[实用新型]一种机器人抓取整体物料的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，尤其是机器人非人工抓取整体物料的技术领域。

背景技术

这里的整体物料特征是：整体物料的其中任一部分受力、并产生大于这个整体的最大方向尺寸的位 移后，整体物料的任何部分都不会脱离整体。

这里的非人工是指：依靠预先输入的程序，当工作条件在一定范围内变化时，包括没有规律的随机 变化时，不需要人的参与和干预，系统(装置)稳定可靠地完成预定的任务。

这里的抓取是指，把所要抓取的物料与抓取装置连接，包括固定连接和非固定连接，使所抓取物料 可以随着抓取装置运动而运动。

这里的运动源机构是指，承载着抓取系统，带动抓取系统运动，把所抓取物料运送到指定位置，并 能给抓取系统提供动力源和安装基础的设备。

机器人的普及，使得普遍提高人民生活水平更为现实。

自动化技术的迅猛发展，把人从繁重的体力劳动中解脱出来，尤其从循环重复的劳动中解脱出来， 极大的提高了生产力水平。以前需要人力抬起搬运的物料，采用自动化的抓取技术后，可以非常便捷安 全平稳地抓起来移动。

例如，

使用磁力吸盘，可以便捷的抓取没有吊钩和把手的铁磁性物料。

使用真空吸盘，可以便捷的抓取表面平整的物料。

使用机械手的夹头、夹爪、卡盘、卡爪，可以抓取固定位置的刀柄、工件运送到指定的位置。

使用真空吸盘时，由于气源压力波动和被抓取物料表面状态变化，吸力不稳定；由于气源压力的限 制和吸持表面面积的限制，吸力有限。因而真空吸盘抓取物料后，移动的速度和加速度受到限制，严重 影响了自动化设备追求的高效率、高可靠性。

很多平板状的物料，像钢板、纸张、塑料板、有色金属板等，厚度与长度、宽度或直径等平面尺寸 的比值很小，通常摞在一起，运输计量非常方便。使用加工时，分层拿出一张或需要的其他数量，现有 技术有人工撬开分层钢丝绳起吊移动、叉车楔入铲起移动，真空吸盘起吊移动、风力分层摩擦轮移动、 铁磁性材料还可能采用磁力吸盘起吊移动。既解决了人工操作的安全隐患，又高效快捷稳定。

当很多张表面平整的物料叠放在一起时，由于黏连、真空、静电等吸附在一起，吸盘抓取发生过要 求抓取一张物料，结果抓取了多张物料的失误。

吸盘抓取物料时，还存在放开物料时敏捷程度低。有的需要设置专门的推开机构，容易损伤物料。

表面不规则的物料，用真空吸盘、风力分层摩擦轮、甚至磁力吸盘抓取的可靠性都不理想。

风力分层摩擦轮移动不适应重量大、表面易损伤的物料。

需要一次抓取多张物料时，尤其是真空吸盘的吸力不能作用到下一张独立的物料上，也不便通过吸 盘抓取的方式实现。

一张纸印刷好一面后，需要印刷另一面时，需要翻面，采用吸盘及其组合，不易简单地实现。

由于自动化抓取技术的限制，机器人在很多场合无法代替人的工作，尤其是一些重复性工作还必须 依靠人工完成，例如前述多层材料的抓取等。

发明内容

一、基本方案

为了解决现有技术中的磁力吸盘、真空吸盘、卡盘、卡爪、夹头、风力分层摩擦轮移动等自动化抓 取装置的缺陷，同时扩大机器人的应用范围，本实用新型公开一种从所抓取整体物料的预定方位托住该 物料，来抓取此物料的自动化抓取系统，其特征是从所抓取物料的预定方位托住所抓取物料，设有检测 所抓取物料的装置；包括基架、托爪、检测所抓取物料的装置、控制器、驱动器；通过基架安装在控制 所抓取物料运动的运动源机构的输出部件上；驱动器安装在基架上，托爪以运动副的形式与驱动器连接； 检测所抓取物料的装置与托爪之间保持精确的位置关系；检测所抓取物料的装置通过通讯的方式与控制 器连接；控制器通过通讯方式与驱动器连接；驱动器与动力源连接。

该抓取系统适用于循环工作过程中，整体物料的特定参数在指定范围内有可能变化，包括有规律的 变化和无规律的变化的情况。依靠检测所抓取物料的装置确定整体物料特定参数的具体数值，例如确定 该物料与托爪之间的相对位置，控制器根据相对位置信息，使托爪能顺利可靠地楔入所抓取物料的预定 方位。