[实用新型]用于二次矸石识别的气动机械手装置有效

专利信息
申请号: 202021609950.1 申请日: 2020-08-06
公开(公告)号: CN212370623U 公开(公告)日: 2021-01-19
发明(设计)人: 曹现刚;吴旭东;王鹏;夏晶;袁娜;乔欢乐;郝朋英 申请(专利权)人: 西安科技大学
主分类号: B07C5/34 分类号: B07C5/34;B07C5/36
代理公司: 西安文盛专利代理有限公司 61100 代理人: 佘文英
地址: 710054 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 用于 二次 矸石 识别 气动 机械手 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种用于二次矸石识别的气动机械手装置,其特征是包括直角坐标机械臂、力敏气动机械手结构和力敏检测系统;采用力敏传感器、放大器、采集控制器及软件接口组成的测力系统实现力信息的采集,实现煤矸智能分拣过程末端执行器所测力信息的有效应用;采用T型轴和螺纹的连接方式,在不影响分拣动作的基础上,嵌入力敏传感器于末端执行器中,保证矸石柔性分拣的基础上,实现煤矸智能分拣过程末端执行器的力信息测量。直线滑轨可以保证抓取矸石的灵活性,摩擦衬垫增大煤矸石和夹持板之间的摩擦,防止矸石滑落。

技术领域

本实用新型涉及煤矸智能分拣装置,具体涉及煤矸分拣机器人气动机械手装置。

背景技术

末端执行器是煤矸智能分拣过程中至关重要的零部件,用以解决人工及传统分拣装置存在的缺陷:第一,人工作业灵活,能够根据触觉和视觉准确判定矸石,但会随着劳动强度及时间的增加而波动,导致拣矸率存在波动;第二,传统分拣装置主要利用物理方式实现矸石和煤的分层,导致能耗、水耗和污染等系列问题,且无法做到矸石的准确识别。

近年来,随着机器人应用的普及、对煤矸识别准确率的要求提高和解放劳动力的迫切需求,替代人工及传统分拣装置的煤矸分拣机器人末端执行器装置应运而生。末端执行器装置是机器人最重要的应用之一,机器人末端执行器技术广泛应用于汽车、军工、塑胶、电子等众多领域。

目前,煤矸分拣机器人执行装置应用的末端执行器主要负责分拣工作,其结构以关节、挡板为主,驱动方式包括气动、电动和液压等,缺乏分拣目标的信息检测,导致错抓、漏抓等现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于二次矸石识别的气动机械手装置,在于提高煤矸分拣机器人的矸石识别准确率,提高大批煤矸流识别分拣效率及分拣可靠性,从而加快煤矸分拣机器人应用推广。

本实用新型的技术方案是,一种用于二次矸石识别的气动机械手装置,其特征是包括直角坐标机械臂、力敏气动机械手结构和力敏检测系统;

直角坐标机械臂包括两条X关节、架设于两条X关节上的Y关节和竖直设置在Y关节上的Z关节;两条X关节均与Y关节滑动配合,Z关节与Y关节滑动配合;

力敏气动机械手结构包括机架、执行单元、固定设置在机架顶部的驱动单元和固定设置在机架底部的传动单元,机架的一侧固定设置在Z关节的末端;传动单元连接有手爪平台,手爪平台底部连接有执行单元;驱动单元驱动传动单元,使执行单元旋转,执行单元为手爪结构,通过气缸开合实现分拣动作;

力敏检测系统包括力敏传感器、信号放大器、采集控制器、数据接口和计算机;执行单元内嵌入力敏传感器,力敏传感器与信号放大器、采集控制器和数据接口依次连接。

用于二次矸石识别的气动机械手装置中,机架包括机械臂连接件、电机固定板、手爪连接件和两个机架侧板;机架侧板的顶部均与电机固定板固定连接,两个机架侧板的一侧与机械臂连接件的一侧固定连接,机械臂连接件另一侧固定设置在Z关节的末端,电机固定板的顶部固定设置有伺服电机。

用于二次矸石识别的气动机械手装置中,传动单元包括法兰盘、T型主轴、T型连接轴和与手爪连接件过渡配合的推力轴承;一个T型主轴的螺纹小端穿过推力轴承,经预紧螺母连接限位,与伺服电机的输出轴传动连接,T型主轴的螺纹大端位于手爪连接件下方,与法兰盘小端的四个定位孔固定连接;法兰盘的大端与力敏传感器的四个定位孔固定连接;T型连接轴的螺纹小端依次穿过手爪平台、力敏传感器中心螺纹孔,与限位螺母的下侧面固定连接,限位螺母上侧面与法兰盘大端的内腔上侧面抵接,T型连接轴的大端与手爪平台下侧面固定连接。

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