CN211812234U - 新型环形高光产品转移系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型环形高光产品转移系统，包括吸嘴组件、水平移动机构、CCD相机及真空发生器，吸嘴组件包括至少一个吸嘴、空心轴电机、旋转接头以及能够升降运动的安装部件，吸嘴包括连接座、吸头及垫块，吸头上端与连接座连接，吸头下端设有容置腔，容置腔内设有垫块，垫块由具有弹性的软质材料制成，吸头能够沿轴向往复运动，空心轴电机固定在安装部件上，空心轴电机的电机轴下端与连接座连通，电机轴上端与旋转接头连接，水平移动机构用于驱动吸嘴组件水平移动，CCD相机的镜头朝下，用于拍摄产品图像，真空发生器与旋转接头之间用导气管连接。

Description

新型环形高光产品转移系统

技术领域

本实用新型涉及产品吸取领域，特别涉及新型环形高光产品转移系统。

背景技术

对于表面经过高光处理的环形产品或环形凸台产品，其表面不能划伤和有脏污等。该类高光精密的产品不易使用夹爪式工具装载，只能用吸附方式吸住周边，且高光产品不能和吸嘴触碰，防止高光面损伤。对于环状产品，产品中部大部分面积是镂空的，产品边缘可吸附的面积很小，有的环状产品表面是不平的，例如存在凸台，传统的吸嘴较难吸取和转移该类产品。

实用新型内容

新型环形高光产品转移系统，包括：

吸嘴组件，吸嘴组件包括至少一个吸嘴、空心轴电机、旋转接头以及能够升降运动的安装部件，吸嘴包括连接座、吸头及垫块，吸头的上端与连接座连接，吸头的下端设有具有开口的容置腔，容置腔内设有垫块，垫块由具有弹性的软质材料制成，吸头能够沿其轴向往复运动，空心轴电机固定在安装部件上，空心轴电机的电机轴下端与连接座连通，电机轴上端与旋转接头连接；

水平移动机构，水平移动机构用于驱动吸嘴组件水平移动；

CCD相机，CCD相机的镜头朝下，用于拍摄产品图像；以及

真空发生器，真空发生器与旋转接头之间用导气管连接。

本实施方式的有益效果是：垫块压在环状高光产品上，产品陷入垫块，使两者紧密贴合，再通过真空发生器在容置腔内制造负压，使环状产品被牢固地吸附；垫块可以起到缓冲的作用，避免划伤产品的高光面，同时垫块产品与垫块贴合紧密，防止产品与垫块贴合面处漏气而导致产品掉落；当垫块下压产品时，由于吸头可沿轴向上运动，防止了产品被压伤；利用CCD相机拍摄产品，获取产品的偏转角度，在利用空心轴电机转动吸嘴，纠正产品的角度。

在某些实施方式中，连接座具有贯通的第一内腔，吸头的上端插入第一内腔，吸头的外壁设有第一孔，连接座侧壁设有一个连接件，连接件的端部伸入第一孔，第一孔沿吸头轴向的长度大于连接件的该端部沿吸头轴向的长度，吸头外周套设弹簧，弹簧的一端抵在连接座上，另一端抵在吸头上。其有益效果是由于第一孔是具有一定长度的孔，因此吸头在轴向上具有一定的往复运动空间，当吸头压在产品上时，吸头受到轴向向上的作用力时，弹簧会收缩，而使吸头沿轴向向上运动，弹簧起到缓冲的作用，防止产品被压伤。

在某些实施方式中，容置腔内设有调节座，垫块固定在调节座的底面，调节座沿轴向的位置能够调整。其有益效果是适合于各种高度的环状产品，当产品较高时，可将调节座沿轴向向上调节，防止产品被压坏；当产品较低时，可将调节座沿轴向向下调节，防止产品接触不到垫块或者产品与垫块接触不紧密。

在某些实施方式中，吸头侧面设有第一螺栓，第一螺栓与吸头螺纹连接，第一螺栓的端部抵在调节座的侧面而将调节座固定在容置腔内。其有益效果是调节座通过螺栓抵紧，便于调整调节座的位置。

在某些实施方式中，垫块的材质为泡棉或肖氏硬度不超过30的橡胶。其有益效果是泡棉和橡胶材质具有弹性，变形后撤去外力能够很快恢复。泡棉和硬度不超过30的橡胶表面硬度低，不会划伤产品的高光面。

在某些实施方式中，吸嘴组件还包括驱动安装部件升降的升降机构，升降机构包括复位弹簧、限定安装部件沿竖直方向直线移动的移动副、位于安装部件上方的摆动部件以及用于驱动摆动部件上下摆动的步进电机，复位弹簧一端连接安装部件且另一端固定，摆动部件向下摆动时能够下压安装部件并使安装部件下降。其有益效果是通过升降机构驱动气嘴的升降，升降运动通过步进电机驱动摆动部件下压的方式实现，通过控制步进电机的转动角度就能精确地控制气嘴的下降高度，具有精度高、易于控制的优点。

在某些实施方式中，吸嘴组件还包括与步进电机的输出轴垂直的板，步进电机能驱动板在竖直平面上转动，板的边缘设有一缺口，板旁设有槽型光电传感器，板的外缘伸进槽型光电传感器的槽中，当摆动部件处于其中一个不下压安装部件的状态时，缺口与槽型光电传感器的槽对齐。其有益效果是板和槽型光电传感器能够检测步进电机是否复位，防止步进电机无休止地转动。

在某些实施方式中，安装部件有偶数个，每相邻两个安装部件为一组，每组安装部件共用一个摆动部件和步进电机。其有益效果是可减少步进电机数量，降低成本和减轻组件的重量。

在某些实施方式中，还包括控制单元，控制单元电性连接于吸嘴组件、水平移动机构、CCD相机及真空发生器。

附图说明

图1为本公开一实施方式的新型环形高光产品转移系统的结构示意图。

图2为本公开一实施方式的新型环形高光产品转移系统的方块示意图。

图3为本公开一实施方式的吸嘴组件侧视图。

图4为本公开一实施方式的吸嘴组件正视图。

图5为本公开一实施方式的吸嘴爆炸图。

图6为本公开一实施方式的吸嘴沿中轴线的剖面图。

图7为本公开一实施方式的新型环形高光产品转移方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

本公开提供一种新型环形高光产品转移系统。请参考图1，该转移系统包括吸嘴组件1、水平移动机构2、CCD相机3及真空发生器4。请结合图3及图4，吸嘴组件1包括至少一个吸嘴100、空心轴电机200、旋转接头300以及能够升降运动的安装部件400。空心轴电机200固定在安装部件400上，其电机轴210和吸嘴100沿竖直方向设置，电机轴210的下端与吸嘴100连通，上端与旋转接头300连接，旋转接头300与真空发生器4之间用导气管连接。水平移动机构2包括正交设置的两个线性模组，其中吸嘴组件1连接于其中一个线性模组上，使吸嘴组件1能够在相互垂直的两个方向上水平运动。CCD相机3设置与产品5的上方，其镜头朝下。待转移产品5置于台面上，CCD相机3获取产品5的初始状态的图像，水平移动机构2驱动吸嘴组件1水平移动，使吸嘴100位于产品正上方，然后吸嘴100下降并预压到产品5的表面，使产品5与吸嘴100紧密贴合，真空发生器4抽气使吸嘴100的端部形成负压，将产品5紧密吸在吸嘴100上，然后吸嘴100升高，再由水平移动机构2将产品5转移至目标位置。产品5在台面上并不一定是摆正的，其常常会偏转一些角度。在转移产品的过程中，依据CCD相机3获取的产品5偏转角度信息，由空心轴电机200驱动吸嘴100旋转，使产品5被摆正。

图2表示图1所示实施例的转移系统方块示意图。转移系统还包括控制单元6，其中控制单元6电性连接于吸嘴组件1、水平移动机构2、CCD相机3及真空发生器4。CCD相机3获取的产品5初始状态的图像传递给控制单元6，控制单元6将该图像与控制单元6内存储的产品标准状态图像进行比较，确定产品5偏转的角度，再形成控制指令发送到空心轴电机200，使空心轴电机200驱动吸嘴100转动。控制单元6可以是上位机、PLC控制机或者工控机等。

请参考图5和图6，吸嘴100包括连接座110、吸头120、弹簧130、调节座140以及垫块150，连接座110具有贯通的第一内腔111，吸头120的下端设有一个具有开口的容置腔121，自容置腔121到吸头120的上端设有贯通的第二内腔122，吸头120的上端插入第一内腔111，吸头120能够沿第一内腔111的轴向往复运动，弹簧130套在吸头120外周，弹簧130的一端抵在连接座110上，另一端抵在吸头120上。调节座140固定在容置腔121内，调节座140具有气道141，气道141的进气口142设置在调节座140的侧面，气道141的出气口143与第二内腔122连通，垫块150固定在调节座140的底面，垫块150由具有弹性的软质材料制成。

在本公开所提供的实施例中，第一内腔111、第二内腔122、气道141形成供空气通过的贯通通道。当本公开所提供的吸嘴100接到真空发生器4时，容置腔121内及附近的空气依次经过气道141、第二内腔122和第一内腔111被抽走，使容置腔121内及附近形成负压。对于环状高光产品，产品中部大部分面积是镂空的，可吸附的面积很少，有些产品表面甚至是不平的，例如产品表面存在凸台，用传统的吸嘴吸取该类产品时产品容易掉落，而且容易损伤产品的高光面。为了解决现有技术的该些缺陷，本公开设置了一个调节座140，进气口142开在调节座140的侧面，在调节座140的底面设置了一个由具有弹性的软质材料制成的垫块150。使用时，容置腔121的开口端朝下，将容置腔121置于产品上方，并将垫块150预压在产品上，使产品一定程度上将垫块150压陷，再通过抽气使容置腔121内形成负压，从而将产品吸附在垫块150表面。为了使垫块150能够与产品接触并被产品压陷，垫块150的表面到容置腔121开口端面的距离为L，L小于产品的高度。垫块150可以起到缓冲的作用，避免划伤产品的高光面，在吸附前，垫块150预压在产品表面，产品一定程度上将垫块150的表面压陷，使产品与垫块150贴合紧密，防止产品与垫块150贴合面处漏气而导致产品掉落。在本公开中，吸头120能够沿第一内腔111的轴向往复运动，并始终受到弹簧130的推力。在将垫块150预压在产品上使二者贴合时，弹簧130也会被压缩，其好处是起到缓冲作用，防止产品被压伤。

在某些实施方式中，请参考图6，吸头120的外壁设有第一孔123，连接座110侧壁设有一个连接件160，连接件160的端部伸入第一孔123，第一孔123沿吸头120轴向的长度大于连接件160的该端部沿吸头120轴向的长度。具体而言，连接件160为螺栓，连接件160与连接座110螺纹连接，连接件160端部的直径小于第一孔123的长度和宽度。第一孔123可以为盲孔，也可以为通孔。第一孔123的上端被连接件160的端部限位，即吸头120挂在连接件160上，所以吸头120不会从连接座110中脱离。第一孔123在沿吸头120轴向上具有一定的长度，提供了吸头120沿轴向运动的空间。当垫块150压在产品上时，弹簧130被进一步压缩，吸头120沿轴向向上运动。

在某些实施方式中，容置腔121的轴向长度大于调节座140的轴向长度，调节座140在轴向上的位置能够调整。不同环状产品的高度不同，当产品较高时，可将调节座140沿轴向向上调节，防止产品被压坏。当产品较低时，可将调节座140沿轴向向下调节，防止产品接触不到垫块150或者产品与垫块150接触不紧密。

在某些实施方式中，请参考图6，吸头120侧面设有第一螺栓170，第一螺栓170与吸头120螺纹连接，第一螺栓170的端部抵在调节座140的侧面而将调节座140固定在容置腔121内。本实施方式的调节座140采用可拆卸的方式固定，易于调节调节座140的轴向位置。举例而言，松动第一螺栓170，沿轴向移动调节座140，调整到合适的位置后再拧紧第一螺栓170。

在某些实施方式中，请参考图6，调节座140的侧面设有多个进气口142，调节座140与容置腔121的内壁之间存在间隙。举例而言，调节座140包括圆柱形的第一部分144和圆柱形的第二部分145，其中第一部分144的直径小于第二部分145的直径，第一部分144的端面与第二部分145的端面连为一体。进气口142设置在第二部分145的外周面，出气口143设置在第一部分144的自由端面。气道141自出气口143沿第一部分144的轴向延伸至第二部分145内部，再沿第二部分145的径向延伸至各个进气口142。自容置腔121开口进入的空气，从该间隙进入进气口142被抽走。

在某些实施方式中，垫块150的材质为泡棉或肖氏硬度不超过30的橡胶。泡棉材质具有弹性，变形后撤去外力能够很快恢复，且泡棉表面硬度低，不会划伤产品的高光面。当然，选择橡胶也是可以的，但是橡胶的表面硬度不能太大，以免划伤产品高光面。

在图3和图4所示的实施例中，多个安装部件400并排设置，每个安装部件400上固定一个空心轴电机200，空心轴电机200的电机轴210一端插入吸嘴100的第一内腔111并固定，电机轴210的另一端与旋转接头300连接。空心轴电机200的电机轴210为空心的，电机轴210、第一内腔111、第二内腔122、气道141形成贯通的空气通道。

在某些实施方式中，请参考图2及图3，吸嘴组件1还包括驱动安装部件400升降的升降机构500，升降机构500包括复位弹簧510、限定安装部件400沿竖直方向直线移动的移动副520、位于安装部件400上方的摆动部件530以及用于驱动摆动部件530上下摆动的步进电机540。步进电机400与控制单元6电性连接。请参考图3，复位弹簧510设置在安装部件400的背面，其一端与安装部件400连接，另一端固定。举例而言，移动副520包括导轨521和滑块522，滑块522固定于安装部件400的背面，导轨521沿安装部件400升降方向延伸，移动副520起到向作用，使安装部件400沿竖直方向升降。摆动部件530能够在竖直方向上摆动，当向下摆动时，摆动部件530下压安装部件400，使安装部件400竖直向下运动，当向上摆动时，复位弹簧510拉动安装部件400竖直向上运动，由此实现吸嘴120的升降运动。通过步进电机540驱动摆动部件530摆动，摆动部件530偏离步进电机540的输出轴设置。举例而言，在图3所示的实施例中，垂直于步进电机540的输出轴设有一根连杆550，连杆550的末端离开输出轴所在的直线，该末端连接摆动部件530。具体地，摆动部件530为一个能够转动的滚轮，当摆动部件530下压安装部件400时，该滚轮能够在安装部件400的上端滚动，降低摆动部件530的摆动阻力。本公开所揭示的摆动部件530的结构仅仅是较佳实施例，但摆动部件530并不限于此形式，例如摆动部件530还可以是一根圆柱形的杆或其他形式。

在某些实施方式中，吸嘴组件1还包括与步进电机540的输出轴垂直的板600，步进电机540能驱动板600在竖直平面上转动，板600的边缘设有一缺口610，板600旁设有槽型光电传感器700，板600的外缘伸进槽型光电传感器700的槽中，当摆动部件530处于其中一个不下压安装部件400的状态时，缺口610与槽型光电传感器700的槽对齐。槽型光电传感器700与控制单元1电性连接。在图3和图4所示的实施例中，板600为圆形板，步进电机540的输出轴与板600同轴，板600与连杆550固接，摆动部件530摆动的同时，板600绕其圆心转动。在图3和图4所示的实施例中，槽型光电传感器700设置于板600的顶部。板600和槽型光电开关700用于检测步进电机540是否复位。在实施本公开的气嘴组件时，依据气嘴100需要下降的高度计算步进电机540所需转动的角度，将转动角度值输入控制单元6，由控制单元6控制步进电机540，驱动摆动部件530向下摆动，板600会同步转动，槽型光电开关700的信号发射端与接收端之间被板600遮挡，此时步进电机540正常工作。当完成产品吸取后，控制单元6控制步进电机540反向转动，驱动摆动部件530向上摆动，板600同步转动，当缺口610对着槽型光电传感器700的槽时，槽型光电传感器700的发射端和接收端导通，控制单元6接收到该信息后，控制步进电机540断电。

在某些实施方式中，安装部件400的数量有偶数个，每相邻两个安装部件400为一组，每组安装部件400共用一个摆动部件530和步进电机540。具体而言，在图3所示的实施例中，摆动部件530位于两个安装部件400向邻位置，当摆动部件530顺时针向下摆动时，摆动部件530下压其中一个安装部件400，该安装部件400所对应的吸嘴100下降。当摆动部件530逆时针向下摆动时，摆动部件530下压另一个安装部件400，该安装部件400所对应的吸嘴100下降。本实施方式的吸嘴组件减少步进电机540的用量，节约了成本和减小组件的重量。

请结合图1、图2和图7，本公开的新型环形高光产品转移系统的工作方法包括以下步骤：

S1：提供新型环状高光产品转移系统及环形高光产品5，产品5置于CCD相机3的下方；

S2：CCD相机3拍摄产品5的图像；

S3：控制单元6接收产品5的图像，并将产品5的图像与存储在控制单元6内的标准图像进行比较，得到产品5相对于标准图像的偏转角度；

S4：控制单元6控制水平移动机构2运动，使吸嘴100运动至产品5的上方；

S5；控制单元6控制吸嘴100下降，吸嘴100的垫块150预压在产品5上，使垫块150表面形成压陷；

S6：控制单元6控制真空发生器4的电磁阀打开，使吸嘴100的容置腔121形成负压，将产品吸附于垫块150表面；

S7：控制单元6控制吸嘴100上升，在吸嘴100上升过程中，控制单元6驱动空心轴电机200转动，转动角度值与产品5相对于标准图像的偏转角度相等；

S8：控制单元6控制水平移动机构2移动，将产品5转移到目标位置的上方；

S9：控制单元6控制吸嘴100下降；

S10：控制单元6控制真空发生器4的电磁阀关闭，并控制吸嘴100上升。

本实施实施方式的新型环形高光产品转移方法能够将转移环状高光产品转移到目标位置，不会破坏产品的高光面，转移过程中产品不会掉落，而且能够旋转产品，使产品角度符合后续包装或装配的要求。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.新型环形高光产品转移系统，其特征在于，包括：

吸嘴组件，所述吸嘴组件包括至少一个吸嘴、空心轴电机、旋转接头以及能够升降运动的安装部件，所述吸嘴包括连接座、吸头及垫块，所述吸头的上端与所述连接座连接，所述吸头的下端设有具有开口的容置腔，所述容置腔内设有所述垫块，所述垫块由具有弹性的软质材料制成，所述吸头能够沿其轴向往复运动，所述空心轴电机固定在所述安装部件上，所述空心轴电机的电机轴下端与所述连接座连通，电机轴上端与所述旋转接头连接；

水平移动机构，所述水平移动机构用于驱动所述吸嘴组件水平移动；

CCD相机，所述CCD相机的镜头朝下，用于拍摄产品图像；以及

真空发生器，所述真空发生器与所述旋转接头之间用导气管连接。

2.根据权利要求1所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述连接座具有贯通的第一内腔，所述吸头的上端插入所述第一内腔，所述吸头的外壁设有第一孔，所述连接座侧壁设有一个连接件，所述连接件的端部伸入所述第一孔，所述第一孔沿吸头轴向的长度大于所述连接件的该端部沿吸头轴向的长度，所述吸头外周套设弹簧，所述弹簧的一端抵在所述连接座上，另一端抵在所述吸头上。

3.根据权利要求1所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述容置腔内设有调节座，所述垫块固定在所述调节座的底面，所述调节座沿轴向的位置能够调整。

4.根据权利要求3所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述吸头侧面设有第一螺栓，所述第一螺栓与所述吸头螺纹连接，所述第一螺栓的端部抵在所述调节座的侧面而将所述调节座固定在所述容置腔内。

5.根据权利要求1所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述垫块的材质为泡棉或肖氏硬度不超过30的橡胶。

6.根据权利要求1所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述吸嘴组件还包括驱动安装部件升降的升降机构，所述升降机构包括复位弹簧、限定安装部件沿竖直方向直线移动的移动副、位于安装部件上方的摆动部件以及用于驱动摆动部件上下摆动的步进电机，所述复位弹簧一端连接所述安装部件且另一端固定，所述摆动部件向下摆动时能够下压所述安装部件并使安装部件下降。

7.根据权利要求6所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，吸嘴组件还包括与所述步进电机的输出轴垂直的板，所述步进电机能驱动所述板在竖直平面上转动，所述板的边缘设有一缺口，所述板旁设有槽型光电传感器，所述板的外缘伸进所述槽型光电传感器的槽中，当所述摆动部件处于其中一个不下压所述安装部件的状态时，所述缺口与所述槽型光电传感器的槽对齐。

8.根据权利要求6所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，所述安装部件有偶数个，每相邻两个安装部件为一组，每组安装部件共用一个摆动部件和步进电机。

9.根据权利要求1所述的新型环形高光产品转移系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元电性连接于吸嘴组件、水平移动机构、CCD相机及真空发生器。

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