CN113600702B - 一种端拾器预搭建系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端拾器预搭建系统及其控制方法，包括机架、横梁、机械手、升降驱动装置、横向驱动装置和控制装置；升降驱动装置与横梁连接，横向驱动装置与机械手连接；横梁设置有母座定位结构，机械手设置有吸盘定位结构。端拾器预搭建系统利用吸盘与端拾器母座的相对位置，能精准搭建端拾器；模拟数据与现场搭建数据高度匹配，最直观地反应模拟数据的可靠性；模拟与实际相结合，能有效提升模拟的准确有效性；端拾器预搭建系统能现场即插即用，减少上线调整时间；使用端拾器预搭建系统能直接取消使用模具预搭建时的搬运过程，提高预搭建效率；端拾器预搭建系统可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的母座，做到能同时兼顾多个客户现场。

Description

一种端拾器预搭建系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种端拾器预搭建系统及其控制方法。

背景技术

端拾器是一种利用吸盘进行抓取的零件抓取机构，可实现复杂形状工件的抓取、放料、以及模具之间的冲压零件搬送，其广泛应用于自动化、汽车制造及相关行业。目前常采用龙门架形式的线下预装配机进行端拾器安装，装配时必须现场把模具吊装到预装配机下方，再由人工按照预装配机结构安装端拾器。

此种端拾器安装方式存在诸多弊端，例如，现场常会出现的母座分张，母座旋转，无法在现有技术下进行完全搭建，预搭建效果差；又如，安装效果不理想，还是会影响上线调整时间；又如，每次搭建都需要吊装模具，搭建效率比较低；又如，吊装模具，每次还需要移动预搭建机，使用不方便；又如，预搭建设备来回移动，影响搭建精度；又如，无法做到与数据模拟相匹配。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种端拾器预搭建系统及其控制方法，旨在解决目前端拾器安装方式存在诸多弊端的问题。

本发明提供了一种端拾器预搭建系统，包括机架、横梁、机械手、升降驱动装置、横向驱动装置和控制装置；

所述升降驱动装置和所述横向驱动装置均安装于所述机架，所述升降驱动装置与所述横梁动力耦合连接，用于驱动所述横梁升降，所述横向驱动装置与所述机械手动力耦合连接，用于横向驱动所述机械手；

所述横梁设置有母座定位结构，所述母座定位结构用于对端拾器母座进行固定限位，所述机械手设置有吸盘定位结构，所述吸盘定位结构用于对吸盘进行固定限位；

所述控制装置电连接所述机械手、所述升降驱动装置、所述横向驱动装置，用于通过所述控制装置控制所述机械手、所述升降驱动装置、所述横向驱动装置。

可选地，所述机架包括两个立柱，两个所述立柱在横向呈间隔设置；

所述升降驱动装置包括两个沿着竖向布置的滑台，两个所述滑台分别安装于两个所述立柱，两个所述滑台分别动力耦合连接所述横梁的两端。

可选地，所述控制装置安装于一个所述立柱。

可选地，所述母座定位结构包括两个第一横向滑座，两个所述第一横向滑座沿着横向间隔地设置于所述横梁，所述第一横向滑座能横向滑动地设置于所述横梁，所述第一横向滑座动力耦合连接有沿着横向布置的滚珠丝杆机构，所述第一横向滑座的底部用于连接所述端拾器母座。

可选地，所述母座定位结构还包括两个第二横向滑座，两个所述第二横向滑座沿着横向间隔地设置于所述横梁，所述第二横向滑座位于两个所述第一横向滑座之间，所述第二横向滑座能横向滑动地设置于所述横梁，所述第二横向滑座的底部用于连接所述端拾器母座。

可选地，所述第一横向滑座与所述横梁之间设置有沿着横向布置的第一导轨滑块机构。

可选地，所述第二横向滑座与所述横梁之间设置有沿着横向布置的第二导轨滑块机构。

可选地，所述横向驱动装置包括沿着横向布置的带轮传动机构，所述带轮传动机构位于所述横梁的正下方，所述机械手的底部与所述带轮传动机构的传动带固定连接。

可选地，所述机械手的底部通过安装座与所述带轮传动机构的传动带固定连接；所述安装座的底部与所述机架之间设置有沿着横向布置的第三导轨滑块机构，所述带轮传动机构在纵向上的两侧均设置有所述第三导轨滑块机构。

可选地，所述吸盘定位结构包括吸盘定位块，所述吸盘定位块设置有与所述吸盘的底部形状相适配的限位槽，所述吸盘定位块内部设置有用于连通气源的内部气道，所述限位槽的内底壁设置有与所述内部气道连通的通气孔，用于吸附固定位于所述限位槽处的吸盘。

本发明还提供了一种如上所介绍的端拾器预搭建系统的控制方法，所述控制方法包括：

在端拾器母座固定于母座定位结构上的情况下，将主杆安装于所述端拾器母座上；

在获取到端拾器的模拟数据的情况下，计算所述端拾器在所述端拾器预搭建系统内的空间数据；

根据所述空间数据驱动机械手、升降驱动装置、横向驱动装置，以使所述端拾器母座、吸盘定位结构移动至对应位置处；

在吸盘固定于所述吸盘定位结构上的情况下，将所述吸盘与所述主杆组装连接。

本发明提供的技术方案中，端拾器预搭建系统利用吸盘与端拾器母座的相对位置，能精准搭建端拾器；模拟数据与现场搭建数据高度匹配，最直观地反应模拟数据的可靠性；模拟与实际相结合，能有效提升模拟的准确有效性；端拾器预搭建系统能现场即插即用，减少上线调整时间；使用端拾器预搭建系统能直接取消使用模具预搭建时的搬运过程，提高预搭建效率；端拾器预搭建系统可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的母座，做到能同时兼顾多个客户现场。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的端拾器预搭建系统的结构示意图；

图2为图1中横向驱动装置处的结构示意图；

附图标号说明：端拾器预搭建系统100、机架1、立柱11、操作台12、扶手13、横梁2、机械手3、吸盘定位结构31、升降驱动装置4、滑台41、横向驱动装置5、带轮传动机构51、安装座52、第三导轨滑块机构53、控制装置6、母座定位结构7、第一横向滑座71、滚珠丝杆机构72、第二横向滑座73、第一导轨滑块机构74、第二导轨滑块机构75、端拾器母座200、吸盘300、主杆400。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种端拾器预搭建系统，能够用于搭建端拾器，图1和图2为本发明提供的端拾器预搭建系统的一实施例。

具体地，如图1所示，在本实施例中，端拾器预搭建系统100包括机架1、横梁2、机械手3、升降驱动装置4、横向驱动装置5和控制装置6；升降驱动装置4和横向驱动装置5均安装于机架1，升降驱动装置4与横梁2动力耦合连接，用于驱动横梁2升降，横向驱动装置5与机械手3动力耦合连接，用于横向驱动机械手3；横梁2设置有母座定位结构7，母座定位结构7用于对端拾器母座200进行固定限位，机械手3设置有吸盘定位结构31，吸盘定位结构31用于对吸盘300进行固定限位；控制装置6电连接机械手3、升降驱动装置4、横向驱动装置5，用于通过控制装置6控制机械手3、升降驱动装置4、横向驱动装置5。

本发明提供的技术方案中，端拾器预搭建系统100利用吸盘300与端拾器母座200相对位置，能精准搭建端拾器；模拟数据与现场搭建数据高度匹配，最直观地反应模拟数据的可靠性；模拟与实际相结合，能有效提升模拟的准确有效性；端拾器预搭建系统100能现场即插即用，减少上线调整时间；使用端拾器预搭建系统100能直接取消使用模具预搭建时的搬运过程，提高预搭建效率；端拾器预搭建系统100可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的端拾器母座200，做到能同时兼顾多个客户现场。

升降驱动装置4安装于机架1，具体地，如图1所示，在本实施例中，机架1包括两个立柱11，两个立柱11在横向呈间隔设置；升降驱动装置4包括两个沿着竖向布置的滑台41，两个滑台41分别安装于两个立柱11，两个滑台41分别动力耦合连接横梁2的两端。这样升降驱动装置4的设置方式较为简单。

可选地，如图1所示，在本实施例中，立柱11在纵向上的每侧均设置有沿着横向布置的操作台12，操作台12上设置有扶手13。

可选地，如图1所示，在本实施例中，控制装置6安装于一个立柱11。这样端拾器预搭建系统100的结构较为紧凑。

母座定位结构7用于对端拾器母座200进行固定限位，母座定位结构7的具体样式可以根据实际情况进行设定，母座定位结构7与端拾器母座200为可拆卸连接，这样端拾器预搭建系统100可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的端拾器母座200，做到能同时兼顾多个客户现场。具体地，如图1所示，在本实施例中，母座定位结构7包括两个第一横向滑座71，两个第一横向滑座71沿着横向间隔地设置于横梁2，第一横向滑座71能横向滑动地设置于横梁2，第一横向滑座71动力耦合连接有沿着横向布置的滚珠丝杆机构72，第一横向滑座71的底部用于连接端拾器母座200。这样母座定位结构7的结构样式较为简单。其中，滚珠丝杆机构72可以为手动式滚珠丝杆机构等。

进一步，如图1所示，在本实施例中，母座定位结构7还包括两个第二横向滑座73，两个第二横向滑座73沿着横向间隔地设置于横梁2，第二横向滑座73位于两个第一横向滑座71之间，第二横向滑座73能横向滑动地设置于横梁2，第二横向滑座73的底部用于连接端拾器母座200。这样母座定位结构7能平稳地固定端拾器母座200。其中，第一横向滑座71和第二横向滑座73均可以通过螺接件与端拾器母座200连接固定。这样端拾器预搭建系统100可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的端拾器母座200，做到能同时兼顾多个客户现场。

可选地，如图1所示，在本实施例中，第一横向滑座71与横梁2之间设置有沿着横向布置的第一导轨滑块机构74，第一导轨滑块机构74能实现第一横向滑座71与横梁2之间的横向导向。

同样地，如图1所示，在本实施例中，第二横向滑座73与横梁2之间设置有沿着横向布置的第二导轨滑块机构75，第二导轨滑块机构75能实现第二横向滑座73与横梁2之间的横向导向。

具体地，如图1所示，在本实施例中，第一横向滑座71和第二横向滑座73均为方框状设置，第一横向滑座71和第二横向滑座73套设于横梁2外，第一横向滑座71在纵向上的每端与横梁2之间均设置有第一导轨滑块机构74，第二横向滑座73在纵向上的每端与横梁2之间均设置有第二导轨滑块机构75。

横向驱动装置5均安装于机架1，具体地，如图1和图2所示，在本实施例中，横向驱动装置5包括沿着横向布置的带轮传动机构51，带轮传动机构51位于横梁2的正下方，机械手3的底部与带轮传动机构51的传动带固定连接。此种横向驱动装置5的设置方式较为简单。

进一步，如图1和图2所示，在本实施例中，机械手3的底部通过安装座52与带轮传动机构51的传动带固定连接；安装座52的底部与机架1之间设置有沿着横向布置的第三导轨滑块机构53，带轮传动机构51在纵向上的两侧均设置有第三导轨滑块机构53。第三导轨滑块机构53能起到对机械手3横向移动导向的作用。

吸盘定位结构31用于对吸盘300进行固定限位，吸盘定位结构31的具体样式可以根据实际情况进行设定，例如，在本实施例中，吸盘定位结构31包括吸盘定位块，吸盘定位块设置有与吸盘300的底部形状相适配的限位槽，吸盘定位块内部设置有用于连通气源的内部气道，限位槽的内底壁设置有与内部气道连通的通气孔，用于吸附固定位于限位槽处的吸盘300。此种吸盘定位结构31的设置方式较为简单。

本发明还提供一种端拾器预搭建系统的控制方法，用于控制如上所介绍的端拾器预搭建系统来搭建端拾器，具体地，如图1所示，在本实施例中，该端拾器预搭建系统的控制方法可以包括以下步骤：

步骤110：在端拾器母座200上放置上主杆400。

具体而言，在端拾器母座200固定于母座定位结构7上的情况下，将主杆400安装于端拾器母座200上。

步骤120：将模拟数据传输至控制装置6内。

具体而言，使用三维软件建立端拾器的三维模型，根据端拾器的三维模型得到端拾器的模拟数据。

步骤130：计算定位吸盘300在端拾器预搭建系统100内的空间数据，并输入进机械手3。

具体而言，在获取到端拾器的模拟数据的情况下，计算端拾器在端拾器预搭建系统100内的空间数据。空间数据包括在基于端拾器预搭建系统100建立的坐标系内的坐标。

步骤140：计算机械手3的空间运动轨迹，并按空间数据移动机械手3至使吸盘定位结构31移动到数据位置，端拾器母座200随着升降驱动装置4移动至数据位置。

具体而言，根据端拾器的空间数据驱动机械手3、升降驱动装置4、滑台41、横向驱动装置5，以使端拾器母座200、吸盘定位结构31移动至对应位置处。

步骤150：将吸盘300放置于吸盘定位结构31上，并利用吸盘定位结构31的通气孔进行负压操作，使吸盘300压缩状态，然后连接主杆400与吸盘300之间的夹紧块连接件等零件。

具体而言，在吸盘300固定于吸盘定位结构31上的情况下，将吸盘300与主杆400组装连接。

步骤160：将主杆400上的吸盘300逐一连接成功后，高精度主杠总成完成。

具体而言，采用端拾器预搭建系统100的搭建精度相对于数据模拟的误差可控制在0.5mm以内。

端拾器预搭建系统100能提高预搭建精度，现场即插即用，减少上线调整时间；采用端拾器预搭建系统100能直接取消使用模具预搭建时的搬运过程，提高预搭建效率；机械手3定位，大大提高预搭建精度，解决搭建精度不足导致的上线的精调时间未得到改善；端拾器预搭建系统100能够很好的做到与模拟数据相匹配，上线后能够直观的反应到数据模拟的问题；端拾器预搭建系统100可针对不同客户，做到快速更换与客户现场匹配的端拾器母座200，做到能同时兼顾多个客户现场。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种端拾器预搭建系统，其特征在于，包括机架、横梁、机械手、升降驱动装置、横向驱动装置和控制装置；

所述升降驱动装置和所述横向驱动装置均安装于所述机架，所述升降驱动装置与所述横梁动力耦合连接，用于驱动所述横梁升降，所述横向驱动装置与所述机械手动力耦合连接，用于横向驱动所述机械手；

所述横梁设置有母座定位结构，所述母座定位结构用于对端拾器母座进行固定限位，所述机械手设置有吸盘定位结构，所述吸盘定位结构用于对吸盘进行固定限位；

所述控制装置电连接所述机械手、所述升降驱动装置、所述横向驱动装置，用于通过所述控制装置控制所述机械手、所述升降驱动装置、所述横向驱动装置；

所述端拾器预搭建系统用于在所述端拾器母座固定于所述母座定位结构上的情况下，将主杆安装于所述端拾器母座上；在获取到端拾器的模拟数据的情况下，计算所述端拾器在所述端拾器预搭建系统内的空间数据；根据所述空间数据驱动所述机械手、所述升降驱动装置、所述横向驱动装置，以使所述端拾器母座、所述吸盘定位结构移动至对应位置处；在吸盘固定于所述吸盘定位结构上的情况下，将所述吸盘与所述主杆组装连接。

2.如权利要求1所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述机架包括两个立柱，两个所述立柱在横向呈间隔设置；

所述升降驱动装置包括两个沿着竖向布置的滑台，两个所述滑台分别安装于两个所述立柱，两个所述滑台分别动力耦合连接所述横梁的两端。

3.如权利要求2所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述控制装置安装于一个所述立柱。

4.如权利要求1所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述母座定位结构包括两个第一横向滑座，两个所述第一横向滑座沿着横向间隔地设置于所述横梁，所述第一横向滑座能横向滑动地设置于所述横梁，所述第一横向滑座动力耦合连接有沿着横向布置的滚珠丝杆机构，所述第一横向滑座的底部用于连接所述端拾器母座。

5.如权利要求4所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述母座定位结构还包括两个第二横向滑座，两个所述第二横向滑座沿着横向间隔地设置于所述横梁，所述第二横向滑座位于两个所述第一横向滑座之间，所述第二横向滑座能横向滑动地设置于所述横梁，所述第二横向滑座的底部用于连接所述端拾器母座。

6.如权利要求5所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述第一横向滑座与所述横梁之间设置有沿着横向布置的第一导轨滑块机构；和/或，所述第二横向滑座与所述横梁之间设置有沿着横向布置的第二导轨滑块机构。

7.如权利要求1-6任一项所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述横向驱动装置包括沿着横向布置的带轮传动机构，所述带轮传动机构位于所述横梁的正下方，所述机械手的底部与所述带轮传动机构的传动带固定连接。

8.如权利要求7所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述机械手的底部通过安装座与所述带轮传动机构的传动带固定连接；

所述安装座的底部与所述机架之间设置有沿着横向布置的第三导轨滑块机构，所述带轮传动机构在纵向上的两侧均设置有所述第三导轨滑块机构。

9.如权利要求1-6任一项所述的端拾器预搭建系统，其特征在于，所述吸盘定位结构包括吸盘定位块，所述吸盘定位块设置有与所述吸盘的底部形状相适配的限位槽，所述吸盘定位块内部设置有用于连通气源的内部气道，所述限位槽的内底壁设置有与所述内部气道连通的通气孔，用于吸附固定位于所述限位槽处的吸盘。