一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器制造技术

本发明专利技术涉及标签自动焊挂技术领域，提供了一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，包括用于抓取焊钉并进行焊接的焊接夹钳组件，用于抓取插入了焊钉的标签的标签吸附组件，用于测量棒材捆的端面平整度的3D视觉测量组件，用于测量棒材捆的距离的距离测量组件，以及安装在机器人第六轴法兰上的浮动底座；所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及距离测量组件均安设于所述浮动底座上，且所述浮动底座的浮动方向与机器人第六轴中心线方向相同。本发明专利技术通过浮动底座、焊接夹钳组件、标签吸附组件、3D视觉测量组件以及距离测量组件的配合，实现焊钉和标签的自动抓取及焊挂，节省了人工成本的同时，还提高了工作效率。

A Manipulator End Actuator for Grabbing Welding Hanging Nails and Labels

The invention relates to the technical field of tag automatic welding and hanging, and provides a mechanical arm end effector for grabbing and hanging welding nails and tags, including a welding clamp assembly for grabbing and welding welding nails, a tag adsorbing assembly for grabbing and inserting welding nails, a 3D visual measuring component for measuring the evenness of the end face of a bar bundle, and a measuring device for measuring the distance of a bar bundle. The distance measurement component and the floating base mounted on the flange of the sixth axis of the robot are all mounted on the floating base, and the floating direction of the floating base is the same as the direction of the center line of the sixth axis of the robot. The invention realizes the automatic grasping and welding of welding nails and labels by cooperating with floating base, welding clamp assembly, label adsorption assembly, 3D vision measurement component and distance measurement component, saves labor cost and improves work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器
本专利技术涉及标签自动焊挂
，具体为一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器。
技术介绍
钢铁厂生产的棒材在出厂前，需要使用焊钉将记录有棒材生产信息的标签焊挂在成捆棒材的端面，作为产品的质量证明和防伪标识。目前标签焊挂需要人工操作，费时费力，亟待实现该工序的自动化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，通过浮动底座、焊接夹钳组件、标签吸附组件、3D视觉测量组件以及距离测量组件的配合，实现焊钉和标签的自动抓取及焊挂，节省了人工成本的同时，还提高了工作效率。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，包括：用于抓取焊钉并进行焊接的焊接夹钳组件，用于抓取插入了焊钉的标签的标签吸附组件，用于测量棒材捆的端面平整度的3D视觉测量组件，用于测量棒材捆的距离的距离测量组件，以及安装在机器人第六轴法兰的浮动底座，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安设于所述浮动底座上，且所述浮动底座的浮动方向与机器人第六轴中心线方向相同。进一步，所述浮动底座包括可安装在机器人的第六轴上的固定板以及受外力后可向所述固定板处移动的活动板，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安装在所述活动板上，所述活动板通过导向柱与所述固定板相连，所述导向柱上套设有弹簧。进一步，所述导向杆的数量有四根，且四根所述导向杆沿活动板中心对称分布。进一步，所述焊接夹钳组件包括在所述活动板的中心周围均布的若干夹钳以及用于驱使各所述夹钳朝活动板中心收拢以夹紧焊钉的头部的驱动件，至少一个所述夹钳与焊接电缆相连，各所述夹钳均为导电材料制成，每一所述夹钳均通过绝缘件固定在驱动件上。进一步，所述夹钳的数量有三个，且三个所述夹钳均匀环绕布设于所述活动板中心的周围；所述驱动件包括可驱使三个所述夹钳同步移动的三爪气缸，三个所述夹钳与所述三爪气缸的三个爪片一一对应，每一所述夹钳均通过绝缘件固定在与其对应的所述爪片上。进一步，各各所述夹钳均为L形结构，每一所述L形结构的夹钳均包括用于夹持焊钉的夹持段以及与焊接电缆相连的供电段，各所述夹持段围合形成夹持焊钉的区间。进一步，所述标签吸附组件包括安装在所述活动板上的支架以及用于吸附标签的真空吸盘，所述真空吸盘安装在所述支架远离所述活动板的面上。进一步，所述3D视觉测量组件包括用于获取三维数据的3D视觉传感器，所述3D视觉传感器安装在所述活动板上。进一步，所述距离测量组件包括测距仪，所述测距仪安装在所述活动板上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过浮动底座、焊接夹钳组件、标签吸附组件、3D视觉测量组件以及距离测量组件的配合，实现焊钉和标签的自动抓取及焊挂，节省了人工成本的同时，还提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器的立体图；图2为本专利技术实施例提供的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器的侧视图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器固定板、活动板、导向杆、弹簧、直线轴承的安装示意图；图4为焊钉的结构示意图；图5为标签的结构示意图；附图标记中：1-浮动底座；10-固定板；11-导向杆；12-弹簧；13-直线轴承；14-挡板；15-活动板；2-焊接夹钳组件；20-夹钳；21-三爪气缸；3-标签吸附组件；30-支架；31-真空吸盘；4-3D视觉测量组件；40-3D视觉传感器；5-距离测量组件；50-测距仪；60-绝缘螺栓；61-绝缘垫板；70-圆盘；71-圆柱尖端；80-圆孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，本专利技术实施例提供一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，包括浮动底座1、焊接夹钳组件2、标签吸附组件3、3D视觉测量组件4以及距离测量组件5。其中，焊接夹钳组件2用于抓取焊钉并进行焊接，标签吸附组件3用于抓取插入了焊钉的标签，3D视觉测量组件4用于测量棒材捆的端面平整度，距离测量组件5用于测量棒材捆的距离，浮动底座1安装在机械臂第六轴的法兰上。所述焊接夹钳组件2、所述标签吸附组件3、所述3D视觉测量组件4以及所述距离测量组件5均安设于所述浮动底座1的活动板15上，且所述浮动底座1的浮动方向机械臂第六轴中心线方向一致。在本实施例中，机械臂的作用是驱动末端执行器运动至抓取焊钉的位置、抓取标签的位置、标签焊挂的位置，是成熟的现有技术，此处就不详细说明。通过上述各组件之间的配合，实现自动化工作，节省了人工成本的同时，提高了工作效率。本实施例中所提及的焊钉为特殊的焊钉，它由两部分组成，一部分是其主体，通常为圆柱体，另一部分是设在圆柱体的圆周面上的圆盘70，该圆盘70在视觉上将圆柱体分为了两段，一段较长，一段较短，较短的一段的端面的中心处设有与该端面同心的圆柱尖端71，该圆柱尖端71直径小，用于焊接时引弧。另外，在本实施例中提及的标签通常为长方形标签，其顶部有一圆孔80，供焊钉具有圆柱尖端71的一段穿过，该圆孔80的直径小于所述圆盘70的直径，因此仅只有焊钉较短的一段能够穿过该圆孔80。浮动底座1具有一定的浮动量，在焊钉接触到棒材的端面后，末端执行器继续向前运动一段距离，由于弹簧压紧力的作用，可保证焊钉在焊接的过程中贴棒材端面，焊接完成后焊钉头部与棒材端面连为一体。优化上述方案，请参阅图1、图2以及图3，所述浮动底座包括可安装在机器人的第六轴上的固定板以及受外力后可向所述固定板处移动的活动板15，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安装在所述活动板15上，所述活动板15通过导向柱与所述固定板相连，所述导向柱上套设有弹簧12。在本实施例中，该部分用作将焊钉较短的一段压紧在焊接面上，具体的，焊钉接触到棒材后，还仍然能够向靠近棒材的方向运动3-5mm，以保证在焊接的过程中，焊钉尾部融化后仍能够压紧在焊接面上。优选的，导向杆11的数量有四根，且四根所述导向杆沿活动板中心对称分布，可更为稳定地支撑活动板15，四根导向杆11与机械臂第六轴的中心线平行，具体的可呈矩形分布在活动板中心的周围，导向杆11的尾部插入到固定板10的相应沉头孔中，通过螺栓与固定板10相连接，固定板10通过螺栓安装在机器人第六轴的法兰上，导向杆11的头部插入安装在活动板15上的直线轴承13中，活动板15可以沿导向杆11的轴线前后移动，导向杆11的头部安装有挡板14，防止活动板15脱出。作为本专利技术实施例的优化方案，请参阅图1、图2、图3和图4，所述焊接夹钳组件2包括绕垂直于所述活动板15的中心线均布的若干夹钳20以及用于驱使各所述夹钳20朝所述中心线收拢以夹紧焊钉的头部的驱动件，至少一个所述夹钳20与焊接电缆相连，各所述夹钳20均为导电材料制成。当需要夹紧焊钉的头部(上述焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，其特征在于，包括：用于抓取焊钉并进行焊接的焊接夹钳组件，用于抓取插入了焊钉的标签的标签吸附组件，用于测量棒材捆的端面平整度的3D视觉测量组件，用于测量棒材捆的距离的距离测量组件，以及安装在机器人第六轴法兰的浮动底座，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安设于所述浮动底座上，且所述浮动底座的浮动方向与机器人第六轴中心线方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，其特征在于，包括：用于抓取焊钉并进行焊接的焊接夹钳组件，用于抓取插入了焊钉的标签的标签吸附组件，用于测量棒材捆的端面平整度的3D视觉测量组件，用于测量棒材捆的距离的距离测量组件，以及安装在机器人第六轴法兰的浮动底座，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安设于所述浮动底座上，且所述浮动底座的浮动方向与机器人第六轴中心线方向相同。2.如权利要求1所述的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，其特征在于：所述浮动底座包括可安装在机器人的第六轴上的固定板以及受外力后可向所述固定板处移动的活动板，所述焊接夹钳组件、所述标签吸附组件、所述3D视觉测量组件以及所述距离测量组件均安装在所述活动板上，所述活动板通过导向柱与所述固定板相连，所述导向柱上套设有弹簧。3.如权利要求2所述的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，其特征在于：所述导向杆的数量有四根，且四根所述导向杆沿活动板中心对称分布。4.如权利要求2所述的一种用于抓取焊挂焊钉和标签的机械臂末端执行器，其特征在于：所述焊接夹钳组件包括在所述活动板的中心周围均布的若干夹钳以及用于驱使各所述夹钳朝活动板中心收拢以夹紧焊钉的头部的驱动件，至少一个所述夹钳与焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦刚，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42