CN107344362A - 工件抓取系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件抓取系统，包括升降机构、限位机构、位置检测装置及抓取机构，升降机构包括作升降运动的升降平台；阻挡装置包括支架及限位件，限位件一端固接于支架，另一端可操作地沿预设方向作伸缩运动；位置检测装置设置于升降平台一侧；抓取机构包括机械手及设置于机械手的自由端的抓手，抓手用于可操作地抓取或释放目标工件；控制装置用于当位置检测装置检测到目标工件随升降平台上升至预设位置，控制升降平台停止上升，并控制限位件的伸缩端伸出，且控制抓取机构抓取目标工件。如此，可实现层叠堆放的吸塑盒之间的自动分离及吸塑盒的抓取、转运，提高了生产效率，且使泡棉与吸塑盒在抓取、转运的过程中相互不分离，提高产品的良率。

Description

工件抓取系统

技术领域

本发明涉及自动化组装设备技术领域，特别是涉及一种工件抓取系统。

背景技术

产品在后期的加工过程中需要用到吸塑盒对其进行装载，并在不同工位之间转运。在自动化的生产作业中，吸塑盘通常层叠堆放于平台上，并通过吸盘将单个吸塑盘吸起并移载。但如此时而存在吸盘无法将堆叠的吸塑盒分离并吸起的现象，以及将设置于吸塑盒内的泡棉带起与吸塑盒分离的现象发生，影响后续工序的进行。

发明内容

基于此，有必要针对传统的通过吸盘抓取带泡棉的吸塑盒易造成无法分离并吸起、将泡棉与吸塑盒分离的问题，提供一种自动分离吸塑盒，保证泡棉与吸塑盒不分离地抓取、转运的工件抓取系统。

工件抓取系统，包括：

升降机构，包括用于装载工件堆垛并作升降运动的升降平台；

限位机构，包括设置于所述升降平台一侧的阻挡装置，所述阻挡装置包括支架及限位件，所述限位件一端固接于所述支架，另一端可操作地沿预设方向作伸缩运动，以对位于所述工件堆垛顶部的目标工件下方的工件在升降平台的升降方向上限位；

位置检测装置，设置于所述升降平台一侧，用于检测随所述升降平台作升降运动的所述目标工件的位置信息；

抓取机构，包括机械手及设置于所述机械手的自由端的抓手，所述抓手用于可操作地抓取或释放所述目标工件；

控制装置，分别与所述升降平台、限位件及所述位置检测装置连接，用于当位置检测装置检测到目标工件随所述升降平台上升至预设位置，控制所述升降平台停止上升，并控制所述限位件的伸缩端伸出，且控制所述抓取机构抓取所述目标工件。

上述工件抓取系统，可实现层叠堆放的吸塑盒之间的自动分离及吸塑盒的抓取、转运，提高了生产效率，且使泡棉与吸塑盒在抓取、转运的过程中相互不分离，保证产品装载于吸塑盒中，在后续的转运过程中不会发生损伤，提高产品的良率。

在其中一实施例中，所述升降平台上升过程中包括多个抓取位置，当所述位置检测装置检测到随所述升降平台上升的所述目标工件到达所述预设位置，所述控制装置控制所述升降平台停滞于一个所述抓取位置。

在其中一实施例中，所述阻挡装置成对设置，成对设置的所述阻挡装置设置于所述升降平台的相对两侧。

在其中一实施例中，所述升降平台沿所述预设方向具有一经过其几何中心的分割线，成对设置的所述阻挡装置位于所述分割线两侧。

在其中一实施例中，所述升降机构还包括机箱及与所述控制装置连接的升降驱动组件，所述升降平台位于所述机箱顶部，所述升降驱动组件装设于所述机箱内，并与所述升降平台连接，以驱动所述升降平台相对所述机箱作升降运动。

在其中一实施例中，所述升降平台还包括定位部，所述定位部设置于所述机箱顶部，且沿所述升降平台周向间隔布设，与所述升降平台围设形成用于装载所述工件堆垛的装载空间。

在其中一实施例中，所述限位件包括与所述控制装置连接的伸缩式驱动元件及连接于所述伸缩式驱动元件的伸缩端的限位块，所述限位块用于伸入所述目标工件与其下方相邻的一个工件之间的间隙，以对所述目标工件下方的其他工件进行限位。

在其中一实施例中，所述限位块包括与所述目标工件下方相邻的一个工件接触的限位面及相对所述限位面的导向面，所述导向面相对所述限位面沿所述伸缩式驱动元件的伸出方向向下倾斜设置。

在其中一实施例中，所述抓手包括连接架、装设于所述连接架的驱动件，以及配合形成用于夹持所述目标工件的固定位的第一夹持部及第二夹持部，所述驱动件与所述控制装置连接，且包括固定端及伸缩端，所述第一夹持部固定于所述驱动件的固定端，所述第二夹持部固定于所述驱动件的伸缩端，以沿所述驱动件的伸缩端的伸缩方向远离或靠近所述第一夹持部。

在其中一实施例中，所述第一夹持部与所述第二夹持部均包括连接部及设置于所述连接部一端的配合部，所述第一夹持部的所述连接部的另一端固接于所述驱动件的固定端，所述第二夹持部的所述连接部的另一端固接于所述驱动件的伸缩端；

所述第一夹持部的所述配合部与所述第二夹持部的所述配合部相对设置，且彼此朝向一侧均设有与所述目标工件的外周凸缘匹配的夹槽。

附图说明

图1为本发明一实施例中的工件抓取系统的结构示意图；

图2为图1所示的工件抓取系统的A处的局部放大图；

图3为图1所示的工件抓取系统的B处的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在对该工件抓取系统详细说明之前，首先对本发明中工件的移载进行解释。该工件抓取系统应用于自动化组装设备技术领域，其涉及的工件具体为带泡棉的吸塑盒。可以理解，为保证生产效率及应用，吸塑盒通常层叠堆放成工件堆垛，而该工件抓取系统所抓取的目标工件，即为位于层叠堆放的工件堆垛的最上方的一个工件。工件抓取系统用于将目标工件抓取并移载至流水线的相应工位，从而便于装料等其他操作。

需要指出的是，目标工件并不是指某一个特定的工件，而是当位于最上方的一个工件被抓取后，则此时位于工件堆栈最上方的一个工件即成为目标工件。也就是说，位于层叠堆放的工件堆垛最上方的一个工件被抓取后，原先位于第二个的工件即成为新的目标工件。

如图1、图2及图3所示，本发明一实施例中的工件抓取系统10，包括升降机构12、限位机构14、位置检测装置(图未示)、抓取机构18及控制装置(图未示)。

该升降机构12包括作升降运动的升降平台124，该限位机构14包括设置于升降平台124一侧的阻挡装置，阻挡装置包括支架142及限位件144，限位件144一端固接于支架142，另一端可操作地沿预设方向作伸缩运动，以对位于工件堆垛顶部的目标工件20下方的工件在升降平台124的升降方向上限位。位置检测装置设置于升降平台124一侧，用于检测随升降平台124作升降运动的目标工件20的位置信息。抓取机构18包括机械手182及设置于机械手182的自由端的抓手184，抓手184用于可操作地抓取或释放目标工件20。

控制装置分别与升降平台124、限位件144及位置检测装置连接，用于当位置检测装置检测到目标工件20随升降平台124上升至预设位置，控制升降平台124停止上升，并控制限位件144的伸缩端伸出，且控制抓取机构18抓取目标工件20。

在实际应用中，位置检测装置检测到目标工件20到达预设位置，并将位置信息发送给控制装置，控制装置控制升降平台124停止上升。同时，控制装置控制限位件144的伸缩端伸出，实现目标工件20下方的其他工件在升降平台124的升降方向上限位。抓手184可操作地抓取或释放装载于升降平台124上的目标工件20，由于限位件144的伸缩端伸出对目标工件20下方的其他工件进行限位，从而使抓取机构18可顺利将目标工件20与其他工件分离并抓取。

如此，可实现层叠堆放的吸塑盒之间的自动分离及吸塑盒的抓取、转运，提高了生产效率，且使泡棉与吸塑盒在抓取、转运的过程中相互不分离，保证产品装载于吸塑盒中，在后续的转运过程中不会发生损伤，提高产品的良率。

需要指出的是，具体到一个实施方式中，升降平台124沿竖直方向作升降运动，具体为如图1所示的上下方向，限位件144沿预设方向作伸缩运动中的预设方向是指水平方向，具体为如图1所示的左右方向。

在一个实施例中，升降平台124上升过程中包括多个抓取位置，当位置检测装置检测到随升降平台124上升的目标工件20到达预设位置，控制装置控制升降平台124停滞于一个抓取位置。进一步地说，升降平台124上装载有层叠堆放的多个吸塑盒，则抓手184抓取完位于最上方的一个吸塑盒，则升降平台124继续上升，当位置检测装置检测到吸塑盒到达预设位置后，升降平台124停滞于又一个抓取位置，抓手184则进行又一轮的抓取动作。如此，在升降平台124的上升过程中，有多个抓取位置，使抓手184将层叠设置的吸塑盒依次抓取。

特别说明的是，该位置检测装置用于检测目标工件20到达预设位置，该预设位置即为机械手182预先设定的，可到达抓取目标工件20的位置。因此，升降平台124的上升行程应当与层叠堆放的工件堆垛的高度相匹配。例如，当升降平台124上升到最高点，则此时，恰好装载于升降平台124上的最后一个工件到达前述的预设位置，使抓手184可将最后一个工件抓取。抓取完成后，升降平台124开始下降，并装载新的工件堆垛，从而进行下一轮的起升动作。

在一个实施例中，升降平台124包括机箱122及与控制装置连接的升降驱动组件(图未示)，升降平台124位于机箱122顶部，升降驱动组件装设于机箱122内，并与升降平台124连接，以驱动升降平台124相对机箱122作升降运动。具体地，该机箱122具有一收容空间，该升降驱动组件收容于该收容空间内，并从机箱122的顶部伸出与升降平台124连接，从而驱动升降平台124相对机箱122顶部作升降运动。更具体地，该升降平台124具体为升降板，该驱动组件包括驱动电机、传动组件及传动部，驱动电机及传动组件装设于机箱122内，并位于前述的收容空间内，该传动部与传动组件连接，并从机箱122顶部伸出以与升降平台124连接。驱动电机与控制装置连接，并通过传动组件驱动传动部上下运动，从而驱动升降平台124相对机箱122顶部作升降运动。

进一步地，升降平台124还包括定位部126，定位部126设置于机箱122顶部，且沿升降平台124周向间隔布设，与升降平台124围设形成用于装载工件的装载空间。具体地，该定位部126为挡板，该挡板沿升降平台124周向间隔布设，围设形成基本与工件的形状相配的装载空间。如此，可起到导向与定位支撑工件的作用，保证工件上升过程中的稳定上升。在一个具体地实施方式中，位置检测装置装设于一个定位部126上，如此便于安装及节省空间。

在一个实施例中，限位件144包括与控制装置连接的伸缩式驱动元件1442及连接于伸缩式驱动元件1442的伸缩端的限位块1444，限位块1444用于伸入目标工件20与其下方相邻的一个工件之间的间隙，以对目标工件20下方的其他工件进行限位。可以理解的是，相邻的层叠堆放的工件之间会形成有间隙，当抓手184抓取目标工件20时，限位块1444可伸入目标工件20与其下方的一个工件之间的所述间隙内，从而将工件分离，便于抓取。

进一步地，限位块1444包括与目标工件20下方相邻的一个工件接触的限位面1441及相对限位面1441的导向面1443，导向面1443相对限位面1441沿伸缩式驱动元件1442的伸出方向向下倾斜设置。具体地说，限位块1444自其远离伸缩式驱动元件1442的一端至另一端的厚度沿伸缩式驱动元件1442的伸缩方向厚度逐渐增大。如此，便于限位块1444伸入目标工件20与其下方的工件之间间隙内，从而对目标工件20下方的工件进行限位。

在一个实施例中，阻挡装置成对设置，成对设置的阻挡装置设置于升降平台124的相对两侧。如此，使阻挡装置的限位块1444从相对两侧可伸入目标工件20与其下方的工件之间的间隙，使目标工件20下方的工件受力更平衡，不会发生倾翻或倾斜的现象，便于抓手184抓取。

进一步地，升降平台124沿预设方向具有一经过其几何中心的分割线，成对设置的阻挡装置位于分割线两侧。如此，进一步地使目标工件20下方的工件受力更平衡，不会发生倾翻或倾斜的现象，便于抓手184抓取。

在一个实施例中，抓手184包括连接架1842、装设于连接架1842的驱动件1844，以及配合形成用于夹持目标工件20的固定位的第一夹持部1846及第二夹持部1848。驱动件1844与控制装置连接，且包括固定端及伸缩端，第一夹持部1846固定于驱动件1844的固定端，第二夹持部1848固定于驱动件1844的伸缩端，以沿驱动件1844的伸缩端的伸缩方向远离或靠近第一夹持部1846。如此，通过驱动件1844驱动第二夹持部1848远离或靠近第一夹持部1846，使第一夹持部1846与第二夹持部1848配合夹持于目标工件20的两侧，或释放目标工件20，从而实现目标工件20可操作地抓取工件。

进一步地，第一夹持部1846与第二夹持部1848均包括连接部1845及设置于连接部1845一端的配合部1847，第一夹持部1846的连接部1845的另一端固接于驱动件1844的固定端，第二夹持部1848的连接部1845的另一端固接于驱动件1844的伸缩端。第一夹持部1846的配合部1847与第二夹持部1848的配合部1847相对设置，且彼此朝向一侧均设有与工件的外周凸缘匹配的夹槽。如此，通过第一夹持部1846的配合部1847上的夹槽与第二夹持部1848的配合部1847上的夹槽，将工件外周凸缘夹紧，保证工件良好的抓取。

应当理解的是，第一夹持部1846与第二夹持部1848配合夹持于目标工件20的两侧，从而将目标工件20夹起，从而进一步地避免将泡棉与吸塑盒分离。而限位件144伸入目标工件20与其下方的工件之间，使目标工件20下方的工件不会因目标工件20夹起而被带起，实现了工件之间的分离。

上述工件抓取系统10，抓手184将目标工件20抓起，限位件144对目标工件20下方的工件限位，可实现层叠堆放的吸塑盒之间的自动分离及吸塑盒的抓取、转运，提高了生产效率，且使泡棉与吸塑盒在抓取、转运的过程中相互不分离，保证产品装载于吸塑盒中，在后续的转运过程中不会发生损伤，提高产品的良率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.工件抓取系统，其特征在于，包括：

升降机构，包括用于装载工件堆垛并作升降运动的升降平台；

限位机构，包括设置于所述升降平台一侧的阻挡装置，所述阻挡装置包括支架及限位件，所述限位件一端固接于所述支架，另一端可操作地沿预设方向作伸缩运动，以对位于所述工件堆垛顶部的目标工件下方的工件在升降平台的升降方向上限位；

位置检测装置，设置于所述升降平台一侧，用于检测随所述升降平台作升降运动的所述目标工件的位置信息；

抓取机构，包括机械手及设置于所述机械手的自由端的抓手，所述抓手用于可操作地抓取或释放所述目标工件；

控制装置，分别与所述升降平台、限位件及所述位置检测装置连接，用于当位置检测装置检测到所述目标工件随所述升降平台上升至预设位置，控制所述升降平台停止上升，并控制所述限位件的伸缩端伸出，且控制所述抓取机构抓取所述目标工件。

2.根据权利要求1所述的工件抓取系统，其特征在于，所述升降平台上升过程中包括多个抓取位置，当所述位置检测装置检测到随所述升降平台上升的所述目标工件到达所述预设位置，所述控制装置控制所述升降平台停滞于一个所述抓取位置。

3.根据权利要求1所述的工件抓取系统，其特征在于，所述阻挡装置成对设置，成对设置的所述阻挡装置设置于所述升降平台的相对两侧。

4.根据权利要求3所述的工件抓取系统，其特征在于，所述升降平台沿所述预设方向具有一经过其几何中心的分割线，成对设置的所述阻挡装置位于所述分割线两侧。

5.根据权利要求1～4所述的工件抓取系统，其特征在于，所述升降机构还包括机箱及与所述控制装置连接的升降驱动组件，所述升降平台位于所述机箱顶部，所述升降驱动组件装设于所述机箱内，并与所述升降平台连接，以驱动所述升降平台相对所述机箱作升降运动。

6.根据权利要求5所述的工件抓取系统，其特征在于，所述升降平台还包括定位部，所述定位部设置于所述机箱顶部，且沿所述升降平台周向间隔布设，与所述升降平台围设形成用于装载所述工件堆垛的装载空间。

7.根据权利要求1～4所述的工件抓取系统，其特征在于，所述限位件包括与所述控制装置连接的伸缩式驱动元件及连接于所述伸缩式驱动元件的伸缩端的限位块，所述限位块用于伸入所述目标工件与其下方相邻的一个工件之间的间隙，以对所述目标工件下方的其他工件进行限位。

8.根据权利要求7所述的工件抓取系统，其特征在于，所述限位块包括与所述目标工件下方相邻的一个工件接触的限位面及相对所述限位面的导向面，所述导向面相对所述限位面沿所述伸缩式驱动元件的伸出方向向下倾斜设置。

9.根据权利要求1～4所述的工件抓取系统，其特征在于，所述抓手包括连接架、装设于所述连接架的驱动件，以及配合形成用于夹持所述目标工件的固定位的第一夹持部及第二夹持部，所述驱动件与所述控制装置连接，且包括固定端及伸缩端，所述第一夹持部固定于所述驱动件的固定端，所述第二夹持部固定于所述驱动件的伸缩端，以沿所述驱动件的伸缩端的伸缩方向远离或靠近所述第一夹持部。

10.根据权利要求9所述的工件抓取系统，其特征在于，所述第一夹持部与所述第二夹持部均包括连接部及设置于所述连接部一端的配合部，所述第一夹持部的所述连接部的另一端固接于所述驱动件的固定端，所述第二夹持部的所述连接部的另一端固接于所述驱动件的伸缩端；

所述第一夹持部的所述配合部与所述第二夹持部的所述配合部相对设置，且彼此朝向一侧均设有与所述目标工件的外周凸缘匹配的夹槽。