一种柔性的自动抓取设备制造技术

本发明专利技术属于工业自动化领域，具体涉及一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：包括控制系统、机械系统；控制系统控制机械系统进行抓取并按照一定轨迹移动，一定轨迹移动经过空间坐标点；空间坐标点能够在控制系统中标定，空间坐标点和默认空间坐标点相结合的闭环轨迹循环控制抓取。本发明专利技术设备能够使得产品一致性好、操作过程安全、也能够更好改善表面热处理工艺。工艺。工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性的自动抓取设备


[0001]本专利技术属于工业自动化领域，具体涉及一种柔性的自动抓取设备。

技术介绍

[0002]国内外在高频表面热处理技术上的研究做了大量的工作，有对普通标准件的高频表面热处理研究，也有对复杂形状零件的高频表面热处理研究，但主要是针对单件大批量的专用设备的研究，针对可同时适应多品种、小批量的小型航天零部件的自动化高频表面热处理设备研究不多。在现阶段，针对具有多品种、小批量、尺寸较小等特点的产品的高频表面热处理工艺，多采用双人配合的方式，通过手持夹具夹取零件、眼睛以颜色判定温度、手动启停高频加热设备、手动启停水管冷却设备等操作来实现。
[0003]使用手持夹具夹取产品进高频淬火线圈进行热处理，不仅对操作者的经验要求高、体力消耗大；使用过程中产生的电磁辐射，会影响操作者身体健康；夹具的热传导性，可能会误伤操作者。同时，淬火温度由眼睛观察产品表面颜色判定，产品热性能一致性差。综上所述，双人配合对零件进行高频表面热处理的流程的可变因素多，导致零件的主要工艺指标的执行情况不一。本专利技术的目的旨在改善具有多品种、小批量、尺寸较小等特点的产品的高频表面热处理工艺，去掉影响热处理性能一致性的手工化操作，解决经验依赖性大、产品一致性差、操作过程的安全等问题，实现产品热处理的自动化操作。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种产品一致性好、操作过程安全、改善表面热处理工艺的柔性的自动抓取设备。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]一种柔性的自动抓取设备，包括控制系统、机械系统；控制系统控制机械系统进行抓取并按照一定轨迹移动，一定轨迹移动经过空间坐标点；空间坐标点能够在控制系统中标定，空间坐标点和默认空间坐标点相结合的闭环轨迹循环控制抓取。
[0007]进一步地，机械系统通过安装底板固定于升降机平台；
[0008]进一步地，机械系统包括安装框架、三轴滑台、抓取手、冷却装置、托盘；控制系统包括控制柜、手持触摸屏、执行装置。
[0009]进一步地，通过手持触摸屏控制抓取手动作；
[0010]进一步地，安装框架采用插槽式结构(方便在Z轴方向上与升降机平台配合调整线圈与三轴滑台的距离)，三轴滑台(通过螺钉)固定于安装框架插槽位置；托盘通过安装框架(预留)的安装柱，固定于安装框架上；
[0011]进一步的，三轴滑台由丝杆、滑块、导轨、导向杆构成，抓取手安装于Z轴方向导轨的最下方，三轴滑台通过横梁结构固定于安装框架插槽位置。
[0012]进一步地，安装底板为带有螺纹孔的圆形平板，通过螺纹与升降机平台螺接固定，安装底板上开有长条孔，(实现任意方向上安装位置可调)。
[0013]进一步地，控制柜内包括主控制器、伺服电机控制器、连接器组、AC/DC转换电源；执行装置由光电开关、伺服电机、舵机组成。
[0014]进一步地，控制柜内布置有主控制器、伺服电机控制器、AC/DC转换电源、连接器组，控制柜外设置有手持式触摸屏安装座、万向移动轮，采用四面可拆卸的拼装结构，节省安装空间。通过防插错的连接器组为执行装置提供电能并进行数据传输。
[0015]进一步的，在三轴滑台Y轴方向选用双轨道，每个轨道上分别安装一个伺服电机，通过控制两伺服电机同步旋转，带动丝杆转动，实现滑块在三轴滑台Y轴方向上的同步进给运动。
[0016]进一步的，抓取手为可替换型夹取工装，采用舵机外置型的电动夹手，并配以不同的夹取工装来抓取零件产品。对于短轴类零件，采用齿轮传动型夹取工装；对于齿轮类零件，采用带托盘型的夹取工装。从而实现产品不同的淬火工艺流程，并扩大舵机的抓取重量范围，减少电动夹手工装替换的次数。
[0017]进一步的，托盘可替换，穿过安装框架上的2个定位柱，固定在安装框架上，托盘内零件以矩阵形式排列，摆放方向与三轴滑台X和Y方向平行。
[0018]进一步的，冷却装置布置在线圈下方，包括水冷及油冷，采用冷却介质循环流动冷却方式，对抓取手放入的零件进行冷却。
[0019]进一步的，光电开关布置在三轴滑台导轨的两端，为三轴滑台提供归位(即空间坐标点00)和限位信号。三轴滑台上线缆采用履带坦克链进行走线设计。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]①
可替换工装(抓取手和托盘)的设计，结合空间标定运行轨迹关键坐标点，和默认空间坐标点相结合的闭环轨迹循环控制方法，非常适合具有多品种、小批量、尺寸较小等特点的零件产品，进行自动化高频淬火。
[0022]②
关键指标的警示功能，提高淬火工艺的可靠度。
[0023]③
采用反馈控制模式，时刻监控电机的转速和运行圈数，提高流程的精确度，保证操作的安全性。
[0024]④
用自动化错作替换掉影响热处理性能一致性的手工化操作，降低工作难度、提高工作效率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种柔性的自动抓取设备应用示意图。
[0026]图2为本专利技术一种柔性的自动抓取设备自动控制流程图。
[0027]图3为本专利技术机械系统中三轴滑台放大示意图。
[0028]图4为本专利技术可替换的抓取工装示意图。
[0029]其中：控制柜1，机械系统2，三轴滑台21，安装框架22，托盘23，冷却装置24，抓取手25，升降机平台3，线圈31，伺服电机11。
具体实施方式
[0030]如图1所示，一种柔性的自动抓取设备由控制系统、机械系统2组成。机械系统2通过安装底板固定于淬火设备的升降机平台3。如图3所示，机械系统2主体由三轴滑台21和安
装框架22组成，安装框架22采用插槽式结构，三轴滑台21通过螺钉固定于安装框架22的合适的插槽位置，此位置可依据淬火零件的外形尺寸进行相应更改。托盘23通过安装框架预留的安装柱，固定于安装框架22上。
[0031]其中抓取手为可替换工装，采用外置的舵机为抓手提供抓取力，并配以不同的抓取工装来抓取零件产品，对于短轴类零件，采用如图3所示的夹取工装；对于齿轮类零件，采用带托盘的夹取工装。
[0032]控制系统主体由控制柜1和执行装置组成。
[0033]控制柜1内布置有主控制器、伺服电机控制器、AC/DC转换电源，柜外设置有手持式触摸屏安装座、万向移动轮，采用四面可拆卸的拼装结构，节省安装空间。通过防插错的连接器组为执行装置提供电能并进行数据传输。
[0034]如图3所示，伺服电机11和光电开关装配于三轴滑台21的两端，在三轴滑台21负荷力最大的Y轴方向选用双轨道方案，选用两个伺服电机同步运行为机械运动提供Y向推动力。光电开关为系统提供归位(即空间坐标点00)和限位信号，滑台上线缆采用履带坦克链进行走线设计。
[0035]如图2所示，本专利技术还提供了一种控制方法，该控制方法用于控制实现不同零件产品的自动高频淬火流程工艺。
[0036]操作者在三轴滑台21行程区域内标定6个空间坐标点，如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：包括控制系统、机械系统；控制系统控制机械系统进行抓取并按照一定轨迹移动，一定轨迹移动经过空间坐标点；空间坐标点能够在控制系统中标定，空间坐标点和默认空间坐标点相结合的闭环轨迹循环控制抓取。2.根据权利要求1所述的一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：机械系统通过安装底板固定于升降机平台。3.根据权利要求1所述的一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：机械系统包括安装框架、三轴滑台、抓取手、冷却装置、托盘；控制系统包括控制柜、手持触摸屏、执行装置。4.根据权利要求3所述的一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：通过手持触摸屏控制抓取手动作。5.根据权利要求3所述的一种柔性的自动抓取设备，其特征在于：安装框架采用插槽式结构，三轴滑台固定于安装框架插槽位置；托盘通过安装框架的安装柱，固定于安装框架上。6.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱深研，王文明，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：