悬臂装置及运输工件的方法与流程

本发明涉及悬臂机器人技术领域，具体而言，涉及一种悬臂装置及运输工件的方法。

背景技术：

目前的工业机器人一般为悬臂多轴联动机器人，这些机器人的悬臂的末端连接有抓取机构，以抓取工件。在发明人知道的一种悬臂装置中，抓取机构仅能够自转，该悬臂装置无法对抓取机构的转动进行准确控制，导致抓取精度较低。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种悬臂装置及运输工件的方法，能够对抓取机构的转动进行准确控制，提高抓取精度。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种悬臂装置，包括：底座；悬臂，与底座连接，且悬臂相对于底座可转动地设置；滑动组件，设置在悬臂上，滑动组件相对于悬臂在竖直方向和/或第一水平方向上可移动地设置；抓取机构，设置在滑动组件上；以及第一回转机构，设置在滑动组件上，第一回转机构包括第一驱动部和与第一驱动部连接的第一回转部，抓取机构与第一回转部连接，在第一驱动部的作用下，抓取机构相对于滑动组件在水平面内可转动地设置。第一回转机构设置在滑动组件和抓取机构之间，第一驱动部驱动第一回转部，在第一回转部的带动下，抓取机构能够相对于滑动组件转动，通过第一驱动部的开启或者关闭，能够控制抓取机构相对于滑动组件转动或者停止转动，从而能够对抓取机构的转动进行准确控制，提高抓取机构的抓取精度，进而提高悬臂装置的工作效率。

进一步地，第一回转部包括第一回转支承轴承，第一回转支承轴承包括与滑动组件连接的第一内圈和相对于第一内圈可转动地设置的第一外圈，第一驱动部与第一外圈驱动连接，第一外圈与抓取机构连接。第一驱动部与第一回转支承轴承的第一外圈驱动连接，使第一外圈相对于第一内圈转动，在第一外圈的带动下，抓取机构相对于第一内圈转动，第一内圈与滑动组件连接，从而实现了抓取机构相对于滑动组件的转动，以上也就是说，通过第一回转机构实现了控制抓取机构相对于滑动组件的转动的目的。

进一步地，第一回转部还包括与第一外圈啮合的第一齿轮，第一回转机构还包括与第一驱动部连接的第一减速机，第一减速机的动力输出轴与第一齿轮连接；或者，第一回转机构还包括设置在第一回转支承轴承和抓取机构之间的第一连接座，第一连接座与抓取机构连接，第一外圈与第一连接座连接；或者，第一驱动部为伺服电机。第一驱动部驱动第一减速机的动力输出轴转动，在第一减速机的动力输出轴的带动下，第一齿轮转动，实现了第一驱动部驱动第一齿轮使第一齿轮转动的目的。第一齿轮转动，第一齿轮带动第一外圈相对于第一内圈转动，从而使抓取机构相对于滑动组件转动，通过第一回转机构实现了控制抓取机构相对于滑动组件的转动的目的。第一外圈通过第一连接座与抓取机构连接，通过设置第一连接座能够提高第一外圈和抓取机构之间连接的稳定性，保证第一外圈和抓取机构之间的转动同步。使用伺服电机作为第一驱动部能够提高第一驱动部对抓取机构的转动的控制精度。

进一步地，滑动组件包括与悬臂连接的第一滑动部和与第一滑动部连接的第二滑动部，第一滑动部相对于悬臂沿第一水平方向可滑动地设置，第二滑动部相对于第一滑动部在竖直方向上可滑动地设置。由于第一滑动部可相对于悬臂沿第一水平方向滑动，因此，在第一滑动部的带动下，第二滑动部可相对于悬臂沿第一水平方向滑动；又由于第二滑动部可相对于第一滑动部沿竖直方向滑动，因此，第二滑动部可相对于悬臂沿竖直方向滑动；以上也就是说，第二滑动部相对于悬臂可沿第一水平方向和竖直方向滑动。

进一步地，第一滑动部为第一丝杠螺母结构，第一丝杠螺母结构包括：第一支撑架；第一丝杠，与第一支撑架连接，且第一丝杠相对于第一支撑架可转动地设置；第一螺母，与第一丝杠螺纹连接，第一螺母与悬臂连接；第二驱动部，设置在第一支撑架上，第二驱动部与第一丝杠驱动连接。由于第一丝杠与第一螺母螺纹连接，而第一螺母与悬臂连接，因此，当通过第二驱动部驱动第一丝杠转动时，第一丝杠的转动运动转换为沿第一水平方向的滑动运动，在第一丝杠的带动下，第一支撑架和第二驱动部均随第一丝杠一起相对于悬臂沿第一水平方向滑动，从而实现了第一滑动部相对于悬臂可滑动地设置的目的，有助于提高悬臂装置的适应性。

进一步地，悬臂装置还包括设置在抓取机构上的第一视觉识别机构和与第一视觉识别机构连接的控制系统，控制系统根据第一视觉识别机构反馈的信息控制抓取机构的转动角度。控制系统根据第一视觉识别机构反馈的信息控制抓取机构的转动角度，从而实现对抓取机构的准确控制，使抓取机构能够准确抓取待抓取的工件，提高了抓取机构的抓取精度，进而提高了悬臂装置的工作效率。

进一步地，第一视觉识别机构包括：第一摄像头，用于获取工件的图像信息；第一比较模块，与第一摄像头连接，第一比较模块用于将第一摄像头获取的图像信息与预存的图像信息进行比对并获取比对结果，控制系统与第一比较模块连接，控制系统根据第一比较模块反馈的比对结果控制第一驱动部的启停；或者，悬臂装置还包括与抓取机构连接的第一安装座，第一视觉识别机构设置在第一安装座上。第一视觉识别机构通过第一摄像头获取待抓取的工件的图像信息，并通过第一比较模块能够将获取的图像信息和预存的图像信息进行比对获得比对结果，控制系统获取上述比对结果并根据该比对结果控制第一驱动部的启停，从而实现对抓取机构的转动角度的准确控制，使抓取机构准确地抓取待抓取的工件，进而提高抓取机构的抓取精度，提高悬臂装置的工作效率。第一视觉识别机构通过第一安装座安装在抓取机构上，第一安装座用于第一视觉识别机构和抓取机构的连接。

进一步地，悬臂装置还包括设置在悬臂上的第二视觉识别机构和与第二视觉识别机构连接的控制系统，控制系统根据第二视觉识别机构反馈的信息控制悬臂相对于底座的转动角度；或者，悬臂装置还包括设置在底座上的第二回转机构，第二回转机构包括第三驱动部和与第三驱动部连接的第二回转部，悬臂与第二回转部连接，在第三驱动部的作用下，悬臂相对于底座可转动地设置。通过上述设置，能够实现对悬臂相对于底座的转动角度的准确控制，有助于实现对工件的准确抓取，提高悬臂装置的工作效率。第二回转机构设置在悬臂和底座之间，第三驱动部驱动第二回转部，在第二回转部的带动下，悬臂能够相对于底座转动，通过第三驱动部的开启或者关闭，能够控制悬臂相对于底座转动或者停止转动，从而实现对悬臂的转动进行准确控制，有助于提高抓取机构的抓取精度。

根据本发明的另一方面，提供了一种运输工件的方法，运输工件的方法采用上述的悬臂装置进行运输，运输工件的方法包括：调整抓取机构相对于滑动组件的转动角度；通过抓取机构抓取工件并将工件移动至待放置位置。调整抓取机构相对于滑动组件的转动角度，能够使抓取机构更好地适应工件的位置和形状，方便抓取机构对工件进行准确抓取，调整好抓取机构的转动角度之后，通过抓取机构准确抓取工件，利用该悬臂装置将上述工件移动到待放置位置。

进一步地，调整抓取机构相对于滑动组件的转动角度的步骤包括：通过第一视觉识别机构获取工件的图像信息；控制系统根据第一视觉识别机构反馈的信息控制抓取机构的转动角度。控制系统根据第一视觉识别机构反馈的信息控制抓取机构的转动角度，从而实现调整抓取机构相对于滑动组件的转动角度的目的，使抓取机构更好地适应工件的位置和形状，方便抓取机构对工件进行准确抓取。

应用本发明的技术方案，第一回转机构设置在滑动组件和抓取机构之间，第一驱动部驱动第一回转部，在第一回转部的带动下，抓取机构能够相对于滑动组件转动，通过第一驱动部的开启或者关闭，能够控制抓取机构相对于滑动组件转动或者停止转动，从而能够对抓取机构的转动进行准确控制，提高抓取机构的抓取精度，进而提高悬臂装置的工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的悬臂装置的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的悬臂装置的主视图；

图3示出了图2的悬臂装置的俯视图；

图4示出了图2的悬臂装置的左视图；

图5示出了图1的悬臂装置的第一滑动部的立体结构示意图；

图6示出了图1的悬臂装置的抓取机构、第一回转机构和第二滑动部连接的剖视图；

图7示出了图1的悬臂装置的第一视觉识别机构和第一安装座连接的结构示意图；

图8示出了图7的第一视觉识别机构的工作过程流程图；

图9示出了图1的悬臂装置的第二视觉识别机构的工作过程流程图；

图10示出了图1的悬臂装置的抓取机构的结构示意图；

图11示出了图10的抓取机构的左视图；

图12示出了采用图1的悬臂装置运输工件的结构示意图；以及

图13示出了采用图1的悬臂装置运输工件的运输工件的方法的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；20、悬臂；30、抓取机构；31、抓手手指；32、气动手指；33、第一安装板；34、连接杆；40、第一回转机构；41、第一驱动部；42、第一回转支承轴承；421、第一内圈；422、第一外圈；43、第一齿轮；44、第一减速机；45、第一连接座；46、第一防尘盖板；47、第一轴承；48、端盖；50、第一滑动部；51、第一支撑架；52、第一丝杠；53、第一螺母；54、第二驱动部；55、第二防尘盖板；56、第三安装座；57、第一滑块；58、第一滑轨；59、第二轴承；60、第二滑动部；70、第一视觉识别机构；71、第一摄像头；72、第一安装座；80、第二视觉识别机构；90、第二回转机构；100、工件；110、进料悬臂装置；120、出料悬臂装置；130、进料输送机；140、出料输送机；150、待清洗工件的移动货架；160、已清洗工件的移动货架；170、清洗机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

针对发明人知道的一种悬臂装置无法对抓取机构的转动进行准确控制，导致抓取精度较低的问题，本发明及本发明的实施例提供了一种悬臂装置，该悬臂装置能够对抓取机构的转动进行准确控制，提高抓取精度。

如图1至图4所示，本发明的实施例中，悬臂装置包括底座10、悬臂20、滑动组件、抓取机构30以及第一回转机构40，悬臂20与底座10连接，且悬臂20相对于底座10可转动地设置，滑动组件设置在悬臂20上，滑动组件相对于悬臂20在竖直方向和第一水平方向上可移动地设置，抓取机构30设置在滑动组件上，第一回转机构40设置在滑动组件上，第一回转机构40包括第一驱动部41和与第一驱动部41连接的第一回转部，抓取机构30与第一回转部连接，在第一驱动部41的作用下，抓取机构30相对于滑动组件在水平面内可转动地设置。

上述设置中，第一回转机构40设置在滑动组件和抓取机构30之间，第一驱动部41驱动第一回转部，在第一回转部的带动下，抓取机构30能够相对于滑动组件转动，通过第一驱动部41的开启或者关闭，能够控制抓取机构30相对于滑动组件转动或者停止转动，从而能够对抓取机构30的转动进行准确控制，提高抓取机构30的抓取精度，进而提高悬臂装置的工作效率。

进一步地，悬臂20相对于底座10可转动，抓取机构30设置在滑动组件上，抓取机构30可以随悬臂20一起相对于底座10转动，滑动组件相对于悬臂20在竖直方向和第一水平方向上可移动，也就是说，抓取机构30可以随滑动组件一起相对于悬臂20在竖直方向和第一水平方向上移动，同时，抓取机构30相对于滑动组件可转动，因此，通过上述设置，可以实现抓取机构30相对于底座10的多自由度运动，使抓取机构30的运动更加灵活，提高了悬臂装置的适应性。

需要说明的是，该悬臂装置的底座10下方可以安装行走机构，以实现自动行走。

当然，在本申请的附图未示出的替代实施例中，还可以根据实际情况和实际需要，将滑动组件设置为相对于悬臂20在竖直方向或者第一水平方向上可移动地设置。

如图6所示，本发明的实施例中，第一回转部包括第一回转支承轴承42，第一回转支承轴承42包括与滑动组件连接的第一内圈421和相对于第一内圈421可转动地设置的第一外圈422，第一驱动部41与第一外圈422驱动连接，第一外圈422与抓取机构30连接。

上述设置中，第一驱动部41与第一回转支承轴承42的第一外圈422驱动连接，使第一外圈422相对于第一内圈421转动，在第一外圈422的带动下，抓取机构30相对于第一内圈421转动，第一内圈421与滑动组件连接，从而实现了抓取机构30相对于滑动组件的转动，以上也就是说，通过第一回转机构40实现了控制抓取机构30相对于滑动组件可转动的目的。

优选地，在本申请的附图未示出的替代实施例中，还可以根据实际情况和实际需要，将第一回转部设置为包括位于悬臂20上方的双列角接触轴承和位于悬臂20下方的止推轴承，止推轴承的外圈和双列角接触轴承的外圈均与滑动组件连接，止推轴承的内圈和双列角接触轴承的内圈均与抓取机构30连接，在第一驱动部41的驱动下，抓取机构30相对于滑动组件可转动。

优选地，第一驱动部41可以为回转电机。

如图6所示，本发明的实施例中，第一回转部还包括与第一外圈422啮合的第一齿轮43，第一驱动部41与第一齿轮43驱动连接，在第一驱动部41的驱动下，第一齿轮43转动，第一齿轮43带动第一外圈422相对于第一内圈421转动，从而使抓取机构30相对于滑动组件转动，也就是说，通过第一回转机构40实现了控制抓取机构30相对于滑动组件可转动的目的。

如图6所示，本发明的实施例中，第一回转机构40还包括与第一驱动部41连接的第一减速机44，第一减速机44的动力输出轴与第一齿轮43连接。第一驱动部41驱动第一减速机44使第一减速机44的动力输出轴转动，在第一减速机44的动力输出轴的带动下，第一齿轮43转动，实现了第一驱动部41驱动第一齿轮43使第一齿轮43转动的目的，从而使抓取机构30相对于滑动组件可转动。优选地，第一减速机44可以为行星减速机。

如图6所示，本发明的实施例中，第一回转机构40还包括设置在第一回转支承轴承42和抓取机构30之间的第一连接座45，第一连接座45与抓取机构30连接，第一外圈422与第一连接座45连接。

上述设置中，第一外圈422通过第一连接座45与抓取机构30连接，通过设置第一连接座45能够提高第一外圈422和抓取机构30之间连接的稳定性，保证第一外圈422和抓取机构30之间的转动同步，从而更准确地控制抓取机构30的转动角度。

优选地，第一驱动部41可以为伺服电机，伺服电机能够实现动作精准定位，这样设置能够提高第一驱动部41对抓取机构30的转动的控制精度。

当然，在本申请的附图未示出的替代实施例中，还可以根据实际需要，将第一驱动部41设置为包括电机和与电机连接的编码器，以实现对抓取机构30的转动的准确控制。

具体地，第一回转机构40包括第一驱动部41、第一连接座45、第一防尘盖板46、第一回转支承轴承42、第一轴承47、第一齿轮43、端盖48以及第一减速机44。

抓取机构30固定在第一连接座45上，第一连接座45与第一回转支承轴承42的第一外圈422连接，第一回转支承轴承42的第一内圈421固定在滑动组件上；第一齿轮43与第一外圈422啮合，带动第一外圈422转动，第一外圈422带动抓取机构30使抓取机构30做回转运动；第一驱动部41与第一减速机44连接，第一减速机44的动力输出轴带动第一齿轮43使第一齿轮43转动；第一减速机44的动力输出轴通过第一轴承47与滑动组件连接，从而使第一减速机44的动力输出轴和第一齿轮43相对于滑动组件可转动地设置，第一轴承47设置在端盖48和滑动组件之间，端盖48压紧第一轴承47，以固定第一轴承47，防止第一轴承47滑脱，第一减速机44固定在端盖48上，第一驱动部41与第一减速机44连接。

目前，大多数的工业机器人一般为悬臂的多轴联动机器人，所要抓取的物料均为小尺寸、重量较轻的结构，而且由于设备成本比较高，因此增加了工厂的基础建设投资，不利于自动化设备的快速推广。pc(precastconcrete，混凝土预制件)装配工厂的大部分物料比较重、体积大，需要更加高效、低成本、无人化的机器人来降低人力运营成本，节省开支，提高经济效益。发明人知道的一种悬臂装置需要人工辅助操作完成整个搬运的过程，人力成本支出增加；并且还存在滑轮与滑轨配合不良而跳脱的风险，影响抓取机构的定位精度。

为此，提出了本申请的技术方案，具体如下：

如图1至图4所示，本发明的实施例中，滑动组件包括与悬臂20连接的第一滑动部50和与第一滑动部50连接的第二滑动部60，第一滑动部50相对于悬臂20沿第一水平方向可滑动地设置，第二滑动部60相对于第一滑动部50在竖直方向上可滑动地设置。

上述设置中，由于第一滑动部50可相对于悬臂20沿第一水平方向滑动，因此，在第一滑动部50的带动下，第二滑动部60可相对于悬臂20沿第一水平方向滑动；又由于第二滑动部60可相对于第一滑动部50沿竖直方向滑动，因此，第二滑动部60可相对于悬臂20沿竖直方向滑动；以上也就是说，第二滑动部60相对于悬臂20可沿第一水平方向和竖直方向滑动。

如图1、图2和图4所示，本发明的实施例中，抓取机构30设置在第二滑动部60的沿竖直方向的下端，抓取机构30可以随第二滑动部60一起相对于悬臂20沿第一水平方向和竖直方向滑动，使抓取机构30能够进行多自由度的运动，从而使抓取机构30的运动更加灵活，进而提高了悬臂装置的适应性。

如图5所示，本发明的实施例中，第一滑动部50为第一丝杠螺母结构，第一丝杠螺母结构包括第一支撑架51、第一丝杠52、第一螺母53和第二驱动部54，第一丝杠52与第一支撑架51连接，且第一丝杠52相对于第一支撑架51可转动地设置，第一螺母53与第一丝杠52螺纹连接，第一螺母53与悬臂20连接，第二驱动部54设置在第一支撑架51上，第二驱动部54与第一丝杠52驱动连接。

上述设置中，由于第一丝杠52与第一螺母53螺纹连接，而第一螺母53与悬臂20连接，因此，当通过第二驱动部54驱动第一丝杠52转动时，第一丝杠52的转动运动转换为沿第一水平方向的滑动运动，在第一丝杠52的带动下，第一支撑架51和第二驱动部54均随第一丝杠52一起相对于悬臂20沿第一水平方向滑动，从而实现了第一滑动部50相对于悬臂20可滑动地设置的目的，有助于提高悬臂装置的适应性。此时，第一螺母53与悬臂20连接，第一支撑架51与第二滑动部60连接，第二滑动部60随第一支撑架51和第一丝杠52一起相对于悬臂20沿第一水平方向滑动。

优选地，第一丝杠52可以为梯形丝杠，相应地，第一螺母53可以为梯形丝杠螺母。

优选地，第二驱动部54可以为伺服电机。

具体地，第一滑动部50包括第二防尘盖板55、第一支撑架51、第三安装座56、第一滑块57、第一滑轨58、第一螺母53、第一丝杠52、第二轴承59、第三减速机和第二驱动部54。

第二驱动部54与第三减速机连接，第三减速机的动力输出轴通过联轴器与第一丝杠52连接，驱动第一丝杠52转动，使第一丝杠52和第一螺母53可以产生沿第一水平方向的相对滑动；第三安装座56固定在第一滑块57和第一螺母53上；第三安装座56两侧的第一滑块57沿着第一滑轨58平行移动，防止第三安装座56在移动过程中发生摆动。

优选地，第二滑动部60的结构可以与第一滑动部50的结构相同。优选地，第二滑动部60可以为第二丝杠螺母结构。优选地，第二丝杠螺母结构可以与第一丝杠螺母结构的具体结构相同，具体地，第二丝杠螺母结构包括第二支撑架、相对于第二支撑架可转动地第二丝杠、与第二丝杠螺纹连接的第二螺母和与第二丝杠驱动连接的第四驱动部，其中，第二螺母与第一支撑架51连接，第四驱动部和抓取机构30设置在第二支撑架的沿竖直方向的两端。第一螺母53与悬臂20连接，第二驱动部54驱动第一丝杠52转动，由于第一丝杠52与第一螺母53螺纹连接，因此，第一丝杠52的转动运动转换为沿第一水平方向的滑动运动，在第一丝杠52的带动下，第一支撑架51和第二驱动部54均沿第一水平方向滑动；由于第二滑动部60的第二螺母与第一支撑架51连接，因此，第二滑动部60可以随第一支撑架51一起沿第一水平方向滑动；在第四驱动部的驱动下，第二丝杠转动，由于第二丝杠与第二螺母螺纹连接，第二螺母与第一支撑架51连接，因此，第二丝杠的转动运动转换为沿竖直方向的滑动运动，在第二丝杠的带动下，第二支撑架和第四驱动部均沿竖直方向滑动；由于抓取机构30设置在第二支撑架的一端，因此，抓取机构30可以随第二支撑架一起沿竖直方向滑动；通过上述设置，可以使抓取机构30相对于悬臂20沿第一水平方向和竖直方向滑动，使抓取机构30可以多自由度运动，提高了抓取机构30的灵活性，从而提高了悬臂装置的适应性。

当然，在本申请的替代实施例中，还可以根据实际需要，将第一滑动部50的第一支撑架51固定在悬臂20上，第一滑动部50的第三安装座56(第一滑块57和第一螺母53均与第三安装座56连接)与第二滑动部60连接，从而使第二滑动部60能够相对于第一滑动部50沿第一水平方向滑动。

如图1所示，本发明的实施例中，悬臂装置还包括设置在抓取机构30上的第一视觉识别机构70和与第一视觉识别机构70连接的控制系统，控制系统根据第一视觉识别机构70反馈的信息控制抓取机构30的转动角度。

上述设置中，控制系统根据第一视觉识别机构70反馈的信息控制抓取机构30的转动角度，从而实现对抓取机构30的准确控制，使抓取机构30能够准确抓取待抓取的工件，提高了抓取机构30的抓取精度，进而提高悬臂装置的工作效率。

优选地，控制系统与第一回转机构40连接，控制系统控制第一回转机构40的动作从而实现对抓取机构30的转动角度的控制。优选地，控制系统与第一回转机构40的第一驱动部41连接，控制系统能够控制第一驱动部41的启停，从而能够控制抓取机构30的转动或者停止转动，进而实现对抓取机构30的转动角度的准确控制，提高抓取机构30的抓取精度，实现提高悬臂装置的工作效率的目的。进一步地，控制系统还可以控制第一驱动部41的转速，从而控制抓取机构30相对于第二滑动部60在水平面内的转动角度，进而更准确地抓取工件。

如图7所示，本发明的实施例中，第一视觉识别机构70包括第一摄像头71和第一比较模块，第一摄像头71用于获取待抓取的工件的图像信息，第一比较模块与第一摄像头71连接，第一比较模块用于将第一摄像头71获取的图像信息与预存的图像信息进行比对并获取比对结果，控制系统与第一比较模块连接，控制系统根据第一比较模块反馈的比对结果控制第一驱动部41的启停。

上述设置中，第一视觉识别机构70通过第一摄像头71获取待抓取的工件的图像信息，并通过第一比较模块能够将获取的图像信息和预存的图像信息进行比对获得比对结果，控制系统获取上述比对结果并根据该比对结果控制第一驱动部41的启停，从而实现对抓取机构30的转动角度的准确控制，使抓取机构30准确地抓取待抓取的工件，进而提高抓取机构30的抓取精度，提高悬臂装置的工作效率。

优选地，上述的“工件的图像信息”包括工件的位置信息和型号信息等。优选地，上述的“对比结果”包括工件的位置和工件的型号等。

优选地，第二驱动部54与控制系统连接。控制系统根据第一比对模块反馈的比对结果控制第二驱动部54的启停，从而控制第一滑动部50相对于悬臂20滑动或者停止滑动，实现对第一滑动部50与悬臂20的相对位置的调整，方便抓取机构30抓取工件，有助于实现抓取机构30对工件的准确抓取，提高抓取精度，提高悬臂装置的工作效率。

优选地，第四驱动部与控制系统连接。控制系统根据第一比对模块反馈的比对结果控制第四驱动部的启停，从而控制第二滑动部60相对于第一滑动部50的滑动或者停止滑动，实现对第二滑动部60相对于第一滑动部50的相对位置的调整，从而实现对第二滑动部60相对于悬臂20的相对位置的调整，方便抓取机构30抓取工件，有助于实现抓取机构30对工件的准确抓取，提高抓取精度，提高悬臂装置的工作效率。

如图7所示，本发明的实施例中，悬臂装置还包括与抓取机构30连接的第一安装座72，第一视觉识别机构70设置在第一安装座72上。上述设置中，第一视觉识别机构70通过第一安装座72安装在抓取机构30上，第一安装座72用于第一视觉识别机构70和抓取机构30的连接。

具体地，第一视觉识别机构70包括第一摄像头71和第一比较模块，第一摄像头71通过第一安装座72固定在抓取机构30上。

如图8所示，本发明的实施例中，第一视觉识别机构70的工作过程为：

首先通过第一摄像头71获取待运输的工件的图像信息，通过第一比对模块将通过第一摄像头71获取的图像信息与预存的图像信息进行比对并获得比对结果，控制系统根据上述比对结果发出动作指令，调整抓取机构30的位置和姿态，通过抓取机构30抓取工件并将工件放置到待放置位置上，如果工件存在破损或者变形等情况则通过悬臂装置将工件放置到人工集中处置区进行处理。

如图1所示，本发明的实施例中，悬臂装置还包括设置在悬臂20上的第二视觉识别机构80，控制系统与第二视觉识别机构80连接，控制系统根据第二视觉识别机构80反馈的信息控制悬臂20相对于底座10的转动角度。

通过上述设置，能够实现对悬臂20相对于底座10的转动角度的准确控制，有助于实现对工件的准确抓取，提高悬臂装置的工作效率。

优选地，第二视觉识别机构80的结构可以与第一视觉识别机构70的结构相同，也就是说，第二视觉识别机构80可以包括第二摄像头和与第二摄像头连接的第二比较模块，第二比较模块与控制系统连接，第二摄像头用于获取待抓取的工件的图像信息，第二比较模块用于将第二摄像头获取的图像信息与预存的图像信息进行比对并获取比对结果，控制系统根据第二比较模块反馈的比对结果控制悬臂20相对于底座10的转动角度，从而实现对悬臂20的转动角度的准确控制，有助于实现对工件的准确抓取，提高悬臂装置的工作效率。

优选地，悬臂装置还包括与悬臂20连接的第二安装座，第二视觉识别机构80设置在第二安装座上，第二视觉识别机构80通过第二安装座安装到悬臂20上，通过第二安装座实现了第二视觉识别机构80与悬臂20的连接。

优选地，上述的“第二视觉识别机构80反馈的信息”包括工件的位置信息和型号信息等。优选地，上述的“对比结果”包括工件的位置和工件的型号等。

如图9所示，本发明的实施例中，具体地，第二视觉识别机构80的工作过程为：

第二摄像头获取待运输的工件的图像信息，第二比对模块将第二摄像头获取的图像信息和预存的图像信息进行比对并获得比对结果，控制系统根据比对结果发出动作指令，控制第二回转机构90调整悬臂20，使悬臂20转动到需要的角度位置停止。

当然，在本申请的替代实施例中，还可以根据实际情况和实际需要，这样设置，第一视觉识别机构70包括第一摄像头71，不包括第一比较模块，第二视觉识别机构80包括第二摄像头，不包括第二比较模块，悬臂装置包括与控制系统连接的第三比较模块，第一摄像头71和第二摄像头均与该第三比较模块连接，第三比较模块可以分别将第一摄像头71和第二摄像头获取的工件的图像信息与预存的图像信息进行比对并获取比对结果，控制系统根据比对结果分别控制相应的驱动部来控制抓取机构30和悬臂20的转动角度。

如图1至图4所示，本发明的实施例中，悬臂装置还包括设置在底座10上的第二回转机构90，第二回转机构90包括第三驱动部和与第三驱动部连接的第二回转部，悬臂20与第二回转部连接，在第三驱动部的作用下，悬臂20相对于底座10可转动地设置。

上述设置中，第二回转机构90设置在悬臂20和底座10之间，第三驱动部驱动第二回转部，在第二回转部的带动下，悬臂20能够相对于底座10转动，通过第三驱动部的开启或者关闭，能够控制悬臂20相对于底座10转动或者停止转动，从而实现对悬臂20的转动进行准确控制，有助于提高抓取机构30的抓取精度。

优选地，第二回转机构90的结构可以与第一回转机构40的结构相同。优选地，第二回转机构90包括与第三驱动部连接的第二减速机。优选地，第二回转部的结构可以与第一回转部的结构相同；也就是说，第二回转部包括与第二减速机的动力输出轴连接的第二齿轮以及与第二齿轮啮合配合的第二回转支承轴承，第二回转支承轴包括与底座10连接的第二内圈和相对于第二内圈可转动地设置的第二外圈，第二外圈与第二齿轮啮合配合，第二外圈与悬臂20连接，第三驱动部驱动第二齿轮，使第二齿轮转动，在第二齿轮的带动下，第二外圈相对于第二内圈转动，从而实现悬臂20相对于底座10可转动的功能。优选地，悬臂装置还包括设置在第二外圈和悬臂20之间的第二连接座，第二外圈和悬臂20均与第二连接座连接，通过第二连接座实现悬臂20与第二外圈的稳定连接。

优选地，第三驱动部可以为伺服电机，可以准确控制悬臂20的转动角度。

优选地，控制系统与第三驱动部连接，实现对悬臂20相对于底座10的转动角度的准确控制。

优选地，本发明的实施例中，抓取机构30可以为气动抓手。如图10和图11所示，本发明的实施例中，抓取机构30包括抓手手指31、气动手指32、第一安装板33和连接杆34。第一安装板33的两侧安装有两个气动手指32，各气动手指32上均安装有抓手手指31，气动手指32控制抓手手指31的夹紧动作，第一安装板33固定在连接杆34上，连接杆34与第一回转机构40连接。通过两个抓手手指31可以实现抓取或松开工件的功能。

具体地，本发明的实施例中，悬臂装置的具体操作过程为：

1、悬臂20安装在底座10上，底座10可以为固定底座或者移动式底盘；

2、第三驱动部驱动第二回转部，使第二回转部带动悬臂20相对于底座10转动，精确控制整个悬臂装置的回转角度定位；

3、在第二回转部上固定装配悬臂20，为整个悬臂装置提供大跨度作用平台；在悬臂20上安装第二视觉识别机构80，可以快速识别物料(如工件)的存放区和作业区，缩短悬臂装置搜寻工件100的响应时间；

4、在悬臂20上安装第一滑动部50，第一滑动部50可以根据实际工况做成长行程或者短行程或者重荷载，第一滑动部50可以通过齿轮齿条配合结合滑块滑轨配合的方式实现相对于悬臂20沿第一水平方向的滑动，当然，第一滑动部50也可以通过同步带驱动滑块或者通过滚珠丝杠来实现相对于悬臂20沿第一水平方向的滑动；

5、第二驱动部54可以通过与齿轮或者同步带或者滚珠丝杠配合的方式驱动第一滑动部50，控制第一滑动部50动作的精确定位；

6、在第一滑动部50上安装第二滑动部60，第二滑动部60可以根据工况做成长(或短)行程或重荷载或者轻荷载，第二滑动部60可以由齿轮齿条和滑块导轨组合执行提升动作，也可由同步带驱动滑块导轨或单独由滚珠丝杠执行提升动作；

7、第四驱动部可以通过齿轮或同步带或滚珠丝杠直接驱动第二滑动部，控制第二滑动部60动作的精确定位；

8、在第二滑动部60上安装第一回转机构40控制抓取机构30的回转动作；

9、第一驱动部41可以通过齿轮驱动第一回转部，实现对抓取机构30回转角度的精确定位；

10、在第一回转部的下方安装有前后并行的两个或多个抓取机构30，抓取机构30由压缩空气通过电磁阀控制气动手指的闭合动作，实现抓取工件100的功能；

11、在抓取机构30上安装第一视觉识别机构70，通过第一摄像头71捕捉到的图像并与第一比对模块内已存储的工件100的图像信息进行比对、分析并输出响应结果，进而识别物料规格、形状，调整抓取机构30的姿态并定位工件100的抓取点；

12、通过上述整套系统及机构装置的并行控制、反馈、响应、同步执行动作，完成对工件100的搜寻、识别、抓取、转运、摆放的整套系列动作。

综上所述，本发明的实施例的悬臂装置具有以下优点：

1、可以轻松解决重载荷、大体积物料的识别、抓取、转运作业；

2、通过第一回转机构、第二回转机构、第一滑动部以及第二滑动部可实现抓取机构自动识别物体的摆放状态，抓取机构的工作姿态调整及大范围作业覆盖区域的功能；

3、采用成熟的回转机构保障了抓取机构定位的准确性和稳定性，利用伺服电机作为驱动部的维修性也更加便利；

4、可实现无人化作业，降低工人的劳动强度，降低人力运营成本，增加经济效益。

本发明及本发明的实施例还提供了一种运输工件的方法。

本发明的实施例中，运输工件的方法采用上述的悬臂装置进行运输，运输工件的方法包括调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度以及通过抓取机构30抓取工件并将该工件移动至待放置位置的步骤。

上述设置中，调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度，能够使抓取机构30更好地适应工件的位置和形状，方便抓取机构30对工件进行准确抓取，调整好抓取机构30的转动角度之后，通过抓取机构30准确抓取工件，利用该悬臂装置将上述工件移动到待放置位置。

进一步地，本发明的实施例中，运输工件的方法还包括判断待放置位置上是否具有工件的第一判断步骤，如果是，则执行使悬臂装置暂停抓取工件的步骤，如果否，则执行使悬臂装置抓取工件并将该工件移动至待放置位置的步骤。这样设置，能够使悬臂装置在工作状态(悬臂装置抓取工件并将该工件移动至待放置位置的状态)和休息状态(悬臂装置暂停抓取工件)之间切换，可以实现控制工件的抓取速度、降低悬臂装置的设备磨损率、提高悬臂装置的使用寿命和节省资源等效果。

优选地，上述待放置位置可以为进料装置上工件的放置位置或者加工工位上工件的放置位置。

进一步地，本发明的实施例中，运输工件的方法还包括调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度以及通过抓取机构30抓取工件并将该工件从该工件的放置位置处移走的步骤。调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度，能够使抓取机构30更好地适应工件的位置和形状，方便抓取机构30对工件进行准确抓取，调整好抓取机构30的转动角度之后，通过抓取机构30准确抓取工件，利用该悬臂装置将上述工件从该工件的放置位置移走。

进一步地，本发明的实施例中，运输工件的方法还包括判断该工件的放置位置上是否具有工件的第二判断步骤，如果是，则执行使悬臂装置抓取工件并将该工件从该工件的放置位置移走的步骤，如果否，则执行使悬臂装置暂停抓取工件的步骤。这样设置，能够使悬臂装置在工作状态(悬臂装置抓取工件并将该工件从该工件的放置位置移走)和休息状态(悬臂装置暂停抓取工件)之间切换，可以实现控制工件的抓取速度、降低悬臂装置的设备磨损率、提高悬臂装置的使用寿命和节省资源等效果。

优选地，上述该工件的放置位置可以是加工工位上工件的放置位置或者出料装置上工件的放置位置。

进一步地，本发明的实施例中，调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度的步骤包括通过第一视觉识别机构70获取工件的图像信息以及控制系统根据第一视觉识别机构70反馈的信息控制抓取机构30的转动角度的步骤。控制系统根据第一视觉识别机构70反馈的信息控制抓取机构30的转动角度，从而实现调整抓取机构30相对于滑动组件的转动角度的目的，使抓取机构30更好地适应工件的位置和形状，方便抓取机构30对工件进行准确抓取。

进一步地，本发明的实施例中，运输工件的方法还包括调整悬臂20相对于底座10的转动角度的步骤。通过上述步骤，使悬臂20带动抓取机构30转动到与待抓取的工件相对应的位置上，方便抓取机构30准确抓取工件。

进一步地，本发明的实施例中，调整悬臂20相对于底座10的转动角度的步骤包括通过第二视觉识别机构80获取工件的图像信息以及控制系统根据第二视觉识别机构80反馈的信息控制悬臂20的转动角度的步骤。上述步骤中，控制系统根据第二视觉识别机构80反馈的信息控制悬臂20的转动角度，从而实现调整悬臂20相对于底座10的转动角度的目的，能够使悬臂20带动抓取机构30转动到与待抓取的工件相对应的位置上，方便抓取机构30准确抓取工件。

需要说明的是，由于本申请的运输工件的方法采用本申请的悬臂装置进行运输，因此，本申请的运输工件的方法也具有本申请的悬臂装置的上述优点，此处不再赘述。

具体地，如图12和图13所示，本发明的实施例中，运输工件的方法的具体工作过程为：

1、进料传感器安装在进料输送机130上，检测进料输送机130上是否有工件100；出料传感器安装在出料输送机140上，检测出料输送机140上是否有工件100；

2、工件100移动的顺序依次为待清洗工件的移动货架150-进料悬臂装置110-进料输送机130-清洗机170-出料输送机140-出料悬臂装置120-已清洗工件的移动货架160；

3、待清洗工件的移动货架150、已清洗工件的移动货架160通过车间的行车，人工操作吊运至指定位置，并启动开始工作按钮；工件100按照顺序依次存放在待清洗工件的移动货架150、已清洗工件的移动货架160上；

4、进料悬臂装置110与出料悬臂装置120可以是同一种悬臂装置(进料悬臂装置110和出料悬臂装置120的至少一个采用本申请的悬臂装置)；

5、清洗机170、进料输送机130、出料输送机140、进料悬臂装置110、出料悬臂装置120的开关机动作均由人工操作，一键开关；

6、进料传感器检测到有工件信号后，发送信号给进料悬臂装置110暂停从待清洗工件的移动货架150上抓取工件100；出料传感器检测到有工件信号后，发送信号给出料悬臂装置120开始抓取工件100至已清洗工件的移动货架160上；

7、进料传感器未检测到有工件信号，反馈信号给进料悬臂装置110从待清洗工件的移动货架150上抓取工件100放到进料输送机130上；出料传感器未检测到有工件信号，反馈信号给出料悬臂装置120暂停抓取动作；

8、通过上述工作流程，完成整个系统的动作控制。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：第一回转机构设置在滑动组件和抓取机构之间，第一驱动部驱动第一回转部，在第一回转部的带动下，抓取机构能够相对于滑动组件转动，通过第一驱动部的开启或者关闭，能够控制抓取机构相对于滑动组件转动或者停止转动，从而能够对抓取机构的转动进行准确控制，提高抓取机构的抓取精度，进而提高悬臂装置的工作效率。进一步地，悬臂相对于底座可转动，抓取机构设置在滑动组件上，抓取机构可以随悬臂一起相对于底座转动，滑动组件相对于悬臂在竖直方向和第一水平方向上可移动，也就是说，抓取机构可以随滑动组件一起相对于悬臂在竖直方向和第一水平方向上移动，同时，抓取机构相对于滑动组件可转动，因此，通过上述设置，可以实现抓取机构相对于底座的多自由度运动，使抓取机构的运动更加灵活，提高了悬臂装置的适应性。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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