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专利号: 2023110667006
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于视觉引导的定位抓取自动化上料装置,其特征在于:包括工件储存盒(3)、工件储存盒(3)内阵列储存分布有若干工件码垛堆(2),任意相邻两工件码垛堆(2)之间相互紧挨;工件码垛堆(2)由若干圆环形工件(2a)上下同轴心码垛而成;

工件储存盒(3)的一侧设置有工件上料传送带(10),工件上料传送带(10)上方有上料过渡座(9),上料过渡座(9)上设置有与工件上料传送带(10)平行的工件滑槽(8),工件滑槽(8)靠近工件储存盒(3)的一端的槽底镂空有落料孔(7);

工件抓取机构能将工件储存盒(3)中任意工件码垛堆(2)最上端的一个圆环形工件(2a)夹取,并转移至工件滑槽(8)上,然后工件抓取机构驱动圆环形工件(2a)沿工件滑槽(8)滑动至与落料孔(7)同轴心,进而使圆环形工件(2a)通过落料孔(7)下落至工件上料传送带(10)上;

工件抓取机构包括工件储存盒(3)与工件上料传送带(10)之间的转臂驱动电机(4),转臂驱动电机(4)的转轴(5)上固定有导轨转臂(6),导轨转臂(6)沿长度方向设置有导轨,导轨上设置有能沿导轨转臂(6)长度方向主动位移的滑块(45),滑块(45)下侧固定有升降器(14),升降器(14)的升降杆(14a)下端固定有夹爪(1)单元;导轨转臂(6)能绕转轴(5)旋转至平行于工件上料传送带(10)上方;各圆环形工件(2a)的内壁均同轴心有环槽(20),环槽(20)的边缘形成内径小于环槽(20)内径的槽边内缘(13);夹爪(1)包括横向轴承支座(23),横向轴承支座(23)的中部通过连接件(31)固定连接升降杆(14a)下端,横向轴承支座(23)的两端下侧分别设置有第一旋转卡盘(16)和第二旋转卡盘(15),第一旋转卡盘(16)和第二旋转卡盘(15)上均同轴心设置有转轴,第一旋转卡盘(16)的转轴和第二旋转卡盘(15)的转轴分别通过两轴承转动安装在横向轴承支座(23)两端的竖向轴承孔中;

第一旋转卡盘(16)的外圈设置有内凹的第一环齿槽,第一环齿槽内呈圆周阵列有第一圈传动齿(27),第一旋转卡盘(16)的外轮廓记为第一卡盘外轮廓(16a),俯视视角下,第一圈传动齿(27)在第一卡盘外轮廓(16a)围合范围内;

第二旋转卡盘(15)的外圈设置有内凹的第二环齿槽,第二环齿槽内呈圆周阵列有第二圈传动齿(28),第二旋转卡盘(15)的外轮廓记为第二卡盘外轮廓(15a),俯视视角下,第二圈传动齿(28)在第二卡盘外轮廓(15a)围合范围内;

第一旋转卡盘(16)与第二旋转卡盘(15)之间夹设有双向顶杆(17),双向顶杆(17)与导轨转臂(6)平行,双向顶杆(17)的两端分别设置有第一顶头(18)和第二顶头(19);双向顶杆(17)的两侧沿长度方向分别阵列有第一列传动齿体(21)和第二列传动齿体(22);第一列传动齿体(21)和第二列传动齿体(22)分别与第一圈传动齿(27)和第二圈传动齿(28)啮合。

2.根据权利要求1所述的基于视觉引导的定位抓取自动化上料装置,其特征在于:所述横向轴承支座(23)上固定安装有卡盘驱动电机(24),所述卡盘驱动电机(24)能驱动第一旋转卡盘(16)和第二旋转卡盘(15)中的任意一个沿自身轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的基于视觉引导的定位抓取自动化上料装置,其特征在于:

夹爪(1)的“第一种状态”当第一旋转卡盘(16)和第二旋转卡盘(15)均卡入圆环形工件(2a)的环槽(20)内,并与圆环形工件(2a)的环槽(20)的内壁面相切,且第一顶头(18)顶压环槽(20)的内壁面时,在俯视视角下,第一旋转卡盘(16)、第二旋转卡盘(15)和第一顶头(18)分别与环槽(20)的内壁面相切的三个切点的连线刚好构成等边三角形(25);

夹爪(1)的“第二种状态”:当升降杆(14a)与圆环形工件(2a)同轴心,且第一顶头(18)和第二顶头(19)对称于横向轴承支座(23)两侧时,在俯视视角下,夹爪(1)作为一个整体在圆环形工件(2a)的槽边内缘(13)的围合范围内。

4.根据权利要求3所述的基于视觉引导的定位抓取自动化上料装置,其特征在于:夹爪(1)夹取圆环形工件(2a)在“第一种状态”的基础上,升降杆(14a)平移至与落料孔(7)同轴心时,被夹爪(1)夹取圆环形工件(2a)在工件滑槽(8)内的纵向投影轮廓记为虚拟圆形轮廓(30),所述虚拟圆形轮廓(30)与落料孔轮廓(7.1)存在一定的偏心距离。

5.根据权利要求4所述的基于视觉引导的定位抓取自动化上料装置的工作方法,其特征在于:工件抓取机构将工件储存盒(3)中任意工件码垛堆(2)最上端的一个圆环形工件(2a)夹取,并转移至工件滑槽(8)上,然后工件抓取机构驱动圆环形工件(2a)沿工件滑槽(8)滑动至与落料孔(7)同轴心,进而使圆环形工件(2a)通过落料孔(7)下落至工件上料传送带(10)上。