全自动智能下料机械手制造技术

本发明专利技术公开了全自动智能下料机械手，包括：底架、工作台、Y轴部件、机械手、主电箱和操控台；其特征在于：所述底架安装在工作台的两侧；所述Y轴部件安装在底架的顶部，所述主电箱和操控台安装在底架上；所述操控台分别与工作台、Y轴部件和机械手、主电箱电性连接。本发明专利技术通过柔性化的机械结构抓取板材，全数控运动机构，智能化手段自动检测板材位置，实现全自动快速、稳定、可靠地下料，做到无人工干扰；智能分析数据，自动选择单件或者双件同时下料，提高生产效率。高生产效率。高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
全自动智能下料机械手


[0001]本专利技术涉及石材设备领域，具体是全自动智能下料机械手。

技术介绍

[0002]目前，石材板材比较多的采用桥式切割机加工，人工上料，人工操作机器进行切割，人工下料。由于石材十分重，而且脆。为了防止损坏石材，工人需要很小心的搬运下料，十分耗体力，而且有一定的危险性。这种粗放式的加工模式十分依赖人，严重影响了生产效率和工程管理。如果能够解决石材下料的难题，将极大地减轻工人的负担，提高生产效率。
[0003]而且由于石材工程所需的板材规格不一，为了达到最好的效果与效益，一件石材大板的切割方案是多样性的，这样也导致了切割成品板材的位置是多样性的。想要通过自动化设备模拟人手下板，首先需要解决的难题就是自动识别成品板材的位置；另外，石材板材又硬、又重、又脆，切割后，板材是平放在工作台上的，被水泡湿，还带有切割后的粉泥，这对采用机械抓取增加了很大的难度；再有，鉴于石材这样的特性，当平放的板材被抓取起来后，如何精准的模拟人手操作那样抬起、旋转、恰到好处地平放或者立放到物料架上，并且不会互相碰坏地叠放在一起，节省储存空间和方便搬运，都是需要关键解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是解决现有技术存在的问题，提供一种全数控运动机构的、快速、稳定、可靠地下料的，生产效率高的下料机械手；
[0005]本专利技术是通过以下技术来实现的：
[0006]全自动智能下料机械手，包括：底架、工作台、Y轴部件、机械手、主电箱和操控台；底架安装在工作台的两侧，与工作台固定在一起，防止工作时发生偏移。
[0007]Y轴部件包括：Y轴边梁部件和Y轴横梁部件；Y轴边梁部件安装在底架的顶部，Y轴横梁部件安装在Y轴边梁部件上；通过Y轴横梁部件内的直线导轨副和齿轮齿条副与Y轴边梁部件配合安装，通过Y轴横梁部件上的伺服电机驱动可沿Y轴方向直线运动。
[0008]机械手包括：X轴移动部件、Z轴升降部件、C轴旋转部件、A轴旋转部件、吸盘部件；
[0009]X轴移动部件活动安装在Y轴横梁部件上，通过X轴移动部件内的直线导轨副和齿轮齿条副与Y轴横梁部件配合安装，通过X轴移动部件上的伺服电机驱动可沿X轴方向直线运动；
[0010]Z轴升降部件安装在X轴移动部件上，通过Z轴升降部件内的直线导轨副和滚珠丝杠螺母副与X轴移动部件配合安装，通过Z轴升降部件上的伺服电机驱动可沿Z轴方向直线运动；
[0011]C轴旋转部件安装在Z轴升降部件上，通过C轴旋转部件上的伺服电机和精密减速机可绕Z轴旋转运动；
[0012]A轴旋转部件安装在C轴旋转部件上，通过A轴旋转部件上的伺服电机和精密减速机可绕X轴旋转运动；
[0013]吸盘部件安装在A轴旋转部件上，可随着A轴旋转部件绕X轴旋转运动；
[0014]主电箱和操控台安装在底架上；操控台分别与工作台、Y轴部件和机械手、主电箱电性连接；通过5个轴的伺服电机和操控台控制，整机可实现全自动精确定位运动。
[0015]进一步地，吸盘部件包括：安装架和吸盘组；吸盘组安装在安装架上，安装架设置在A轴旋转部件上，采用柔性化的机械结构，能够地抓取板材，提高工作效率。
[0016]进一步地，吸盘组为真空吸盘组，能够适应不同规格形状的板材；底架上设置有真空系统，真空吸盘组与真空系统连接；真空系统与操控台电性连接。
[0017]进一步地，机械手上安装有工程板形位机器视觉识别装置，工程板形位机器视觉识别装置与操控台电性连接；通过激光寻踪系统、3D视觉系统和与切割机排版关联的坐标转换系统等多系统联动，能够准确识别石板的位置和形状尺寸信息的，自动下料。
[0018]进一步地，底架上还安装有能够检测存板L架板料信息的激光寻踪系统，激光寻踪系统与操控台电性连接，通过激光寻踪系统检测存板L架的位置信息和存放的板料信息。
[0019]本专利技术的工作过程：前工位切割好的石板通过工作台的皮带输送到机械手工作范围内，待石板停止运动后，机械手通过前工位数据或者机械手的工程板形位机器视觉识别装置，确定每块石板的位置和形状尺寸信息，同时通过激光寻踪系统检测存板L架的位置信息和存放的板料信息。
[0020]主电箱内的数控系统根据石板的位置，控制机械手各个部件使得吸盘部件运动到对应石板的上方，然后Z轴升降部件降低，使得吸盘部件下降压到石板面一定距离；真空系统启动，吸盘组吸住石板后，Z轴升降部件升高使得石板离开工作台表面一定距离；然后数控系统控制Y轴边梁部件、Y轴横梁部件和X轴移动部件，把石板吸住移动到存板L架待翻板区，然后A轴旋转部件动作，吸盘组与石板一起绕A轴旋转到L架一样的角度，随后把石板立着叠放到存板L架上，完成后机械手退到待翻板区，再去搬运下一块板料，如此循环。
[0021]如果遇到石板的规格不一，机械手采用单件下料模式，每次下料只吸取一件石板；如果遇到石板的规格都一样并且数量为偶数，机械手采用两件同时下料模式，先由吸盘部件的一部分吸盘组吸住一块石板往两侧方向先移开一定距离，然后再用吸盘部件的另外一部分吸盘组吸住另外一块石板，待两块石板都吸住后，再控制机械手一起下料到存板L架上。
[0022]机械手上装有激光寻踪系统，能够检测存板L架板料信息元件，当一个存板L架放满后，机械手会自动把板下料到另外一个存板L架上；另外，如果人为地把存板L架上的石板拿走了，机械手也能检测得到，从而控制机器把石板下料到合适的位置。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、通过柔性化的机械结构抓取板材，全数控运动机构，智能化手段自动检测板材位置，实现全自动快速、稳定、可靠地下料，做到无人工干扰；智能分析数据，自动选择单件或者双件同时下料，提高生产效率；
[0025]2、与关节机械手对比优势：同等造价下，活动范围、负荷能力优于关节机器人；精度比关节机器人更有保障，都能满足工作要求；制造难度低可以自行制造；
[0026]3、整个机械手采用直角坐标结构，作用范围大，力大，可以操作整张石材大板；
[0027]4、机械手上安装有工程板形位机器视觉系统，通过激光寻踪系统、3D视觉系统和与切割机排版关联的坐标转换系统等多系统联动，能够准确识别石板的位置和形状尺寸信
息的，自动下料。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的吸盘部件结构示意图。
[0030]附图标记含义：1、底架；2、工作台；3、Y轴部件；301、Y轴边梁部件；302、Y轴横梁部件；4、机械手；401、X轴移动部件；402、Z轴升降部件；403、C轴旋转部件；404、A轴旋转部件；405、吸盘部件；4051、安装架；4052、吸盘组；5、主电箱；6、操控台；7、工程板形位机器视觉识别装置；8、激光寻踪系统。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的技术方案、目的及其优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进一步解释说明。
[0032]全自动智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全自动智能下料机械手，包括：底架、工作台、Y轴部件、机械手、主电箱和操控台；其特征在于：所述底架安装在工作台的两侧；所述Y轴部件安装在底架的顶部，所述主电箱和操控台安装在底架上；所述操控台分别与工作台、Y轴部件和机械手、主电箱电性连接；所述机械手包括：X轴移动部件、Z轴升降部件、C轴旋转部件、A轴旋转部件、吸盘部件；所述X轴移动部件活动安装在Y轴部件上，Z轴升降部件安装在X轴移动部件上；C轴旋转部件安装在Z轴升降部件上，A轴旋转部件安装在C轴旋转部件上；吸盘部件安装在A轴旋转部件上。2.如权利要求1所述的全自动智能下料机械手，其特征在于：所述Y轴部件包括：Y轴边梁部件和Y轴横梁部件；所述Y轴边梁部件安装在底架的顶部，Y轴横梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思扬，崔洪章，祝家豪，卢旭湛，
申请(专利权)人：云浮市科特机械有限公司，
类型：发明
国别省市：