CN114536132A - 柔性自动定位的上下料机构、抛光机及其上下料方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种柔性自动定位的上下料机构、抛光机及其上下料方法，所述机构包括托盘和爪部，托盘上开设有多个产品槽，产品槽边缘设有定位台阶，托盘上设有多个穿过托盘的定位销；爪部前端设有柔性模块，柔性模块上设有与托盘匹配的底盘，所述柔性模块为XYZθα5轴柔性模块；底盘上设有多个分别与定位销一一对应的定位套，底盘上设有多组分别与产品槽一一对应的顶料气缸，顶料气缸上设有吸嘴组件A，底盘上设有用于吸附托盘的吸嘴组件B。本发明使产品的位置更加精准，减小了误差，提升了产品的抛光精度，进而实现了多个产品的同时上下料，提升了抛光效率。

Description

柔性自动定位的上下料机构、抛光机及其上下料方法

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，尤其涉及一种柔性自动定位的上下料机构、抛光机及其上下料方法。

背景技术

工业4.0和5.0是工业制造行业的发展趋势，越来越多的抛光机采用机械手的方式为抛光机进行自动化上下料。

现有的玻璃产品(如手机玻璃面板、车载屏幕面板等)对抛光精度要求很高，从而提高了对玻璃产品的上料精度的要求。现有的机械手的上料控制精度最多只能达到几毫米，会造成玻璃产品位置的偏差，从而影响玻璃的加工精度，这就需要对玻璃产品位置进一步进行微调。由于玻璃产品易碎的特点，如果上料位置发生偏移，会导致玻璃产品的碎裂。此外，由于精度原因，导致现有的机械手只能进行单片玻璃产品的上下料，因为多片玻璃产品同时上下料要求的精度更高，现有技术中，不能实现如此精准的上下料。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种柔性自动定位的上下料机构、抛光机及其上下料方法，以实现精准地上下料。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种柔性自动定位的上下料机构，包括托盘和爪部，托盘上开设有多个产品槽，产品槽边缘设有定位台阶，托盘上设有多个穿过托盘的定位销；爪部前端设有柔性模块，柔性模块上设有与托盘匹配的底盘，所述柔性模块为XYZθα5轴柔性模块；底盘上设有多个分别与定位销一一对应的定位套，底盘上设有多组分别与产品槽一一对应的顶料气缸，顶料气缸上设有吸嘴组件A，底盘上设有用于吸附托盘的吸嘴组件B。

进一步地，所述定位套内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面。

进一步地，产品槽内侧凸设有柔性块。

相应地，本发明实施例还提供了一种抛光机，包括上磨盘和上料机械手，上磨盘上设有多个真空吸附治具槽，所述抛光机还包括上述的柔性自动定位的上下料机构，所述托盘上的产品槽位置分别与真空吸附治具槽一一对应；所述爪部设于上料机械手上；上磨盘上设有与定位销对应的定位槽。

进一步地，所述定位槽内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面。

进一步地，所述抛光机还包括装载治具盘，装载治具盘的结构和上磨盘结构相同，装载治具盘上设有多个与托盘上的产品槽位置一一对应的治具槽，装载治具盘上还设有与定位销对应的定位槽。

相应地，本发明实施例还提供了一种抛光机的上下料方法，包括：

送料步骤：通过上料机械手驱动爪部至装有待抛光产品的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附托盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动爪部至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至预设的回收区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

进一步地，上料步骤之后还包括取料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至预设的放置区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

相应地，本发明实施例还提供了一种抛光机的上下料方法，包括：

送料步骤：将待抛光产品放入装载治具盘中，通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再旋转托盘180°，控制托盘至装载治具盘上方，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A伸出，通过吸嘴组件A吸附装载治具盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动托盘上移，再旋转托盘180°，然后控制托盘至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至装载治具盘上方，准备进行下一次上料。

进一步地，上料步骤之后还包括下料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至装载治具盘上方，再旋转托盘180°，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；吸嘴组件A解除吸附，使完成抛光的产品落入装载治具盘中；顶料气缸驱动吸嘴组件A缩回，控制托盘与装载治具盘分离，完成下料。

本发明的有益效果为：本发明将底盘设在柔性模块上，使托盘和底盘以及上磨盘之间柔性接触，再通过定位销与定位槽、定位套的作用进行微调，从而使产品的位置更加精准，减小了误差，提升了产品的抛光精度，进而实现了多个产品的同时上下料，提升了抛光效率。

附图说明

图1是本发明实施例的柔性自动定位的上下料机构的一个角度的立体结构图。

图2是本发明实施例的柔性自动定位的上下料机构的另一个角度的立体结构图。

图3是本发明实施例的托盘的一个角度的立体结构图。

图4是本发明实施例的托盘的另一个角度的立体结构图。

图5是本发明实施例的爪部的一个角度的立体结构图。

图6是本发明实施例的爪部的另一个角度的立体结构图。

图7是本发明实施例的抛光机的一个角度的立体结构图。

图8是本发明实施例的抛光机的另一个角度的立体结构图。

图9是本发明实施例的上磨盘的立体结构图。

图10是本发明实施例的抛光机的部分结构图。

附图标号说明

爪部10，柔性模块11，底盘12，定位套13，顶料气缸14，吸嘴组件A15，吸嘴组件B16，托盘20，产品槽21，定位销22，定位台阶23，柔性块24，上料机械手30，上磨盘40，真空吸附治具槽41，定位槽42。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中若有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本发明中若涉及“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。

请参照图1～图6，本发明实施例的柔性自动定位的上下料机构包括托盘和爪部。

托盘上开设有多个产品槽，产品槽形状与待抛光产品匹配。产品槽边缘设有定位台阶，产品直接置于定位台阶上。托盘上设有多个穿过托盘的定位销。定位销用于取放时的位置微调，进一步提升精度。

爪部前端设有柔性模块，柔性模块上设有与托盘匹配的底盘，所述柔性模块为XYZθα5轴柔性模块。柔性模块能实现多方向自动调节位置的功能，用于工件插入、压入时及工件搬运时吸收X·Y·Z·θ·α轴的位置误差。柔性模块使托盘与底盘以及上磨盘柔性接触，使各个定位销更好地对准定位套和定位槽，实现柔性自动定位，从而进一步提升精度。

底盘上设有多个分别与定位销一一对应的定位套，定位套与定位销底端相匹配。底盘上设有多组分别与产品槽一一对应的顶料气缸，顶料气缸上设有吸嘴组件A，底盘上设有用于吸附托盘的吸嘴组件B。顶料气缸未伸出时，吸嘴组件A顶部低于吸嘴组件B顶部。吸嘴组件B吸附托盘完成后，顶料气缸再伸出，由吸嘴组件A吸附托盘上的产品。吸嘴组件A和吸嘴组件B均由多个真空吸嘴组成。

例如，所述柔性模块可采用小金井koganei公司的XYZθα5轴柔性模块。

作为一种实施方式，所述定位套内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面，方便托盘在重力的作用下，使定位销从边缘滑至定位套正中，从而进行位置的微调，进一步提升了精度。

作为一种实施方式，产品槽内侧凸设有多个柔性块。柔性块可采用硅胶、橡胶等柔性材料制成，能够防止玻璃产品与托盘之间接触导致刮花。

请参照图1～图10，本发明实施例的抛光机包括上磨盘、上料机械手、柔性自动定位的上下料机构。

上磨盘上设有多个真空吸附治具槽。托盘上的产品槽位置分别与真空吸附治具槽一一对应。爪部设于上料机械手上，通过上料机械手输送爪部。上磨盘上设有与定位销对应的定位槽。

作为一种实施方式，所述定位槽内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面，方便托盘在机械手的作用下，使定位销从边缘滑至定位槽正中，从而进行位置的微调，进一步提升了精度。

作为一种实施方式，所述抛光机还包括装载治具盘，装载治具盘的结构和上磨盘结构相同，可参考图9。装载治具盘上设有多个与托盘上的产品槽位置一一对应的治具槽，装载治具盘上还设有与定位销对应的定位槽。

本发明实施例的抛光机的上下料方法包括：

送料步骤：通过上料机械手驱动爪部至装有待抛光产品的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附托盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动爪部至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至预设的回收区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

作为一种实施方式，上料步骤之后还包括取料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至预设的放置区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

本发明实施例的抛光机的上下料方法包括：

送料步骤：将待抛光产品放入装载治具盘中，通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再旋转托盘180°，控制托盘至装载治具盘上方，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A伸出，通过吸嘴组件A吸附装载治具盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动托盘上移，再旋转托盘180°，然后控制托盘至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至装载治具盘上方，准备进行下一次上料。

作为一种实施方式，上料步骤之后还包括下料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至装载治具盘上方，再旋转托盘180°，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；吸嘴组件A解除吸附，使完成抛光的产品落入装载治具盘中；顶料气缸驱动吸嘴组件A缩回，控制托盘与装载治具盘分离，完成下料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种柔性自动定位的上下料机构，其特征在于，包括托盘和爪部，托盘上开设有多个产品槽，产品槽边缘设有定位台阶，托盘上设有多个穿过托盘的定位销；爪部前端设有柔性模块，柔性模块上设有与托盘匹配的底盘，所述柔性模块为XYZθα5轴柔性模块；底盘上设有多个分别与定位销一一对应的定位套，底盘上设有多组分别与产品槽一一对应的顶料气缸，顶料气缸上设有吸嘴组件A，底盘上设有用于吸附托盘的吸嘴组件B。

2.如权利要求1所述的柔性自动定位的上下料机构，其特征在于，所述定位套内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面。

3.如权利要求1所述的柔性自动定位的上下料机构，其特征在于，产品槽内侧凸设有柔性块。

4.一种抛光机，包括上磨盘和上料机械手，上磨盘上设有多个真空吸附治具槽，其特征在于，所述抛光机还包括如权利要求1-3中任一项所述的柔性自动定位的上下料机构，所述托盘上的产品槽位置分别与真空吸附治具槽一一对应；所述爪部设于上料机械手上；上磨盘上设有与定位销对应的定位槽。

5.如权利要求4所述的抛光机，其特征在于，所述定位槽内侧设有用于定位销居中定位的斜面或弧面。

6.如权利要求4所述的抛光机，其特征在于，所述抛光机还包括装载治具盘，装载治具盘的结构和上磨盘结构相同，装载治具盘上设有多个与托盘上的产品槽位置一一对应的治具槽，装载治具盘上还设有与定位销对应的定位槽。

7.一种抛光机的上下料方法，其特征在于，包括：

送料步骤：通过上料机械手驱动爪部至装有待抛光产品的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附托盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动爪部至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至预设的回收区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

8.如权利要求7所述的抛光机的上下料方法，其特征在于，上料步骤之后还包括取料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至预设的放置区域，解除对托盘的吸附，控制爪部与托盘分离，上料机械手复位。

9.一种如权利要求6所述的抛光机的上下料方法，其特征在于，包括：

送料步骤：将待抛光产品放入装载治具盘中，通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度；通过吸嘴组件B吸附托盘，再旋转托盘180°，控制托盘至装载治具盘上方，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A伸出，通过吸嘴组件A吸附装载治具盘上的待抛光产品；

上料步骤：通过上料机械手驱动托盘上移，再旋转托盘180°，然后控制托盘至上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；真空吸附治具槽吸附待抛光产品，解除吸嘴组件A对待抛光产品的吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，控制空的托盘至装载治具盘上方，准备进行下一次上料。

10.如权利要求9所述的抛光机的上下料方法，其特征在于，上料步骤之后还包括下料步骤：

通过上料机械手驱动爪部至空的托盘下方对准，控制爪部上升，在重力的作用下，使托盘的定位销底端滑入定位套内，通过定位套的作用使托盘进一步调整角度，再通过吸嘴组件B吸附托盘；

通过上料机械手驱动空的托盘至完成抛光的上磨盘下方对准，控制爪部上升，使托盘的定位销顶端滑入定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；通过顶料气缸驱动吸嘴组件A上升，通过吸嘴组件A吸附真空吸附治具槽上完成抛光的产品，真空吸附治具槽解除吸附；再通过上料机械手控制空的托盘向下运动，待托盘的定位销脱离定位槽后，将装有完成抛光的产品的托盘送至装载治具盘上方，再旋转托盘180°，再控制托盘下降使托盘的定位销顶端滑入装载治具盘的定位槽内，通过定位槽的作用使托盘进一步调整角度；吸嘴组件A解除吸附，使完成抛光的产品落入装载治具盘中；顶料气缸驱动吸嘴组件A缩回，控制托盘与装载治具盘分离，完成下料。

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