CN109278062B - 一种面料的抓取方法及其面料的拆垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面料的抓取方法，包括以下步骤；A1、柔性夹爪的爪部张开并移动到与成垛的的面料上表面与最上层面料接触；A2、柔性夹爪的爪部逐渐收拢并搓起最上层面料使最上层面料向上鼓起形成鼓包；A3、柔性夹爪向上移动，同时爪部继续收拢并夹住最上层面料的鼓包处的中部后提起最上层面料。该面料抓取方法通过柔性夹爪直接抓取面料，确保每次抓取都只抓取一张面料。另外该拆垛方法利用了上述的面料抓取方法，可以对成垛的面料逐张抓取并移动到目标位置，整个拆垛过程准确可靠。

Description

一种面料的抓取方法及其面料的拆垛方法

技术领域

本发明涉及一种面料的抓取方法，同时还涉及使用了该抓取方法对成垛的面料进行拆垛的拆垛方法。

背景技术

目前服装制造行业中，如何抓取面料是一个行业中难点，目前主要有两种情况需要对面料进行抓取。1、裁床裁剪下来的成垛的面料一片片分离出来一直是行业中的技术难题；2、单张面料的抓取，抓取后移动到目标位置或者进行码垛。

因此，目前面料的抓取方式主要有以下几种：1、吸盘吸取，由于面料透气性材料，这种吸盘吸取的方式比较难实现，真空度难以把握，真空度大了会吸取多张面料，小了吸取不稳；2、针刺抓取，这种针刺抓取的方式会对面料造成损伤，影响了面料的质量。

而第三种抓取方式则利用摩擦轮进行摩擦分离，如专利号为201611193139.8的布料分拣装置及布料分拣方法就公开了一种分离面料的装置和方法，而这种方法利用转动的摩擦轮与面料接触后产生摩擦力，使面料使面料的边缘反向卷起，然后反向卷起的面料落至面料抓取机构上，面料抓取机构将面料抓取住，且同时摩擦轮停止转动就完成了一层面料的分离。

然这种面料的分拣装置和分拣方法还是存在诸多不足：

1、这种分拣装置利用摩擦轮与最上层面料接触摩擦，而为了使最上层面料能够反向卷起，需要的摩擦力比较大，这样容易导致第二层面料也会受到摩擦而反卷；

2、由于该分拣装置的摩擦轮需要将最上层面料完全反卷落入到抓取板上，同时，最上层面料落到抓取板上后摩擦轮才会停止，因此当最上层面料下落的过程中摩擦轮依旧会摩擦第二层面料，因此可能造成第二层面料部的端部包裹摩擦轮，因此分离不准确。

3、这种分拣装置分离了一张面料后放置到目标位置时，放置的位置难保证，同时也难以将该分离后的面料铺平。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种面料的抓取方法，该面料抓取方法通过柔性夹爪直接抓取面料，抓取动作准确可靠，对面料不会造成损伤。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种面料的拆垛方法，该拆垛方法利用了上述的面料抓取方法，可以对成垛的面料逐张抓取并移动到目标位置，整个拆垛过程准确可靠。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种面料的抓取方法，该抓取方法利用可移动的柔性夹爪抓取面料，其包括以下步骤；

A1、柔性夹爪的爪部张开并移动到最上层面料的上方与最上层面料接触；

A2、柔性夹爪的爪部逐渐收拢并搓起最上层面料使最上层面料向上鼓起形成鼓包；

A3、柔性夹爪向上移动，同时爪部继续收拢并夹住最上层面料的鼓包处的中部后提起最上层面料。

其中优选的，最上层面料为成垛面料的最上层面料或为平面上的单张面料。

其中优选的，该抓取方法中使用的柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，该柔性夹爪在竖直方向还具有一个弹性缓冲移动距离，在步骤A2中，柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪弹性向上移动一段距离；在步骤A3中柔性夹爪被带动向上进行主要位移时，柔性夹爪还具有一个弹性向下运动的分位移使爪部持续与最上层面料接触。

其中优选的，步骤A3中柔性夹爪向上移动的过程中包括两个移动阶段，第一阶段为柔性夹爪缓慢向上移动直至爪部完全夹住最上层面料；第二阶段为柔性夹爪夹住最上层面料后快速向上移动提起面料。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于该该抓取方法利用可移动的柔性夹爪抓取面料，柔性夹爪与最上层面料接触后爪部逐渐收拢并搓起最上层面料使最上层面料向上鼓起形成鼓包；此时，由于柔性夹爪是柔性的，比较柔软并且可以弹性变形，因此，柔性夹爪在收拢时与最上层面料的摩擦力并不会过大，柔性夹爪的抓取动作准确可靠，对面料不会造成损伤，抓取效率快，该抓取方法可以适合面料的拆垛或者面料的码垛。

其中优选的，最上层面料为成垛面料的最上层面料或为平面上的单张面料。而成垛面料的面料的抓取时难度更大，而此时柔性夹爪搓起的鼓包可能是只有最上层面料，也可能是包含的其下方的第二层面料，但是由于柔性夹爪是直接与最上层面料接触，同时第二层面料又处于最上层面料的下方被遮挡，因此，最上层面料的鼓包高度会大于第二层面料的鼓包高度；而后在步骤A3中、柔性夹爪向上移动，同时爪部继续收拢并夹住最上层面料的鼓包处的中部后提起最上层面料，此时，由于柔性夹爪向上移动，因此，柔性夹爪的爪部与最上层面料的压力减小，虽然摩擦力也会逐渐减小因此，最上层面料的鼓包会持续增加，而此时这种压力减小对第二层面料的影响更大，那么由于压力减小第二层面料受到摩擦力的降幅更大，因此，第二层面料的鼓包部位因为重力的作用会逐渐下落而摊平，这样最上层面料和第二层面料之间的鼓包就会发生分离，而柔性夹爪则在持续的收拢过程中夹住最上层面料的鼓包处的中部，从而实现精准的抓取，该抓取方法动作比较简单但抓取精准，可以精准的的抓取单张面料，动作稳定可靠。相比目前的摩擦轮的分拣而言，更易实现。

又由于该抓取方法中使用的柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，该柔性夹爪在竖直方向还具有一个弹性缓冲移动距离，在步骤A2中，柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪弹性向上移动一段距离；在步骤A3中柔性夹爪被带动向上进行主要位移时，柔性夹爪还具有一个弹性向下运动的分位移使爪部持续与最上层面料接触，因此，通过带缓冲的柔性夹爪可以上下弹性移动缓冲，那么在步骤A2中，爪部逐渐收拢时，柔性爪部的弹性变形使面料鼓包时还会向上移动缓冲，这样可以使柔性夹爪与面料的压力适中，避免压力过大而使第二层面料鼓包或者使第二层面料鼓包过度，这样确保柔性夹爪只夹住最上层面料，进一步提高抓取的精准度。

又由于步骤A3中柔性夹爪向上移动的过程中包括两个移动阶段，第一阶段为柔性夹爪缓慢向上移动直至爪部完全夹住最上层面料；第二阶段为柔性夹爪夹住最上层面料后快速向上移动提起面料，在第一阶段时柔性夹爪缓慢向上移动时可以确保柔性夹爪与面料之间的压力逐渐缓慢减小，确保在这第一阶段时最上层面料还会持续鼓包的同时也使第二层面料的鼓包与最上层面料鼓包分离，确保抓取单张面料，进一步提高抓取的精准度。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种面料的拆垛方法，用于对成垛的面料逐张拆分，该拆垛方法包括以下步骤：

B1、将带有多个所述柔性夹爪的拆垛夹具移动到成垛面料的上方，各柔性夹爪处于面料的范围内；

B2、每个柔性夹爪按照上述的记载的抓取方法抓取最上层面料；

B3、拆垛夹具提起最上层面料后移动到目标位置后松开放下最上层面料；

B4、重复步骤B1至B3，直至将整垛面料完全拆分。

其中，进一步优选的，每个柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，每个柔性夹爪在竖直方向具有一个弹性缓冲移动距离，柔性夹爪与最上层面料接触时先向上弹性移动一段距离，而后柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪继续向上弹性移动一段距离。

其中，进一步优选的，各柔性夹爪抓取面料的位置靠近面料的边缘。

其中，进一步优选的，所述各柔性夹爪的相对位置可调。

其中，进一步优选的，所述拆垛方法还包括用于检测柔性夹爪是否只夹取一张面料的检测方法。

其中，进一步优选的，所述检测方法在最上层面料移动到目标位置的移动路径中设置了光栅传感器，拆垛夹具提起最上层面料后移动到目标位置的过程中，通过光栅传感器检测面料底部的高度，当拆垛夹具出现抓取故障时，光栅传感器的信号会被遮挡，发出报警提示。

其中，进一步优选的，所述柔性夹爪为柔性夹头或者由至少两个柔性手指组成的柔性夹具。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该拆垛方法使用了上述的抓取方法，利用多个处于面料范围内的多个柔性夹爪抓取整垛面料中的最上层面料，通过该柴垛方法简化了结构，可以准确的逐张拆分，提高了拆垛精度，故障率低，同时拆垛后柔性夹爪可以抓取面料可准确移动到目标位置后松开，放下的面料平整度更高。

又由于每个柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，每个柔性夹爪在竖直方向具有一个弹性缓冲移动距离，柔性夹爪与最上层面料接触时先向上弹性移动一段距离，而后柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪继续向上弹性移动一段距离，该缓冲的柔性夹爪不但可以保证每个柔性夹爪能只夹住最上层面料，而且在整垛面料不平整时每个夹爪也能与最上层面料准确接触，提高准确性。

又由于各柔性夹爪抓取面料的位置靠近面料的边缘。该位置靠近面料边缘，给予面料鼓包变形的余地，这样各柔性夹爪均可准确夹住最上层面料，避免相互之间干扰而导致面料牵扯，夹住的面料更加平整。

又由于所述各柔性夹爪的相对位置可调，这样可以调整抓取的位置，适合不同尺寸的面料的抓取和拆垛。

又由于所述拆垛方法还包括用于检测柔性夹爪是否只夹取一张面料的检测方法，通过该检测方法可以确保送入目标位置的始终只有一张面料，可靠性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例中柔性夹爪刚搓起最上层面料时的示意图；

图2是柔性夹爪的爪部收拢持续搓起最上层面料时的示意图；

图3是柔性夹爪的向上移动过成中的第一阶段的示意图；

图4是柔性夹爪完全收拢夹持最上层面料时的示意图；

图5是拆垛夹具的结构示意图；

附图中：1.柔性夹爪；11.爪部；2.最上层面料；3.第二层面料；4.鼓包；5.主框架；6.固定支架；7.移动块；8.间距调节电机；9.缓冲装置。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图5所示，一种面料的抓取方法，该抓取方法利用可移动的柔性夹爪1抓取面料，该抓取方法可以用于单张面料的抓取，也可以用于叠置成垛的面料的拆垛，也可以用于面料的码垛，其包括以下步骤；

A1、柔性夹爪1的爪部11张开并移动到与成垛的的面料上表面与最上层面料2接触；优选的张开的爪部11与面料接触的宽度为13-18mm。而柔性夹爪1采用了申请人在之前申请的专利号为201710713357.8的记载的柔性夹头和柔性夹具，该申请文件中也记载了其具体的缓冲结构。当然，该柔性夹爪1也可以采用申请人在之前申请的专利号为201710667696.7的柔性手指，柔性手指采用两个手指组成夹爪形式，该柔性手指的尺寸可以制作的相对较小，以适应面料的抓取。

A2、柔性夹爪1的爪部11逐渐收拢并搓起最上层面料2使最上层面料2向上鼓起形成鼓包4，如图1和图2所示。而在此时，由于柔性夹爪1是柔性的，比较柔软并且可以弹性变形，因此，柔性夹爪1在收拢时与最上层面料2的摩擦力并不会过大，而此时搓起的鼓包4可能是只有最上层面料2，也可能是包含的其下方的第二层面料3，但是由于柔性夹爪1是直接与最上层面料2接触，同时第二层面料3又处于最上层面料2的下方被遮挡，因此，最上层面料2的鼓包4高度会大于第二层面料3的鼓包4高度；

A3、柔性夹爪1向上移动，同时爪部11继续收拢并夹住最上层面料2的鼓包4处的中部后提起最上层面料2。如图3和图4所示。在该步骤A3中、柔性夹爪1向上移动，同时爪部11继续收拢并夹住最上层面料2的鼓包4处的中部后提起最上层面料2，此时，由于柔性夹爪1向上移动，柔性夹爪1的爪部11与最上层面料2的压力减小，摩擦力也会逐渐减小，但是由于柔性夹爪1与最上层面料2还会持续接触，因此，最上层面料2的鼓包4会持续增加，而此时这种压力减小对第二层面料3的影响更大，那么由于压力减小第二层面料3受到摩擦力的降幅更大，因此，第二层面料3的鼓包4部位因为重力的作用会逐渐下落而摊平，这样最上层面料2和第二层面料3之间的鼓包4就会发生分离，而柔性夹爪1则在持续的收拢过程中夹住最上层面料2的鼓包4处的中部，从而实现精准的抓取，该抓取方法动作比较简单但抓取精准，可以精准的的抓取单张面料，动作稳定可靠。相比目前的摩擦轮的分拣而言，更易实现。

其中优选的，该抓取方法中使用的柔性夹爪1为带缓冲的柔性夹爪1，柔性夹爪1具有缓冲装置，该柔性夹爪1在竖直方向还具有一个弹性缓冲移动距离，在步骤A2中，柔性夹爪1的爪部11逐渐收拢时，柔性夹爪1弹性向上移动一段距离；在步骤A3中柔性夹爪1被带动向上进行主要位移时，柔性夹爪1还具有一个弹性向下运动的分位移使爪部11持续与最上层面料2接触。

其中优选的，步骤A3中柔性夹爪1向上移动的过程中包括两个移动阶段，第一阶段为柔性夹爪1缓慢向上移动直至爪部11完全夹住最上层面料2；第二阶段为柔性夹爪1夹住最上层面料2后快速向上移动提起面料。在第一阶段时柔性夹住向上缓慢移动的速度为180-220mm/min，优选的为200mm/min。

本实施例还公开了一种面料的拆垛方法，用于对成垛的面料逐张拆分，该拆垛方法包括以下步骤：

B1、将带有多个所述柔性夹爪1的拆垛夹具移动到成垛面料的上方，各柔性夹爪1处于面料的范围内；

B2、每个柔性夹爪1按照上述的记载的抓取方法抓取最上层面料2；

B3、拆垛夹具提起最上层面料2后移动到目标位置后松开放下最上层面料2；

B4、重复步骤B1至B3，直至将整垛面料完全拆分。

其中，进一步优选的，每个柔性夹爪1为带缓冲的柔性夹爪1，每个柔性夹爪1在竖直方向具有一个弹性缓冲移动距离，柔性夹爪1与最上层面料2接触时先向上弹性移动一段距离，而后柔性夹爪1的爪部11逐渐收拢时，柔性夹爪1继续向上弹性移动一段距离。

其中，进一步优选的，各柔性夹爪1抓取面料的位置靠近面料的边缘。

其中，进一步优选的，所述各柔性夹爪1的相对位置可调。

其中，进一步优选的，所述拆垛方法还包括用于检测柔性夹爪1是否只夹取一张面料的检测方法。

其中，进一步优选的，所述检测方法在最上层面料2移动到目标位置的移动路径中设置了光栅传感器，拆垛夹具提起最上层面料2后移动到目标位置的过程中，通过光栅传感器检测面料底部的高度，当拆垛夹具出现抓取故障时，光栅传感器的信号会被遮挡，发出报警提示，提示人工参与。当然，该光栅传感器还可以用其他的非接触式的传感器替代。

如图5所示，图5中示意了拆垛夹具，该拆垛夹具包括主框架5，主框架5上固定有若干个柔性夹爪1，该柔性夹爪1固定在移动块7上，移动块7滑动安装在固定支架6上，固定支架6上设置有间距调节电机8，间距调节电机8通过丝杠螺母机构驱动移动块7移动，实现自动调节。

由于该面料的抓取采用了柔性夹爪抓取，并且抓取面料的部位是实现预设并准确的，柔性夹爪可以通过机器人手臂进行控制移动，因此，该面料的抓取方法可以用来实现面料的码垛，将单张面料移动到目标位置后逐张叠置，且该面料的抓取时是面料是张开平整状态，因此，码垛的精度更高。

本实施例中提到的电机、丝杠螺母机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版AMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制，表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术，清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路、气路连接都是清楚。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种面料的抓取方法，该抓取方法利用可移动的柔性夹爪抓取面料，其包括以下步骤；

A1、柔性夹爪的爪部张开并移动到最上层面料的上方与最上层面料接触；

A2、柔性夹爪的爪部逐渐收拢并搓起最上层面料使最上层面料向上鼓起形成鼓包；

A3、柔性夹爪向上移动，同时爪部继续收拢并夹住最上层面料的鼓包处的中部后提起最上层面料，

该抓取方法中使用的柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，该柔性夹爪在竖直方向还具有一个弹性缓冲移动距离，在步骤A2中，柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪弹性向上移动一段距离；在步骤A3中柔性夹爪被带动向上进行主要位移时，柔性夹爪还具有一个弹性向下运动的分位移使爪部持续与最上层面料接触。

2.如权利要求1所述的一种面料的抓取方法，其特征在于：最上层面料为成垛面料的最上层面料或为平面上的单张面料。

3.如权利要求1所述的一种面料的抓取方法，其特征在于：步骤A3中柔性夹爪向上移动的过程中包括两个移动阶段，第一阶段为柔性夹爪缓慢向上移动直至爪部完全夹住最上层面料；第二阶段为柔性夹爪夹住最上层面料后快速向上移动提起面料。

4.一种面料的拆垛方法，用于对成垛的面料逐张拆分，其特征在于：该拆垛方法包括以下步骤：

B1、将带有多个柔性夹爪的拆垛夹具移动到成垛面料的上方，各柔性夹爪处于面料的范围内；

B2、每个柔性夹爪按照权利要求1中记载的抓取方法抓取最上层面料；

B3、拆垛夹具提起最上层面料后移动到目标位置后松开放下最上层面料；

B4、重复步骤B1至B3，直至将整垛面料完全拆分，

每个柔性夹爪为带缓冲的柔性夹爪，每个柔性夹爪在竖直方向具有一个弹性缓冲移动距离，柔性夹爪与最上层面料接触时先向上弹性移动一段距离，而后柔性夹爪的爪部逐渐收拢时，柔性夹爪继续向上弹性移动一段距离。

5.如权利要求4所述的一种面料的拆垛方法，其特征在于：各柔性夹爪抓取面料的位置靠近面料的边缘。

6.如权利要求5所述的一种面料的拆垛方法，其特征在于：所述各柔性夹爪的相对位置可调。

7.如权利要求6所述的一种面料的拆垛方法，其特征在于：所述拆垛方法还包括用于检测柔性夹爪是否只夹取一张面料的检测方法。

8.如权利要求7所述的一种面料的拆垛方法，其特征在于：所述检测方法在最上层面料移动到目标位置的移动路径中设置了光栅传感器，拆垛夹具提起最上层面料后移动到目标位置的过程中，通过光栅传感器检测面料底部的高度，当拆垛夹具出现抓取故障时，光栅传感器的信号会被遮挡，发出报警提示。

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