CN208100407U - 一种高效板材拆垛吸盘机械手 - Google Patents
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Abstract
一种高效板材拆垛吸盘机械手，包括机架，在机架上滑动设有一吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构架，吸附机构架通过一提升器与机架相连；在吸附机构架下方设有若干吸盘，所述吸盘通过管道与真空泵相连，在吸附机构架下方还设有若干浮动定位传感器，所述浮动定位传感器包括浮动定位架，浮动定位架与吸附机构架固连，在浮动定位架下方设有设有一位置传感器。本装置结构可靠，成本低，效率高，自动化高、增效明显，可自动、准确和快速将成垛板材拆单张板材，以供板材自动化加工机床和加工流水线中使用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种高效板材拆垛吸盘机械手。
背景技术：
由于激光切板机加工效率高，所以在机械领域得到大规模广泛应用。但激光切板机所加工钢板一般靠简单的机械人工移动到激光切板机加工平台；费时费力，效率低下，且每次板材位置变化较大，更无法实现全自动化连续生产。因此，现在有些设备采用吸盘吸附、位置传感器的方式进行板材定位，但是由于吸盘在吸附时，1、会发生窜动，高度方向难以准确控制，尤其带缓冲的吸盘；2、由于带缓冲吸盘，吸盘本体到安装位置较高，高速搬运过程中，尤其运载较重物品时，容易发生摇摆晃动，稳定性较差，甚至发生掉落。现有技术对此并没有解决之策。
发明内容：
本发明提供了一种高效板材拆垛吸盘机械手，结构可靠，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种高效板材拆垛吸盘机械手，包括机架，在机架上滑动设有一吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构架，吸附机构架通过一提升器与机架相连；在吸附机构架下方设有若干吸盘，所述吸盘通过管道与真空泵相连，在吸附机构架下方还设有若干浮动定位传感器，所述浮动定位传感器包括浮动定位架，浮动定位架与吸附机构架固连，在浮动定位架下方设有设有一位置传感器，所述位置传感器通过若干缓冲机构柱与浮动定位架相连，所述缓冲机构柱的下方与位置传感器固连，在缓冲机构柱上设有一缓冲弹簧，缓冲弹簧上下分别与浮动定位架抵接设置，所述吸附机构、真空泵、浮动定位传感器与控制器相连。
优选的，在缓冲机构柱的顶部螺纹连接一定位螺母，在定位螺母下的缓冲机构柱上设有一高度调节隔套。
优选的，所述吸附机构架上设有一提升齿条，在机架上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的提升电机，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与提升齿条配合设置的提升齿轮，所述提升电机与控制器相连。
优选的，在机架上设有相对于吸附机构高点设置的提升机构高点位置传感器，所述提升机构高点位置传感器与控制器相连。
优选的，在机架上设有一水平齿条，在吸附机构架上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的水平行走电机，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与水平齿条配合设置的水平齿轮，所述水平行走电机与控制器相连。
优选的，在机架上设有分别相对于吸附机构的两端设置的水平第一端点位置传感器和水平第二端点位置传感器，所述水平第一端点位置传感器和水平第二端点位置传感器与控制器相连。
优选的，在位置传感器的外侧设有保护架，所述保护架与浮动定位架固连。
优选的，在缓冲弹簧上下两端分别设有底托，所述底托套设在缓冲机构柱外侧。
优选的，所述吸盘通过管道与真空过滤器相连，真空过滤器通过管道气路分接块相连，管道气路分接块与真空泵相连，所述管道气路分接块通过管道与一真空破坏阀相连。
优选的，一真空罐与管道气路分接块相连，在管道气路分接块上设有压力传感器。
本发明采用上述结构，结构可靠，成本低，效率高，自动化高、增效明显，可自动、准确和快速将成垛板材拆单张板材，以供板材自动化加工机床和加工流水线中使用；采用浮动定位传感器定位，从而实现自动、简练和准确定位，同时快速单张抓取板材，拆分板垛；缓冲机构柱克服了因吸盘本身原因在吸附板材时，板材相对吸盘有一个相对位置窜动的缺点，提高了快速运输过程中系统稳定性，同时降低了对位置传感器探测距离的要求。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的侧视示意图。
图3为本发明的俯视结构示意图。
图4为浮动定位传感器部分的结构示意图。
图5为吸盘部分的示意图。
图中，1、机架，2、吸附机构架，3、吸盘，4、浮动定位架，5、位置传感器，6、缓冲机构柱，7、缓冲弹簧，8、定位螺母，9、高度调节隔套，10、提升电机，11、提升机构高点位置传感器，12、水平行走电机，13、水平第一端点位置传感器，14、水平第二端点位置传感器，15、保护架，16、底托，17、真空过滤器，18、压力传感器，19、真空泵，20、真空破坏阀，21、真空罐，22、管道气路分接块。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-5所示，一种高效板材拆垛吸盘机械手，包括机架1，在机架1上滑动设有一吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构架2，吸附机构架2通过一提升器与机架1相连；在吸附机构架2下方设有若干吸盘3，所述吸盘3通过管道与真空泵相连，在吸附机构架2下方还设有若干浮动定位传感器，所述浮动定位传感器包括浮动定位架4，浮动定位架4与吸附机构架2固连，在浮动定位架4下方设有设有一位置传感器5，所述位置传感器5通过若干缓冲机构柱6与浮动定位架4相连，所述缓冲机构柱6的下方与位置传感器5固连，在缓冲机构柱6上设有一缓冲弹簧7，缓冲弹簧7上下分别与浮动定位架4抵接设置，所述吸附机构、真空泵、浮动定位传感器与控制器相连。
在缓冲机构柱6的顶部螺纹连接一定位螺母8，在定位螺母8下的缓冲机构柱6上设有一高度调节隔套9，所述定位螺母8底部与吸附机构架2抵接设置。通过定位螺母8能够调节整体位置以及缓冲弹簧7本身的压缩程度。
所述吸附机构架2上设有一提升齿条，在机架1上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的提升电机10，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与提升齿条配合设置的提升齿轮，所述提升电机10与控制器相连。
在机架1上设有相对于吸附机构高点设置的提升机构高点位置传感器11，所述提升机构高点位置传感器11与控制器相连。采用蜗轮蜗杆传动能够保证随时稳定的处于某个位置，设置提升机构高点位置传感器11是为了得到提升机构运动的极限位置，从而为其自动化或者安全操作提供基础。
在机架1上设有一水平齿条，在吸附机构架2上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的水平行走电机12，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与水平齿条配合设置的水平齿轮，所述水平行走电机12与控制器相连。
在机架1上设有分别相对于吸附机构的两端设置的水平第一端点位置传感器13和水平第二端点位置传感器14，所述水平第一端点位置传感器13和水平第二端点位置传感器14与控制器相连。采用蜗轮蜗杆传动能够保证随时稳定的处于某个位置，设置水平第一端点位置传感器13和水平第二端点位置传感器14是为了得到提升机构运动的极限位置，从而为其自动化或者安全操作提供基础。
在位置传感器5的外侧设有保护架15，所述保护架15与浮动定位架4固连。保护位置传感器5，避免外界对其造成的冲击损坏。
在缓冲弹簧7上下两端分别设有底托16，所述底托16套设在缓冲机构柱6外侧。使得缓冲弹簧7能够稳定的处在缓冲机构柱6上，维持吸盘3的稳定。
所述吸盘3通过管道与真空过滤器17相连，真空过滤器17通过管道气路分接块22相连，管道气路分接块22与真空泵19相连，所述管道气路分接块22通过管道与一真空破坏阀20相连。
一真空罐21与管道气路分接块22相连，在管道气路分接块22上设有压力传感器18。提高真空气路的稳定性。
使用时，提升机构高点位置传感器11是否被触发，当提升机构高点位置传感器11未被触发时，启动提升电机10，向上提升吸附机构架2直到触发提升机构高点位置传感器11，提升电机10停机，由于采用蜗轮蜗杆传动，使整个提升部分可在任何高度自锁停止。
当提升机构高点位置传感器11触发后，检测水平第一端点位置传感器13是否被触发，当水平第一端点位置传感器13未被触发时，启动水平行走电机12，使吸附机构架2向端部移动直到触发水平第一端点位置传感器13，水平行走电机12停机，由于采用蜗轮蜗杆减速机构使整个机构自锁停止。
启动提升电机10反向运转，向下降下吸附机构架2直到触发浮动定位传感器，提升电机10停机，同时真空泵19运转,使吸盘3开始吸取板材。
由于吸盘3吸取物体本身特点，吸盘3从开始吸取到最终吸取板材时，吸盘3和板材之间间距都会有几毫米窜动量，并且不同厚度或重量板材窜动量也不相同，给从板面上侧安装定位传感器带来一定麻烦。而浮动定位传感器通过设置缓冲机构柱6，缓冲弹簧7吸收了大部分的能力，实现了如下功能：(1)保护了此间距窜动量对传感器的影响；(2)降低了对传感器探测距离的要求；(3)当吸盘3释放板材后，在缓冲弹簧7作用下传感器自动复位；(4)定位螺母8增加了传感器高度方向调整距离，降低了安装调试难度和精度；(5)同时相对本身带弹簧的吸盘3保证了板材相对吸盘3的高度位置精度，以保障下面释放板材时板材相对其他对接工作台的高度位置基本可控；(6)由于从正上方探测定位板材，只要单张板不超过最大载重(400Kg)对板的厚度和板垛的高度没有要求；(7)采用固定式吸盘，增加了快速运输过程中机构的稳定性和吸取的可靠性。
在真空泵19使整个吸盘系统真空度达到设定压力值时，压力传感器23输出信号启动提升电机10运转，向上提起吸附机构架2，同时真空泵19停止运转。
当提升机构到达提升机构高点位置传感器11，启动水平行走电机12反向运转，直到触发水平第二端点位置传感器14，水平行走电机12停机，由于采用蜗轮蜗杆减速机构使整个机构停止并自锁。
提升机构下降并定点释放板材：当水平第二端点位置传感器14触发后，启动提升电机10反向运转，向下降下吸附机构架2直至达到预定位置，提升电机10停机，同时真空破坏阀20得电，使外界与吸盘3的系统连接，从而吸盘3开始释放板材。如此往复即能完成板材的运输工作。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：包括机架，在机架上滑动设有一吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构架，吸附机构架通过一提升器与机架相连；在吸附机构架下方设有若干吸盘，所述吸盘通过管道与真空泵相连，在吸附机构架下方还设有若干浮动定位传感器，所述浮动定位传感器包括浮动定位架，浮动定位架与吸附机构架固连，在浮动定位架下方设有设有一位置传感器，所述位置传感器通过若干缓冲机构柱与浮动定位架相连，所述缓冲机构柱的下方与位置传感器固连，在缓冲机构柱上设有一缓冲弹簧，缓冲弹簧上下分别与浮动定位架抵接设置，所述吸附机构、真空泵、浮动定位传感器与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在缓冲机构柱的顶部螺纹连接一定位螺母，在定位螺母下的缓冲机构柱上设有一高度调节隔套。
3.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：所述吸附机构架上设有一提升齿条，在机架上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的提升电机，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与提升齿条配合设置的提升齿轮，所述提升电机与控制器相连。
4.根据权利要求3所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在机架上设有相对于吸附机构高点设置的提升机构高点位置传感器，所述提升机构高点位置传感器与控制器相连。
5.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在机架上设有一水平齿条，在吸附机构架上设有一连接有蜗轮蜗杆减速机的水平行走电机，蜗轮蜗杆减速机的主动轴上设有与水平齿条配合设置的水平齿轮，所述水平行走电机与控制器相连。
6.根据权利要求5所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在机架上设有分别相对于吸附机构的两端设置的水平第一端点位置传感器和水平第二端点位置传感器，所述水平第一端点位置传感器和水平第二端点位置传感器与控制器相连。
7.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在位置传感器的外侧设有保护架，所述保护架与浮动定位架固连。
8.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：在缓冲弹簧上下两端分别设有底托，所述底托套设在缓冲机构柱外侧。
9.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：所述吸盘通过管道与真空过滤器相连，真空过滤器通过管道气路分接块相连，管道气路分接块与真空泵相连，所述管道气路分接块通过管道与一真空破坏阀相连。
10.根据权利要求1所述的一种高效板材拆垛吸盘机械手，其特征在于：一真空罐与管道气路分接块相连，在管道气路分接块上设有压力传感器。
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