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专利号: 2019102916602
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应用于家具板件加工的搬运设备的搬运方法,包括中央服务器、机器人和夹具,所述机器人包括机器人控制柜和机械臂,所述中央服务器与所述机器人控制柜连接通信,所述机器人控制柜与所述机械臂连接通信,所述机器人控制柜控制所述机械臂的运动和夹具的工作,所述夹具安装在所述机械臂的末端,其特征在于,所述夹具包括机械臂连接件、连接杆和相互平行的第一支撑杆和第二支撑杆,所述连接杆通过所述机械臂连接件连接在所述机械臂的末端,所述连接杆的一端与所述第一支撑杆连接,所述连接杆的另一端与所述第二支撑杆连接,所述第一支撑杆底部等距设置有第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘,所述第二支撑杆底部等距设置有第四吸盘、第五吸盘、第六吸盘;所述第一吸盘、所述第二吸盘、所述第三吸盘、所述第四吸盘、所述第五吸盘以及所述第六吸盘都连接有单独的真空发生器,每个所述真空发生器连接有单独的电磁阀,通过单独的电磁阀控制抽真空和放真空,所述机器人控制柜与各电磁阀连接通信;所述中央服务器用于进行信息综合分析,计算和生成控制指令,所述机器人控制柜用于根据所述控制指令控制所述机械臂和各电磁阀工作,设所述第一吸盘的中心为A、所述第二吸盘的中心为B、所述第三吸盘的中心为C,所述第四吸盘的中心为D,所述第五吸盘的中心为E,所述第六吸盘的中心为F,四边形ABED和四边形BCFE均为矩形且尺寸相同,所述第一吸盘、所述第二吸盘、所述第三吸盘、所述第四吸盘、所述第五吸盘及所述第六吸盘均为弹簧式真空吸盘,所述真空发生器为CV‑10R真空发生器,真空度为‑92KPa,各真空发生器和电磁阀分布安装在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上;

该搬运方法,包括以下步骤:

步骤1:将所述夹具置于起始位置,所述机器人的各轴置于原点位置,所述第一支撑杆和机器人直角坐标系统的Y轴平行;对六个吸盘进行编号,从所述机器人主体方向视角,远离机器人主体的为所述第一支撑杆,从左往右依次为1、2、3号吸盘,靠近机器人主体的为所述第二支撑杆,从左往右依次为4、5、6号吸盘;

步骤2:信息输入:

将夹具的参数信息录入所述中央服务器,所述夹具的参数信息包括:AD边的长度x,AB边的长度y,吸盘的直径d;

将夹具的操作中心点的位置信息录入中央服务器;所述夹具的操作中心点共设置有6个,包括:A点、B点、AB边的中点N、AD边的中点P、BE边的中点R、P点与R点之间连线的中点Q;

将所要搬运的目标板件的信息预先录入所述中央服务器,所述目标板件为矩形,所述目标板件的信息包括:目标板件的几何中心点位置信息,目标板件的与机器人直角坐标系的X轴平行的边的边长a以及目标板件的与机器人直角坐标系的Y轴平行的边的边长b;

其中,d≤a≤1220mm,d≤b≤2440mm;x+d≤1220mm,1220mm<2y+d≤2440mm;0<x≤y;d>0;

步骤3:所述中央服务器按照预设的判断规则确定夹具的操作中心点及所要使用的吸盘,所述判断规则如下:首先判断是否a>b且x<y,如果是,则执行步骤S1和S2;如果否,则执行S3至S8;

S1:如果a≥y+d,b<x+d,则逆时针旋转夹具90°,确定夹具的操作中心点为N点,所要使用的为1、2号吸盘;

S2:如果a≥y+d,x+d≤b<y+d,则逆时针旋转夹具90°,确定夹具的操作中心点为Q点,所要使用的为1、2、4、5号吸盘;

S3:如果a<x+d且b<y+d,则确定夹具的操作中心点为A点,所要使用的为1号吸盘;

S4:如果a<x+d且y+d≤b<2y+d,则确定夹具的操作中心点为N点,所要使用的为1、2号吸盘;

S5:如果a<x+d且b≥2y+d,则确定夹具的操作中心点为B点,所要使用的为1、2、3号吸盘;

S6:如果a≥x+d且b<y+d,则确定夹具的操作中心点为P点,所要使用的为1、4号吸盘;

S7:如果a≥x+d且y+d≤b<2y+d,则确定夹具的操作中心点为Q点,所要使用的为1、2、

4、5号吸盘;

S8:如果a≥x+d且b≥2y+d,则确定夹具的操作中心点为R点,所要使用的为1、2、3、4、5、

6号吸盘;

步骤4:所述中央服务器根据所述目标板件的几何中心点和步骤3确定出的夹具的操作中心点,计算要将该操作中心点与所述几何中心点对准需要所述夹具运动的距离和运动的方向;

步骤5:所述机器人控制柜根据所述运动的距离和运动的方向控制所述机械臂移动,以将所述夹具的操作中心点与所述目标板件的几何中心点对准,以及控制所述步骤3中确定出的所要使用的吸盘所对应的电磁阀开启对应的真空发生器,以通过相应吸盘抓取所述目标板件并将其放置到传送线上以通过所述传送线运送至下一工位。

2.如权利要求1所述的搬运方法,其特征在于,所述下一工位为封边工位,所述封边工位上设置有封边机,所述方法还包括:步骤6:所述中央服务器根据预先录入的所述目标板件的姿态信息和封边设定信息生成对所述目标板件的操控指令,所述封边设定信息包括所述目标板件需要封的目标边;

步骤7:所述目标板件位于所述传送线上所述机械臂所在位置时,触发所述传送线下方的光传感器,所述光传感器触发后发送第一触发信号给所述传送线使所述传送线停止运行,同时,发送第二触发信号给所述中央服务器;

步骤8:所述中央服务器接收到所述第二触发信号后,向所述机器人控制柜发送对所述目标板件的操控指令;

步骤9:所述机器人控制柜根据对所述目标板件的操控指令控制所述机械臂从所述传送线上抓取所述目标板件,并旋转所述夹具,将所述目标边旋转到朝向所述封边机的封边操作位置后再将所述目标板件放置到所述传送线上运送至所述封边工位,以使所述封边机对所述目标边进行封边操作。

3.如权利要求2所述的搬运方法,其特征在于,所述目标板件上印有二维码,通过扫描所述二维码能够链接并获取到所述目标板件的姿态信息和封边设定信息;

扫描器通过扫描所述二维码获取所述目标板件的姿态信息和封边设定信息,并将其上传给所述中央服务器。

4.如权利要求3所述的搬运方法,其特征在于,所述传送线为环形,所述目标边有多条,所述封边设定信息还包括对多条所述目标边的封边顺序,所述步骤9中,所述机器人控制柜根据对所述目标板件的操控指令控制所述机械臂抓取所述目标板件并旋转所述夹具,按所述封边顺序每次将一条目标边旋转到所述封边机的封边操作位置,以使所述封边机对该目标边进行封边,该目标边封边后,所述目标板件经所述传送线送回到所述机械臂所在的位置,并再次依次执行步骤7、步骤8和步骤9,直到所述目标板件的各条目标边都封边完成。