本发明专利技术公开一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置及夹持方法，包括夹持机构、壳体和两个相同的校点机构，每个所述校点机构包括设置于壳体内部的激光器、偏摆动力源、反射镜面和俯仰电机，所述偏摆动力源驱动所述激光器沿平面方向旋转运动，所述俯仰电机驱动所述激光器沿竖直方向俯仰运动；所述反射镜面固定设置于所述壳体的内壁上，所述反射镜面与激光器相对设置；本发明专利技术增加了根据物料形态辅助夹持装置进行夹持的功能，解决了现有技术中开合夹爪的夹持位置未知的问题，大大减小了调试工作量，降低了调试难度。降低了调试难度。降低了调试难度。
【技术实现步骤摘要】
一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置及夹持方法
[0001]本专利技术涉及自动化开合夹爪
，具体涉及一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置及夹持方法。
技术介绍
[0002]开合夹爪是自动化装配环节中常用的一种夹爪形式，在电子、汽车、快消等行业的各种工业场景中应用广泛。这类夹爪结构简单、可靠，但在找取夹持位置时夹爪需要先张开，导致其中心位置和闭合后的状态无法感知。在当前大部分的工业自动化调试仍由人工完成的现状下，开合夹爪的调试点位时往往需要依赖工装或调试人员经验反复进行调校，找点工作量大、点位精度差且容易反复，对项目周期和项目成本影响较大。
[0003]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了解决开合夹爪的调试点位往往需要依赖工装或调试人员经验反复进行调校，工作量大且精度差的技术问题，提出了一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置及夹持方法。
[0005]一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置包括夹持机构、壳体和两个相同的校点机构，所述夹持机构基于齿轮和双齿条形式运动，通过开合运动实现夹持；两个校点机构安装在所述夹持机构上方，利用激光器反射时的入射角变化显示不同的待校正点位以辅助找点；所述壳体是整个夹爪的安装基础，并可与更上层的运动系统进行连接。
[0006]每个所述校点机构包括设置于壳体内部的定位罩、第一轴承、旋转台、偏摆动力源、俯仰电机、电机连接板、激光器、激光固定块、第二轴承和两个支撑座，所述定位罩与所述夹持机构相连接，所述偏摆动力源设置于所述定位罩的内腔，所述偏摆动力源的输出轴穿过所述定位罩与所述旋转台连接，所述第一轴承设置于所述定位罩与旋转台之间，所述定位罩通过所述第一轴承连接所述旋转台；所述偏摆动力源用于驱动所述激光器在所述旋转台平面内执行旋转运动，两个所述支撑座均固定设置于所述旋转台的两侧，所述激光固定块位于两所述支撑座之间，所述激光固定块的中部开设有安装所述激光器的定位凹槽；所述激光器可以发射较细的低功率激光，通过轴孔配合与所述激光固定块连接并利用紧定螺钉锁紧，所述激光固定块的两侧均设置有端轴，所述激光固定块的两侧端轴分别通过第二轴承连接对应的支撑座。所述俯仰电机通过所述电机连接板与一侧支撑座连接，所述俯仰电机的输出轴与对应的端轴相连接。所述俯仰电机用于驱动所述激光器沿竖直方向俯仰运动；所述反射镜面设置于所述壳体的内壁上，其中一个校点机构的反射镜面设置于所述壳体的一侧内壁上，另一个校点机构的反射镜面设置于所述壳体的另一侧内壁上，两个所述反射镜面对称设置，所述反射镜面与所述激光器相对设置，两个所述激光器的发射光线分别落入对应的反射镜面上。
[0007]特别的，所述激光器的激光发射点位于偏摆动力源的中轴线上，在偏摆旋转时位
置不变；因为当激光发射点位于偏摆动力源的中轴线，偏摆动力源驱动激光器绕中轴线旋转时，激光中心位置保持不变，当激光发射点偏离偏摆动力源的中轴线，偏摆动力源驱动激光器绕中轴线旋转时，激光中心位置一直在变动。
[0008]特别的，两个所述校点机构对称安装与所述夹持固定板上。
[0009]所述夹持机构包括夹持固定板、驱动组件、两个夹持治具和两个转接板，所述夹持固定板的上端面连接所述定位罩，两个所述转接板滑动设置于所述夹持固定板的下端面，两个所述夹持治具分别连接两个所述转接板，两个所述转接板相对设置，所述驱动组件驱动两个所述转接板反向运动，所述驱动组件包括开合动力源、齿轮、滑块、导轨和齿条，所述导轨和齿条分别固定设置于所述夹持固定板的下端面上，所述滑块设置于所述导轨上并与其滑动连接，两个所述转接板的一端分别与所述滑块固定连接，两个所述转接板的另一端分别与齿条相连接，所述齿轮的两侧分别与所述导轨啮合连接，所述开合动力源的输出轴穿过所述夹持固定板与齿轮相连接。
[0010]所述壳体通过与所述夹持机构中的所述夹持固定板相连接对整个夹持机构和校点机构进行固定，所述壳体为一腰形体，内部呈矩形中空状，两短侧壁上粘贴有所述反射镜面，两长侧壁上铣有方形通孔，可深入扳手等工具进行紧固和检修，所述壳体的内壁下侧铣有凸台，可与所述夹持固定板通过螺钉锁紧，所述壳体的上部还预留了螺钉孔位置，可与更上层的运动系统进行锁紧。
[0011]一种采用上述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置进行物料夹持的夹持方法，包括以下步骤：
[0012]S1：确立坐标系
[0013]设定激光器入射点T0所在平面为O
x
平面，反射镜面所在的平面为O
y
平面，O
x
、O
y
平面为两相互垂直的平面，O
x
、O
y
平面的交线为S1，激光器的发射光线经反射镜面反射后，与物体交汇产生出射点T1，入射点T0、出射点T1与反射点所在平面为光路面O'工作面，O'工作面与O
y
平面的交线为S0；
[0014]S2：求偏移量x、y
[0015]在确定物料的尺寸后，物料边缘点相对物料中心的偏移量为已知值，即物料边缘点相对于夹持装置中心的偏移量为已知值，取物料的两个边缘点，将两个边缘点的位置转换至所述坐标系下的坐标值，可求得两组偏移量x、y，其中：x为激光器的出射点T1在x方向的偏移值；y为激光器出射点T1在y方向的偏移值；
[0016]S3：求激光器入射时的偏转角α和俯仰角θ
[0017]预设夹持装置离物料表面的高度值为Z，根据高度值Z、偏移量x、y分别求得两组激光器的偏转角α和俯仰角θ；
[0018]S4：目标位置定位
[0019]所述夹持装置运动至离物料表面的高度值为Z处，夹持装置中的偏摆动力源旋转α度，带动激光器水平旋转α度；所述俯仰电机旋转θ度，带动激光器上下旋转θ度，两组激光器的光线分别射入两侧反射镜面，经反射至物料表面形成两处光点，控制夹持装置整体移动，当两处光点分别与物料的两边缘点重合时，即代表目标位置已找准；
[0020]S5：夹持物料
[0021]控制所述开合动力源带动齿轮旋转，所述两组齿条相向运动，在所述滑块、导轨的
定位下，开合动力源带动转接板及夹持治具运动，实现对物料的夹持。
[0022]进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：
[0023]S31：根据光线反射关系得：则
[0024]根据：得到
[0025]其中，l0：激光器的入射点T0与反射镜面O
y
的距离；
[0026]l1：激光器入射点T0在O'工作面与交线S0的距离；
[0027]l2：激光器出射点T1在O'工作面与交线S0的距离；
[0028]Z：激光器入射点T0与激光器出射点T1在z方向的距离；
[0029]S32：根据平面几何关系得：
[0030][0031][0032][0033]求得：将代入中，
[0034]得到求得
[0035]与现有技术比较本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，包括夹持机构、壳体和两个相同的校点机构，每个所述校点机构包括设置于壳体内部的激光器、偏摆动力源、俯仰电机和反射镜面，所述偏摆动力源用于驱动所述激光器沿平面方向旋转运动，所述俯仰电机用于驱动所述激光器沿竖直方向俯仰运动；所述反射镜面设置于所述壳体的内壁上，所述反射镜面与所述激光器相对设置。2.如权利要求1所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述校点机构还包括定位罩、第一轴承和旋转台，所述定位罩与所述夹持机构相连接，所述偏摆动力源设置于所述定位罩的内腔，所述偏摆动力源的输出轴穿过所述定位罩与所述旋转台连接，所述第一轴承设置于所述定位罩与旋转台之间，所述定位罩通过所述第一轴承连接所述旋转台。3.如权利要求2所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述校点机构还包括激光固定块、第二轴承和两个支撑座，两个所述支撑座均固定设置于所述旋转台的两侧，所述激光固定块位于两所述支撑座之间，所述激光固定块的两侧均设置有端轴，所述激光固定块的两侧端轴分别通过第二轴承连接对应的支撑座。4.如权利要求3所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述俯仰电机通过所述电机连接板与一侧支撑座连接，所述俯仰电机的输出轴与对应的端轴相连接。5.如权利要求3所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述激光固定块的中部开设有安装所述激光器的定位凹槽。6.如权利要求1所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，其中一个校点机构的反射镜面设置于所述壳体的一侧内壁上，另一个校点机构的反射镜面设置于所述壳体的另一侧内壁上，两个所述反射镜面对称设置，两个所述激光器的发射光线分别落入对应的反射镜面上。7.如权利要求2所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述夹持机构包括夹持固定板、驱动组件、两个夹持治具和两个转接板，所述夹持固定板的上端面连接所述定位罩，两个所述转接板滑动设置于所述夹持固定板的下端面，两个所述夹持治具分别连接两个所述转接板，两个所述转接板相对设置，所述驱动组件驱动两个所述转接板反向运动。8.如权利要求7所述的融合双姿态激光器辅助校点的夹持装置，其特征在于，所述驱动组件包括开合动力源、齿轮、滑块、导轨和齿条，所述导轨和齿条分别固定设置于所述夹持固定板的下端面上，所述滑块设置于所述导轨上并与其滑动连接，两个所述转接板的一端分别与所述滑块固定连接，两个所述转接板的另一端分别与齿条相连接，所述齿轮的两侧分别与...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡若凡，蔡辉，张源晋，陈桥，张阳阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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