一种超长型材自动搬运装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种超长型材自动搬运装置，用于搬运在传送带输送面上的硬质长型材，其特征在于：所述搬运装置包括控制模块和与传送带始端、末端相邻的两个搬运机器人；传送带末端处设有型材定位挡块；所述搬运机器人中的至少一个设有视觉系统；当进行型材搬运时，长型材被输送至型材定位挡块处被阻挡，搬运机器人的视觉系统对型材定位挡块处的长型材姿态进行图像采集以计算其位姿参数，然后根据长型材姿态参数计算长型材两端所在位置，并控制搬运机器人抓取长型材的两端以进行搬运；本发明专利技术能自动搬运传送带上的长型材，工作可靠、调节操作方便、自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种超长型材自动搬运装置
本专利技术涉及机械设备
，尤其是一种超长型材自动搬运装置。
技术介绍
市场需求使工业生产型材的截面样式越来越复杂多样，增加了型材搬运自动化的实现难度。现有型材生产过程中的搬运、上料作业，除了极少数容易实现的由传送带搬运，其余通常由人工完成。由于生产过程的连续性，人工搬运作业不仅劳动强度大，而且工作内容重复单一。人工作业往往受各种因素的影响，长时间高强度作业可能引发身体健康问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种超长型材自动搬运装置，能自动搬运传送带上的长型材，工作可靠、调节操作方便、自动化程度高。本专利技术采用以下技术方案。一种超长型材自动搬运装置，用于搬运在传送带输送面上的硬质长型材，其特征在于：所述搬运装置包括控制模块和与传送带始端、末端相邻的两个搬运机器人；传送带末端处设有型材定位挡块；所述搬运机器人中的至少一个设有视觉系统；当进行型材搬运时，长型材被输送至型材定位挡块处被阻挡，搬运机器人的视觉系统对型材定位挡块处的长型材姿态进行图像采集以计算其位姿参数，然后根据长型材姿态参数计算长型材两端所在位置，并控制搬运机器人抓取长型材的两端以进行搬运。所述型材定位挡块横置于传送带输送面上且与输送方向垂直；所述视觉系统内贮有长型材的长度数据，当视觉系统对长型材进行位姿参数计算时，视觉系统根据长型材姿态图像判定长型材与型材定位挡块的相交点以及相交夹角，并以此计算长型材两端所在位置在搬运机器人工作坐标系内的坐标。所述视觉系统包括照明系统和相机系统；所述搬运机器人为按直角坐标系进行作业的龙门式机器人；两个搬运机器人的作业空间覆盖长型材的长度距离；所述直角坐标包括X轴、Y轴、Z轴和R轴；X轴在水平面上且与传送带输送方向垂直；所述相机系统设于搬运机器人的X轴模组上，照明系统设于搬运机器人与待搬运长型材之间。所述搬运机器人以夹具抓取夹持长型材的两端，夹具运动的自由度包括X轴直线运动、Y轴定距离直线运动、Z轴直线运动、夹具的R轴旋转及夹具的夹持动作；所述搬运机器人包括门形支架。所述Y轴在水平面上且与传送带输送方向平行；所述Z轴位于垂直面；所述R轴与夹具旋转轴同轴。所述搬运机器人设有位于门形支架上部横梁处的X轴模组；所述X轴模组处设有以模组连接板固定搬运机器人Z轴模组的X轴滑动平台；X轴模组与Z轴模组的运动方向垂直；Z轴模组内置Z轴滑动平台以固定搬运机器人的Y-R轴机构。Y-R轴机构包括Z轴连接板、Y轴面板、Y轴肋板、滑轨滑块、滑台气缸、R轴连接板；Y轴面板与Z轴连接板相互垂直并由两个Y轴肋板连接，所述滑轨滑块与滑台气缸设置于Y轴面板上的滑台导轨处，滑轨滑块的滑移方向与滑台气缸的伸缩方向均为Y轴方向；滑轨滑块有两对并对称布置于滑台气缸两侧，滑台气缸与R轴连接板处的滑台相连接以驱动R轴连接板沿Y轴方向滑移；所述R轴连接板处固定有R轴机构；所述R轴机构处设有夹具。所述的R轴机构包括步进电机、输出轴、输出轴支撑座、轴承、气动手指、气动手指连接板、末端夹具，所述输出轴支撑座连接于R轴连接板，所述输出轴为阶梯轴且设于输出轴支撑座处，输出轴处设有电机固定端面以固定步进电机；输出轴处设有夹具固定端面以连接气动手指连接板，所述气动手指连接板处设有气动手指，气动手指处设置有末端夹具。所述照明系统包括两条形光源和可调节光源支架，所述条形光源以可调节连接板设于可调节光源支架两侧形成U形结构；条形光源的出光方向相交于前方。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术使用龙门式直角坐标机器人通过两端夹持的方式搬运型材，能够有效的规避搬运路径上的障碍；龙门式直角坐标机器人具有运动稳定、作业精度高的特点，相比于关节型机器人具有更优的经济性价比；本专利技术在实现超长型材自动搬运的基础上引入视觉技术引导机器人，工作可靠、作业效率高，可广泛应用于多种型材的不定位姿抓取和定位姿放置作业中。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：附图1是本专利技术的俯视向示意图；附图2是搬运机器人的示意图；附图3是搬运机器人的夹具的局部示意图；附图4是照明系统的示意图；图中：1-搬运机器人；2-传送带；3-长型材；4-型材定位挡块；5-照明系统；6-相机系统；7-Y-R轴机构；8-Z轴模组；9-X轴模组；10-门形支架；11-夹具；12-气动手指；13-气动手指连接板；14-输出轴支撑座；15-步进电机；16-R轴连接板；17-Z轴连接板；18-滑台气缸；19-Y轴肋板；20-滑台导轨；21-Y轴面板；22-条形光源；23-可滑动连接板；24-光源支架。具体实施方式如图1-4所示，一种超长型材自动搬运装置，用于搬运在传送带2输送面上的硬质长型材3，所述搬运装置包括控制模块和与传送带2始端、末端相邻的两个搬运机器人1；传送带末端处设有型材定位挡块4；所述搬运机器人中的至少一个设有视觉系统；当进行型材搬运时，长型材3被输送至型材定位挡块4处被阻挡，搬运机器人的视觉系统对型材定位挡块处的长型材姿态进行图像采集以计算其位姿参数，然后根据长型材姿态参数计算长型材两端所在位置，并控制搬运机器人抓取长型材的两端以进行搬运。所述型材定位挡块4横置于传送带输送面上且与输送方向垂直；所述视觉系统内贮有长型材的长度数据，当视觉系统对长型材进行位姿参数计算时，视觉系统根据长型材姿态图像判定长型材与型材定位挡块的相交点以及相交夹角，并以此计算长型材两端所在位置在搬运机器人工作坐标系内的坐标。所述视觉系统包括照明系统和相机系统；所述搬运机器人1为按直角坐标系进行作业的龙门式机器人；两个搬运机器人的作业空间覆盖长型材的长度距离；所述直角坐标包括X轴、Y轴、Z轴和R轴；X轴在水平面上且与传送带2输送方向垂直；所述相机系统设于搬运机器人1的X轴模组上，照明系统设于搬运机器人1与待搬运长型材3之间。所述搬运机器人以夹具11抓取夹持长型材3的两端，夹具运动的自由度包括X轴直线运动、Y轴定距离直线运动、Z轴直线运动、夹具11的R轴旋转及夹具11的夹持动作；所述搬运机器人包括门形支架10。所述Y轴在水平面上且与传送带2输送方向平行；所述Z轴位于垂直面；所述R轴与夹具旋转轴同轴。所述搬运机器人设有位于门形支架上部横梁处的X轴模组9；所述X轴模组处设有以模组连接板固定搬运机器人Z轴模组的X轴滑动平台；X轴模组9与Z轴模组8的运动方向垂直；Z轴模组8内置Z轴滑动平台以固定搬运机器人的Y-R轴机构7。Y-R轴机构7包括Z轴连接板17、Y轴面板21、Y轴肋板19、滑轨滑块、滑台气缸18、R轴连接板16；Y轴面板21与Z轴连接板17相互垂直并由两个Y轴肋板19连接，所述滑轨滑块与滑台气缸18设置于Y轴面板上的滑台导轨20处，滑轨滑块的滑移方向与滑台气缸的伸缩方向均为Y轴方向；滑轨滑块有两对并对称布置于滑台气缸两侧，滑台气缸与R轴连接板处的滑台相连接以驱动R轴连接板16沿Y轴方向滑移；所述R轴连接板16处固定有R轴机构；所述R轴机构处设有夹具11。所述的R轴机构包括步进电机15、输出轴、输出轴支撑座14、轴承、气动手指12、气动手指连接板13、末端夹具11，所述输出轴支撑座连接于R轴连接板，所述输出轴为阶梯轴且设于输出轴支撑座14处，输出轴处设有电机固定端面以固定步进电机15；输出轴处设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长型材自动搬运装置，用于搬运在传送带输送面上的硬质长型材，其特征在于：所述搬运装置包括控制模块和与传送带始端、末端相邻的两个搬运机器人；传送带末端处设有型材定位挡块；所述搬运机器人中的至少一个设有视觉系统；当进行型材搬运时，长型材被输送至型材定位挡块处被阻挡，搬运机器人的视觉系统对型材定位挡块处的长型材姿态进行图像采集以计算其位姿参数，然后根据长型材姿态参数计算长型材两端所在位置，并控制搬运机器人抓取长型材的两端以进行搬运。

【技术特征摘要】
1.一种超长型材自动搬运装置，用于搬运在传送带输送面上的硬质长型材，其特征在于：所述搬运装置包括控制模块和与传送带始端、末端相邻的两个搬运机器人；传送带末端处设有型材定位挡块；所述搬运机器人中的至少一个设有视觉系统；当进行型材搬运时，长型材被输送至型材定位挡块处被阻挡，搬运机器人的视觉系统对型材定位挡块处的长型材姿态进行图像采集以计算其位姿参数，然后根据长型材姿态参数计算长型材两端所在位置，并控制搬运机器人抓取长型材的两端以进行搬运。2.根据权利要求1所述的一种超长型材自动搬运装置，其特征在于：所述型材定位挡块横置于传送带输送面上且与输送方向垂直；所述视觉系统内贮有长型材的长度数据，当视觉系统对长型材进行位姿参数计算时，视觉系统根据长型材姿态图像判定长型材与型材定位挡块的相交点以及相交夹角，并以此计算长型材两端所在位置在搬运机器人工作坐标系内的坐标。3.根据权利要求2所述的一种超长型材自动搬运装置，其特征在于：所述视觉系统包括照明系统和相机系统；所述搬运机器人为按直角坐标系进行作业的龙门式机器人；两个搬运机器人的作业空间覆盖长型材的长度距离；所述直角坐标包括X轴、Y轴、Z轴和R轴；X轴在水平面上且与传送带输送方向垂直；所述相机系统设于搬运机器人的X轴模组上，照明系统设于搬运机器人与待搬运长型材之间。4.根据权利要求3所述的一种超长型材自动搬运装置，其特征在于：所述搬运机器人以夹具抓取夹持长型材的两端，夹具运动的自由度包括X轴直线运动、Y轴定距离直线运动、Z轴直线运动、夹具的R轴旋转及夹具的夹持动作；所述搬运机器人包括门形支架。5.根据权利要求4所述的一种超长型材自动搬运装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，陈贵亮，但平静，赵紫阳，卞抱元，朱建风，蓝兆辉，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35