CN109733884A - 一种用于玻璃上片机的抓取装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于玻璃上料机的抓取装置及其工作方法，所述的玻璃抓取装置由旋转臂、轴承座、前置吸盘、动力组件、复位检测开关、后置吸盘、前探转臂开关组成。所述的抓取装置安装于上料机，所述的动力组件采用伺服电机控制曲柄连杆机构可高精度控制旋转臂作相对于上料机的旋转运动，所述的前探转臂开关用于探测玻璃架上存在玻璃，所述的前置吸盘设于抓取装置中间部位，所述的后置吸盘通过气动逻辑阀判断吸气气体流量的大小，实现吸盘的吸气与排气自动控制，通过前置吸盘和后置吸盘的配合工作，实现对不同尺寸、规格玻璃的抓取上料，降低上片工作能耗，降低了玻璃加工成本，促进了玻璃加工业的发展。

Description

一种用于玻璃上片机的抓取装置及其工作方法

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种用于玻璃上料机的抓取装 置及其工作方法，尤其是用于玻璃磨边机自动上料机的抓取装置。

背景技术

在玻璃深加工业中常需对裁剪后的玻璃进行倒角、磨边工艺，以增加 玻璃使用的工艺性及避免锋利的裁剪边划伤人体。在玻璃搬运过程中，工 人常采用手持吸盘将玻璃抬起搬运，而当前玻璃多属于非标定制，同一玻 璃架上放置的玻璃大小、尺寸不一，在采用玻璃磨边机进行磨边，常需要 借助多套含有不同吸盘的工具搬运玻璃，操作极其复杂，劳动强度极大， 需几人同时操作，费时费力、且容易造成玻璃破碎、表面划伤，工作枯燥 单一。同时，玻璃属于光滑表面，多块玻璃之间容易形成负压，玻璃与玻 璃堆吸在一起，抓取时，容易一次提起多块玻璃，在搬运过程容易发生玻 璃脱落，造成不必要的经济损失和人身伤害，故急需一种可实现单次单片 玻璃上料的设备代替人工搬运上料。

发明内容

因此，针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提出一 种用于玻璃上料机的抓取装置及其工作方法，不仅可以避免多块玻璃 同时上料，而且还能降低上片能耗，减小玻璃破损率，降低工人劳动 强度，以适应市场对玻璃的需求。

本发明的目的可采用如下技术方案来实现：

本发明公开了一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，包括旋 转臂、轴承座、前置吸盘、动力组件、复位检测开关、后置吸盘、前探转 臂开关、控制系统；所述的旋转臂安装于轴承座，所述的轴承座固设于移 动平台，所述的前置吸盘固设于旋转臂上；所述的前探转臂开关固设于前 置吸盘所围的区域内；所述的动力组件采用伺服电机驱动。

更进一步地，所述的旋转臂由转轴、第一叉臂、第二叉臂组成，所述 的转轴两端分设有轴承座，所述的轴承座固设于移动平台，所述的第一叉 臂、第二叉臂固设于转轴。

更进一步地，所述的抓取装置至少有两个前置吸盘，所述的前置吸盘 包括第一超柔双层吸盘、第一导杆、第一导杆座；所述的第一超柔双层吸 盘与第一导杆相连，所述的第一导杆安装于与第一导杆座，所述的第一导 杆座安装在第二叉臂上。

更进一步地，所述的动力组件包括伺服电机、减速器、曲柄、涨紧套， 第一活动关节、连杆、第二活动关节、传动轴；所述的伺服电机动力输出 轴安装于减速器的动力输入端，所述的减速器通过螺栓固定在移动平台上， 所述的减速器动力输出端通过涨紧套固连于曲柄，所述的曲柄另一端安装 有第一活动关节，第一活动关节另一端连接于连杆，所述的连杆另一端连 接于第二活动关节，所述的第二活动关节内安装有传动轴，所述的传动轴连接于第二中间叉臂。

更进一步地，所述的复位检测开关为常开光电开关，所述的复位检测 开关通过支架安装在移动平台上，用于检测旋转臂的是否复位。

更进一步地，所述的抓取装置包含多个后置吸盘，所述的后置吸盘包 括第二超柔双层吸盘、第二导杆、第二导杆座、气动逻辑阀，所述的第二 超柔双层吸盘与第二导杆相连，所述的第二导杆安装于第二导杆座，所述 的气动逻辑阀与第二导杆相连；所述的气动逻辑阀吸入气体流量大于设定 阀值时，气动逻辑阀阀门关闭，当气动逻辑阀吸入气体流量小于设定阀值 时，气动逻辑阀阀门打开。

更进一步地，所述的前探转臂开关由固定座、转臂触头组成，所述的 固定座固设于第二叉臂。

更进一步地，所述的转臂触头的高度高于第一超柔双层吸盘的高度， 存在一高度差h；所述的第一超柔双层吸盘的高度高于第二超柔双层吸盘的 高度，存在一高度差H。

更进一步地，所述一种用于玻璃上片机抓取装置的工作方法，其特征 在于，将玻璃从玻璃架抓取至传送平台，包括：

S1：整机调试完成，抓取装置复位至水平位置，控制系统发送一工作 信号，伺服电机驱动旋转臂向玻璃架方向翻转，前探转臂开关设有的转臂 触头触碰玻璃，控制系统给前置吸盘发送指令，前置吸盘由内向外吸气， 伺服电机继续转动一设定角度θ，使前置吸盘吸住玻璃，后置吸盘转动弦 长H，伺服电机停止工作，后置吸盘开始由内向外吹气；

S2：当后置吸盘设有的第二超柔双层吸盘接触到大尺寸玻璃时，第二 超柔双层吸盘吸入的气压流量增大，气动逻辑阀内部的阀门打开，后置吸 盘由吹气改为吸气，前置吸盘和后置吸盘同时保持吸气状态，完成大尺寸 玻璃吸附抓取；若当前置吸盘接触小尺寸玻璃，但后置吸盘设有的第二超 柔双层吸盘未能接触到玻璃表面时，后置吸盘吸入的气压流量不变，后置 吸盘仍保持由内向外吹气，外吹气体压力将小尺寸玻璃与大尺寸玻璃分离，将前置吸盘保持吸气，完成小尺寸玻璃吸附抓取；

S3：待玻璃抓取完成，控制系统控制移动平台向上移动，驱动旋转臂 做轻微抖动，消除玻璃与玻璃表面负压力，随后伺服电机做背离玻璃架的 旋转运动，待旋转臂运动至水平位置，触发复位检测开关，控制系统发送 信号使伺服电机停止工作，抓取装置处于初始工位，前置吸盘和后置吸盘 向外排气松开玻璃，玻璃被传送至磨边工位；

S4：重复上述过程，完成下次玻璃抓取。

有益效果

本发明的玻璃上片抓取装置，与现有技术相比，具有的有益效果如下：

(1)采用前置吸盘和后置吸盘相配合，通过气动逻辑阀控制后置吸盘 的吸吹气工作状况的切换，保证了单次单片玻璃的抓取，实现了多尺寸、 多规格玻璃的抓取。

(2)采用伺服电机驱动旋转臂，保证了抓取的精确性及稳定性，实现 玻璃抓取的全自动化，降低了上片能耗，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的玻璃上片机结构示意图。

图2为本发明用于图1所示上片机的玻璃抓取装置的整体外观图。

图3为本发明中的玻璃抓取装置的主视图。

图4为本发明中的玻璃抓取装置的动力组件结构示意图。

图5为本发明中的玻璃抓取装置的复位检测开关结构示意图。

图6为本发明中的玻璃抓取装置的后置吸盘结构示意图。

图7为本发明中的玻璃抓取装置抓取工作状态示意图。

图8为本发明中的玻璃抓取装置工作流程示意图。

具体实施方式

实施例一：图1示出了一种

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。如图1、2所示，一种用 于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，包括旋转臂100、轴承座200、前 置吸盘300、动力组件400、复位检测开关500、后置吸盘600、前探转臂 开关700、控制系统900；所述的旋转臂100安装于轴承座200，所述的轴 承座200固设于移动平台800，所述的前置吸盘300固设于旋转臂100上；所述的前探转臂开关700固设于前置吸盘300所围的区域内；所述的动力 组件400采用伺服电机401驱动。

其中，所述的旋转臂100由转轴101、第一叉臂102、第二叉臂103组 成，所述的转轴101两端分设有轴承座200，所述的轴承座200固设于移动 平台800，所述的第一叉臂102、第二叉臂103固设于转轴101。

其中，所述的抓取装置至少有两个如图3所示的前置吸盘300，所述的 前置吸盘300包括第一超柔双层吸盘301、第一导杆302、第一导杆座303； 所述的第一超柔双层吸盘301与第一导杆302相连，所述的第一导杆302 安装于与第一导杆座303，所述的第一导杆座303安装在第二叉臂103上， 所述的第一导杆302用于气体的传输。

其中，如图4所示的动力组件400包括伺服电机401、减速器402、曲 柄403、涨紧套404，第一活动关节405、连杆406、第二活动关节407、传 动轴408；所述的伺服电机401动力输出轴安装于减速器402的动力输入端， 所述的减速器402通过螺栓固定在移动平台800上，所述的减速器402动 力输出端通过涨紧套404固连于曲柄403，所述的曲柄403另一端安装有第 一活动关节405，第一活动关节405另一端连接于连杆406，所述的连杆406 另一端连接于第二活动关节407，所述的第二活动关节407内安装有传动轴 408，所述的传动轴408连接于第二中间叉臂103a。

其中，如图5所示的复位检测开关500为常开光电开关，所述的复位 检测开关500通过支架501安装在移动平台800上，用于检测旋转臂100 的是否复位。

其中，所述的抓取装置由多个图6所示后置吸盘600构成，所述的后 置吸盘600包括第二超柔双层吸盘601、第二导杆602、第二导杆座603、 气动逻辑阀604，所述的第二超柔双层吸盘601与第二导杆602相连，所述 的第二导杆602安装于第二导杆座603，所述的气动逻辑阀604与第二导杆 602相连；所述的气动逻辑阀604吸入气体流量大于设定阀值时，气动逻辑 阀604阀门关闭，当气动逻辑阀604吸入气体流量小于设定阀值时，气动 逻辑阀604阀门打开。

其中，如图3所示的前探转臂开关700由固定座701、转臂触头702组 成，所述的固定座701固设于第二叉臂103，所述的前探转臂开关700用于 检测是否与玻璃表面触碰，并且为控制系统900传递信号。

其中，所述的转臂触头702的高度高于第一超柔双层吸盘301的高度， 存在一高度差h；所述的第一超柔双层吸盘301的高度高于第二超柔双层吸 盘601的高度，存在一高度差H；其中，当转臂触头702触碰玻璃表面，被 玻璃压下高度h值时，玻璃与第一超柔双层吸盘301相接触并将玻璃吸附， 旋转臂100继续转动弦长H，第二超柔双层吸盘601与玻璃相接触并将玻璃 吸附。

结合图7、8，阐述本发明中的一种用于玻璃上片机抓取装置的工作方 法，将玻璃700从玻璃架600抓取至传送平台，包括：

S1：整机调试完成，抓取装置复位至水平位置，控制系统900发送一 工作信号，伺服电机401驱动旋转臂100向玻璃架1000方向翻转，前探转 臂开关700设有的转臂触头702触碰玻璃1001，控制系统900给前置吸盘 300发送指令，前置吸盘300由内向外吸气，伺服电机401继续转动一设定 角度θ，使前置吸盘300吸住玻璃，后置吸盘600转动弦长H，伺服电机401停止工作，后置吸盘600开始由内向外吹气；

S2：当后置吸盘600设有的第二超柔双层吸盘601接触到大尺寸玻璃 1001时，第二超柔双层吸盘601吸入的气压流量增大，气动逻辑阀604内 部的阀门打开，后置吸盘600由吹气改为吸气，前置吸盘300和后置吸盘600同时保持吸气状态，完成大尺寸玻璃1001吸附抓取；若当前置吸盘300 接触小尺寸玻璃1002，但后置吸盘600设有的第二超柔双层吸盘601未能 接触到玻璃表面时，后置吸盘600吸入的气压流量不变，后置吸盘600仍 保持由内向外吹气，外吹气体压力将小尺寸玻璃1002与大尺寸玻璃1001 分离，将前置吸盘300保持吸气，完成小尺寸玻璃1002吸附抓取；

S3：待玻璃抓取完成，控制系统900控制移动平台800向上移动，驱 动旋转臂100做轻微抖动，消除玻璃与玻璃表面负压力，随后伺服电机401 做背离玻璃架1000的旋转运动，待旋转臂100运动至水平位置，触发复位 检测开关500，控制系统900发送信号使伺服电机401停止工作，抓取装置 处于初始工位，前置吸盘300和后置吸盘600向外排气松开玻璃1001，玻 璃1001被传送至磨边工位；

S4：重复上述过程，完成下次玻璃1001抓取。

Claims (9)

1.一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，包括旋转臂(100)、轴承座(200)、前置吸盘(300)、动力组件(400)、复位检测开关(500)、后置吸盘(600)、前探转臂开关(700)、控制系统(900)；所述的旋转臂(100)安装于轴承座(200)，所述的轴承座(200)固设于移动平台(800)，所述的前置吸盘(300)固设于旋转臂(100)上；所述的前探转臂开关(700)固设于前置吸盘(300)所围的区域内；所述的动力组件(400)采用伺服电机(401)驱动。

2.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的旋转臂(100)由转轴(101)、第一叉臂(102)、第二叉臂(103)组成，所述的转轴(101)两端分设有轴承座(200)，所述的轴承座(200)固设于移动平台(800)，所述的第一叉臂(102)、第二叉臂(103)固设于转轴(101)。

3.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的抓取装置至少有两个前置吸盘(300)，所述的前置吸盘(300)包括第一超柔双层吸盘(301)、第一导杆(302)、第一导杆座(303)；所述的第一超柔双层吸盘(301)与第一导杆(302)相连，所述的第一导杆(302)安装于与第一导杆座(303)，所述的第一导杆座(303)安装在第二叉臂(103)上。

4.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的动力组件(400)包括伺服电机(401)、减速器(402)、曲柄(403)、涨紧套(404)，第一活动关节(405)、连杆(406)、第二活动关节(407)、传动轴(408)；所述的伺服电机(401)动力输出轴安装于减速器(402)的动力输入端，所述的减速器(402)通过螺栓固定在移动平台(800)上，所述的减速器(402)动力输出端通过涨紧套(404)固连于曲柄(403)，所述的曲柄(403)另一端安装有第一活动关节(405)，第一活动关节(405)另一端连接于连杆(406)，所述的连杆(406)另一端连接于第二活动关节(407)，所述的第二活动关节(407)内安装有传动轴(408)，所述的传动轴(408)连接于第二中间叉臂(103a)。

5.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的复位检测开关(500)为常开光电开关，所述的复位检测开关(500)通过支架(501)安装在移动平台(800)上，用于检测旋转臂(100)的是否复位。

6.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的抓取装置包含多个后置吸盘(600)，所述的后置吸盘(600)包括第二超柔双层吸盘(601)、第二导杆(602)、第二导杆座(603)、气动逻辑阀(604)，所述的第二超柔双层吸盘(601)与第二导杆(602)相连，所述的第二导杆(602)安装于第二导杆座(603)，所述的气动逻辑阀(604)与第二导杆(602)相连；所述的气动逻辑阀(604)吸入气体流量大于设定阀值时，气动逻辑阀(604)阀门关闭，当气动逻辑阀(604)吸入气体流量小于设定阀值时，气动逻辑阀(604)阀门打开。

7.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的前探转臂开关(700)由固定座(701)、转臂触头(702)组成，所述的固定座(701)固设于第二叉臂(103)。

8.如权利1所述的一种用于玻璃上片机的抓取装置，其特征在于，所述的转臂触头(702)的高度高于第一超柔双层吸盘(301)的高度，存在一高度差h；所述的第一超柔双层吸盘(301)的高度高于第二超柔双层吸盘(601)的高度，存在一高度差H。

9.利用如权利要求1所述一种用于玻璃上片机抓取装置的工作方法，其特征在于，将玻璃(700)从玻璃架(600)抓取至传送平台，包括：

S1：整机调试完成，抓取装置复位至水平位置，控制系统(900)发送一工作信号，伺服电机(401)驱动旋转臂(100)向玻璃架(1000)方向翻转，前探转臂开关(700)设有的转臂触头(702)触碰玻璃(1001)，控制系统(900)给前置吸盘(300)发送指令，前置吸盘(300)由内向外吸气，伺服电机(401)继续转动一设定角度θ，使前置吸盘(300)吸住玻璃，后置吸盘(600)转动弦长H，伺服电机(401)停止工作，后置吸盘(600)开始由内向外吹气；

S2：当后置吸盘(600)设有的第二超柔双层吸盘(601)接触到大尺寸玻璃(1001)时，第二超柔双层吸盘(601)吸入的气压流量增大，气动逻辑阀(604)内部的阀门打开，后置吸盘(600)由吹气改为吸气，前置吸盘(300)和后置吸盘(600)同时保持吸气状态，完成大尺寸玻璃(1001)吸附抓取；若当前置吸盘(300)接触小尺寸玻璃(1002)，但后置吸盘(600)设有的第二超柔双层吸盘(601)未能接触到玻璃表面时，后置吸盘(600)吸入的气压流量不变，后置吸盘(600)仍保持由内向外吹气，外吹气体压力将小尺寸玻璃(1002)与大尺寸玻璃(1001)分离，将前置吸盘(300)保持吸气，完成小尺寸玻璃(1002)吸附抓取；

S3：待玻璃抓取完成，控制系统(900)控制移动平台(800)向上移动，驱动旋转臂(100)做轻微抖动，消除玻璃与玻璃表面负压力，随后伺服电机(401)做背离玻璃架(1000)的旋转运动，待旋转臂(100)运动至水平位置，触发复位检测开关(500)，控制系统(900)发送信号使伺服电机(401)停止工作，抓取装置处于初始工位，前置吸盘(300)和后置吸盘(600)向外排气松开玻璃(1001)，玻璃(1001)被传送至磨边工位；

S4：重复上述过程，完成下次玻璃(1001)抓取。