[实用新型]一种配备光纤传感器的并行5路三爪柔喙机器手

说明书

本实用新型涉及一种配备光纤传感器的并行5路三爪柔喙机器手。一种配备光纤传感器的并行5路三爪柔喙机器手，其特征是在直线延长臂中线上等距离打5个通孔，通孔与通孔之间的距离与传送带上陶瓷胚胎的距离相同；通孔中安装外撑式三爪柔喙机器手，外撑式三爪柔喙机器手与直线延长臂垂直；机器手末端与直线延长臂的四角通孔机械连接；本实用新型的有益之处是，配备光纤传感器的并行5路三爪柔喙机器手增加了视觉功能，能感觉到三爪机器手下沉到位，能在机器手抬起时能感觉到机器手已经抓住陶胚件，因此能及时调整三爪柔喙机器手工作状态。配备光纤传感器的并行五路三爪柔喙机器手代替人工操作执行后续的工艺，呈现机器手的高效率不疲劳低成本。

技术领域

本实用新型属于机器人陶瓷加工领域，具体涉及一种配备光纤传感器的并行5路三爪柔喙机器手。

背景技术

要实现机器人介入陶瓷流水线生产，必须对人工陶瓷制作过程深入考察，找出关键节点用机器人代替人工。考察得知，工业陶瓷器件的制造过程可以简单分为压胚和烧结过程；压胚过程，胚粉机械冲压成陶胚件，陶胚件由传送带等间距送出。陶胚件体积小很脆弱，稍微用力即可破碎，陶胚件必须烧结，才能变成坚硬的陶瓷件。压胚后需要称重、蘸胶、粘沙、摆盘和码垛程序，这些程序需要大量的人工，拟用机器手代替。以某公司圆环形陶瓷出品为例，陶胚件厚度12毫米、外径30毫米、内径20毫米、重量20克，整体是外环内六方结构，数量大。针对圆环形陶胚，对应的抓取机器手采用外撑式三爪柔喙。外撑式三爪柔喙合起来是一个圆柱，合起来三爪柔喙圆柱外径小于陶胚环内径；打开气路开关，三爪柔喙外撑抓住陶胚件，进行后续操作。这些我们也实现了，只是缺少对三爪柔喙外撑抓住陶胚件监督，时偶遇丢失陶胚件，引起后续摆盘和码垛程序失败。究其原因，是缺少视觉，盯着三爪柔喙的一举一动，必要是纠正。如何在三爪柔喙上安装视觉—光纤传感器，基本方案如下：在三爪柔喙上部设置光纤传感器固定板，在光纤传感器固定板倾斜安装光纤传感器，倾斜的光纤传感器刚好照亮柔喙撑住的陶胚件。初始三爪柔喙下沉，三爪柔喙合成的圆柱刚好插入陶胚的圆环内，漫反射光进入光纤传感器，光纤传感器确认陶胚存在，此时停止三爪柔喙下沉并打开气路开关，机器手末端的三爪柔喙向外撑起抓住陶胚件；三爪柔喙抓住陶胚略微抬起，如果光纤传感器仍然发现陶胚，说明三爪柔喙已经抓住陶胚，可以执行后续操作，如称重、蘸胶、粘沙、摆盘和码垛。显然，一个机器手末端只有一个三爪柔喙，一个三爪柔喙配置一个光纤传感器，一次抓一个，其工作效率很低。为提高机器手工作效率，在机器手末端加装直线辅助臂，在直线辅助臂中线上等间距安装多个三爪柔喙，也同时配套安装光纤传感器，效率可以多倍提高，本实用新型选用5个三爪柔喙。光纤传感器监测气动外撑三爪柔喙机器手与陶瓷胚件抓、放状态。安装方法是在三爪柔喙机器手安装光纤传感器固定板，在光纤传感器固定板上安装光纤传感器，光纤传感器刚好照亮柔喙处的陶胚件；光纤传感器原理如下，光纤传感器内部设置两路光纤，一路光纤发光照亮三爪柔喙撑住的圆环形陶胚，圆环形陶胚的漫反射光从另一路光纤传入光接收器，光接收器电路连接机器人控制系统。监测有漫反射光说明三爪柔喙撑住的圆环形陶胚；反之，圆环形陶胚掉落。光纤传感器的作用，启初机器人控制系统操作机器人末端下沉到陶胚传送带上，直线辅助臂中线上的5个三爪柔喙合成的圆柱下沉刚好插入压胚传送带上对应陶胚的圆环内，机器人控制系统接收光纤传感器漫反射光信号，感觉到圆环形陶胚到位，停止机器手下沉并打开气动开关，机器手末端的三爪柔喙向外撑起；随后机器人控制系统操作机器人末端抬起，三爪柔喙抓住陶胚件抬起；如果光纤传感器保持有漫反射光，说明三爪柔喙抓住陶胚件正常，可以执行后续操作。机器手先把5个陶胚放置电子天平的秤台上，关闭气门开关外撑式三爪柔喙松开圆环陶胚，机器手抬起，光纤传感器报告陶胚全部丢失，机器手完成下放动作。放下陶胚件放置在天平上，天平进行重量检查。重量检查合格后，机器手再次下沉，5个外撑式三爪柔喙再度下沉插入各自的圆环陶胚环心，光纤传感器报告发现陶胚，机器手停止下沉、打开气路开关，外撑式三爪柔喙再度撑住圆环陶胚，机器手移动在防挥发恒液面胶液盘的海绵上左右擦拭一次，让陶胚件底部粘上一层薄薄的胶液。随后机器手移动到沙盘位置，5个外撑式三爪柔喙抓着各自的圆环陶胚同时在漏沙刮沙沙盘上粘沙，让陶胚件底部粘上一层薄薄的沙粒。随后机器手移动到烧结平台位置，5个外撑式三爪柔喙抓着各自的圆环陶胚同时在烧结平台堆栈码垛，码垛达到10*10*10的方堆后，烧结平台送入烧结室烧结。