[实用新型]一种吸附式微小零件精确抓取装置

说明书

本实用新型公开了一种吸附式微小零件精确抓取装置，包括作业台、气压管理系统和控制系统，所述的作业台设置有机械臂和视觉引导系统，所述操作系统设置有控制系统，控制系统包括上位机和单片机系统，所述的上位机与单片机系统连接，所述的单片机系统分别与机械臂、气压管理系统和视觉引导系统电性连接，所述的气压管理系统设置于作业台下方，所述的气压管理系统设置有气管连接至机械臂，机械臂末端设置有吸附头与气管连接，所述的视觉引导系统设置有两个正交光路位于作业台侧面，本实用新型通过控制系统控制气压系统使吸附头产生正负压来吸取或释放微小零件，配合视觉引导系统可以实现精确抓取，并且可以实现精准释放。

技术领域

本实用新型涉及精密零件抓取机械臂技术，具体的是一种吸附式微小零件精确抓取装置。

背景技术

随着科技的进步，宏微领域已得到科研工作者越来越多的重视，而对于微小零件的装配，在现在工业制造中，装配工作量占制造工作量的45%，装配费用占制造总费用的20%-30%或更高。

目前，国内微小零件装配采用传统手动安装，精度差、效率低，而国外方面也为能解决此类问题。为满足要求，装配平台需要更好的稳定性、易操作性， 保证更高的精度和工作效率。因此对于微小零件装配平台，采用自动化程度高、刚度强、操作简单稳定、提升精度和效率是装配的关键，因此需要提出一种能解决此类问题的装置及方法。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种吸附式微小零件精确抓取装置，通过控制系统控制气压系统使吸附头产生正负压来吸取或释放微小零件，配合视觉引导系统可以实现精确抓取，并且可以实现精准释放。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种吸附式微小零件精确抓取装置，包括作业台、气压管理系统和控制系统，所述的作业台设置有机械臂和视觉引导系统，所述操作系统设置有控制系统，控制系统包括上位机和单片机系统，所述的上位机与单片机系统连接，所述的单片机系统分别与机械臂、气压管理系统和视觉引导系统电性连接，所述的气压管理系统设置于作业台下方，所述的气压管理系统设置有气管连接至机械臂，机械臂末端设置有吸附头与气管连接，所述的气压管理系统设置有气源、空气过滤器、压力控制阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述的空气过滤器一端与气源连接，一端与压力控制阀连接，所述的压力控制阀分别于第一电磁阀和第二电磁阀连接，所述的第一电磁阀连接设置有真空发生器与吸附头连接，所述的第二电磁阀连接设置有速度调节阀与吸附头连接，所述的视觉引导系统包括光学显微镜和高分辨率CCD摄像头，所述的光学显微镜与CCD摄像头固定连接，所述的作业台设置有L型摄像头支架，所述的视觉引导系统通过摄像头支架设置为两个正交光路位于作业台侧面，摄像头分别以水平和垂直方向对准吸附头末端。

进一步的，所述的CCD摄像头的镜头周边设置有环形补光灯，补光灯内设有若干个独立LED灯，围绕镜头边缘设置。

进一步的，所述的吸附头末端采用硼硅酸玻璃针头，针尖磨平，金属针头在微小零件的吸附和释放过程中产生的静电力难以控制，容易造成较大干扰，采用玻璃针头可以有效抑制静电力。

进一步的，所述的玻璃针头连接设置有微力传感器，玻璃针头易碎，因此在玻璃针头设置微力传感器，防止吸附力过大造成针头破碎。

进一步的，所述的机械臂设置有多段金属固件，机械臂的每段金属固件通过铰接的方式连接，使机械臂具备高自由度。

进一步的，所述的机械臂的关节连接处甚至有混合式步进电机，步进电机装配有细分驱动器，机械臂在进行吸附或释放过程中，微小零件尺寸较精密，因此机械臂在自动调整过程中需要进行自动微调，细分驱动器使机械臂能够实现精细调整。

本实用新型有益效果