具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

由图1和图2可知，本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端， 包括托盘1、若干个用于吸附液晶屏面板的第一吸杆组件21以及若干个用于 吸附液晶屏电路板的第二吸杆组件22；

所述托盘1设有第一吸附区以及第二吸附区；所述第一吸附区设有若干 个第一吸杆调节槽3；所述第一吸杆组件21活动设于第一吸杆调节槽3；所 述第二吸附区设有第一滑杆调节槽41；所述第一调节槽上活动设有第一可调 滑杆42；所述第一可调滑杆42上设有第二滑杆调节槽43；所述第二滑杆调 节槽43活动设有第二可调滑杆44；所述第二可调滑杆44设有若干个第二吸 杆调节槽45；所述第二吸杆组件22活动设于第二吸杆调节槽45。

具体地，本实施例所述的液晶屏搬运机械手执行末端，通过将第一吸杆 组件21活动设置在第一吸杆调节槽3中，同时第二吸杆组件22能够在第二 可调滑杆44上活动，第二可调滑杆44能够在第一可调滑杆42上活动，第一 可调滑杆42能够在第一滑杆调节槽41上活动，从而使得液晶屏搬运机械手 执行末端能够根据不同尺寸、不同重量的液晶屏调节第一吸杆组件21以及第 二吸杆组件22的位置，第一吸杆组件21以及第二吸杆组件22分别对液晶屏 的面板以及液晶屏的电路板进行吸附，增强了液晶屏搬运机械手执行末端的 适用性。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述第一吸附区设有 固定中心；所述第一吸杆组件21的数量以及第一吸杆调节槽3的数量均为多 个，一个第一吸杆组件21活动设于一个第一吸杆调节槽3；多个第一吸杆调 节槽3沿固定中心呈圆周分布。通过上述设置，能够使得液晶屏的面板的中 心位于固定中心处，从而第一吸杆组件21能够稳定地对液晶屏的面板进行吸 附。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述托盘1设有减重 孔11；所述减重孔11设于相邻两个第一吸杆调节槽3之间。通过上述设置能 够减轻液晶屏搬运机械手执行末端的整体重量。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述托盘1设有进气 开关阀组件5；所述第一吸杆组件21以及第二吸杆组件22分别与进气开关阀 组件5连接。通过上述设置便于用户控制第一吸杆组件21以及第二吸杆组件 22开关。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述第一滑杆调节槽 41的数量为两个；所述第一可调滑杆42的两端分别活动设于两个第一滑杆调 节槽41中；两个第一滑杆调节槽41平行设置；所述第一滑杆调节槽41与第 一可调滑杆42垂直设置。通过上述设置能够使得第一滑杆稳定活动。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述第二滑杆调节槽 43的数量为两个；两个第二滑杆调节槽43分别设于第一可调滑杆42的两端； 所述第二可调滑杆44的数量为两个；两个第二可调滑杆44分别活动设于两 个第二滑杆调节槽43。本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所 述第二可调滑杆44的两端分别设有第二吸杆调节槽45；所述第二可调滑杆44与第二滑杆调节槽43倾斜设置。通过上述设置能够从多个方向改变第二吸 杆组件22的位置，从而进一步增强了液晶屏搬运机械手执行末端的适用性。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述液晶屏搬运机械 手执行末端还包括连接件61以及连接法兰62；所述固定中心通过连接法兰 62后与连接件61连接。通过将连接件61与搬运机械手进行连接，便于将液 晶屏搬运机械手执行末端固定在搬运机械手上。

本实施例所述的一种液晶屏搬运机械手执行末端，所述第一吸杆组件21 以及第二吸杆组件22均包括吸杆本体71；所述吸杆本体71的一端设有接口 72；所述吸杆本体71的另一端设有吸嘴73；所述吸杆本体71在接口72于吸 嘴73之间设有第一螺母74以及第二螺母75。具体地，第一吸杆组件21的第 一螺母74以及第二螺母75分别设于托盘1的正面和底面，通过旋转第一螺 母74以及第二螺母75从而将第一吸杆组件21固定在第一吸杆调节槽3中； 第二吸杆组件22的第一螺母74以及第二螺母75分别设于第二可调滑杆44 的正面和底面，通过旋转第一螺母74以及第二螺母75从而将第二吸杆组件 22固定在第二可调滑杆44的第二吸杆调节槽45中。

随着全球汽车产量的迅猛增长，车载液晶屏市场也相应迎来了快速增长 期。车载液晶屏在自动化线上生产过程中，由于液晶屏自身的易碎特性，车 载液晶屏设备基本都采用吸附式抓取的方式来搬运液晶屏，而不是通过夹爪 夹取的方式来搬运液晶屏。吸附式抓取的过程中吸嘴吸取位置需均匀分布在 液晶屏的液晶面板表面，否则，吸嘴集中在一个位置吸取，加上液晶面板自 身重量，容易造成液晶面板出现红蓝斑等品质问题。加之，不同品牌、型号 的汽车，其车载液晶屏的尺寸、重量不同，因此，车载液晶屏自动化生产线 设备用于搬运液晶屏的执行末端上的吸嘴位置可调，且使每个吸嘴能均匀分 布在整个液晶面板上进行吸取搬运动作。为实现设备适用于各个机种的生产， 设计人员设计的液晶屏搬运执行末端尺寸基本按照最大液晶屏尺寸进行设 计，这就造成执行末端尺寸较大。由于执行末端尺寸较大，使其占据了设备 的很大部分空间，这就增加了该执行末端与设备边框相撞的风险。尤其在基 于视觉定位的机械手上料设备中，视觉系统一旦定位出错，容易导致机械手 执行末端在去搬运液晶屏时撞击设备边框。

通常机械手执行末端防撞的方法一般采取接触式、非接触式防撞。接触 式防撞方法通常根据检测碰撞发生后反馈的扭矩、电流来强制机械手停止运 行，该方法在发生碰撞后才能检测出结果，如果机械手携带产品高速运行， 碰撞后产品和设备本身会遭受不同程度的损坏，尤其是液晶屏这类似的易损 产品。非接触式方法通常在机械手执行末端上安装雷达、传感器、相机等硬 件装置来检测周边障碍物，这种方式会加大成本投入。

为了解决上述问题，本实施例提供了一种液晶屏搬运机械手执行末端的 防撞方法，包括以下步骤：

A、将液晶屏搬运机械手执行末端安装于搬运设备9的SCARA四轴机械手 8；

B、建立笛卡尔坐标系，对SCARA四轴机械手8进行校原点，使SCARA机 械手坐标系的X、Y方向与搬运设备9的一面边框分别垂直和平行；

C、将液晶屏搬运机械手执行末端能在搬运设备9中活动的区域沿Y方向 或X方向划分为不同的矩形区域；

D、校正SCARA四轴机械手8的R轴原点，且随着R轴角度α不同，计算 实际运行中SCARA四轴机械手8的Z轴中心与各个矩形区域的边界之间分别 能达到的最短距离dy_max(α)、dx_max(α)、dy_mi n(α)以及dx_mi n(α)；

E、找到SCARA四轴机械手8在每个矩形区域运行时，SCARA四轴机械手 8在该矩形区域的X和Y方向上能达到的最小值和最大值，再根据步骤D计算 得到的最短距离dy_max(α)、dx_max(α)、dy_mi n(α)、dx_mi n(α)，计算 出液晶屏搬运机械手执行末端在每个矩形区域运行时，随R角度不同，SCARA 四轴机械手8在X和Y方向运行的最大坐标值和最小坐标值，从而得到液晶 屏搬运机械手执行末端在各个矩形区域的运行范围；

F、当SCARA四轴机械手8运行达到步骤E中的运行范围值处就进行报警 停机处理，使液晶屏搬运机械手执行末端与搬运设备9的边框不相撞。

具体地，本实施例以SCARA四轴机械手8的安装底座中心为坐标系原点， 建立笛卡尔坐标系，校正SCARA四轴机械手8的1、2轴的原点，使SCARA四 轴机械手8的X、Y方向如图3所示，使SCARA四轴机械手8的X、Y方向分 别平行和垂直于上搬运设备9的边框。根据SCARA四轴机械手8在搬运设备9 中的活动区域，将其活动区域划分为3个矩形区域：区域1、区域2、区域3。

图4为液晶屏搬运机械手执行末端的示意图，该示意图中O为SCARA四 轴机械手8Z轴的中心，校正SCARA四轴机械手8R轴的原点后，R轴的90°方 向与SCARA四轴机械手8的坐标X轴正方向重合，R轴的90°方向与SCARA四 轴机械手8的坐标Y轴正方向重合。同时，图4也标出了SCARA四轴机械手8 的R轴校原点后SCARA四轴机械手8的Z轴中心到液晶屏搬运机械手执行末 端各顶点和到液晶屏搬运机械手执行末端各边的最短距离长度a₀、a₁、a₂(其 中a₂<＝a₀，a₂<＝a₁)，及其距离直线之间所形成的部分夹角θ、β。

计算实际运行中SCARA四轴机械手8的Z轴中心与各个矩形区域边界之 间随R轴角度α变化分别能达到的最短距离dy_max(α)、dx_max(α)、 dy_min(α)、dx_min(α)公式如下：

其中，当液晶屏搬运机械手执行末端的托盘1为方形时，即a₀＝a₁＝a₂＝a 时，则d_{y_max}(α)＝d_{x_max}(α)＝d_{y_min}(α)＝d_{x_min}(α)＝d(α)，d(α)公式如下：

从而，计算出随R角度不同液晶屏搬运机械手执行末端实际运行范围随R 轴角度变化的最大、最小值y_max、x_max、y_min、x_min：

如图5、图6、图7、图8所示，分别表示了实际运行中SCARA四轴机械 手8的Z轴中心与各个矩形区域边界之间随R轴角度α变化分别能达到的最 短距离d_{y_max}(α)、d_{x_max}(α)、d_{y_min}(α)、d_{x_min}(α)各值的大小。当R轴旋转到 -90°时，将SCARA四轴机械手8移动到设备Y+方向所能达到的最大值，记录 该值为Y_MAX；当R轴旋转到90°时，将SCARA四轴机械手8移动到设备Y-方向 所能达到的最小值，记录该值为Y_MIN；当R轴旋转到180°时，将SCARA四轴机 械手8移动到设备X+方向所能达到的最大值，记录该值为X_MAX；当R轴旋转到 0°时，将SCARA四轴机械手8移动到设备X-方向所能达到的最小值，记录该 值为X_MIN。当SCARA四轴机械手8达到y_max、x_max、y_min、x_min约束的范围值处就进 行报警停机处理。该实施例中的机械手在正常运行时，其实时速度为500mm/s， σ设置30，使机械手执行末端撞到设备边框之前，控制器有0.06S的运算反 馈时间来控制机械手停止运行，从而使机械手执行末端不与设备边框相撞。 而本实施例中的SCARA四轴机械手8在正常运行时，其实时速度为500mm/s， σ设置30，使液晶屏搬运机械手执行末端撞到搬运设备9边框之前，控制器 有0.06S的运算反馈时间来控制SCARA四轴机械手8停止运行，从而使液晶 屏搬运机械手执行末端不与搬运设备9边框相撞。”具体实施方式中σ ＝500*0.06。如果液晶屏搬运机械手执行末端边缘刚好在设备允许液晶屏搬运 机械手执行末端活动区域的区域边界上，此时需要控制器立马能停止机械手 动作，否则就撞到搬运设备9边框，而控制器需要一系列响应(一系列响应： 控制器接收机械手的实时反馈位置后，进行内部计算，再发指令让SCARA四 轴机械手8停止动作)之后才能停止SCARA四轴机械手8动作，根据控制器 性能或编程方式等不同，其响应时间也会不同。σ的设置就是防止控制器还 在响应时SCARA四轴机械手8已经撞到设备了，即σ设置越大，允许机械手 活动的范围就越小。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本 领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同 替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。