一种异形工件检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108709620A(43)申请公布日2018.10.26(21)申请号201810868158.9(22)申请日2018.08.02(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人张鹏李静冯浩胡晓丹王志杰(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人王瑞(51)Int.Cl.G01G19/42(2006.01)B25J9/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种异形工件检测装置(57)摘要本发明公开了一种异形工件检测装置，包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上，每个超声波传感器均与单片机连接；电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接；称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。CN108709620ACN108709620A权利要求书1/1页1.一种异形工件检测装置，其特征在于该装置包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上；每个超声波传感器均与单片机连接；所述电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接，使得滑杆可以带动超声波传感器由框架的上端一侧移动到另一侧；所述称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；所述蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；所述机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。2.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于超声波传感器在滑杆上呈单行状态。3.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于每个超声波传感器的发送端和接收端距离水平面的高度均相同。4.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于相邻两个超声波传感器之间的发送端和接收端间隔布置。5.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于该装置的工作过程如下：(1)在工作开始时，整个装置初始化，将转运箱运送到框架中放在称重传感器上，接通电源模块，将整个装置通电，并且按下按键开关，启动装置；(2)首先称重传感器测量转运箱的总重量，并且将测得的数据传输给单片机，单片机由设定的转运箱重量和每个工件的重量，计算出转运箱中的工件个数N，计算公式为：N＝(G总重-G转运箱)/G工件，将工件个数N显示在显示屏上；同时，单片机发出信号给电机，电机开始工作，通过丝杠带动滑杆，使得滑杆带动所有超声波传感器由框架的一侧移动到另一侧，在滑杆移动的过程中，超声波传感器会持续发出超声波到转运箱的表面工件，并且由超声波传感器接收返回的超声波，并将得到时间间隔t传输给单片机，由公式s＝340t/2可得到超声波传感器与表面工件之间的距离s，单片机根据距离判断哪个点是转运箱中最上端的工件；(3)测量完成后，单片机将会规划出最优抓取路径，最优抓取路径为：首先抓取最上端工件，再抓取次高点直到将差距较大的点抓完；然后从转运箱中的一角按由近及远的路径顺序抓取，直至抓取工件总数N次；单片机将会控制机械臂按照规划好的最优抓取路径进行抓取；当机械臂完成抓取任务后，称重传感器将会再次进行称重测量，并将数据传输给单片机，单片机按公式N＝(G总重-G转运箱)/G工件计算出工件有没有剩余，如果转运箱中没有工件剩余，显示屏中会显示工件抓取完毕；如果有工件剩余，则会显示剩余工件数目，并且单片机会控制蜂鸣器发出警报声；(4)在结束工作时，按下按键开关，将装置关闭，并切断电源模块的供电。2CN108709620A说明书1/3页一种异形工件检测装置技术领域[0001]本发明涉及工件检测领域，具体是一种异形工件检测装置。背景技术[0002]工件的形态各种各样，可以分为规则和不规则两种类型，规则工件的抓取很方便，但是不规则工件的抓取存在许多问题：1、工件数量不定：工件形状不规则导致每次转运箱中工件数量不确定；2、工件倒伏与遗留：工件形状不规则导致在转运箱中摆放不规则，抓取工件过程中可能导致其他工件倒