CN107214717B - 一种玻璃抓取装置及抓取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃抓取装置及抓取方法,所述玻璃抓取装置包括抓取单元、移动单元、处理单元、图像捕捉单元,所述抓取单元固定在所述移动单元上,所述移动单元固定放置,所述移动单元用于实现所述抓取单元的自由移动,所述图像捕捉单元设置在所述抓取单元上,所述图像捕捉单元用于收集玻璃原片的数据,所述处理单元与所述抓取单元、所述移动单元、所述图像捕捉单元数据连接,所述处理单元用于对数据进行处理,并控制所述抓取单元、所述移动单元和所述图像捕捉单元运动;本发明通过所述图像捕捉单元对所述玻璃原片相关数据的收集,并通过所述处理单元对所述数据的处理使抓取更为简便智能化。

Description

一种玻璃抓取装置及抓取方法
技术领域
本发明涉及玻璃加工领域,具体涉及一种玻璃抓取装置及抓取方法。
背景技术
为了提高生产效率,现在的加工玻璃品种的规格趋于大型化,这就导致在将玻璃原片装到生产线上及从生产线卸下成品时,都需要通过机械来完成,通常采用装片机和卸片机来实现这一操作。
目前玻璃的装片及卸片通常使用的设备有吊车-真空吸盘组合装置,自动装片机、行走式自动装片机,这些设备工作原理都是通过吸盘对玻璃原片的表面进行吸附,通过吸附力将玻璃原片进行移动,但由于工作环境的影响,玻璃原片只能有一个表面供吸盘吸附,并且吸附力需过玻璃原片重心以保证吸盘与玻璃原片贴合紧密,这样就无法通过这些设备将玻璃原片自由翻面,在生产中造成了一定的困扰。
鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案在于,提供一种玻璃抓取装置,所述玻璃抓取装置包括抓取单元、移动单元、处理单元、图像捕捉单元,所述抓取单元固定在所述移动单元上,所述移动单元固定放置,所述移动单元用于实现所述抓取单元的自由移动,所述图像捕捉单元设置在所述抓取单元上,所述图像捕捉单元用于收集玻璃原片的数据,所述处理单元与所述抓取单元、所述移动单元、所述图像捕捉单元数据连接,所述处理单元用于对数据进行处理,并控制所述抓取单元、所述移动单元和所述图像捕捉单元运动。
较佳的,所述抓取单元包括控制块、抓手、控制杆,所述抓手对称设置在所述控制块两侧,所述控制块通过所述控制杆与所述抓手相连,所述控制块通过所述控制杆控制所述抓手水平移动和旋转运动,所述控制块固定在所述移动单元上。
较佳的,所述抓手包括伸缩杆和若干吸盘组件,相邻所述吸盘组件通过所述伸缩杆相连,所述伸缩杆控制调节相邻所述吸盘组件之间的距离,所述吸盘组件用于吸附所述玻璃原片。
较佳的,所述移动单元包括固定架、第一旋转部、第二旋转部、第三旋转部,所述固定架固定在地面上,所述第一旋转部与所述固定架活动连接,所述第二旋转部与所述第一旋转部活动连接,所述第三旋转部设置在所述第二旋转部一端,所述抓取单元固定在所述第三旋转部上。
较佳的,所述图像捕捉单元包括图像捕获装置,所述图像捕获装置对所述玻璃原片进行数据收集。
较佳的,一种所述玻璃抓取装置的抓取方法,包括步骤:
S1,通过所述图像捕捉单元对将要抓取的玻璃原片进行数据读取,并将数据传递至所述处理单元;
S2,通过所述处理单元的计算,控制所述移动单元和所述抓取单元抓取所述玻璃原片;
S3,通过所述移动单元运动,将所述玻璃原片摆放在指定位置。
较佳的,所述步骤S1具体为:所述抓取单元移动至所述玻璃原片的上方位置,所述玻璃原片底部设置同等大小正方形网格的网状图案,所述图像捕获装置收集所述玻璃原片图像数据,并将数据传递给所述处理单元,所述处理单元提取出所述玻璃原片长宽尺寸以及所述网状图案通过所述玻璃原片畸变后的图案尺寸,并对提取出的数据计算得出所述玻璃原片的的弯曲角度
较佳的,所述弯曲角度的计算公式为:
其中,n1为光在空气中的折射率,n2为光在玻璃中的折射率,S为所述玻璃原片的厚度,a为所述网状图案中网格的边长,L为所述图像捕获装置捕捉到NxN个网格组成的正方形框体中畸变后平行框边的最大距离值,N为常数,优选取值为5或10;b为所述图像捕获装置与所述网状图案的距离,c为所述图像捕获装置与所述玻璃原片最上端表面的距离。
较佳的,所述步骤S2具体为:所述处理单元根据计算得出的弯曲角度,对所述移动单元和所述抓取单元下达指令,对所述玻璃原片进行抓取操作,通过所述伸缩杆和所述控制杆控制所述吸盘组件位置抓取不同大小的所述玻璃原片。
较佳的,所述步骤S3具体为:所述抓取单元抓取所述玻璃原片后,所述第一旋转部控制所述抓取单元在水平方向上的运动,所述第二旋转部控制所述抓取单元在竖直方向上的运动,将所述抓取单元移动至指定位置,将固定在所述抓取单元上的所述玻璃原片摆放在指定位置,通过所述第三旋转部旋转所述抓取单元,使所述玻璃原片呈一定角度摆放。
与现有技术比较本发明的有益效果在于:1,通过所述图像捕捉单元对所述玻璃原片相关数据的收集,并通过所述处理单元对所述数据的处理使抓取更为简便智能化;2.通过所述控制杆和所述伸缩杆的控制,改变所述抓取单元对所述玻璃原片的抓取方式,便于对不同形状的所述玻璃原片的抓取;3.通过所述第三旋转部和所述抓取单元的共同作用,实现对所述玻璃原片的翻面操作。
附图说明
图1是本发明所述玻璃抓取装置平板玻璃抓取结构示意图;
图2是本发明所述玻璃抓取装置弯曲玻璃抓取结构示意图。
图中数字表示:
1-抓取单元;2-移动单元;3-处理单元;4-图像捕捉单元;21-固定架;22-第一旋转部;23-第二旋转部;24-第三旋转部。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
本发明涉及一种玻璃抓取装置,其结构图如图1所示,其包括抓取单元1、移动单元2、处理单元3、图像捕捉单元4。
所述移动单元2固定在地面上,所述抓取单元1与所述移动单元2固定连接,所述抓取单元1用于抓取玻璃,所述移动单元2用于调节所述抓取单元1的空间位置;所述图像捕捉单元4设置在所述抓取单元1上,所述图像捕捉单元4对所述玻璃原片的位置等数据进行收集,并通过数据传输至所述处理单元3;所述处理单元3与所述抓取单元1、所述移动单元2和所述图像捕捉单元4数据连接,所述处理单元3通过对所述图像捕捉单元4收集的数据进行处理,对所述移动单元2和所述抓取单元1下达指令,所述移动单元2和所述抓取单元1根据指令对所述玻璃原片进行抓取操作。
所述移动单元2包括固定架21、第一旋转部22、第二旋转部23、第三旋转部24,所述固定架21固定在地面上,所述第一旋转部22与所述固定架21活动连接,所述第一旋转部22可绕竖直方向旋转,所述第二旋转部21与所述第一旋转部22活动连接,所述第二旋转部22上下摆动,所述第三旋转部设置23在所述第二旋转部22一端,所述抓取单元1固定在所述第三旋转部23上,所述抓取单元1通过所述第三旋转部23相对于所述第二旋转部22转动,通过所述第一旋转部22、所述第二旋转部23、所述第三旋转部24的共同作用,所述抓取单元1可在一定的空间内自由移动,方便所述抓取单元1抓取所述玻璃原片,并对所述玻璃原片进行自由移动和翻面操作。所述第一旋转部22、所述第二旋转部23、所述第三旋转部24与所述处理单元3数据连接,所述处理单元3控制所述第一旋转部22、所述第二旋转部23、所述第三旋转部24的活动,实现所述第一旋转部22、所述第二旋转部23、所述第三旋转部24协同动作,同时完成各自的动作。
所述抓取单元1包括控制块、抓手、控制杆,所述抓手对称设置在所述控制块两侧,所述控制块通过所述控制杆与所述抓手相连,所述控制块通过所述控制杆控制所述抓手水平移动或旋转运动,所述控制块固定在所述第三旋转部上。所述抓手包括伸缩杆和吸盘组件,所述吸盘组件通过所述伸缩杆相连,所述伸缩杆控制调节相邻所述吸盘组件之间的距离。通过所述伸缩杆调节相邻所述吸盘组件之间距离,以及通过所述控制杆水平移动所述抓手从而调节所述抓手之间的距离,使所述抓取单元1适应抓取不同大小的玻璃原片;通过水平移动或旋转运动所述抓手,使所述抓取单元1抓取方式不同。
由于使用所述吸盘对玻璃进行吸附抓取时,需要所述吸盘相对于所述玻璃垂直吸附并且所述吸盘的吸附力方向通过所述玻璃的重心才能保证所述吸盘对所述玻璃较佳的吸附效果;否则,会造成所述吸盘与所述玻璃贴合不紧密,使吸附效果减弱,甚至会发生所述玻璃从所述吸盘脱离的现象。而所述抓取单元1不但可以通过所述吸盘组件对所述玻璃原片的单独表面进行吸附,将所述玻璃原片进行水平移动,同时也可以将单独一个所述抓手上的所述吸盘组件对所述玻璃原片进行吸附抓取后,通过控制所述抓取单元1和所述移动单元2,使所述玻璃原片保持水平状态的情况下,使所述抓取单元1的另一个所述抓手上的所述吸盘组件吸附所述玻璃原片的另一个表面,形成对所述玻璃原片的夹取操作,并通过所述第三旋转部对所述玻璃原片进行翻面操作。
所述图像捕捉单元4包括图像捕获装置,所述图像捕获装置设置于所述抓取单元1上,所述图像捕获装置对所述玻璃原片进行数据收集,所述数据一般为所述玻璃原片下设置的同等大小网格的网状图案;所述图像捕捉单元4将所述图像数据传输至所述处理单元3,所述处理单元3通过对所述图像数据的处理,通过公式计算得出所述玻璃原片的弯曲角度及长宽大小,根据计算结果对所述移动单元2和所述抓取单元1下达指令,所述移动单元2和所述抓取单元1根据指令对所述玻璃原片进行抓取操作。
实施例二
本发明涉及一种使所述玻璃抓取装置的抓取方法,步骤具体是:
S1,通过所述图像捕捉单元4对将要抓取的玻璃原片进行数据读取,并将数据传递至所述处理单元3;
S2,通过所述处理单元3的计算,控制所述移动单元2和所述抓取单元1抓取所述玻璃原片;
S3,通过所述移动单元2运动,将所述玻璃原片摆放在指定位置;
步骤S1具体为所述抓取单元1移动至所述玻璃原片的正上方位置,所述位置为一固定位置,通过处理单元3进行设定,一般为所要抓取玻璃原片的运输或支撑平台的中心位置,所述运输或支撑平台上设置同等大小正方形网格的网状图案,网格大小一般取5mmx5mm,所述图像捕获装置收集所述网状图案图像数据,将所述数据传递给所述处理单元3,所述处理单元3对所述捕捉数据进行处理,具体提取出所述玻璃原片长宽尺寸以及所述网状图案通过所述玻璃原片畸变后的图案尺寸;具有一定弯曲角度的所述玻璃原片为了便于放置一般呈外凸式摆放在运输或支撑平台上,当所述图像捕获装置对所述玻璃原片下方网状图案进行数据采集时,所述网状图案受到所述玻璃原片光学畸变的影响,所述正方形网格一对平行边会呈外凸式畸变,发生畸变的所述平行边之间距离大于所述平行边实际距离,提取对N*N个网格组成的正方形框的尺寸数据,具体是所述正方形框畸变后,在垂直于实际平行框边方向上,畸变的所述平行框边之间的最大距离,通过对提取出数据的计算得出所述玻璃原片的弯曲角度。
其中所述玻璃原片的弯曲角度计算公式为
n1为光在空气中的折射率,n2为光在玻璃中的折射率,S为所述玻璃原片的厚度,a为所述网状图案中网格的边长,L为所述图像捕获装置捕捉到N*N个网格组成的正方形框畸变后平行框边的最大距离值,N为常数,优选取值为5或10;b为所述图像捕获装置与所述网状图案的距离,c为所述图像捕获装置与所述玻璃原片最上端表面的距离。
当畸变后取N*N个网格中对应边的最大距离值L越小,越趋向于Na的值时,所述玻璃原片的弯曲角度就越大,说明所述玻璃原片越接近平直状态,通过所述图像捕获装置捕捉的畸变图案数据,经过所述处理单元3的公式处理,快速简便的计算出所述玻璃原片的弯曲角度,所述抓取单元1通过所计算角度进行操作,改变所述抓手夹角,便于将具有弯曲角度的所述玻璃原片抓取起来。
步骤S2具体为通过计算所得弯曲角度判断所述玻璃原片是否弯曲,若所述玻璃原片无弯曲,则根据所述玻璃原片长宽通过所述伸缩杆控制调节相邻所述吸盘组件距离,以及通过所述控制杆水平移动所述抓手调节所述抓手之间的距离抓取所述玻璃原片;若所述玻璃原片带有弯曲角度,则根据所述处理单元3所计算的弯曲角度,通过水平移动并旋转运动所述抓手,使所述抓手呈一定的角度抓取所述玻璃原片;若所述玻璃原片一端翘起,则通过水平移动并旋转运动所述抓手,使所述抓手夹取抓取所述玻璃原片;若需要对所述玻璃原片进行翻面,则通过一边抓手先吸附在所述玻璃原片上,通过水平移动并旋转运动所述抓手,使另一边抓手吸附在所述玻璃原片上,通过第三旋转部旋转,使所述玻璃原片翻面。
步骤S3具体为所述抓取单元1抓取所述玻璃原片后,通过所述移动单元2活动,具体为所述第一旋转部22控制所述抓取单元1水平方向运动,所述第二旋转部23控制所述抓取单元1竖直方向运动,将所述抓取单元1移动至指定位置,将固定在所述抓取单元1上的所述玻璃原片摆放在指定位置;一般将所述玻璃原片摆放在玻璃架上时,都是以一定的斜角竖直摆放,通过所述第三旋转部24旋转所述抓取单元1,可使所述玻璃原片呈一定角度,使所述玻璃原片摆放在所述玻璃架上时更为方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种玻璃抓取方法,其特征在于,包括步骤:
S1,通过图像捕捉单元对将要抓取的玻璃原片进行数据读取,并将数据传递至处理单元;具体为:抓取单元移动至所述玻璃原片的上方位置,所述玻璃原片底部设置同等大小正方形网格的网状图案,所述抓取单元固定在移动单元上,所述移动单元固定放置,所述图像捕捉单元设置在所述抓取单元上,所述图像捕捉单元包括图像捕获装置,所述图像捕获装置收集所述玻璃原片图像数据,并将数据传递给所述处理单元,所述处理单元提取出所述玻璃原片长宽尺寸以及所述网状图案通过所述玻璃原片畸变后的图案尺寸,并对提取出的数据计算得出所述玻璃原片的的弯曲角度;
S2,通过所述处理单元的计算,控制移动单元和所述抓取单元抓取所述玻璃原片,所述处理单元与所述抓取单元、所述移动单元、所述图像捕捉单元数据连接,所述处理单元用于对数据进行处理,并控制所述抓取单元、所述移动单元和所述图像捕捉单元运动;
S3,通过所述移动单元运动,将所述玻璃原片摆放在指定位置。
2.如权利要求1所述的玻璃抓取方法,其特征在于,所述弯曲角度的计算公式为:
其中,n1为光在空气中的折射率,n2为光在玻璃中的折射率,S为所述玻璃原片的厚度,a为所述网状图案中网格的边长,L为所述图像捕获装置捕捉到NxN个网格组成的正方形框体中畸变后平行框边的最大距离值,N为常数;b为所述图像捕获装置与所述网状图案的距离,c为所述图像捕获装置与所述玻璃原片最上端表面的距离。
3.如权利要求1所述的玻璃抓取方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:所述处理单元根据计算得出的弯曲角度,对所述移动单元和所述抓取单元下达指令,对所述玻璃原片进行抓取操作,其中,所述抓取单元包括控制块、抓手、控制杆,所述抓手对称设置在所述控制块两侧,所述控制块通过所述控制杆与所述抓手相连,所述控制块通过所述控制杆控制所述抓手水平移动和旋转运动,所述控制块固定在所述移动单元上;所述抓手包括伸缩杆和若干吸盘组件,相邻所述吸盘组件通过所述伸缩杆相连,所述伸缩杆控制调节相邻所述吸盘组件之间的距离,所述吸盘组件用于吸附所述玻璃原片,通过所述伸缩杆和所述控制杆控制所述吸盘组件位置抓取不同大小的所述玻璃原片。
4.如权利要求1所述的玻璃抓取方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:所述移动单元包括固定架、第一旋转部、第二旋转部、第三旋转部,所述固定架固定在地面上,所述第一旋转部与所述固定架活动连接,所述第二旋转部与所述第一旋转部活动连接,所述第三旋转部设置在所述第二旋转部一端,所述抓取单元固定在所述第三旋转部上;所述抓取单元抓取所述玻璃原片后,所述第一旋转部控制所述抓取单元在水平方向上的运动,所述第二旋转部控制所述抓取单元在竖直方向上的运动,将所述抓取单元移动至指定位置,将固定在所述抓取单元上的所述玻璃原片摆放在指定位置,通过所述第三旋转部旋转所述抓取单元,使所述玻璃原片呈一定角度摆放。
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