物料桶抓取系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种物料桶抓取系统，包括：至少两个抓取物料桶的抓取单元；调节机构，各个抓取单元的一端与调节机构连接，抓取单元在调节机构的驱动下沿着调节机构的横向和/或纵向位移；视觉定位装置，视觉定位装置采集物料桶的图像以确定所述物料桶的中心点以及所述中心点在空间坐标系中的坐标；控制器，根据视觉定位装置提供的空间坐标系中的坐标，发出使调节机构驱动抓取单元位移的控制指令，以使每个抓取单元的轴向与对应的物料桶的中心点对正，控制各个抓取单元对对应的物料桶进行抓取后，控制器再次控制调节机构使调节机构驱动抓取单元位移，以使抓取单元按预设的形状进行排列。本实用新型专利技术具有提高抓取效率以及使抓取的物料桶排列紧凑的特点。

Material bucket grab system

The utility model discloses a material bucket grasping system, which includes the grasping unit of at least two grasping material barrels, the adjusting mechanism, one end of each grab unit and the adjusting mechanism, and the grasping unit along the lateral and / or longitudinal displacement of the adjusting mechanism under the drive of the adjusting mechanism; visual positioning device, visual positioning assembly. The center point of the material barrel and the coordinates of the central point in the space coordinate system are set up to determine the center point of the material barrel and the coordinates in the space coordinate system. The controller, according to the coordinates in the spatial coordinate system provided by the visual positioning device, sends out control instructions that drive the displacement of the unit to drive the unit to make the axial and corresponding of each grab unit. When the center point of the material bucket is correct, the control mechanism is again controlled by the control mechanism to drive the displacement of the capture unit, so that the grab unit is arranged in a preset shape. The utility model has the advantages of improving the grasping efficiency and arranging the material barrel tightly.

【技术实现步骤摘要】
物料桶抓取系统
本技术涉及起吊设备专用吊装工具的
，具体涉及一种物料桶抓取系统。
技术介绍
核废料处置场的金属桶含有放射性，人不能长时间靠近，只能远程控制专用抓具对其进行抓取和码放。公开号为CN203319525U种公开了一种金属桶抓具，其结构为：吊耳的下端安装有吊杆，吊杆上设置有吊架，吊架底端的四周均等分布有四个爪臂，各个爪臂4的底端分别连接有抓取金属桶的抓爪；吊架的底端固定安装有套筒，套筒内设置有可旋转的槽轮以及与槽轮配套使用的限位开关；四个爪臂上铰接有两个贯穿于套筒且相互平行的提升机构。其中提升机构由前后两端的提升杆和中间的提升架组成。抓具在起吊设备的控制下做下降运动，当抓具与金属桶接触后，抓具继续下降提升杆继续下移到底，此时套筒内槽轮发生旋转即处于解扣状态，缓慢提升抓具，提升杆向上滑移，同时带动提升架向上移动，导致四个爪臂及抓爪收拢扣住金属桶上部凸缘，从而吊起金属桶；当抓具移动至指定位置后，抓具缓慢下降并将金属桶放置地面后，抓具继续下降，提升杆及提升架下移时推动四个抓爪向外处于张开状态，到底时同时促使套筒内槽轮发生旋转即处于扣紧状态，若缓慢提升抓具，提升杆将不会向上滑移，抓具将保持张开状态与金属桶脱离，并进入下一个循环动作。对于上述公开的金属桶抓具，每一个金属桶抓具构成了一个抓取单元，在使用时通过行车上的吊钩直接与吊耳挂接，显然地，一个吊钩只能连接一个抓取单元，也就是说，上述的抓具每次只能起吊一个金属桶，虽然上述抓具满足了自动抓取和释放金属桶的操作，但是由于每次只能抓取一个金属桶，因此工作效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种远程控制，实现一次提高抓取效率以及使抓取的物料桶排列紧凑的物料桶抓取系统。解决上述技术问题的技术方案如下：物料桶抓取系统，包括：至少两个抓取物料桶的抓取单元；调节机构，所述各个抓取单元的一端与调节机构连接，抓取单元在调节机构的驱动下沿着调节机构的横向和/或纵向位移；视觉定位装置，视觉定位装置采集物料桶的图像以确定所述物料桶的中心点以及所述中心点在空间坐标系中的坐标；分别与抓取单元、调节机构以及视觉定位装置电连接的控制器，根据视觉定位装置提供的空间坐标系中的坐标，发出使调节机构驱动抓取单元位移的控制指令，以使每个抓取单元的轴向与对应的物料桶的中心点对正，控制各个抓取单元对对应的物料桶进行抓取后，控制器再次控制调节机构使调节机构驱动抓取单元位移，以使抓取单元按预设的形状进行排列。本技术的优点为：(1)能够对相邻的多只物料桶进行准确定位，以及安全可靠地进行抓取，提高工作效率；(2)快速对抓取的物料桶的位置进行调整，使物料桶的排列紧凑，在相同的空间内，可以码放数量更多的物料桶；(3)准确快速的将物料桶放置到指定的位置，能实现多层码放。附图说明图1为本技术中的物料桶抓取系统的立体结构示意图；图2为本技术中的抓取单元和调节机构的装配示意图；图3为本技术中的抓取单元的示意图；图4为图3中隐藏滑座后的俯视图；图5为在图3的基础上隐藏了套筒后的示意图；图6为本技术中的套筒与导向组件的装配结构示意图；图7为调节机构中的单个调节单元的示意图；图8a—图8d为采用本技术中的物料桶抓取系统对物料桶进行抓取后使抓取单元按预设的形状进行排列的变化过程示意图；图9a—图9d为分散的物料桶通过抓取单元抓取后且在调节机构调整后随抓取单元按预设的形状的变化过程示意图；图10为分散的物料桶通过抓取单元抓取后且在调节机构调整后随抓取单元按三角形排列的示意图。X为横向，Y为纵向，A1、A2均为圆心角。抓取单元1，10为滑座，10a为第二螺母，11为套筒，11a为通孔，12为爪，13为联动臂，13a为第一连接臂，13b为第二连接臂，14为电机，15为丝杆，16为螺母，17为旋转部件，18为限位开关，19为接近开关，20为支撑部件，20a为导向槽，20b为缺口，21为导向板。2为调节机构，25为基座，26为第一导轨架，27为第一直线驱动器，27a为第一电机，27b为第一丝杆，28为第二导轨架，28a为第一螺母，29为第二直线驱动器，29a为第二电机，29b为第二丝杆。具体实施方式本技术中所说的横向X，指的是当沿图1时的左右方向，所说的纵向Y指的是沿图1的前后方向。如图1所示，本技术的物料桶抓取系统，包括：抓取单元1、调节机构2、视觉定位装置(图中未示出)、控制器(图中未示出)，下面分别对每部分以及它们之间的关系进行详细地说明：抓取单元1用于抓取物料桶3，抓取单元的数量至少为两个，在图1所示的具体实施例中，抓取单元的数量为4个，如图3所示，每个抓取单元包括与调节机构2连接的滑座10、套筒11、多个抓取物料桶3的爪12、直线驱动器、联动臂13，滑座10在调节机构的驱动下位移，从而使整个抓取单元1位移，直线驱动器输出的动力通过联动臂13传递给爪12，从而使爪12摆动，对物料桶3进行抓取或张开释放的状态。滑座10上设有与调节机构2连接的连接部，调节机构2外部的驱动机构驱动该调节机构升降时，滑座10随着调节机构升降。滑座10在调节机构的驱动作用力下可以滑着调节机构的横向X滑动而位移，从而使整个抓取单元的位置发生变化，使得抓取单元1与物料桶3对中，套筒11的一端与滑座10的一端连接，爪12的一端铰接在套筒的周面上，套筒10与滑座11以及爪12在吊装过程中为抓取单元的主要受力部分。在图1和图2所示的具体实施例中，爪12的数量为四个，这些爪12在同一圆周上是非均匀布置的，且任意一个爪与该爪两侧相邻的爪投影到平面上后所形成的圆心角A1、A2之和为180度，如图4所示，将四个爪12的按照任意一个爪与该爪两侧相邻的爪投影到平面上后所形成的圆心角A1、A2之和为180度进行排布，且由于是非均匀布置的，因此，任意相邻两个圆心角均不是90度，这样排布的优点在于，由于在本实施例中，抓取单元1的数量是4个，将4个抓取单元1集中地布置在同一个调节机构上以后，当4个抓取单元1上的爪同时打开时，如果将每个抓取单元1中的爪12以在同一圆周上均匀的形式进行布置，会造成任意一个抓取单元1中的至少一个爪12会触碰到其他的抓取单元，导致抓取单元1中的4个爪不能全部张开到位，因此，将爪12按照上述的布置方式可以避免这种情况的发生，以确定对物料桶3的抓取和释放。如图4所示，对于上述爪12的布置的优选的方式为，所述任意一个爪12与该爪12两侧相邻的爪投影到平面上后所形成的圆心角A1、A2分别为55—65度和115—125度，而更佳的选择是，所述任意一个爪12与该爪12两侧相邻的爪投影到平面上后所形成的圆心角A1、A2分别为60度和120度。如图3和图5所示，所述直线驱动器的至少一部分位于套筒11内且与滑座10或者套筒11连接，直线驱动器包括电机14、丝杆15、螺母16，电机14固定在滑座10上，电机14也可以与套筒11固定，丝杆15连接于电机14的输出端，在套筒11内设有轴承，丝杆的两端分别与轴承连接，螺母16通过螺纹连接于丝杆15上沿丝杆轴向运动，螺母16在周向受限制使该螺母无法转动，在优选实施例中，套筒11的周面上设有通孔11a，联动臂13穿过套筒11上的通孔后与爪12的中部铰接，联动臂13的第一连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
物料桶抓取系统，其特征在于，包括：至少两个抓取物料桶的抓取单元；调节机构，所述各个抓取单元的一端与调节机构连接，抓取单元在调节机构的驱动下沿着调节机构的横向和/或纵向位移；视觉定位装置，视觉定位装置采集物料桶的图像以确定所述物料桶的中心点以及所述中心点在空间坐标系中的坐标；分别与抓取单元、调节机构以及视觉定位装置电连接的控制器，根据视觉定位装置提供的空间坐标系中的坐标，发出使调节机构驱动抓取单元位移的控制指令，以使每个抓取单元的轴向与对应的物料桶的中心点对正，控制各个抓取单元对对应的物料桶进行抓取后，控制器再次控制调节机构使调节机构驱动抓取单元位移，以使抓取单元按预设的形状进行排列。

【技术特征摘要】
1.物料桶抓取系统，其特征在于，包括：至少两个抓取物料桶的抓取单元；调节机构，所述各个抓取单元的一端与调节机构连接，抓取单元在调节机构的驱动下沿着调节机构的横向和/或纵向位移；视觉定位装置，视觉定位装置采集物料桶的图像以确定所述物料桶的中心点以及所述中心点在空间坐标系中的坐标；分别与抓取单元、调节机构以及视觉定位装置电连接的控制器，根据视觉定位装置提供的空间坐标系中的坐标，发出使调节机构驱动抓取单元位移的控制指令，以使每个抓取单元的轴向与对应的物料桶的中心点对正，控制各个抓取单元对对应的物料桶进行抓取后，控制器再次控制调节机构使调节机构驱动抓取单元位移，以使抓取单元按预设的形状进行排列。2.根据权利要求1所述的物料桶抓取系统，其特征在于：所述抓取单元为四个。3.根据权利要求2所述的物料桶抓取系统，其特征在于：所述控制器再次控制调节机构使调节机构驱动抓取单元位移后，使四个抓取单元的轴向在同一平面的连线形成平行四边形。4.根据权利要求3所述的物料桶抓取系统，其特征在于：所述平行四边形的一组对角为60度，另一组对角为120度。5.根据权利要求1至4任意一项所述的物料桶抓取系统，其特征在于：所述抓取单元包括与调节机构连接的滑座；套筒，套筒的一端与滑座的一端连接；多个抓取物料桶的爪，这些爪的一端铰接在套筒的周面上；直线驱动器，该直线驱动器的至少一部分位于套筒内且与滑座连接；联动臂，联动臂的一端与直线驱动器的动力输出端铰接，联动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祖芳，周凯，王且军，万建良，
申请(专利权)人：通裕重工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37