[发明专利]双臂多轴龙门式机械手及使用该机械手的生产流水线

权利要求书

1.一种双臂多轴龙门式机械手，包括：多个立柱；相对置的第一、第二X向横梁，架设在所述多个立柱的上方；以及第一、第二臂Y向横梁，两端分别设置在所述相对置的第一X向横梁和第二X向横梁上，其特征在于，

第一臂包括所述第一臂Y向横梁、第一臂Z向竖梁、第一臂末端多轴结构以及第一臂夹紧装置，所述第一臂Z向竖梁设在所述第一臂Y向横梁上，所述第一臂末端多轴结构设在所述第一臂Z向竖梁下端，所述第一臂夹紧装置设在所述第一臂末端多轴结构的下端，

第二臂包括所述第二臂Y向横梁、第二臂Z向竖梁、第二臂末端多轴结构以及第二臂夹紧装置，所述第二臂Z向竖梁设在所述第二臂Y向横梁上，所述第二臂末端多轴结构设在所述第二臂Z向竖梁下端，所述第二臂夹紧装置设在该第二臂末端多轴结构的下端，

所述第一X向横梁和所述第二X向横梁上各自设有X向直线驱动机构，所述第一臂Y向横梁和所述第二臂Y向横梁上各自设有Y向直线驱动机构，所述第一臂Z向竖梁和所述第二臂Z向竖梁上各自设有Z向直线驱动机构，其中，所述X向和Y向相垂直，所述Z向与由所述X向和所述Y向构成的平面相垂直，

其中，所述第一臂末端多轴结构包括第一臂水平轴旋转结构和垂直轴旋转结构，所述第二臂末端多轴结构包括第二臂水平轴旋转结构，所述第一臂水平轴旋转结构由第一臂水平旋转驱动伺服电机驱动，所述垂直轴旋转结构由垂直旋转驱动伺服电机驱动，第二臂水平轴旋转结构由第二臂水平旋转驱动伺服电机驱动，

该双臂多轴龙门式机械手包括控制系统，该控制系统采用统一的坐标系统实时监控所述第一臂和所述第二臂的各部件的位置。

2.如权利要求1所述的双臂多轴龙门式机械手，其特征在于，

所述第一、第二X向横梁、所述第一、第二臂Y向横梁和所述第一、第二臂Z向竖梁上分别设有直线滑轨，

所述X向直线驱动机构、所述Y向直线驱动机构、所述Z向直线驱动机构分别包括：设在相应的所述直线滑轨上的齿条；设在所述齿条上的滑动机构，包括滑块和该滑块上的活动托板；直线驱动伺服电机，设在所述滑动机构上；以及与所述齿条结合的齿轮，安装在行星减速机上，由所述直线驱动伺服电机进行驱动，

所述第一臂Y向横梁的两端分别设在所述第一X向横梁和所述第二X向横梁上的所述X向直线驱动机构的所述活动托板上，

所述第二臂Y向横梁的两端分别设在所述第一X向横梁和所述第二X向横梁上的所述X向直线驱动机构的所述活动托板上，

所述第一臂Z向横梁设在所述第一Y向横梁上的所述Y向直线驱动机构的所述活动托板上，所述第二臂Z向横梁设在所述第二Y向横梁上的所述Y向直线驱动机构的所述活动托板上，

所述第一臂末端多轴结构的一端设在所述第一臂Z向横梁上的所述Z向直线驱动机构的所述活动托板上，所述第二臂末端多轴结构的一端设在所述第二臂Z向横梁上的所述Z向直线驱动机构的所述活动托板上。

3.如权利要求2所述的双臂多轴龙门式机械手，其特征在于，

所述滑动机构与所述直线驱动伺服电机之间设有预紧消隙板，用以消除所述齿轮和所述齿条之间的间隙。

4.如权利要求1-3中任一项所述的双臂多轴龙门式机械手，其特征在于，

所述第一、第二臂末端多轴结构上分别设有机器视觉装置，所述机器视觉装置包括工业相机和视觉光源，

所述视觉光源由红、绿、蓝色三种颜色的环形发光二极管构成，每一个颜色分为各自单独控制的4个光源单元，共计由12个光源单元构成，

对于每一种新产品，所述控制系统控制红、绿、蓝色三种颜色的各光源单元以中等程度单独发光和组合发光，同时拍摄物料图像提取图像对比度及边缘锐度以判别当前产品适合哪一种颜色组合，然后，自动调整各光源亮度的同时拍摄图像提取图像对比度及边缘锐度以判别产品适合的亮度组合，再根据图像中亮度区域的均衡状况调整各光源单元的亮度，以求得最佳照明效果，之后自动保存12个光源单元的控制电流参数，

并且，所述控制系统自动评估当前图像的亮度是否与理想亮度存在差异，从而自动调整曝光时间来拍摄物料图像，以取得适合当前物料的最佳图像。