CN111098326A - 一种锻件自动抓取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锻件自动抓取装置，包括两坐标移动伺服抓取桁架、锻造装备和检测控制组件，所述两坐标移动伺服抓取桁架包括X向伺服组件和Y向伺服组件，所述X向伺服组件和所述Y向伺服组件通过两者之间的电机板相连接，所述Y向伺服组件的底部垂直连接有设有绕Y旋转杆件，所述绕Y旋转杆件的底部设置有夹持气缸，所述绕Y旋转杆件和所述夹持气缸通过两者之间的连接盘相连接，所述夹持气缸的底部设置有夹持气爪，所述锻造装备包括锻造设备支撑，所述锻造设备支撑的下端设置有锻造动力装置，所述锻造动力装置的下端设置有锻造气锤，所述锻造气锤与所述绕Y旋转杆件之间设有气缸旋转驱动电机，所述检测控制组件包括红外图像传感器。

Description

一种锻件自动抓取装置
技术领域
本发明涉及热加工制造业技术领域，特别是涉及一种锻件自动抓取装置。
背景技术
在热加工制造业中，对于零件锻造加工过程中的自动化是必不可少的环节，但是锻件在自由锻或具有上下模成型锻完成锻造成型后，如何用一种抓具及时并且自动取走多个品种和形状都锻造好的工件，目前是热加工制造过程中的难题，目前，对于锻造好的小型锻件基本靠是人工用铁钳取走的方法，但是会存在安全隐患并且会浪费人工工时和降低工作效率，而对于大型的锻件则是采用气缸推走后再由人工取件的方法，但不规则锻件需要重新设计气缸推具，且仍需要人工操作才可以完成，因此需要设计一种锻件自动抓取装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种锻件自动抓取装置，具体技术方案如下：
本发明提供一种锻件自动抓取装置，包括两坐标移动伺服抓取桁架、锻造装备和检测控制组件，所述两坐标移动伺服抓取桁架包括X向伺服组件和Y向伺服组件，所述X向伺服组件和所述Y向伺服组件通过两者之间的电机板相连接，所述Y向伺服组件的底部垂直连接有设有绕Y旋转杆件，所述绕Y旋转杆件的底部设置有夹持气缸，所述绕Y旋转杆件和所述夹持气缸通过两者之间的连接盘相连接，所述夹持气缸的底部设置有夹持气爪，所述锻造装备包括锻造设备支撑，所述锻造设备支撑的下端设置有锻造动力装置，所述锻造动力装置的下端设置有锻造气锤，所述锻造气锤与所述绕Y旋转杆件之间设有气缸旋转驱动电机，所述检测控制组件包括红外图像传感器，所述红外图像传感器设置在所述锻造设备支撑的下端，同时在所述锻造动力装置的一侧。
本发明的进一步改进在于：所述Y向伺服组件和绕Y旋转杆件之间连接有绕Y伺服电机。
本发明的进一步改进在于：所述夹持气爪为四个并且设置在所述夹持气缸的底部。
本发明的进一步改进在于：所述夹持气爪呈L型。
本发明的进一步改进在于：所述夹持气爪的下端设有锻台，所述锻台上放置有锻件，所述锻台下端设有四个支撑腿结构。
本发明的进一步改进在于：所述支撑腿结构的下端设有耐磨垫结构。
本发明的进一步改进在于：所述所述锻造设备支撑包括横梁和纵梁，所述纵梁有两条并且垂直设置在所述横梁两端侧的下端。
本发明的进一步改进在于：所述X向伺服组件与所述锻造设备支撑的横梁平行设置，所述Y向伺服组件与所述锻造设备支撑的纵梁平行设置。
本发明的进一步改进在于：所述红外图像传感器与上位机和PLC控制器通过电性方式连接。
本发明的有益效果是：
本发明在锻造过程中采用所述红外图像传感器探测锻件形状，可以实现自动转动控制抓取，再通过夹持移动放置锻件的方法，不但省时省力，而且对热加工自动化加工技术的发展具有引导意义，这样的设计具有实用性强和可操作性强的特点，具有广阔的市场运用前景。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
附图说明：1-两坐标移动伺服抓取桁架、2-锻造装备、3-检测控制组件、4-X向伺服组件、5-Y向伺服组件、6-绕Y旋转杆件、7-夹持气缸、8-绕Y伺服电机、9-夹持气爪、10-锻造设备支撑、11-横梁、12-纵梁、13-锻造动力装置、14-锻造气锤、15-气缸旋转驱动电机、16-红外图像传感器、17-锻台、18-锻件、19-支撑腿结构、20-耐磨垫结构、21-电机板、22-连接盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实施例提供一种锻件自动抓取装置，包括两坐标移动伺服抓取桁架1、锻造装备2和检测控制组件3，所述两坐标移动伺服抓取桁架1包括X向伺服组件4和Y向伺服组件5，所述X向伺服组件4和所述Y向伺服组件5通过两者之间的电机板21相连接，所述Y向伺服组件5的底部垂直连接有设有绕Y旋转杆件6，所述绕Y旋转杆件6的底部设置有夹持气缸7，所述绕Y旋转杆件6和所述夹持气缸7通过两者之间的连接盘22相连接，所述Y向伺服组件5和所述绕Y旋转杆件6之间连接有绕Y伺服电机8，所述夹持气缸7的底部设置有夹持气爪9，所述夹持气爪9为四个并且设置在所述夹持气缸7的底部，所述夹持气爪9呈L型。
所述锻造装备2包括锻造设备支撑10，所述锻造设备支撑10包括横梁11和纵梁12，所述纵梁12有两条并且垂直设置在所述横梁11两端侧的下端，所述X向伺服组件4与所述锻造设备支撑10的横梁11平行设置，所述Y向伺服组件5与所述锻造设备支撑10的纵梁12平行设置，所述锻造设备支撑10的下端设置有锻造动力装置13，所述锻造动力装置13的下端设置有锻造气锤14，所述锻造气锤14与所述绕Y旋转杆件6之间设有气缸旋转驱动电机15，所述检测控制组件3包括红外图像传感器16，所述红外图像传感器16设置在所述锻造设备支撑10的下端，同时在所述锻造动力装置13的一侧，所述夹持气爪9的下端设有锻台17，所述锻台17上放置有锻件18，所述锻台17的下端设有四个支撑腿结构19，所述支撑腿结构19的下端设有耐磨垫结构20，所述红外图像传感器16与上位机和PLC控制器通过电性方式连接。
在所述锻台17的上方安装有所述红外图像传感器16，所述红外图像传感器16上设置有红外摄像头或者红外相机，用来识别所述锻件的位置和大小，由于铁质的所述锻件18和铁质工作台颜色相似，且背景光不足，采用普通相机很难捕捉到锻造工件的实际尺寸，尤其是在所述锻件18稍冷却失去光亮后，很难在图像上区分工作台背景和冷却锻件的差别，但利用红外摄像头或者红外相机可以非常清晰的提取刚冷却锻件和背景之间的温度差，通过上位机软件提取温度差分数值，取一差分阀值作为未冷却零件与背景之间的边界，大于该数值为未完全冷却锻件，并按初始标定值得到该待取锻件平面尺寸，上位机（如计算机）将该尺寸传给执行装置（如PLC），执行装置驱动桁架机构上X、Y及纵向驱动装置上绕Y旋转电机，移动到所述锻件18的上方，按红外图像测量轮廓自动调节安装在所述夹持气爪9上方的所述气缸旋转驱动电机15的角度，同时所述夹持气缸7再驱动所述夹持气爪9向下运行，完成夹持动作，为了减少机构复杂性和增加系统可靠性，Z向前后的调节由X向移动和绕Y轴转动构成了夹爪在Z向的位移。
锻件自动抓取装置工作步骤：
1.首先，通过所述锻造设备支撑上的所述红外图像传感器，采集所述锻台上已锻造好的所述锻件的红外图像信息传送给上位机，通过图像处理软件中的温度梯度阀值方法提取锻件红外图像边界线，计算和标定锻件平面大小、姿态和所在坐标位置，将该坐标值转换为夹持机构的X移动、绕Y旋转角度、气缸旋转驱动电机转角大小（由姿态方向决定转角大小）；
2.通过下位机执行控制器（PLC）及伺服运动组件，实现所述夹持气爪向下准确抓取所述锻件，旋转移动后将所述锻件放入锻件收集框中。
本发明的有益效果是：
1.采用所述红外图像传感器自动识别所述锻件的位置和大小，实现锻件自动下料收集；
2.采用固定长度绕Y旋转杆件的X向、绕Y向运动，取代Z向伺服移动，提高了系统运动精度和可靠性；
3.利用提取锻件的红外图像边界线，计算出锻件方向姿态，由气缸旋转驱动电机根据姿态自动调整转角大小，实现各种姿态的自动抓取，这样的设计具有实用性强和可操作性强的特点，具有广阔的市场运用前景。
以上仅为本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锻件自动抓取装置，其特征在于：包括两坐标移动伺服抓取桁架、锻造装备和检测控制组件，所述两坐标移动伺服抓取桁架包括X向伺服组件和Y向伺服组件，所述X向伺服组件和所述Y向伺服组件通过两者之间的电机板相连接，所述Y向伺服组件的底部垂直连接有设有绕Y旋转杆件，所述绕Y旋转杆件的底部设置有夹持气缸，所述绕Y旋转杆件和所述夹持气缸通过两者之间的连接盘相连接，所述夹持气缸的底部设置有夹持气爪，所述锻造装备包括锻造设备支撑，所述锻造设备支撑的下端设置有锻造动力装置，所述锻造动力装置的下端设置有锻造气锤，所述锻造气锤与所述绕Y旋转杆件之间设有气缸旋转驱动电机，所述检测控制组件包括红外图像传感器，所述红外图像传感器设置在所述锻造设备支撑的下端，同时在所述锻造动力装置的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述Y向伺服组件和绕Y旋转杆件之间连接有绕Y伺服电机。
3.根据权利要求1所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述夹持气爪为四个并且设置在所述夹持气缸的底部。
4.根据权利要求3所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述夹持气爪呈L型。
5.根据权利要求1所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述夹持气爪的下端设有锻台，所述锻台上放置有锻件，所述锻台下端设有四个支撑腿结构。
6.根据权利要求5所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述支撑腿结构的下端设有耐磨垫结构。
7.根据权利要求1所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述所述锻造设备支撑包括横梁和纵梁，所述纵梁有两条并且垂直设置在所述横梁两端侧的下端。
8.根据权利要求7所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述X向伺服组件与所述锻造设备支撑的横梁平行设置，所述Y向伺服组件与所述锻造设备支撑的纵梁平行设置。
9.根据权利要求1所述的一种锻件自动抓取装置，其特征在于：所述红外图像传感器与上位机和PLC控制器通过电性方式连接。
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