一种全自动组合式工业机械手及其控制方法技术

本发明专利技术涉及机械加工技术领域，特别涉及一种全自动组合式工业机械手及其控制方法，包括机械臂、控制器、负压机和爪具库，爪具库包括若干爪具和柜体，爪具与机械臂可拆卸安装；柜体上阵列设置有若干爪具室，每一爪具室内均设置有电动卡爪，每一爪具室均通过其电动卡爪存放一爪具；机械臂、负压机分别与控制器连接；本发明专利技术的机械臂能够和具有不同功能的电动组件的爪具配合使用，从而使得本发明专利技术能够实现焊接加工、切削加工、热处理、雕刻等诸多功能；通过爪具库的设置，机械臂能够在控制器的控制下自动连接、更换不同的爪具以进行不同的加工，一台设备即可完成现有技术下多台设备的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动组合式工业机械手及其控制方法
本专利技术涉及机械加工
，特别涉及一种全自动组合式工业机械手及其控制方法。
技术介绍
生产加工中，切削加工和焊接加工都是极为常用的加工方式，常用的机床通常只能实现切削加工中的某一种加工或是焊接加工中的某一种加工，使用局限性很大，即使是现有的加工中心，如申请号为201810798948.4的中国专利技术一种加工中心、申请号为201520217581.4的中国专利技术一种机器人行走焊接加工中心，也都只能单独完成切削加工或焊接加工，不能在一台机器内同时完成切削和焊接两种不同的工艺加工。随着科技的高速发展，生产线升级的周期大为缩短，功能单一的加工设备自动化程度低，升级难度大，很容易被淘汰，需要形成生产线，还得需要多台机械搭配组合，占用空间大，频繁地更换设备给产业升级造成较大的成本压力，也不适于一些较小规模的研发机构使用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种全自动组合式工业机械手及其控制方法，能够将多种加工方式进行整合，提高自动化生产能力，降低产业升级的成本。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种全自动组合式工业机械手及其控制方法，包括机械臂、控制器、负压机和爪具库，机械臂的臂部最前端设置有第一连接器，第一连接器的前端面为第一连接面，第一连接器上设置有负压接口，负压接口穿设第一连接器，负压接口的一端位于第一连接面上、另一端远离第一连接面，负压机连接负压接口远离第一连接面的一端，第一连接面上还设置有第一连接触点组，第一连接触点组包括第一供电触点组和第一控制触点组；爪具库包括若干爪具和柜体，爪具包括第二连接器和电动组件，第二连接器上设置有第二连接面，第二连接器通过第二连接面连接第一连接面的方式可拆卸安装在第一连接器上，第二连接面上对应负压接口的位置设置有密封胶圈，密封胶圈在第二连接器与第一连接器连接时气密环绕在负压接口的一端的外侧，该一端为负压接口位于第一连接面上的一端，第二连接面上对应第一连接触点组的位置设置有第二连接触点组，第二连接触点组包括与第一供电触点组的位置对应设置的第二供电触点组、与第一控制触点组的位置对应设置的第二控制触点组，第二连接器与第一连接器连接时，第二供电触点组与第一供电触点组连接、第二控制触点组与第一控制触点组连接，电动组件设置在第二连接器背向密封胶圈的一端上，电动组件和第二供电触点组及第二控制触点组均连接；柜体上阵列设置有若干爪具室，爪具室沿柜体的厚度方向设置有室口，爪具室内设置有电动卡爪，爪具通过电动卡爪放置在爪具室内，每一爪具室存放一爪具，电动卡爪与第二连接面的相邻侧面接触配合以固定或松开对应的爪具，爪具上的第二连接面朝向室口设置；机械臂、负压机、若干电动卡爪分别与控制器连接，电动组件通过第二连接触点组和第一连接触点组的配合以连接控制器。优选地，还包括底座，机械臂、控制器、负压机和爪具库均安装在底座上。优选地，所有爪具室的室口开设方向一致。优选地，爪具室还设置有开启或关闭室口的电动门，电动门与控制器连接。优选地，电动卡爪的夹持面覆盖有硫化橡胶。优选地，第一连接面上设置有若干定位凸起，第二连接面上对应若干定位凸起设置有若干定位槽，第二连接面与第一连接面连接时定位凸起卡接定位槽，减少爪具相对机械臂的异常滑动或异常转动。优选地，电动组件背向第二连接器的一端设置有3D传感器，3D传感器通过第二连接触点组和第一连接触点组的配合以连接控制器。优选地，电动组件为焊接头。优选地，电动组件为仿生机械手。基于上述内容，本专利技术给出一种全自动组合式工业机械手的控制方法，具体如下：步骤1：根据实际的加工需求，往控制器内输入控制程序并启动本实施例；步骤2：相应的爪具室的电动门在控制器的控制下打开，机械臂在控制器的控制下将第一连接面接触该爪具室内的爪具的第二连接面，第一连接触点组与第二连接触点组对应连接，定位凸起卡接定位槽，负压机工作，第一连接面与对应的第二连接面在负压的作用下紧密贴合，密封胶圈环绕在负压接口的周向并贴合第一连接面以起密封作用，减少负压的消耗；步骤3：控制器控制打开的爪具室内的电动卡爪脱离该爪具室内的爪具的第二连接器以松开该爪具，机械臂的第一连接器朝远离柜体的方向运动以将该爪具从柜体上取出，电动门关闭；步骤4：机械臂与爪具的组合在设定的控制程序下对工件进行加工；步骤5：对应的电动门打开，机械臂将与其连接的爪具按照该爪具初始的状态和方位送入对应的爪具室内，对应的电动卡爪夹紧该爪具的第二连接器的侧面，负压机反转解除第一连接器与对应的第二连接器之间的负压，第一连接器脱离第二连接器，机械臂由控制器控制离开爪具室，对应的电动门关闭。综上，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过机械臂和爪具的分离式设计，使得机械臂能够和具有不同功能的电动组件的爪具配合使用，从而使得本专利技术能够实现焊接加工、切削加工、热处理、雕刻等诸多功能；通过爪具库的设置，机械臂能够在控制器的控制下自动连接、更换不同的爪具以进行不同的加工，一台设备即可完成现有技术下多台设备的工作，对一个工件的多种加工，只需装夹一次，不需要在不同的工段上进行来回转运，大大缩短生产时长，大幅提高工作效率；本专利技术设置的3D传感器能够采集待加工处的结构信息并反馈给控制器，由控制器计算判断该待加工处是否适合进行下一步的加工，自动化生产能力高；本专利技术只要更换不同的爪具，即可实现不同的功能，大大降低了生产线后续升级的难度，降低了后续产业升级的成本；由于本专利技术具有多种自动加工能力，占地面积远小于现有的多种加工设备的组合，非常适合一些没有大型产房的科研院所使用。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的示意图。图2是图1中A处的局部放大图。图3是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的机械臂的示意图。图4是图3中B处的局部放大图。图5是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的柜体的示意图。图6是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的爪具的示意图。图7是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的爪具的另一方向的示意图。图8是本专利技术实施例所提供的一种全自动组合式工业机械手的控制关系的示意图。其中：1-机械臂、11-第一连接器、111-第一连接面、112-负压接口、113-第一连接触点组、114-定位凸起、2-控制器、3-负压机、4-爪具库、41-爪具、411-第二连接器、4111-第二连接面、4112-密封胶圈、4113-第二连接触点组、4114-定位槽、412-电动组件、413-3D传感器、42-柜体、421-爪具室、4211-电动卡爪、422-电动门、5-底座。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。附图仅用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动组合式工业机械手，包括机械臂和控制器，其特征在于：还包括负压机和爪具库，所述机械臂的臂部最前端设置有第一连接器，所述第一连接器的前端面为第一连接面，所述第一连接器上设置有负压接口，所述负压接口穿设所述第一连接器，所述负压接口的一端位于所述第一连接面上、另一端远离所述第一连接面，所述负压机连接所述负压接口远离所述第一连接面的一端，所述第一连接面上还设置有第一连接触点组，所述第一连接触点组包括第一供电触点组和第一控制触点组；所述爪具库包括若干爪具和柜体，所述爪具包括第二连接器和电动组件，所述第二连接器上设置有第二连接面，所述第二连接器通过所述第二连接面连接第一连接面的方式可拆卸安装在第一连接器上，所述第二连接面上对应所述负压接口的位置设置有密封胶圈，所述密封胶圈在所述第二连接器与所述第一连接器连接时气密环绕在所述负压接口的一端的外侧，该一端为所述负压接口位于所述第一连接面上的一端，所述第二连接面上对应所述第一连接触点组的位置设置有第二连接触点组，所述第二连接触点组包括与所述第一供电触点组的位置对应设置的第二供电触点组、与所述第一控制触点组的位置对应设置的第二控制触点组，所述第二连接器与所述第一连接器连接时，所述第二供电触点组与所述第一供电触点组连接、所述第二控制触点组与所述第一控制触点组连接，所述电动组件设置在所述第二连接器背向所述密封胶圈的一端上，所述电动组件和所述第二供电触点组及所述第二控制触点组均连接；所述柜体上阵列设置有若干爪具室，所述爪具室沿所述柜体的厚度方向设置有室口，所述爪具室内设置有电动卡爪，所述爪具通过所述电动卡爪放置在所述爪具室内，每一爪具室存放一所述爪具，所述电动卡爪与所述第二连接面的相邻侧面接触配合以固定或松开对应的爪具，所述爪具上的第二连接面朝向所述室口设置；所述机械臂、负压机、若干电动卡爪分别与所述控制器连接，所述电动组件通过所述第二连接触点组和第一连接触点组的配合以连接所述控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全自动组合式工业机械手，包括机械臂和控制器，其特征在于：还包括负压机和爪具库，所述机械臂的臂部最前端设置有第一连接器，所述第一连接器的前端面为第一连接面，所述第一连接器上设置有负压接口，所述负压接口穿设所述第一连接器，所述负压接口的一端位于所述第一连接面上、另一端远离所述第一连接面，所述负压机连接所述负压接口远离所述第一连接面的一端，所述第一连接面上还设置有第一连接触点组，所述第一连接触点组包括第一供电触点组和第一控制触点组；所述爪具库包括若干爪具和柜体，所述爪具包括第二连接器和电动组件，所述第二连接器上设置有第二连接面，所述第二连接器通过所述第二连接面连接第一连接面的方式可拆卸安装在第一连接器上，所述第二连接面上对应所述负压接口的位置设置有密封胶圈，所述密封胶圈在所述第二连接器与所述第一连接器连接时气密环绕在所述负压接口的一端的外侧，该一端为所述负压接口位于所述第一连接面上的一端，所述第二连接面上对应所述第一连接触点组的位置设置有第二连接触点组，所述第二连接触点组包括与所述第一供电触点组的位置对应设置的第二供电触点组、与所述第一控制触点组的位置对应设置的第二控制触点组，所述第二连接器与所述第一连接器连接时，所述第二供电触点组与所述第一供电触点组连接、所述第二控制触点组与所述第一控制触点组连接，所述电动组件设置在所述第二连接器背向所述密封胶圈的一端上，所述电动组件和所述第二供电触点组及所述第二控制触点组均连接；所述柜体上阵列设置有若干爪具室，所述爪具室沿所述柜体的厚度方向设置有室口，所述爪具室内设置有电动卡爪，所述爪具通过所述电动卡爪放置在所述爪具室内，每一爪具室存放一所述爪具，所述电动卡爪与所述第二连接面的相邻侧面接触配合以固定或松开对应的爪具，所述爪具上的第二连接面朝向所述室口设置；所述机械臂、负压机、若干电动卡爪分别与所述控制器连接，所述电动组件通过所述第二连接触点组和第一连接触点组的配合以连接所述控制器。


2.根据权利要求1所述的一种全自动组合式工业机械手，其特征在于：还包括底座，所述机械臂、控制器、负压机和爪具库均安装在所述底座上。


3.根据权利要求1所述的一种全自动组合式工业机械手，其特征在于：所有所述爪具室的室口开设方向一致。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志强，邹毅，周少斌，韦卓澜，
申请(专利权)人：柳州鸿嘉机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45