本發(fā)明涉及噸袋吊裝，特別是一種噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置及自動(dòng)掛鉤方法。
背景技術(shù)：
1、目前在噸袋吊裝過程中，通常需要人工將吊耳掛入吊鉤。然而，在大多數(shù)情況下，尤其是噸袋拆包過程中，當(dāng)袋內(nèi)物料為細(xì)微粉塵時(shí)，這對操作工人很不友好。
2、cn119190534a公開了一種噸袋的全自動(dòng)供袋系統(tǒng)，其通過六自由度機(jī)器人帶動(dòng)抓袋裝置和測距傳感器移動(dòng)至儲(chǔ)袋工位，測距傳感器測量載座上噸袋的高度并反饋給控制系統(tǒng)，垂直升降機(jī)構(gòu)根據(jù)噸袋高度驅(qū)動(dòng)壓叉翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上下垂直移動(dòng)以靠近噸袋，待抓袋裝置執(zhí)行抓取動(dòng)作抓取噸袋的吊耳后，壓叉翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)執(zhí)行放袋動(dòng)作，處于懸掛狀態(tài)下的噸袋其外袋因自重由折疊狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變至展平狀態(tài)，六自由度機(jī)器人帶動(dòng)抓袋裝置和展開后的噸袋移動(dòng)至灌裝工位。
3、然而上述方案中，由于噸袋的吊耳大多為編織物，在實(shí)際使用中它是隨機(jī)變化的，而且每次起吊時(shí)，抓袋裝置不能保證一次性將吊耳掛入到起吊的吊鉤中。即使抓袋裝置不采用吊鉤，采用其它夾爪或者吸盤等，由于吊耳的形態(tài)隨機(jī)變化，也不能保證一次性夾緊或者吸住。因此，上述專利文獻(xiàn)只適用于四個(gè)吊耳處于共同形態(tài)下的吊裝，例如四個(gè)吊耳均處于折疊狀態(tài)，并不能解決吊耳隨機(jī)狀態(tài)下吊裝的技術(shù)問題。另外，上述方案是將六自由度機(jī)器人直接與抓袋裝置連接，需要處理較大的力，且對六自由度機(jī)器人的移動(dòng)精度和穩(wěn)定性要求較高，以保證四個(gè)夾爪的抓取精度，以及一旦六自由度機(jī)器人在長時(shí)間使用過程中出現(xiàn)故障，就會(huì)影響吊裝作業(yè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種適用范圍廣，靈活性高的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置及自動(dòng)掛鉤方法。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：
3、本發(fā)明之一種噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，包括：
4、多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；
5、扶正展開機(jī)構(gòu)，連接于多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端，用于對位置隨機(jī)的噸袋吊耳執(zhí)行扶正操作，還用于對扶正后的吊耳的正反兩面執(zhí)行展開操作以拉出孔洞；
6、吊裝機(jī)構(gòu)，位于噸袋的上方，包括吊鉤總成和用于帶動(dòng)吊鉤總成升降的吊具升降機(jī)構(gòu)；所述吊鉤總成用于旋轉(zhuǎn)插入吊耳的所述孔洞內(nèi)執(zhí)行穿鉤操作；
7、吊耳識(shí)別系統(tǒng)，用于檢測噸袋吊耳的位置，以使多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)至吊耳所在的目標(biāo)位置。
8、進(jìn)一步，所述扶正展開機(jī)構(gòu)包括主體以及與主體連接的扶正單元和吊耳展開執(zhí)行單元。
9、進(jìn)一步，所述扶正單元包括勾爪和勾爪驅(qū)動(dòng)部，所述勾爪驅(qū)動(dòng)部用于控制勾爪的開合，通過控制勾爪打開，以將吊耳圍合，通過控制勾爪閉合，以使被圍合的吊耳圈夾在勾爪內(nèi)。
10、進(jìn)一步，所述吊耳展開執(zhí)行單元包括正面吸盤、背面吸盤、用于控制正面吸盤前后移動(dòng)的第一吸盤驅(qū)動(dòng)部、用于控制背面吸盤左右移動(dòng)的第二吸盤驅(qū)動(dòng)部、以及用于控制背面吸盤和第二吸盤驅(qū)動(dòng)部共同前后移動(dòng)的第三吸盤驅(qū)動(dòng)部。
11、進(jìn)一步，所述吊耳識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)和控制系統(tǒng)，相機(jī)安裝于扶正展開機(jī)構(gòu)上；控制系統(tǒng)用于根據(jù)相機(jī)識(shí)別到的吊耳位置信息來控制多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
12、進(jìn)一步，所述吊鉤總成包括吊鉤基板、吊鉤以及用于控制吊鉤旋轉(zhuǎn)的吊鉤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。
13、進(jìn)一步，所述主體包括主基板，主基板的一側(cè)設(shè)有用于連接多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端的第一連接部；主基板的另一側(cè)或背面設(shè)有用于連接第三吸盤驅(qū)動(dòng)部的第二連接部；所述主基板的上部設(shè)有用于連接吊耳識(shí)別系統(tǒng)的第三連接部；所述主基板的正面下部且靠近第一連接部的位置設(shè)有用于安裝勾爪的第四連接部；所述勾爪與正面吸盤的位置關(guān)系滿足：當(dāng)多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使勾爪將吊耳扶正至豎向目標(biāo)位置時(shí)，正面吸盤剛好對準(zhǔn)吊耳的正面。
14、進(jìn)一步，所述吊鉤基板為雙層板結(jié)構(gòu)，所述雙層板在靠近吊鉤位置處相對應(yīng)開設(shè)有弧形限位孔，弧形限位孔延伸至吊鉤基板底部，并與底部貫通；吊鉤的一端連接有圓柱銷，用于在吊鉤旋轉(zhuǎn)過程中，圓柱銷能夠從吊鉤基板的底部進(jìn)入弧形限位孔內(nèi)，直至移動(dòng)至弧形限位孔的終點(diǎn)處進(jìn)行限位，使吊鉤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
15、進(jìn)一步，所述吊鉤基板上設(shè)有用于檢測吊鉤是否處于初始位置和/或用于檢測吊鉤旋轉(zhuǎn)角度的感應(yīng)器。
16、本發(fā)明之一種噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置的自動(dòng)掛鉤方法，其特征在于，包括以下步驟：
17、s1：將噸袋放置于處理工位，且處理工位位于吊耳識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別范圍內(nèi)；
18、s2：開始工作后，實(shí)時(shí)檢測噸袋吊耳所在的目標(biāo)位置，使多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)整個(gè)扶正展開機(jī)構(gòu)朝向待扶正的吊耳方向移動(dòng)，待到達(dá)吊耳所在的目標(biāo)位置后，六軸機(jī)器人控制扶正展開機(jī)構(gòu)的勾爪對準(zhǔn)位置隨機(jī)的吊耳；
19、s3：多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)勾爪朝向吊耳的方向移動(dòng)，使勾爪將吊耳圍合，之后控制勾爪閉合以圈夾住吊耳；接著多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制勾爪沿吊耳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，待旋轉(zhuǎn)至吊耳豎直向上時(shí)停止，從而完成吊耳的扶正操作；
20、s4：吊耳扶正后，勾爪始終圈夾住吊耳；此時(shí)控制扶正展開機(jī)構(gòu)的正面吸盤和背面吸盤夾住吊耳，執(zhí)行外拉動(dòng)作，將吊耳拉出孔洞完成穿鉤預(yù)備；
21、s5：吊具升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吊鉤總成下行，使吊鉤總成到達(dá)穿鉤的預(yù)備位置；吊鉤總成的吊鉤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)吊鉤旋轉(zhuǎn)，使吊鉤穿入吊耳的所述孔洞內(nèi)，完成穿鉤操作；
22、s6：穿鉤完成后，正面吸盤、背面吸盤均收回至初始狀態(tài)，以及勾爪打開，多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)退回至初始狀態(tài)；吊具升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吊鉤總成上行，完成噸袋的起吊。
23、本發(fā)明的有益效果：
24、（1）通過設(shè)置扶正展開機(jī)構(gòu)，能夠?qū)ξ恢秒S機(jī)的噸袋吊耳進(jìn)行扶正并展開以拉出孔洞，從而保證吊耳能夠一次性掛入吊裝機(jī)構(gòu)的吊鉤中，大大提高吊裝效率，可以處理不同形態(tài)的吊耳，通用性強(qiáng)，靈活性高；
25、（2）通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)的吊鉤總成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穿鉤操作，可以在不同環(huán)境和條件下自動(dòng)完成吊裝，減少了對環(huán)境條件的依賴；
26、（3）通過將扶正展開機(jī)構(gòu)連接多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端，而吊裝機(jī)構(gòu)脫離多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)單獨(dú)設(shè)置，相比現(xiàn)有將多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)直接連接吊裝機(jī)構(gòu)而言，大大降低多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，且只需滿足多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)到達(dá)吊耳目標(biāo)位置的精度要求，且一旦多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在長時(shí)間使用過程中出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響吊裝機(jī)構(gòu)的吊裝作業(yè)；
27、（4）通過設(shè)置正面吸盤和背面吸盤，且通過第一吸盤驅(qū)動(dòng)部、第二吸盤驅(qū)動(dòng)部和第三吸盤驅(qū)動(dòng)部控制，能夠有效執(zhí)行展開拉出孔洞的操作，便于吊裝機(jī)構(gòu)穿鉤，大大提高穿鉤效率，特別適用于位置隨機(jī)的吊耳的穿鉤操作。
1.一種噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述扶正展開機(jī)構(gòu)包括主體以及與主體連接的扶正單元和吊耳展開執(zhí)行單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述扶正單元包括勾爪和勾爪驅(qū)動(dòng)部，所述勾爪驅(qū)動(dòng)部用于控制勾爪的開合，通過控制勾爪打開，以將吊耳圍合，通過控制勾爪閉合，以使被圍合的吊耳圈夾在勾爪內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述吊耳展開執(zhí)行單元包括正面吸盤、背面吸盤、用于控制正面吸盤前后移動(dòng)的第一吸盤驅(qū)動(dòng)部、用于控制背面吸盤左右移動(dòng)的第二吸盤驅(qū)動(dòng)部、以及用于控制背面吸盤和第二吸盤驅(qū)動(dòng)部共同前后移動(dòng)的第三吸盤驅(qū)動(dòng)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述吊耳識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)和控制系統(tǒng)，相機(jī)安裝于扶正展開機(jī)構(gòu)上；控制系統(tǒng)用于根據(jù)相機(jī)識(shí)別到的吊耳位置信息來控制多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述吊鉤總成包括吊鉤基板、吊鉤以及用于控制吊鉤旋轉(zhuǎn)的吊鉤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述主體包括主基板，主基板的一側(cè)設(shè)有用于連接多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端的第一連接部；主基板的另一側(cè)或背面設(shè)有用于連接第三吸盤驅(qū)動(dòng)部的第二連接部；所述主基板的上部設(shè)有用于連接吊耳識(shí)別系統(tǒng)的第三連接部；所述主基板的正面下部且靠近第一連接部的位置設(shè)有用于安裝勾爪的第四連接部；所述勾爪與正面吸盤的位置關(guān)系滿足：當(dāng)多自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)扶正展開機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使勾爪將吊耳扶正至豎向目標(biāo)位置時(shí)，正面吸盤剛好對準(zhǔn)吊耳的正面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述吊鉤基板為雙層板結(jié)構(gòu)，所述雙層板在靠近吊鉤位置處相對應(yīng)開設(shè)有弧形限位孔，弧形限位孔延伸至吊鉤基板底部，并與底部貫通；吊鉤的一端連接有圓柱銷，用于在吊鉤旋轉(zhuǎn)過程中，圓柱銷能夠從吊鉤基板的底部進(jìn)入弧形限位孔內(nèi)，直至移動(dòng)至弧形限位孔的終點(diǎn)處進(jìn)行限位，使吊鉤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置，其特征在于，所述吊鉤基板上設(shè)有用于檢測吊鉤是否處于初始位置和/或用于檢測吊鉤旋轉(zhuǎn)角度的感應(yīng)器。
10.一種噸袋吊耳自動(dòng)掛鉤裝置的自動(dòng)掛鉤方法，其特征在于，包括以下步驟：