一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器手機(jī)構(gòu)，特別涉及一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾取PCB電路板元器件的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)3.0，始于20世紀(jì)70年代的信息化工業(yè)革命被稱作第三次工業(yè)革命，其標(biāo)志是1969年第一個(gè)可編程邏輯控制器(PLC)的出現(xiàn)，使得生產(chǎn)組織可以用電子和IT(計(jì)算機(jī)信息化)技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造流程的進(jìn)一步自動(dòng)化，機(jī)械設(shè)備開始代替人類作業(yè)，隨著工業(yè)3.0時(shí)代的逐漸成熟，電子產(chǎn)品已經(jīng)是隨處可見，更新?lián)Q代的周期大大縮短，產(chǎn)品也是越來越趨于體積小而功能強(qiáng)大化，這也就給電子產(chǎn)品的核心，電路板行業(yè)的加工帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
[0003]在目前工業(yè)4.0的新概念下，“智慧工廠”和“智慧生產(chǎn)”已經(jīng)成為了新的世界工業(yè)趨勢(shì)，而我們的國(guó)家整體上還是處在工業(yè)3.0初期的時(shí)代，很多還是以人力勞動(dòng)為主，而像PCB電路板接插件的安放這種勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，加工精密的工作，目前我國(guó)還是以人力為主，這就造成了生產(chǎn)效率低下，勞動(dòng)成本高，精度低等問題，而目前工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，且具有精度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此可以在三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，增加可以進(jìn)行電路板接插件放置的裝置，這里在機(jī)械手臂上進(jìn)行增加結(jié)構(gòu)可以安裝工業(yè)相機(jī)和氣動(dòng)機(jī)械手的裝置，通過相機(jī)進(jìn)行定位識(shí)別，再由運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置，進(jìn)行放置接插件。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供了一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在三軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)械手的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，在機(jī)械臂的Z軸上增加連接板，用以固定工業(yè)相機(jī)和電機(jī)固定板，對(duì)電機(jī)固定板進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)用以固定步進(jìn)電機(jī)和聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的底端連接氣動(dòng)機(jī)械手，該機(jī)構(gòu)設(shè)有圖像采集模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，可對(duì)定位有細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，使定位更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品不良率低，同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，包括連接板、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、氣動(dòng)機(jī)械手和電機(jī)固定板，所述連接板的上部設(shè)有連接板螺釘孔，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，所述電機(jī)固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機(jī)固定板上裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)具有編碼反饋功能，故驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)具有較高的傳動(dòng)精度，滿足實(shí)際需求，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設(shè)有螺紋孔并裝入緊定螺釘，所述聯(lián)軸器通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)連接，使聯(lián)軸器與電機(jī)轉(zhuǎn)軸緊密配合，以防止聯(lián)軸器松落，所述氣動(dòng)機(jī)械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部，可以隨聯(lián)軸器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以對(duì)接插件進(jìn)行角度調(diào)整，氣動(dòng)機(jī)械手由空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力，由電磁閥控制氣流的通斷，來進(jìn)行控制機(jī)械手的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)接插件的夾取和放置。
[0007]優(yōu)選為，所述連接板上設(shè)有用于安裝工業(yè)相機(jī)的三角孔，與步進(jìn)電機(jī)相互不干涉，可以進(jìn)行圖像的采集和識(shí)別，為運(yùn)動(dòng)控制卡提供目標(biāo)位置的坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角度。
[0008]優(yōu)選為，所述電機(jī)固定板包括側(cè)板及與側(cè)板呈L型連接的底板，所述底板上設(shè)有與步進(jìn)電機(jī)相適的通孔，通孔與步進(jìn)電機(jī)緊密套合。
[0009]優(yōu)選為，所述側(cè)板和底板連接處設(shè)有加強(qiáng)筋，所述底板設(shè)有45°倒角，使得該電機(jī)固定板更加抗震，側(cè)板與底板相連接的地方不易因?yàn)殚L(zhǎng)期震動(dòng)而剪切損壞，同時(shí)也增加了安全性。優(yōu)選為，所述側(cè)板和底板一體成型，增加了電機(jī)固定板的抗震強(qiáng)度。
[0010]優(yōu)選為，還包括電路控制器件，所述的電路控制器件包括電磁閥控制模塊、傳送模塊、圖像采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，所述的電磁閥控制模塊用于控制電磁閥，由電磁閥控制氣流的通斷，來進(jìn)行控制機(jī)械手的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)接插件的夾取和放置；所述的傳送模塊用于傳送PCB電路板;所述的圖像采集模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行圖像識(shí)別以便精確定位;所述的運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)接插件處;所述的定位模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對(duì)定位存在細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，以便定位更加準(zhǔn)確。
[0011 ]本實(shí)用新型的工作原理為:首先應(yīng)用工業(yè)相機(jī)對(duì)PCB板進(jìn)行模板匹配，識(shí)別出將要放置接插件的種類以及中心點(diǎn)坐標(biāo)，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到指定接插件處，由氣動(dòng)裝置進(jìn)行控制夾取對(duì)應(yīng)的接插件，再運(yùn)動(dòng)到PCB板中識(shí)別出的位置。
[0012]本實(shí)用新型的一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)有益效果是:本實(shí)用新型提供的一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在三軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)械手的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，在機(jī)械臂的Z軸上增加連接板，用以固定工業(yè)相機(jī)和電機(jī)固定板，對(duì)電機(jī)固定板進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)用以固定步進(jìn)電機(jī)和聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的底端連接氣動(dòng)機(jī)械手，該機(jī)構(gòu)設(shè)有圖像采集模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，可對(duì)定位有細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，使定位更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品不良率低，同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的主視圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的右視圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的立體圖；
[0016]以上附圖中:1、連接板；2、步進(jìn)電機(jī);3、聯(lián)軸器;4、氣動(dòng)機(jī)械手;5、連接板螺釘孔；
6、三角孔;7、電機(jī)固定板;8、側(cè)板;9、底板;10、通孔;11、加強(qiáng)筋；12、倒角。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1、圖2和圖3所示，一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，包括連接板1、步進(jìn)電機(jī)2、聯(lián)軸器3、氣動(dòng)機(jī)械手4和電機(jī)固定板7，所述連接板1的上部設(shè)有連接板螺釘孔5，所述連接板1通過螺釘安裝在三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，所述電機(jī)固定板7通過內(nèi)六角螺栓與連接板1連接，所述電機(jī)固定板7上裝有步進(jìn)電機(jī)2，所述步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器3套合，所述聯(lián)軸器3上設(shè)有螺紋孔并裝入緊定螺釘，所述聯(lián)軸器3通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)2連接，所述氣動(dòng)機(jī)械手4安裝在所述聯(lián)軸器3的底部，所述連接板1上設(shè)有用于安裝工業(yè)相機(jī)的三角孔6，所述電機(jī)固定板7包括側(cè)板8及與側(cè)板呈L型連接的底板9，所述底板9上設(shè)有與步進(jìn)電機(jī)2相適的通孔10，所述側(cè)板8和底板9連接處設(shè)有加強(qiáng)筋11，所述底板設(shè)有45°倒角12，所述側(cè)板8和底板9 一體成型，還包括電路控制器件，所述的電路控制器件包括電磁閥控制模塊、傳送模塊、圖像采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，所述的電磁閥控制模塊用于控制電磁閥，由電磁閥控制氣流的通斷，來進(jìn)行控制機(jī)械手的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)接插件的夾取和放置;所述的傳送模塊用于傳送PCB電路板;所述的圖像采集模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行圖像識(shí)別以便精確定位;所述的運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)接插件處；所述的定位模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對(duì)定位存在細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，以便定位更加準(zhǔn)確。
[0019]工作時(shí)，首先是機(jī)械手臂移動(dòng)到固定的圖像采集位置，進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像采集，待到PCB板移動(dòng)到相機(jī)視野范圍內(nèi)時(shí)，傳送帶停下，相機(jī)再次采集圖像，進(jìn)行模板匹配，識(shí)別出目標(biāo)的位置和位姿，再由運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行控制運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)接插件處，由空壓機(jī)提供氣動(dòng)機(jī)械手4的動(dòng)力，電磁閥控制氣動(dòng)機(jī)械手4動(dòng)力的提供和中斷，進(jìn)行夾取目標(biāo)接插件，再運(yùn)動(dòng)到相機(jī)傳回的目標(biāo)位置，并進(jìn)行角度校正，校正是便于能精確地放置到目標(biāo)位置，運(yùn)動(dòng)完成后進(jìn)行下一個(gè)同樣的工序。
[0020]以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，本實(shí)用新型可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，包括連接板、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、氣動(dòng)機(jī)械手和電機(jī)固定板，其特征在于:所述連接板的上部設(shè)有連接板螺釘孔，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，所述電機(jī)固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機(jī)固定板上裝有步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設(shè)有螺紋孔并裝入緊定螺釘，所述聯(lián)軸器通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)連接，所述氣動(dòng)機(jī)械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述連接板上設(shè)有用于安裝工業(yè)相機(jī)的三角孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電機(jī)固定板包括側(cè)板及與側(cè)板呈L型連接的底板，所述底板上設(shè)有與步進(jìn)電機(jī)相適的通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述側(cè)板和底板連接處設(shè)有加強(qiáng)筋，所述底板設(shè)有45°倒角。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述側(cè)板和底板一體成型。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括電路控制器件，所述的電路控制器件包括電磁閥控制模塊、傳送模塊、圖像采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，所述的電磁閥控制模塊用于控制電磁閥，由電磁閥控制氣流的通斷，來進(jìn)行控制機(jī)械手的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)接插件的夾取和放置;所述的傳送模塊用于傳送PCB電路板;所述的圖像采集模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行圖像識(shí)別以便精確定位；所述的運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)接插件處;所述的定位模塊用于對(duì)PCB電路板進(jìn)行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對(duì)定位存在細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，以便定位更加準(zhǔn)確。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，包括連接板、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、氣動(dòng)機(jī)械手和電機(jī)固定板，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，所述電機(jī)固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機(jī)固定板上裝有步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設(shè)有螺紋孔并裝入緊定螺釘，所述聯(lián)軸器通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)連接，所述氣動(dòng)機(jī)械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部。本實(shí)用新型提供了一種基于三軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工業(yè)機(jī)器手機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可對(duì)定位有細(xì)小誤差的PCB電路板進(jìn)行微調(diào)，使定位更加準(zhǔn)確，產(chǎn)品不良率低，同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B25J15/08, B25J19/00, B25J9/12
【公開號(hào)】CN205129856
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520992834
【發(fā)明人】周柔剛, 周才健
【申請(qǐng)人】杭州匯萃智能科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日