚環內徑；打開氣路開關，三爪柔喙外撐抓住陶胚件，進行后續操作。這些我們也實現了，只是缺少對三爪柔喙外撐抓住陶胚件監督，時偶遇丟失陶胚件，引起后續擺盤和碼垛程序失敗。究其原因，是缺少視覺，盯著三爪柔喙的一舉一動，必要是糾正。如何在三爪柔喙上安裝視覺—光纖傳感器，基本方案如下：在三爪柔喙上部設置光纖傳感器固定板，在光纖傳感器固定板傾斜安裝光纖傳感器，傾斜的光纖傳感器剛好照亮柔喙撐住的陶胚件。初始三爪柔喙下沉，三爪柔喙合成的圓柱剛好插入陶胚的圓環內，漫反射光進入光纖傳感器，光纖傳感器確認陶胚存在，此時停止三爪柔喙下沉并打開氣路開關，機器手末端的三爪柔喙向外撐起抓住陶胚件；三爪柔喙抓住陶胚略微抬起，如果光纖傳感器仍然發現陶胚，說明三爪柔喙已經抓住陶胚，可以執行后續操作，如稱重、蘸膠、粘沙、擺盤和碼垛。顯然，一個機器手末端只有一個三爪柔喙，一個三爪柔喙配置一個光纖傳感器，一次抓一個，其工作效率很低。為提高機器手工作效率，在機器手末端加裝直線輔助臂，在直線輔助臂中線上等間距安裝多個三爪柔喙，也同時配套安裝光纖傳感器，效率可以多倍提高，本實用新型選用5個三爪柔喙。光纖傳感器監測氣動外撐三爪柔喙機器手與陶瓷胚件抓、放狀態。安裝方法是在三爪柔喙機器手安裝光纖傳感器固定板，在光纖傳感器固定板上安裝光纖傳感器，光纖傳感器剛好照亮柔喙處的陶胚件；光纖傳感器原理如下，光纖傳感器內部設置兩路光纖，一路光纖發光照亮三爪柔喙撐住的圓環形陶胚，圓環形陶胚的漫反射光從另一路光纖傳入光接收器，光接收器電路連接機器人控制系統。監測有漫反射光說明三爪柔喙撐住的圓環形陶胚；反之，圓環形陶胚掉落。光纖傳感器的作用，啟初機器人控制系統操作機器人末端下沉到陶胚傳送帶上，直線輔助臂中線上的5個三爪柔喙合成的圓柱下沉剛好插入壓胚傳送帶上對應陶胚的圓環內，機器人控制系統接收光纖傳感器漫反射光信號，感覺到圓環形陶胚到位，停止機器手下沉并打開氣動開關，機器手末端的三爪柔喙向外撐起；隨后機器人控制系統操作機器人末端抬起，三爪柔喙抓住陶胚件抬起；如果光纖傳感器保持有漫反射光，說明三爪柔喙抓住陶胚件正常，可以執行后續操作。機器手先把5個陶胚放置電子天平的秤臺上，關閉氣門開關外撐式三爪柔喙松開圓環陶胚，機器手抬起，光纖傳感器報告陶胚全部丟失，機器手完成下放動作。放下陶胚件放置在天平上，天平進行重量檢查。重量檢查合格后，機器手再次下沉，5個外撐式三爪柔喙再度下沉插入各自的圓環陶胚環心，光纖傳感器報告發現陶胚，機器手停止下沉、打開氣路開關，外撐式三爪柔喙再度撐住圓環陶胚，機器手移動在防揮發恒液面膠液盤的海綿上左右擦拭一次，讓陶胚件底部粘上一層薄薄的膠液。隨后機器手移動到沙盤位置，5個外撐式三爪柔喙抓著各自的圓環陶胚同時在漏沙刮沙沙盤上粘沙，讓陶胚件底部粘上一層薄薄的沙粒。隨后機器手移動到燒結平臺位置，5個外撐式三爪柔喙抓著各自的圓環陶胚同時在燒結平臺堆棧碼垛，碼垛達到10*10*10的方堆后，燒結平臺送入燒結室燒結。