CN114435939A - 一种自动上垫板机器人及平稳取放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动上垫板机器人及平稳取放方法,包括用于自动供应垫板的垫板供应机构,设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳,设置在垫板供应机构正上方的取放板机构用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构上取放操作并且平稳完成垫板从垫板供应机构上运送至堆垛位置处。本发明利用保持垫板在取放运送过程中重心平稳的原则,精准的在垫板上规划出垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点,提高运送平稳性进而提高运送安全性。
Description
技术领域
本发明涉及石膏板生产技术领域,具体涉及一种自动上垫板机器人平稳取放方法。
背景技术
石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料,是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等,用于室内的不宜安装在浴室或者厨房。
在石膏板高速生产线(每小时6000㎡以上)上,考虑到现场结构布局的紧凑性,往往采用双垛台系统进行石膏板的码垛工作(即将100-120张石膏板通过液压堆垛台码放到一起,形成1垛石膏板)。每垛石膏板最下面的这样,跟液压堆垛台直接接触,容易造成外观损失,因此需要在每垛下面预先放置1张石膏板垫板。
现有的用于石膏板高速生产线整垛输送过程中的上垫板方式通常是传送带高速输送操作,即需要利用高速的传送机构比如传送带将垫板运送到堆垛台上,但是,由于在高速生产线上,传送的速度频率很快,因此由于传送过程中的高速造成垫板的晃动造成传送过程中重心的偏移,容易造成垫板的碰撞脱落甚至损坏,造成生产成本的提高,以及安全性的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动上垫板机器人及平稳取放方法,以解决现有技术中传送过程中的高速造成垫板的晃动造成传送过程中重心的偏移,容易造成垫板的碰撞脱落甚至损坏,造成生产成本的提高,以及安全性的降低的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
一种自动上垫板机器人,包括用于自动供应垫板的垫板供应机构,设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元,以及设置在垫板供应机构正上方的取放板机构,所述吸附点控制单元用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳,所述取放板机构用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构上取放操作并且平稳完成垫板从垫板供应机构上运送至堆垛位置处,其中,
所述取放板机构包括多个吸盘,以及设置于吸盘顶部上方的吸盘驱动组件,所述吸盘驱动组件用于将吸盘精准匹配到垫板的吸附点以使得在垫板供应机构处保持重心平稳的抓取垫板,所述吸盘驱动组件包括设置在吸盘顶部的同步升降驱动件和横向设置在同步升降驱动件纵向外周侧的同步平移驱动件,所述同步升降驱动件用于带动多个吸盘进行同步升降并实现控制垫板在取放运送过程中的位置升降,所述同步平移驱动件用于带动多个吸盘进行同步移动并实现控制垫板在取放运过程中的位置平移正上方。
作为本发明的一种优选方案,所述同步升降驱动件包括通过为多个吸盘均提供升降驱动力的多个第一驱动装置,所述第一驱动装置的一端与吸盘的顶端相连接,另一端与所述第一驱动装置的驱动轴相连接的第一联动轴,所述吸盘依次通过所述第一联动轴、第一驱动装置的驱动轴与所述第一驱动装置构成第一传动结构,多个第一传动结构在多个所述第一驱动装置的升降驱动力作用下同步轴向升降移动以调整吸盘的高度位置使得垫板的高度位置作跟随性调整。
作为本发明的一种优选方案,所述同步平移驱动件包括为多个吸盘提供平移驱动力的多个第二驱动装置,多个一端与所述第一传动结构顶端相连接,另一端与所述第二驱动装置的顶端相连接的第二联动轴,多个所述第一传动结构依次通过第二联动轴、第二驱动装置的驱动轴与所述第二驱动装置构成第二传动结构,所述第二传动结构在所述第二驱动装置的移动驱动力作用下作同步横向平移运动以调整吸盘的横向位置。
作为本发明的一种优选方案,所述同步平移驱动件还包括供第二传动结构移动的方向轨道,所述方向轨道包括横向轨道和纵向轨道,所述纵向轨道位于横向轨道上方,所述第二驱动装置设置在横向轨道的端部,在所述横向轨道的侧边开设有与所述第一驱动装置相匹配的横向导向槽,所述第二传动结构沿所述横向导向槽作横向平移运动,在所述纵向轨道端部设置有为横向轨道在纵向轨道上移动的提供驱动力的第三驱动装置,所述第三驱动装置的驱动轴与所述横向轨道顶部通过第三联动轴相连构成,在所述纵向轨道下表面设置有与横向轨道相匹配的纵向导向槽,所述横向轨道沿纵向导向槽作纵向平移运动以调整吸盘的纵向位置。
作为本发明的一种优选方案,所述横向轨道和纵向轨道呈十字型结构,所述横向轨道所在平面和纵向轨道所在平面呈平行排布。
作为本发明的一种优选方案,所述吸附点控制单元包括吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元;
所述重心检测单元包括设置有压力传感器矩阵的检测平台,所述压力传感器矩阵检测检测平台上各点压力数据判断垫板的原始重心位置;
所述吸附点规划单元包括三维扫描仪以及第一信息处理器,所述三维扫描仪扫描垫板表面的三维图像数据,所述第一信息处理器依据原始重心位置构建三维图像数据重心线并以实现三维图像数据重心线与三维图像数据中心线共线为原则在垫板上规划出与吸盘面积相匹配的吸附点以使得吸盘吸附在垫板的吸附点上进行取放运送中保持垫板重心平稳;
所述吸附点匹配单元根据三维图像数据评估吸附点的平整度数据,并将所述平整度数据、吸附点的位置数据反馈至吸盘驱动组件(202),使得吸盘驱动组件依据所述平整度数据、吸附点的位置数据驱动吸盘(201)精准匹配到吸附点上。
作为本发明的一种优选方案,所述平整度数据用于决定同步升降驱动件控制吸盘升降的高度,所述平整度数据的计算公式为:
式中:D:每一吸附点的平整度数据;
n:每一吸附点内所包含的高程值的数目;
Si:每一吸附点内的第i个高程值;
Sn:每一吸附点内包含的高程值的算数平均值。
作为本发明的一种优选方案,本发明提供了一种根据所述的自动上垫板机器人的平稳取放方法,包括以下步骤:
步骤S1、利用吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元规划出使得垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点以及各吸附点的平整度;
步骤S2、依据所述平整度获得每个吸附点的高程值并转换为每个吸附点与每个吸盘间的距离作为每个吸盘的行程高度;
步骤S3、同步平移驱动件控制每个吸盘平移至对应吸附点垂直上方处,同步升降驱动件控制每个吸盘下降所述行程高度吸附到对应吸附点处利用压强吸附效应形成对垫板的移动控制;
步骤S4、同步平移驱动件控制每个吸盘带动垫板移动至堆垛位置处上方,释放吸附点处吸盘的压强吸附效应使得垫板落于堆垛位置处,同步升降驱动件控制每个吸盘上升所述行程高度恢复到初始状态,重复步骤S1-S3完成各种类型的垫板的精准取放运送。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S1中,重心检测单元利用压力传感器矩阵检测各点压力数据判断垫板的原始重心位置具体方法包括:
步骤S101:压力传感器矩阵检测位于检测平台上各位置处的压力数据矩阵;
步骤S102,在压力数据矩阵中选取出最大压力数据,并在检测平台上定位到与最大压力数据相对应的重心位置点;
步骤S103,沿重心位置点向地面作竖直向下直线作为垫板的原始重心位置。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S2中,所述行程高度的计算公式:
h=H-D;
式中:h:每个吸盘的行程高度;
D:每个吸附点的平整度数据;
H:每个吸盘的原始高度。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:
本发明利用保持垫板在取放运送过程中重心平稳的原则,精准的在垫板上规划出垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点,提高运送平稳性进而提高运送安全性,同时利用压强吸附式取放板机构中的同步升降驱动件和同步平移驱动件控制吸盘的升降和平移运动使得吸盘准确的匹配到吸附点位置上,实现垫板在跟随吸盘升降、平移的过程中保持重心平稳,并且对垫板进行联动独立控制升降、平移,避免出现多个垫板的晃动或碰撞,进一步提高了垫板运送过程的安全系数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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仅是示例性的,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,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的自动上垫板机器人结构示意图;
图2为本发明实施例提供的取放板机构结构正视示意图;
图3为本发明实施例提供的取放板机构结构俯视示意图;
图4为本发明实施例提供的取放板机构工作结构俯视示意图;
图5为本发明实施例提供的取放板机构工作结构正视示意图;
图6为本发明实施例提供的自动上垫板机器人结构框图;
图7为本发明实施例提供的平稳取放方法流程图。
图中的标号分别表示如下:
1-垫板供应机构;2-取放板机构;3-同步升降驱动件;4-同步平移驱动件;5-方向轨道;6-第三驱动装置;7-第三联动轴;8-纵向导向槽;9-吸附点规划单元;10-重心检测单元;11-吸附点匹配单元;12-吸附点控制单元;13-垫板吸附点;14-垫板;
201-吸盘;202-吸盘驱动组件;
301-第一驱动装置;302-第一联动轴;
401-第二驱动装置;402-第二联动轴;
501-横向轨道;502-纵向轨道;503-横向导向槽。
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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做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。
如图1-7所示,本发明提供了一种自动上垫板机器人,包括用于自动供应垫板的垫板供应机构1,设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元12,以及设置在垫板供应机构1正上方的取放板机构2,吸附点控制单元12用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳,取放板机构2用以精准匹配到吸附点处完成垫板从垫板供应机构1上取放操作并且平稳完成垫板从垫板供应机构1上运送至堆垛位置处,其中,
取放板机构2包括多个吸盘201,以及设置于吸盘顶部上方的吸盘驱动组件202,吸盘驱动组件202用于将吸盘201精准匹配到垫板的吸附点以使得在垫板供应机构1处保持重心平稳的抓取垫板,吸盘驱动组件202包括设置在吸盘顶部的同步升降驱动件3和横向设置在同步升降驱动件3纵向外周侧的同步平移驱动件4,同步升降驱动件3用于带动多个吸盘201进行同步升降并实现控制垫板在取放运送过程中的位置升降,同步平移驱动件4用于带动多个吸盘201进行同步移动并实现控制垫板在取放运过程中的位置平移正上方。
垫板在移动过程中,将垫板的中心和重心进行共线调整有助于提高运送的平稳性,避免中心和重心在运送过程中出现互相拉扯干扰,导致垫板的不规则运动,若单纯的依赖吸盘201的压强抓取能力,会导致吸盘201的压强要求高,并且需要抵消的中心和重心的互相拉扯干扰的做功增加,即需要更大能量损耗,同时保持中心和重心的共线可以有效的减少运送过程中的维稳造成的能量损耗,本实施例提供的吸附点控制单元在垫板上规划的吸附点就可以保证垫板的中心和重心共线。
同步升降驱动件3包括通过为多个吸盘201均提供升降驱动力的多个第一驱动装置301,第一驱动装置301的一端与吸盘201的顶端相连接,另一端与第一驱动装置301的驱动轴相连接的第一联动轴302,吸盘201依次通过第一联动轴302、第一驱动装置301的驱动轴与第一驱动装置301构成第一传动结构,多个第一传动结构在多个第一驱动装置301的升降驱动力作用下同步轴向升降移动以调整吸盘201的高度位置使得垫板的高度位置作跟随性调整。
具体的,第一驱动装置301为气缸或其他具有相同控制功能的部件,第一驱动装置301提供顶升驱动力,则顶升驱动力会沿着驱动轴、第一联动轴302作用到吸盘201上,进而使得吸盘201进行下降运动,第一驱动装置301提供收缩驱动力,则收缩驱动力会沿着驱动轴、第一联动轴302作用到吸盘201上,进而使得吸盘201进行上升运动,吸盘201进行上升运动或下降运动实现了吸盘201在垫板上方空间中的Z向移动用于驱动吸盘201吸附到垫板吸附点上。
在吸盘201精准吸附到垫板上的吸附点上后,二者构成了联动结构,此时第一驱动装置301为气缸或其他具有相同控制功能的部件,第一驱动装置301提供顶升驱动力,则顶升驱动力会沿着驱动轴、第一联动轴302、吸盘201作用到垫板上,进而使得垫板进行下降运动,第一驱动装置301提供收缩驱动力,则收缩驱动力会沿着驱动轴、第一联动轴302、吸盘201作用到垫板上,进而使得垫板进行上升运动,垫板进行上升运动或下降运动实现了垫板在运送空间中的Z向移动。
同步平移驱动件4包括为多个吸盘201提供平移驱动力的多个第二驱动装置401,多个一端与第一传动结构顶端相连接,另一端与第二驱动装置401的顶端相连接的第二联动轴402,多个第一传动结构依次通过第二联动轴402、第二驱动装置401的驱动轴与第二驱动装置401构成第二传动结构,第二传动结构在第二驱动装置401的移动驱动力作用下作同步横向平移运动以调整吸盘201的横向位置。
同步平移驱动件4还包括供第二传动结构移动的方向轨道5,方向轨道5包括横向轨道501和纵向轨道502,纵向轨道502位于横向轨道501上方,第二驱动装置401设置在横向轨道501的端部,在横向轨道501的侧边开设有与第一驱动装置301相匹配的横向导向槽503,第二传动结构沿横向导向槽503作横向平移运动,在纵向轨道502端部设置有为横向轨道501在纵向轨道502上移动的提供驱动力的第三驱动装置6,第三驱动装置6的驱动轴与横向轨道501顶部通过第三联动轴7相连构成,在纵向轨道502下表面设置有与横向轨道501相匹配的纵向导向槽8,横向轨道501沿纵向导向槽8作纵向平移运动以调整吸盘201的纵向位置。
横向轨道501和纵向轨道502呈十字型结构,横向轨道501所在平面和纵向轨道502所在平面呈平行排布。
具体的,第二驱动装置401为气缸或其他具有相同控制功能的部件,第二驱动装置401提供顶升驱动力,则顶升驱动力会沿着驱动轴、第二联动轴402整体作用到第一传动结构,再通过第一传动结构轴向作用在垫板上,进而使得垫板沿着横向进行右移运动,第二驱动装置401提供收缩驱动力,则收缩驱动力会沿着驱动轴、第二联动轴402整体作用到第一传动结构,再通过第一传动结构轴向作用在垫板上,进而使得垫板沿着横向轨道501进行左移运动,垫板进行左移运动或右移运动实现了垫板在运送空间中的X向移动。
第三驱动装置6为气缸或其他具有相同控制功能的部件,第三驱动装置6提供顶升驱动力,则顶升驱动力会沿着驱动轴、第三联动轴7整体作用到横向轨道501上,进而使得横向轨道501整体进行前移运动,进而带动位于横向轨道501上的第一传动结构即垫板进行前移运动,第三驱动装置6提供收缩驱动力,则顶升驱动力会沿着驱动轴、第三联动轴7整体作用到横向轨道501上,进而使得横向轨道501整体进行后移运动,进而带动位于横向轨道501上的第一传动结构即垫板进行后移运动,吸盘201进行前移运动或后移运动实现了垫板在运送空间中的Y向移动。
垫板在吸盘驱动组件202中第一、二、三驱动装置的作用下实现可X-Y-Z向的立体移动,可快速精准的移动到堆垛位置处。
如图6所示,吸附点控制单元12包括吸附点规划单元9、重心检测单元10以及吸附点匹配单元11;
重心检测单元10包括设置有压力传感器矩阵的检测平台,压力传感器矩阵检测检测平台上各点压力数据判断垫板的原始重心位置;
吸附点规划单元9包括三维扫描仪以及第一信息处理器,三维扫描仪扫描垫板表面的三维图像数据,第一信息处理器依据原始重心位置构建三维图像数据重心线并以实现三维图像数据重心线与三维图像数据中心线共线为原则在垫板上规划出与吸盘201面积相匹配的吸附点以使得吸盘201吸附在垫板的吸附点上进行取放运送中保持垫板重心平稳;
吸附点匹配单元11根据三维图像数据评估吸附点的平整度数据,并将所述平整度数据、吸附点的位置数据反馈至吸盘驱动组件202,使得吸盘驱动组件依据平整度数据、吸附点的位置数据驱动吸盘201精准匹配到吸附点上。
平整度数据用于决定同步升降驱动件控制吸盘升降的高度,平整度数据的计算公式为:
式中:D:每一吸附点的平整度数据;
n:每一吸附点内所包含的高程值的数目;
Si:每一吸附点内的第i个高程值;
Sn:每一吸附点内包含的高程值的算数平均值。
如图7所示,基于上述自动上垫板机器人的结构,本发明提供了一种平稳取放方法,包括以下步骤:
步骤S1、利用吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元规划出使得垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点以及各吸附点的平整度;
步骤S2、依据平整度获得每个吸附点的高程值并转换为每个吸附点与每个吸盘间的距离作为每个吸盘的行程高度;
步骤S3、同步平移驱动件控制每个吸盘平移至对应吸附点垂直上方处,同步升降驱动件控制每个吸盘下降行程高度吸附到对应吸附点处利用压强吸附效应形成对垫板的移动控制;
步骤S4、同步平移驱动件控制每个吸盘带动垫板移动至堆垛位置处上方,释放吸附点处吸盘的压强吸附效应使得垫板落于堆垛位置处,同步升降驱动件控制每个吸盘上升行程高度恢复到初始状态,重复步骤S1-S3完成各种类型的垫板的精准取放运送。
步骤S1中,重心检测单元利用压力传感器矩阵检测各点压力数据判断垫板的原始重心位置具体方法包括:
步骤S101:压力传感器矩阵检测位于检测平台上各位置处的压力数据矩阵;
步骤S102,在压力数据矩阵中选取出最大压力数据,并在检测平台上定位到与最大压力数据相对应的重心位置点;
步骤S103,沿重心位置点向地面作竖直向下直线作为垫板的原始重心位置。
作为本发明的一种优选方案,步骤S2中,行程高度的计算公式:
h=H-D;
式中:h:每个吸盘的行程高度;
D:每个吸附点的平整度数据;
H:每个吸盘的原始高度。
本发明利用保持垫板在取放运送过程中重心平稳的原则,精准的在垫板上规划出垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点,提高运送平稳性进而提高运送安全性,同时利用压强吸附式取放板机构中的同步升降驱动件和同步平移驱动件控制吸盘的升降和平移运动使得吸盘准确的匹配到吸附点位置上,实现垫板在跟随吸盘升降、平移的过程中保持重心平稳,并且对垫板进行联动独立控制升降、平移,避免出现多个垫板的晃动或碰撞,进一步提高了垫板运送过程的安全系数。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种自动上垫板机器人,其特征在于:包括用于自动供应垫板的垫板供应机构(1),设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元(12),以及设置在垫板供应机构(1)正上方的取放板机构(2),所述吸附点控制单元(12)用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳,所述取放板机构(2)用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构(1)上取放操作,并且平稳完成垫板从垫板供应机构(1)上运送至堆垛位置处,其中,
所述取放板机构(2)包括多个吸盘(201),以及设置于吸盘顶部上方的吸盘驱动组件(202),所述吸盘驱动组件(202)用于将吸盘(201)精准匹配到垫板的吸附点以使得在垫板供应机构(1)处保持重心平稳的抓取垫板,所述吸盘驱动组件(202)包括设置在吸盘顶部的同步升降驱动件(3)和横向设置在同步升降驱动件(3)纵向外周侧的同步平移驱动件(4),所述同步升降驱动件(3)用于带动多个吸盘(201)进行同步升降并实现控制垫板在取放运送过程中的位置升降,所述同步平移驱动件(4)用于带动多个吸盘(201)进行同步移动并实现控制垫板在取放运过程中的位置平移。
2.根据权利要求1所述的一种自动上垫板机器人,其特征在于:所述同步升降驱动件(3)包括通过为多个吸盘(201)均提供升降驱动力的多个第一驱动装置(301),所述第一驱动装置(301)的一端与吸盘(201)的顶端相连接,另一端与所述第一驱动装置(301)的驱动轴相连接的第一联动轴(302),所述吸盘(201)依次通过所述第一联动轴(302)、第一驱动装置(301)的驱动轴与所述第一驱动装置(301)构成第一传动结构,多个第一传动结构在多个所述第一驱动装置(301)的升降驱动力作用下同步轴向升降移动以调整吸盘(201)的高度位置使得垫板的高度位置作跟随性调整。
3.根据权利要求2所述的一种自动上垫板机器人,其特征在于:所述同步平移驱动件(4)包括为多个吸盘(201)提供平移驱动力的多个第二驱动装置(401),多个一端与所述第一传动结构顶端相连接,另一端与所述第二驱动装置(401)的顶端相连接的第二联动轴(402),多个所述第一传动结构依次通过第二联动轴(402)、第二驱动装置(401)的驱动轴与所述第二驱动装置(401)构成第二传动结构,所述第二传动结构在所述第二驱动装置(401)的移动驱动力作用下作同步横向平移运动以调整吸盘(201)的横向位置。
4.根据权利要求3所述的一种自动上垫板机器人,其特征在于:所述同步平移驱动件(4)还包括供第二传动结构移动的方向轨道(5),所述方向轨道(5)包括横向轨道(501)和纵向轨道(502),所述纵向轨道(502)位于横向轨道(501)上方,所述第二驱动装置(401)设置在横向轨道(501)的端部,在所述横向轨道(501)的侧边开设有与所述第一驱动装置(301)相匹配的横向导向槽(503),所述第二传动结构沿所述横向导向槽(503)作横向平移运动,在所述纵向轨道(502)端部设置有为横向轨道(501)在纵向轨道(502)上移动的提供驱动力的第三驱动装置(6),所述第三驱动装置(6)的驱动轴与所述横向轨道(501)顶部通过第三联动轴(7)相连构成,在所述纵向轨道(502)下表面设置有与横向轨道(501)相匹配的纵向导向槽(8),所述横向轨道(501)沿纵向导向槽(8)作纵向平移运动以调整吸盘(201)的纵向位置。
5.根据权利要求4所述的一种自动上垫板机器人,其特征在于:所述横向轨道(501)和纵向轨道(502)呈十字型结构,所述横向轨道(501)所在平面和纵向轨道(502)所在平面呈平行排布。
6.根据权利要求5所述的一种自动上垫板机器人,其特征在于:所述吸附点控制单元(12)包括吸附点规划单元(9)、重心检测单元(10)以及吸附点匹配单元(11);
所述重心检测单元(10)包括设置有压力传感器矩阵的检测平台,所述压力传感器矩阵检测检测平台上各点压力数据判断垫板的原始重心位置;
所述吸附点规划单元(9)包括三维扫描仪以及第一信息处理器,所述三维扫描仪扫描垫板表面的三维图像数据,所述第一信息处理器依据原始重心位置构建三维图像数据重心线并以实现三维图像数据重心线与三维图像数据中心线共线为原则在垫板上规划出与吸盘(201)面积相匹配的吸附点以使得吸盘(201)吸附在垫板的吸附点上进行取放运送中保持垫板重心平稳;
所述吸附点匹配单元(11)根据三维图像数据评估吸附点的平整度数据,并将所述平整度数据、吸附点的位置数据反馈至吸盘驱动组件(202),使得吸盘驱动组件依据所述平整度数据、吸附点的位置数据驱动吸盘(201)精准匹配到吸附点上。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的自动上垫板机器人的平稳取放方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、利用吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元规划出使得垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点以及各吸附点的平整度;
步骤S2、依据所述平整度获得每个吸附点的高程值并转换为每个吸附点与每个吸盘间的距离作为每个吸盘的行程高度;
步骤S3、同步平移驱动件控制每个吸盘平移至对应吸附点垂直上方处,同步升降驱动件控制每个吸盘下降所述行程高度吸附到对应吸附点处利用压强吸附效应形成对垫板的移动控制;
步骤S4、同步平移驱动件控制每个吸盘带动垫板移动至堆垛位置处上方,释放吸附点处吸盘的压强吸附效应使得垫板落于堆垛位置处,同步升降驱动件控制每个吸盘上升所述行程高度恢复到初始状态,重复步骤S1-S3完成各种类型的垫板的精准取放运送。
9.根据权利要求8所述的一种平稳取放方法,其特征在于,所述步骤S1中,重心检测单元利用压力传感器矩阵检测各点压力数据判断垫板的原始重心位置具体方法包括:
步骤S101:压力传感器矩阵检测位于检测平台上各位置处的压力数据矩阵;
步骤S102,在压力数据矩阵中选取出最大压力数据,并在检测平台上定位到与最大压力数据相对应的重心位置点;
步骤S103,沿重心位置点向地面作竖直向下直线作为垫板的原始重心位置。
10.根据权利要求9所述的一种平稳取放方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述行程高度的计算公式:
h=H-D;
式中:h:每个吸盘的行程高度;
D:每个吸附点的平整度数据;
H:每个吸盘的原始高度。
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