[发明专利]一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置及其操作方法，由安装在机械手末端的零件以及安装在托盘端的零件组成。机械手末端安装有机械手端定位轴、楔形支撑块等零件，托盘端安装有托盘端定位块、楔形调节块等零件，二者通过机械手端定位轴与托盘端定位块的锥面配合以及楔形支撑块与楔形调节块的斜面配合实现夹紧定位，这种装置配合相应的操作方法，可在很小空间内实现对托盘的取放。这种装置结构简单、示教方便、节省空间、稳定可靠。

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置及其操作方法。

背景技术

传统的CNC加工自动化的模式是机械手直接抓取工件至机床内进行加工，这种模式针对不同类型的工件则需要更换不同的机械手末端执行元件，如磁力吸盘、气爪等，且每次更换零件都需要重新示教机械手的运行点位，因此这种模式的柔性较低。为了解决这种问题，现多采用机械手抓取标准托盘的方式，每次更换加工工件时，只需要更换标准托盘上的工件治具即可，因此示教点位以及机械手末端的抓取装置均无需更换。同时，标准托盘与机床工作台之间可通过标准的接口进行快速交换，而机械手与托盘之间也可通过另一套标准接口进行快换交换，这些标准接口将大大提高托盘的周转效率，缩短非加工时间。因此设计一种结构简单、示教便捷、安全可靠的托盘抓取装置具有重要意义。

现有的托盘抓取方式有快换握爪、料叉等。快换握爪由安装在机械手末端的握爪主盘以及安装在托盘侧的握爪工具盘两部分组成，抓取时，主盘插入到工具盘中，然后通过气压或弹簧弹力等作用将二者锁紧；脱开时，通过气压等方式让两者松开，然后机械手带动主盘退出。料叉是通过自身结构实现对托盘的限位，然后利用机械手将托盘进行抓取。

快换握爪具有如下缺点：

1、握爪的设计容差一般较小，示教点位要求高，示教难度大；

2、握爪的夹紧与松开一般需要气压等动力源，且为了可靠夹紧与松开，对气压的大小及稳定性要求也较高，因此提高了对现场相关条件的要求；

3、握爪结构复杂，加工麻烦且维护不便。

料叉具有如下缺点；

1、托盘在料叉上一般未被完全限位，机械手运行过程中，托盘位置可能移动；

2、受料叉本身结构特点的影响，料叉在伸入及退出托盘时，需要为其预留足够的运动空间，否则可能造成干涉，因此加大了对整体结构的尺寸要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置及其操作方法，解决传统托盘抓取装置示教麻烦且占据空间较大的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置，包括机械手端抓取装置和托盘端抓取装置，机械手端抓取装置包括圆锥面结构的机械手端定位轴，机械手端定位轴下端连接托盘端定位块，托盘端定位块为锥孔结构，用于和机械手端定位轴的圆锥面配合进行定位，在托盘端定位块的下方设置有楔形支撑块；托盘端抓取装置包括托盘，托盘下方设置有楔形调节块，楔形调节块与楔形支撑块通过斜面配合用于定位夹紧。

具体的，机械手端抓取装置包括机械手前臂，机械手前臂的一端与机械手连接，另一端通过固定架与机械手端定位轴连接，机械手端定位轴设置在固定架内。

进一步的，固定架包括与机械手前臂连接的上连接板，上连接板两端分别通过支撑柱连接下连接板，机械手端定位轴通过螺钉分别与上连接板和下连接板连接，楔形支撑块与下连接板连接。

更进一步的，下连接板上安装有用于检测有无抓取托盘的检测传感器。

更进一步的，两个支撑柱的内侧设置有气嘴安装座，气嘴安装座上设置有气嘴。