一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機器手機構，特別涉及一種基于三軸運動控制平臺的用來實現(xiàn)自動夾取PCB電路板元器件的工業(yè)機器手機構。
【背景技術】
[0002]工業(yè)3.0，始于20世紀70年代的信息化工業(yè)革命被稱作第三次工業(yè)革命，其標志是1969年第一個可編程邏輯控制器(PLC)的出現(xiàn)，使得生產(chǎn)組織可以用電子和IT(計算機信息化)技術實現(xiàn)制造流程的進一步自動化，機械設備開始代替人類作業(yè)，隨著工業(yè)3.0時代的逐漸成熟，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，而我們的國家整體上還是處在工業(yè)3.0初期的時代，很多還是以人力勞動為主，而像PCB電路板接插件的安放這種勞動時間長，加工精密的工作，目前我國還是以人力為主，這就造成了生產(chǎn)效率低下，勞動成本高，精度低等問題，而目前工業(yè)機器人的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，且具有精度高、效率高等優(yōu)點，因此可以在三軸聯(lián)動機械手的基礎上進行改進，增加可以進行電路板接插件放置的裝置，這里在機械手臂上進行增加結(jié)構可以安裝工業(yè)相機和氣動機械手的裝置，通過相機進行定位識別，再由運動控制卡進行控制機械手運動到目標位置，進行放置接插件。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術不足，本實用新型提供了一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，該機構在三軸聯(lián)動的機械手的基礎上進行了改進設計，在機械臂的Z軸上增加連接板，用以固定工業(yè)相機和電機固定板，對電機固定板進行獨特設計用以固定步進電機和聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的底端連接氣動機械手，該機構設有圖像采集模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，可對定位有細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，使定位更加準確，產(chǎn)品不良率低，同時，該機構還具有結(jié)構設計簡單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點。
[0005]為實現(xiàn)實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]—種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，包括連接板、步進電機、聯(lián)軸器、氣動機械手和電機固定板，所述連接板的上部設有連接板螺釘孔，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運動平臺上，所述電機固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機固定板上裝有步進電機，步進電機具有編碼反饋功能，故驅(qū)動氣動機械手旋轉(zhuǎn)具有較高的傳動精度，滿足實際需求，所述步進電機的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設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電機連接，使聯(lián)軸器與電機轉(zhuǎn)軸緊密配合，以防止聯(lián)軸器松落，所述氣動機械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部，可以隨聯(lián)軸器一起轉(zhuǎn)動，進而可以對接插件進行角度調(diào)整，氣動機械手由空氣壓縮機提供動力，由電磁閥控制氣流的通斷，來進行控制機械手的開關，實現(xiàn)接插件的夾取和放置。
[0007]優(yōu)選為，所述連接板上設有用于安裝工業(yè)相機的三角孔，與步進電機相互不干涉，可以進行圖像的采集和識別，為運動控制卡提供目標位置的坐標和旋轉(zhuǎn)角度。
[0008]優(yōu)選為，所述電機固定板包括側(cè)板及與側(cè)板呈L型連接的底板，所述底板上設有與步進電機相適的通孔，通孔與步進電機緊密套合。
[0009]優(yōu)選為，所述側(cè)板和底板連接處設有加強筋，所述底板設有45°倒角，使得該電機固定板更加抗震，側(cè)板與底板相連接的地方不易因為長期震動而剪切損壞，同時也增加了安全性。優(yōu)選為，所述側(cè)板和底板一體成型，增加了電機固定板的抗震強度。
[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、運動控制模塊、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，來進行控制機械手的開關，實現(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PCB電路板進行圖像識別以便精確定位;所述的運動控制模塊用于控制機械手運動到目標接插件處;所述的定位模塊用于對PCB電路板進行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對定位存在細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，以便定位更加準確。
[0011 ]本實用新型的工作原理為:首先應用工業(yè)相機對PCB板進行模板匹配，識別出將要放置接插件的種類以及中心點坐標，機械手運動到指定接插件處，由氣動裝置進行控制夾取對應的接插件，再運動到PCB板中識別出的位置。
[0012]本實用新型的一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構有益效果是:本實用新型提供的一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，該機構在三軸聯(lián)動的機械手的基礎上進行了改進設計，在機械臂的Z軸上增加連接板，用以固定工業(yè)相機和電機固定板，對電機固定板進行獨特設計用以固定步進電機和聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的底端連接氣動機械手，該機構設有圖像采集模塊、定位模塊和微調(diào)模塊，可對定位有細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，使定位更加準確，產(chǎn)品不良率低，同時，該機構還具有結(jié)構設計簡單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的主視圖；
[0014]圖2是本實用新型的右視圖；
[0015]圖3是本實用新型的立體圖；
[0016]以上附圖中:1、連接板；2、步進電機;3、聯(lián)軸器;4、氣動機械手;5、連接板螺釘孔；
6、三角孔;7、電機固定板;8、側(cè)板;9、底板;10、通孔;11、加強筋；12、倒角。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖通過【具體實施方式】對本實用新型的一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構作進一步的說明。
[0018]如圖1、圖2和圖3所示，一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，包括連接板1、步進電機2、聯(lián)軸器3、氣動機械手4和電機固定板7，所述連接板1的上部設有連接板螺釘孔5，所述連接板1通過螺釘安裝在三軸運動平臺上，所述電機固定板7通過內(nèi)六角螺栓與連接板1連接，所述電機固定板7上裝有步進電機2，所述步進電機2的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器3套合，所述聯(lián)軸器3上設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電機2連接，所述氣動機械手4安裝在所述聯(lián)軸器3的底部，所述連接板1上設有用于安裝工業(yè)相機的三角孔6，所述電機固定板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上設有與步進電機2相適的通孔10，所述側(cè)板8和底板9連接處設有加強筋11，所述底板設有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、運動控制模塊、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，來進行控制機械手的開關，實現(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PCB電路板進行圖像識別以便精確定位;所述的運動控制模塊用于控制機械手運動到目標接插件處；所述的定位模塊用于對PCB電路板進行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對定位存在細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，以便定位更加準確。
[0019]工作時，首先是機械手臂移動到固定的圖像采集位置，進行實時的圖像采集，待到PCB板移動到相機視野范圍內(nèi)時，傳送帶停下，相機再次采集圖像，進行模板匹配，識別出目標的位置和位姿，再由運動控制卡進行控制運動到目標接插件處，由空壓機提供氣動機械手4的動力，電磁閥控制氣動機械手4動力的提供和中斷，進行夾取目標接插件，再運動到相機傳回的目標位置，并進行角度校正，校正是便于能精確地放置到目標位置，運動完成后進行下一個同樣的工序。
[0020]以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構特征并不局限于此，本實用新型可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領域的技術人員在本實用新型的領域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【主權項】
1.一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，包括連接板、步進電機、聯(lián)軸器、氣動機械手和電機固定板，其特征在于:所述連接板的上部設有連接板螺釘孔，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運動平臺上，所述電機固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機固定板上裝有步進電機，所述步進電機的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設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電機連接，所述氣動機械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部。2.根據(jù)權利要求1所述的基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，其特征在于:所述連接板上設有用于安裝工業(yè)相機的三角孔。3.根據(jù)權利要求1所述的基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，其特征在于:所述電機固定板包括側(cè)板及與側(cè)板呈L型連接的底板，所述底板上設有與步進電機相適的通孔。4.根據(jù)權利要求3所述的基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，其特征在于:所述側(cè)板和底板連接處設有加強筋，所述底板設有45°倒角。5.根據(jù)權利要求3所述的基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，其特征在于:所述側(cè)板和底板一體成型。6.根據(jù)權利要求1或3所述的基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，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、運動控制模塊、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，來進行控制機械手的開關，實現(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PCB電路板進行圖像識別以便精確定位；所述的運動控制模塊用于控制機械手運動到目標接插件處;所述的定位模塊用于對PCB電路板進行精確定位;所述的微調(diào)模塊用于對定位存在細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，以便定位更加準確。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，包括連接板、步進電機、聯(lián)軸器、氣動機械手和電機固定板，所述連接板通過螺釘安裝在三軸運動平臺上，所述電機固定板通過內(nèi)六角螺栓與連接板連接，所述電機固定板上裝有步進電機，所述步進電機的轉(zhuǎn)軸與所述聯(lián)軸器套合，所述聯(lián)軸器上設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電機連接，所述氣動機械手安裝在所述聯(lián)軸器的底部。本實用新型提供了一種基于三軸運動控制平臺的工業(yè)機器手機構，該機構可對定位有細小誤差的PCB電路板進行微調(diào)，使定位更加準確，產(chǎn)品不良率低，同時，該機構還具有結(jié)構設計簡單、鏈接可靠、易于加工、使用高效、成本低的優(yōu)點。
【IPC分類】B25J15/08, B25J19/00, B25J9/12
【公開號】CN205129856
【申請?zhí)枴緾N201520992834
【發(fā)明人】周柔剛, 周才健
【申請人】杭州匯萃智能科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月4日