[发明专利]管片拼装机以及管片拼装方法

权利要求书

1.一种管片拼装机，其特征在于，包括：

管片抓取装置(50)，用于抓取管片并控制所述管片的姿态；

驱动装置，用于控制所述管片抓取装置(50)运动，且所述驱动装置包括周向旋转机构(10)、竖直驱动机构(30)和轴向驱动机构(40)，所述周向旋转机构(10)被配置为绕其轴线可转动，且所述管片抓取装置(50)设置在所述周向旋转机构(10)上以在所述周向旋转机构(10)的带动下转动；所述竖直驱动机构(30)连接在所述周向旋转机构(10)上且被配置为驱动所述管片抓取装置(50)在竖直方向移动；所述轴向驱动机构(40)连接在所述周向旋转机构(10)上且被配置为驱动所述管片抓取装置(50)在轴向方向移动；和

视觉系统，包括与所述管片抓取装置(50)连接的机械臂(60)以及设置在所述机械臂(60)端部的视觉装置(70)，所述机械臂(60)相对于所述管片抓取装置(50)可伸缩地设置以带动所述视觉装置(70)伸出或缩回，所述视觉装置(70)被配置为获取待拼装管片的待拼装位置和初始位置。

2.根据权利要求1所述的管片拼装机，其特征在于，所述机械臂(60)包括六轴机械臂。

3.根据权利要求1所述的管片拼装机，其特征在于，所述视觉装置(70)被配置为通过已拼装管片上的预设特征获取待拼装管片的待拼装位置并通过待拼装管片上的预设特征获取所述待拼装管片的初始位置，所述预设特征包括管片的边缘特征或者管片上预留的识别特征。

4.根据权利要求1所述的管片拼装机，其特征在于，所述视觉装置(70)包括相机，所述相机被配置为获取管片的图像并根据管片的图像获取管片的位置。

5.根据权利要求1所述的管片拼装机，其特征在于，所述视觉装置(70)包括测距传感器，所述测距传感器被配置为根据所述视觉装置(70)与管片之间的距离获取管片的位置。

6.根据权利要求1所述的管片拼装机，其特征在于，所述管片拼装机还包括第一控制器，所述第一控制器被配置为根据待拼装管片的待拼装位置和初始位置获取所述驱动装置的驱动行程信息，并根据所述驱动行程信息控制所述驱动装置动作。

7.根据权利要求6所述的管片拼装机，其特征在于，所述管片拼装机还包括第二控制器，所述第二控制器与所述第一控制器信号连接且被配置为控制所述机械臂动作。

8.一种基于权利要求1至7中任一项所述的管片拼装机的管片拼装方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制所述机械臂(60)伸出以使所述视觉装置(70)获取待拼装管片的待拼装位置；

获取所述待拼装管片的待拼装位置后控制所述机械臂(60)缩回，并控制所述驱动装置动作以带动所述管片抓取装置(50)到达待拼装管片的存放处；

在所述存放处，控制所述机械臂(60)伸出以使所述视觉装置(70)获取待拼装管片的初始位置；以及

根据所述待拼装位置和所述初始位置控制所述驱动装置动作和所述管片抓取装置(50)动作以使所述待拼装管片从所述初始位置到达待拼装位置。

9.根据权利要求8所述的管片拼装机的管片拼装方法，其特征在于，

根据所述待拼装位置和所述初始位置控制所述驱动装置动作和所述管片抓取装置动作以使所述待拼装管片从所述初始位置到达待拼装位置包括：根据所述待拼装位置和所述初始位置计算获取所述驱动装置的驱动行程信息以及所述管片抓取装置的姿态信息，并根据所述驱动行程信息控制所述驱动装置动作并根据所述姿态信息控制所述管片抓取装置动作以使所述待拼装管片从所述初始位置到达待拼装位置。

10.根据权利要求8所述的管片拼装机的管片拼装方法，其特征在于，所述管片拼装方法还包括在所述待拼装管片到达所述待拼装位置之前的中间位置时，控制所述机械臂伸出以使所述视觉装置(70)再次获取待拼装管片的实时位置以及待拼装管片的目标位置，并根据再次获取的结果控制驱动装置和管片抓取装置动作以完成拼装。

11.根据权利要求8所述的管片拼装机的管片拼装方法，其特征在于，所述管片拼装方法还包括在控制机械臂动作之前先对机械臂(60)、所述视觉装置(70)和所述管片抓取装置(50)的位置进行标定。