CN112744588A - 具有衬纸的玻璃搬运抓手装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，包括衬纸搬运装置、支撑框架、吸盘组件、机器人法兰盘和真空系统，所述的支撑框架根据不同规格的玻璃进行布置吸盘组件，并通过衬纸搬运装置作为抓手的辅助工装，所述的机器人法兰盘为机器人主体与带衬纸玻璃搬运抓手的连接件，所述的真空系统安装在机器人法兰盘的腔室内。采用了本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，在抓手吸附玻璃的同时，夹持玻璃底面的衬纸，从而作为一个整体单元进行搬运或码垛工作，减少人为铺垫衬纸的工序，减少多机器人进行不同物料的搬运和配合工作，减少该工位生产节拍，提升了生产效率。

Description

具有衬纸的玻璃搬运抓手装置

技术领域

本发明涉及机械及自动化领域，尤其涉及物料搬运码垛领域，具体是指一种具有衬纸的玻璃搬运抓手装置。

背景技术

吸盘抓手一般应用在抓取(或摆放)物料、搬运转移、码垛整理等场合，通常安装在机器人第四轴或第六轴上作为非标夹具使用。现有超薄玻璃吸盘抓手仅吸附玻璃面板，进行码垛时需人工铺垫衬纸，以防玻璃层叠面产生负压，难以后期分离玻璃。现有的自动化玻璃铺纸机构作为单独一体设备配合机器人吸盘抓手抓取(或摆放)玻璃使用，存在配合节拍较长，铺纸平整度不好，设备占地空间大等问题。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足结构紧凑稳定、效率高、适用范围较为广泛的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置。

为了实现上述目的，本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置如下：

该具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其主要特点是，所述的系统包括衬纸搬运装置、支撑框架、吸盘组件、机器人法兰盘和真空系统，所述的支撑框架根据不同规格的玻璃进行布置吸盘组件，并通过衬纸搬运装置作为抓手的辅助工装，所述的机器人法兰盘为机器人主体与带衬纸玻璃搬运抓手的连接件，所述的真空系统安装在机器人法兰盘的腔室内。

较佳地，所述的衬纸搬运装置包括固定支撑梁组件、薄型气缸、直线轴承组件和夹持组件，

所述的固定支撑梁组件将衬纸搬运装置套设在抓手架上，所述的薄型气缸安装在拉紧气缸安装板上，通过腹面螺钉连接，随滑块和安装板在导向板上移动；

所述的直线轴承组件包括直线轴承板和直线轴承，所述的直线轴承板安装在薄型气缸输出端面，通过导向连接板固定两个直线轴承，使其同步运动，所述的直线轴承带有弹簧组件，安装在直线轴承板上，所述的直线轴承的下端固定夹持组件；所述的夹持组件通过夹纸气缸与固定铰接组件驱动夹纸压板与夹纸衬板闭合来衬纸夹持。

较佳地，所述的夹持组件包括夹纸气缸、固定铰接组件、夹纸衬板和夹纸压板，所述的夹纸气缸为一端带磁性开关且通过铰接连接的直线气缸，固定端与输出端均安装有固定铰接组件，通过磁性开关夹持衬纸，铰接结构驱动夹持组件进行夹持操作，所述的夹纸气缸携带磁性开关可接收抓手架吸附玻璃动作完成指令信息，并通过调压阀控制夹纸压板与夹纸衬板在闭合时的接触面重合。

较佳地，所述的薄型气缸根据张紧信号及磁性微型调压阀设定输入气压，通过输出位移保持衬纸处于张紧状态。

较佳地，所述的支撑框架通过碳纤维方管或铝型材为主体搭建，所述的支撑框架在抓取大尺寸厚玻璃的情况下采用钛合金或镁合金方管搭配碳钢方搭建。

较佳地，所述的机器人法兰盘采用铝合金板切割拼接组成，所述的机器人法兰盘为腔室结构，在腔室内安装真空系统和电控系统的元器件，机器人法兰盘为卡扣式结构。

较佳地，所述的真空系统包括集成式真空发生器、吸盘组件和气路及传感器线路，所述的真空系统以集成式真空发生器为核心，内部集成真反吹电磁阀、真空传感器、压力表和电控组件。

较佳地，所述的吸盘组件包括吸盘本体、吸盘缓冲杆和真空逻辑阀，所述的吸盘本体为无痕结构，所述的吸盘缓冲杆为吸盘本体和气管的连接件，所述的真空逻辑阀辅助真空发生器上的真空吸盘吸紧工件。

采用了本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，在抓手吸附玻璃的同时，夹持玻璃底面的衬纸，从而作为一个整体单元进行搬运或码垛工作，减少人为铺垫衬纸的工序，亦或减少多机器人进行不同物料的搬运和配合工作，减少该工位生产节拍，提升了生产效率。在8.5代TFT带衬纸超薄平板玻璃搬运应用时，要将其作为一个整体单元从铺纸机的气浮台上搬运至AGV小车或缓存架上，并进行码垛工作。此带衬纸玻璃搬运抓手能满足将带衬纸的不同规格的玻璃整体搬运等工作，减少了人工铺纸或机器人铺纸的工序，提高了搬运和码垛效率。

附图说明

图1为本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置的布套设六组搬运装置的结构示意图。

图2为本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置的整体结构的上下二等角轴测示意图。

图3为本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置的整体结构的左右二等角轴测图和衬纸搬运装置的示意图。

图4为本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置的吸盘组件分组区域划分的示意图。

图5为本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置的气路图。

附图标记：

1 带衬纸玻璃搬运抓手

1.1 衬纸搬运装置

1.1.1 固定支撑梁组件

1.1.2 薄型气缸

1.1.3 直线轴承组件

1.1.4 夹纸组件

1.2 支撑框架

1.3 吸盘组件

1.4 机器人法兰盘

1.5 真空系统(集成式真空发生器)

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的该具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其中包括衬纸搬运装置1.1、支撑框架1.2、吸盘组件1.3、机器人法兰盘1.4和真空系统1.5，所述的支撑框架1.2根据不同规格的玻璃进行布置吸盘组件1.3，并通过衬纸搬运装置1.1作为抓手的辅助工装，所述的机器人法兰盘1.4为机器人主体与带衬纸玻璃搬运抓手的连接件，所述的真空系统1.5安装在机器人法兰盘1.4的腔室内。

作为本发明的优选实施方式，所述的衬纸搬运装置1.1包括固定支撑梁组件1.1.1、薄型气缸1.1.2、直线轴承组件1.1.3和夹持组件，

所述的固定支撑梁组件1.1.1将衬纸搬运装置1.1套设在抓手架上，所述的薄型气缸1.1.2安装在拉紧气缸安装板上，通过腹面螺钉连接，随滑块和安装板在导向板上移动；

所述的直线轴承组件1.1.3包括直线轴承板和直线轴承，所述的直线轴承板安装在薄型气缸1.1.2输出端面，通过导向连接板固定两个直线轴承，使其同步运动，所述的直线轴承带有弹簧组件，安装在直线轴承板上，所述的直线轴承的下端固定夹持组件；所述的夹持组件通过夹纸气缸与固定铰接组件驱动夹纸压板与夹纸衬板闭合来衬纸夹持。

作为本发明的优选实施方式，所述的夹持组件包括夹纸气缸、固定铰接组件、夹纸衬板和夹纸压板，所述的夹纸气缸为一端带磁性开关且通过铰接连接的直线气缸，固定端与输出端均安装有固定铰接组件，通过磁性开关夹持衬纸，铰接结构驱动夹持组件进行夹持操作，所述的夹纸气缸携带磁性开关可接收抓手架吸附玻璃动作完成指令信息，并通过调压阀控制夹纸压板与夹纸衬板在闭合时的接触面重合。

作为本发明的优选实施方式，所述的薄型气缸1.1.2根据张紧信号及磁性微型调压阀设定输入气压，通过输出位移保持衬纸处于张紧状态。

作为本发明的优选实施方式，所述的支撑框架1.2通过碳纤维方管或铝型材为主体搭建，所述的支撑框架1.2在抓取大尺寸厚玻璃的情况下采用钛合金或镁合金方管搭配碳钢方搭建。

作为本发明的优选实施方式，所述的机器人法兰盘1.4采用铝合金板切割拼接组成，所述的机器人法兰盘1.4为腔室结构，在腔室内安装真空系统1.5和电控系统的元器件，机器人法兰盘1.4为卡扣式结构。

作为本发明的优选实施方式，所述的真空系统1.5包括集成式真空发生器、吸盘组件1.3和气路及传感器线路，所述的真空系统1.5以集成式真空发生器为核心，内部集成真反吹电磁阀、真空传感器、压力表和电控组件。

作为本发明的优选实施方式，所述的吸盘组件1.3包括吸盘本体、吸盘缓冲杆和真空逻辑阀，所述的吸盘本体为无痕结构，所述的吸盘缓冲杆为吸盘本体和气管的连接件，所述的真空逻辑阀辅助真空发生器上的真空吸盘吸紧工件。

本发明的具体实施方式中，提供了一种结构紧凑稳定、能同时吸附玻璃和衬纸进行搬运码垛的带衬纸玻璃搬运抓手，由碳纤维方矩管或铝型材等支撑框架1.2，根据不同规格的玻璃进行吸盘分组布置及气路安装，同时加以衬纸搬运装置1.1作为抓手的辅助工装。此结构实现了将玻璃和其底面的衬纸作为一个整体单元进行搬运、码垛的工作，减少了人工铺纸或机器人铺纸的工序，提高了搬运和码垛效率。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明带衬纸玻璃搬运抓手具有如下构成：

该一种带衬纸玻璃搬运抓手，带衬纸玻璃搬运抓手由衬纸搬运装置1.1、支撑框架1.2、吸盘组件1.3、机器人法兰盘1.4和真空系统1.5集成式真空发生器组成，其在传统的玻璃吸盘抓手上进行改装升级，附加衬纸搬运装置1.1在抓手支撑框架1.2端部，其结构简单，轻巧实用。

其中衬纸搬运装置1.1均布安装在抓手框架上。衬纸搬运装置1.1配合抓手框架的真空吸盘组件1.3在抓取或摆放玻璃的同时，将玻璃底面的衬纸进行夹持，从而满足同时搬运的工作。带衬纸玻璃搬运抓手的吸盘组件1.3根据玻璃规格进行分组，可选择进行气路分组或者使用气动逻辑阀进行分组控制，从而满足对不同规格的玻璃及衬纸的吸附。衬纸搬运装置1.1分为六组安装在一种带衬纸玻璃搬运抓手的端部，同时根据衬纸规格进行柔性固定，其薄型气缸1.1.2在夹持衬纸后根据调压气压保持衬纸张紧状态，以免产生褶皱，满足搬运的技术要求。

带衬纸玻璃，其特征在于衬纸平铺在待抓玻璃的底面，而衬纸另一面与工作台接触，无法进行带衬纸玻璃面的吸附，从而需要衬纸搬运装置1.1作为辅助工装，在玻璃底面进行衬纸的夹持。

衬纸搬运装置1.1包括固定支撑梁组件1.1.1、薄型气缸1.1.2、直线轴承组件1.1.3及夹持组件。

固定支撑梁组件1.1.1负责将衬纸搬运装置1.1直接套设抓手架上，同时，滑块与导向板的配合可以人为设定机构工作范围，固定把手将其位置进行固定，整套组件是柔性生产配件。

薄型气缸1.1.2是安装在拉紧气缸安装板上，采用腹面螺钉连接，随滑块及安装板在导向板上移动。

薄型气缸1.1.2输入气压根据张紧信号及磁性微型调压阀设定，输出位移保证衬纸处于张紧状态而不至于将其撑破。

薄型气缸1.1.2输出端面安装直线轴承板，配合直径轴承组件可满足夹持组件多方向运作。

直线轴承板是安装在薄型气缸1.1.2输出端面，导向连接板固定两直线轴承，保证其同步运动。

直线轴承带弹簧组件安装在直线轴承板上，下端固结夹持组件，保证夹持组件在接触到超薄平板玻璃输送平台时缓冲，保护机构正常工作。

夹持组件包括夹纸气缸、固定铰接组件、气缸支撑板、夹纸衬板、滑板、夹纸压板、气缸支撑连接板、台阶螺丝固定板、支点用台阶螺丝及滚轮轴组件。

夹纸气缸采用带磁性开关的一端运用铰接连接的直线气缸，固定端与输出端均安装有固定铰接组件，磁性开关保证了夹持组件能够精确夹持衬纸，铰接结构又能很好的驱动夹持组件进行夹持操作，受力性能良好。

夹纸组件1.1.4由磁性开关、可调气压气源控制，整体结构小巧，工作性能稳定高效。

支撑框架1.2碳纤维方矩管或铝型材为主体搭建，具有质量轻、结构稳、臂展大、变形小等特点，能实现大尺寸玻璃抓取或摆放。

支撑框架1.2在抓取或摆放大尺寸厚玻璃时，可以采用钛合金或镁合金方矩管搭配传统的碳钢方矩为主体搭建，在满足变形量可控范围内，实现重载抓取或摆放。

支撑框架1.2，其结构采用轻量化的碳纤维方矩管或铝型材搭建，亦或采用碳钢方矩管。在满足大尺寸玻璃的正常抓取或摆放的情况下，减小悬臂梁的变形，降低整体抓手质量，从而满足机器人工作需求。

机器人法兰盘1.4为机器人主体与带衬纸玻璃搬运抓手的连接件，采用铝合金板切割拼接而成，能适应不同尺寸的机器人与抓手的稳固连接。

机器人法兰盘1.4为腔室结构，可以在腔室内安装真空系统1.5和电控系统的元器件，更好进行抓手的布管布线，使带衬纸玻璃搬运抓手具有美观整洁等特点。

机器人法兰盘1.4采用“卡扣式”结构设计，具有快速拼接，精确定位等特点。

真空系统1.5由集成式真空发生器、吸盘组件1.3和气路及传感器线路等组件构成。

真空系统1.5采用了集成式真空发生器为核心，其内部集成了真空发生器、反吹电磁阀、真空传感器、压力表和电控组件等，具有经济性佳、易于使用和维护、空间优化和可靠等特点。

吸盘组件1.3采用吸盘本体、吸盘缓冲杆和真空逻辑阀等构成，其吸盘本体采用无痕结构设计，材料可选择PEEK、热塑性聚氨酯和三元乙丙橡胶等，其吸盘缓冲杆为吸盘本体和气管的连接件，同时需产生吸盘抓取或摆放玻璃时的缓冲工作，其真空逻辑阀能实现在没有工件时也能抑制真空压力的降低。

吸盘分组，其根据玻璃的规格、最大悬空距离、定位姿态等技术要求将带衬纸玻璃搬运抓手的吸盘组件1.3进行分组编号，每一组吸盘均配备一套真空发生器和电磁阀，或者采用集成式真空发生器，从而满足对不同规格玻璃进行抓取或摆放的控制要求。

吸盘分组，其亦可采用气动逻辑控制阀进行替代，将带衬纸玻璃搬运抓手的吸盘组件1.3分为“常吸组”和“非常吸组”，将“非常吸组”的吸盘连接一个气动逻辑控制阀，从而实现对不同规格玻璃进行抓取或摆放时，吸盘的真空不被外界压力所破坏，满足玻璃搬运、码垛的工作要求。

真空逻辑阀，在一个真空发生器上使用多个真空吸盘的场合，即使有未吸紧状态的吸盘，也能避免真空压力的降低，正常吸紧工件，减少了对不同规格玻璃的抓取或摆放工作要求的吸盘组件1.3分组数量，详见分组图4和气路图5。

气路及传感器线路为多规格气管通过多规格气管接头按照抓手气路图连接到集成式真空器或真空发生单元，传感器多使用接近开关检测吸盘状态，光栅尺检测玻璃方位等。

衬纸搬运装置1.1，其包括固定支撑梁组件1.1.1、薄型气缸1.1.2、直线轴承组件1.1.3和夹纸组件1.1.4，其固定支撑梁组件1.1.1负责衬纸搬运装置1.1在抓手支撑框架1.2上的固定及其工作范围可调性。薄型气缸1.1.2可由调压阀控制输出位移，保证玻璃底面的衬纸在夹持张紧状态下始终保持张紧无褶皱，但不会扯破。直线轴承组件1.1.3起到竖直方向的缓冲作用，在衬纸搬运装置1.1与玻璃表面或玻璃底面衬纸接触时，保证不损坏玻璃和衬纸。夹纸组件1.1.4利用夹纸气缸与固定铰接组件驱动夹纸压板与夹纸衬板闭合，将衬纸夹持。

夹纸组件1.1.4，其夹纸气缸携带磁性开关可接收抓手架吸附玻璃动作完成指令信息，而且所通气源经调压阀后可控制夹纸压板与夹纸衬板在闭合时，保证接触面接触面重合。

最后的，一种带衬纸玻璃搬运抓手实现了带衬纸(平铺在玻璃底面)及不同规格玻璃的一次抓取或摆放，具有结构简单轻巧，稳定可靠等特点。

采用了本发明的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，在抓手吸附玻璃的同时，夹持玻璃底面的衬纸，从而作为一个整体单元进行搬运或码垛工作，减少人为铺垫衬纸的工序，亦或减少多机器人进行不同物料的搬运和配合工作，减少该工位生产节拍，提升了生产效率。在8.5代TFT带衬纸超薄平板玻璃搬运应用时，要将其作为一个整体单元从铺纸机的气浮台上搬运至AGV小车或缓存架上，并进行码垛工作。此带衬纸玻璃搬运抓手能满足将带衬纸的不同规格的玻璃整体搬运等工作，减少了人工铺纸或机器人铺纸的工序，提高了搬运和码垛效率。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的系统包括衬纸搬运装置(1.1)、支撑框架(1.2)、吸盘组件(1.3)、机器人法兰盘(1.4)和真空系统(1.5)，所述的支撑框架(1.2)根据不同规格的玻璃进行布置吸盘组件(1.3)，并通过衬纸搬运装置(1.1)作为抓手的辅助工装，所述的机器人法兰盘(1.4)为机器人主体与带衬纸玻璃搬运抓手的连接件，所述的真空系统(1.5)安装在机器人法兰盘(1.4)的腔室内。

2.根据权利要求1所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的衬纸搬运装置(1.1)包括固定支撑梁组件(1.1.1)、薄型气缸(1.1.2)、直线轴承组件(1.1.3)和夹持组件，

所述的固定支撑梁组件(1.1.1)将衬纸搬运装置(1.1)套设在抓手架上，所述的薄型气缸(1.1.2)安装在拉紧气缸安装板上，通过腹面螺钉连接，随滑块和安装板在导向板上移动；

所述的直线轴承组件(1.1.3)包括直线轴承板和直线轴承，所述的直线轴承板安装在薄型气缸(1.1.2)输出端面，通过导向连接板固定两个直线轴承，使其同步运动，所述的直线轴承带有弹簧组件，安装在直线轴承板上，所述的直线轴承的下端固定夹持组件；所述的夹持组件通过夹纸气缸与固定铰接组件驱动夹纸压板与夹纸衬板闭合来衬纸夹持。

3.根据权利要求2所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的夹持组件包括夹纸气缸、固定铰接组件、夹纸衬板和夹纸压板，所述的夹纸气缸为一端带磁性开关且通过铰接连接的直线气缸，固定端与输出端均安装有固定铰接组件，通过磁性开关夹持衬纸，铰接结构驱动夹持组件进行夹持操作，所述的夹纸气缸携带磁性开关可接收抓手架吸附玻璃动作完成指令信息，并通过调压阀控制夹纸压板与夹纸衬板在闭合时的接触面重合。

4.根据权利要求2所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的薄型气缸(1.1.2)根据张紧信号及磁性微型调压阀设定输入气压，通过输出位移保持衬纸处于张紧状态。

5.根据权利要求1所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的支撑框架(1.2)通过碳纤维方管或铝型材为主体搭建，所述的支撑框架(1.2)在抓取大尺寸厚玻璃的情况下采用钛合金或镁合金方管搭配碳钢方搭建。

6.根据权利要求1所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的机器人法兰盘(1.4)采用铝合金板切割拼接组成，所述的机器人法兰盘(1.4)为腔室结构，在腔室内安装真空系统(1.5)和电控系统的元器件，机器人法兰盘(1.4)为卡扣式结构。

7.根据权利要求1所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的真空系统(1.5)包括集成式真空发生器、吸盘组件(1.3)和气路及传感器线路，所述的真空系统(1.5)以集成式真空发生器为核心，内部集成真反吹电磁阀、真空传感器、压力表和电控组件。

8.根据权利要求1所述的具有衬纸的玻璃搬运抓手装置，其特征在于，所述的吸盘组件(1.3)包括吸盘本体、吸盘缓冲杆和真空逻辑阀，所述的吸盘本体为无痕结构，所述的吸盘缓冲杆为吸盘本体和气管的连接件，所述的真空逻辑阀辅助真空发生器上的真空吸盘吸紧工件。

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