CN218402675U - 一种适用于板材连续上料的抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于板材连续上料的抓取装置，属于板材自动化加工技术领域。包括主体框架；海绵吸盘模块固定在主体框架下侧，海绵吸盘模块用于吸取工件；销定位装置固定在主体框架下侧，销定位装置包括定位销和用于带动定位销伸缩的伸缩气缸，定位销与工件上的特征孔配合；视觉定位模块位于主体框架上方，视觉定位模块包括点激光测距仪和相机，点激光测距仪和相机用于检测工件及工件上特征孔的位置。本实用新型采用点激光测距仪和2D拍照相机相结合的方式对待抓取板材进行精确定位，实时调整抓取位置，确保无论板材在料架中是什么样的状态都能准确抓取，实现产线的高度自动化，减少人工投入和安全隐患，提升效率。

Description

一种适用于板材连续上料的抓取装置

技术领域

本实用新型涉及板材自动化加工技术领域，具体是一种适用于板材连续上料的抓取装置。

背景技术

随着社会的不断进步，技术的不断发展，越来越多的产品产业链朝着自动化的方向转变。而产品的多样性也决定了自动化设备的包罗万象和推陈出新。

一般情况下，对于板材的上料大多是采用气动吸盘来进行上料，但是这仅仅适用于板材表面较为平整，表面光滑的情形，一旦板材的表面存在很密的凹凸不平的造型以及表面喷有涂层的状况，这种状况下是无法采用吸盘来抓取的。海绵吸盘也正是因为这种情形而被发明出来，其可以依靠自身较厚的海绵来适应板材表面的凹凸造型，可以可靠的吸住不平整的板材，实现自动化的抓取上料。

例如，中国专利公开的一种龙门抓取板材真空释放装置(CN217417404U)，包括支撑板，所述支撑板的左右两端均设置有固定杆，所述固定杆的两端设置有连接板，所述连接板上设置有多个固定板，所述固定板上设置有真空吸附组件。本实用新型通过释放组件、真空吸附组件的配合使用，通过海绵吸盘对板材进行真空吸附，同时利用释放气缸快速收缩，带动释放锤头上下移动，敲击第一层板材，造成第一层板材振动，使得空气进入第一层板材与第二层板材之间，避免第一层板材与第二层板材产生粘接，实现单次吸附一张板材进行加工，同时还通过连接板、连接块、滑槽、定位螺栓、固定板的配合使用，可以根据板材的规格进行调节两个真空吸附组件之间的距离，适应多种规格的板材。

上述现有技术虽然解决了非平整板材抓取的问题，但是抓手在抓取时无法保证板材状态的一致性，导致其抓取的精确性较低。因此，其需要在输送线上布置板材定位装置，来确保抓取的精确性；或者增加校对架来重新校对板材位置。这两种方式均比较占用空间，而且影响节拍，降低了加工效率。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种适用于板材连续上料的抓取装置。

本实用新型采用如下技术方案：一种适用于板材连续上料的抓取装置，包括主体框架，所述主体框架连接有海绵吸盘模块和销定位装置；所述海绵吸盘模块固定在主体框架下侧，海绵吸盘模块用于吸取工件；所述销定位装置固定在主体框架下侧，销定位装置包括定位销和用于带动定位销伸缩的伸缩气缸，所述定位销与工件上的特征孔配合；视觉定位模块位于主体框架上方，视觉定位模块包括点激光测距仪和相机，所述点激光测距仪和相机用于检测工件及工件上特征孔的位置。

其进一步是：所述主体框架上部中间位置固定有快换模块；所述快换模块包括相互配合的快换公盘和快换母盘；所述快换公盘上固定有机器人连接法兰，机器人连接法兰与机器人六轴端固定连接；所述快换母盘下固定有母盘连接法兰，母盘连接法兰与所述主体框架固定连接。

所述视觉定位模块还包括相机支架安装座，相机支架安装座固定在所述机器人连接法兰上；所述相机支架安装座上固定有相机安装支架；所述点激光测距仪通过点激光安装钣金和点激光固定条固定在相机安装支架上；所述相机通过相机安装块固定在相机安装支架上；所述相机安装支架上还通过光源安装钣金固定有光源。

所述主体框架包括由50八角管和八角管连接角件组成的方框结构，50八角管上固定有多个八角管连接块；连接脚座固定在八角管连接块上，连接脚座上固定有定位销板安装件，定位销安装板Ⅰ、定位销安装板Ⅱ、定位销安装板Ⅲ固定在对应的定位销板安装件上；限位块安装板位于主体框架下侧中间位置，限位块安装板两端与对应的八角管连接块固定；所述限位块安装板下固定有限位块；限位块安装板的两端固定有传感器安装钣金，传感器安装钣金上固定有接近开关传感器；BASE安装板位于主体框架上侧中间位置，BASE安装板与对应的50八角管固定连接；所述BASE安装板上固定有连接三角座。

所述海绵吸盘模块包括多个海绵吸盘，部分所述海绵吸盘通过海绵吸盘连接板固定在所述定位销板安装件下，部分所述海绵吸盘通过海绵吸盘连接座固定在定位BASE安装板下；为所述海绵吸盘提供负压吸力的真空发生器固定在所述连接三角座上。

所述主体框架周边安装有4个矩形分布的防掉勾爪；防掉勾爪包括夹紧缸，夹紧缸缸体上固定有夹紧缸连接板和夹紧缸连接块；所述夹紧缸连接板与主体框架固定连接；所述夹紧缸连接块下固定有固定压臂，固定压臂下侧固定有压块和调整垫；所述夹紧缸摆臂上固定有活动压臂，活动压臂上侧也固定有压块和调整垫。

所述销定位装置还包括导向座安装板和调节块，导向座安装板和调节块安装在主体框架上，调节块用于调节导向座安装板的位置；所述导向座安装板上固定有导向座，所述定位销安装在导向座中，导向座端部安装有与定位销滑动配合的衬套；所述伸缩气缸固定在导向座安装板上，伸缩气缸的伸缩端与定位销固定连接。

阀岛模块包括阀岛安装钣金盒和安装在阀岛安装钣金盒中的阀岛，阀岛安装钣金盒通过钣金盒支柱固定在主体框架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用点激光测距仪和2D拍照相机相结合的方式对待抓取板材进行精确定位，通过拍照板材及特征孔位置，实时调整抓取位置，确保无论板材在料架中是什么样的状态都能准确抓取，省去了板材定位、校对装置及工序，实现产线的高度自动化，减少人工投入和安全隐患，进而提升产能；

2、采用合理的模块化设计，对于不同板型可以快速调整各模块，适应性广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明提供的抓取装置整体结构总装图。

图2为本发明提供的快换模块结构图(分离状态)。

图3为本发明提供的快换模块结构图(吸合状态)。

图4为本发明提供的主体框架结构图。

图5为本发明提供的防掉勾爪结构图。

图6为本发明提供的海绵吸盘模块的分解图。

图7为本发明提供的销定位装置结构图。

图8为本发明提供的视觉定位模块结构图。

图9为本发明提供的阀岛模块结构图。

图10为本发明提供的抓取装置抓取状态示意图。

图中：1、机器人连接法兰；2、快换公盘；3、快换母盘；4、母盘连接法兰；5、连接三角座；6、BASE安装板；7、50八角管；8、八角管连接角件；9、八角管连接块；10、连接脚座；11、定位销板安装件；12、定位销安装板Ⅰ；13、定位销安装板Ⅱ；14、定位销安装板Ⅲ；15、限位块安装板；16、限位块；17、传感器安装钣金；18、接近开关传感器；19、夹紧缸连接板；20、夹紧缸；21、夹紧缸连接块；22、固定压臂；23、压块；24、活动压臂；25、调整垫；26、海绵吸盘连接板；27、海绵吸盘连接座；28、海绵吸盘；29、真空发生器；30、导向座安装板；31、导向座；32、调节块；33、定位销；34、衬套；35、伸缩气缸；36、相机支架安装座；37、相机安装支架；38、点激光安装钣金；39、点激光固定条；40、相机安装块；41、光源安装钣金；42、点激光测距仪；43、相机；44、光源；45、阀岛；46、阀岛安装钣金盒；47、钣金盒支柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种适用于板材连续上料的抓取装置，主要包括主体框架、快换模块、视觉定位模块、海绵吸盘模块、销定位装置、防掉勾爪和阀岛模块。

结合图1、图4和图10所示，主体框架包括由50八角管7和八角管连接角件8组成的方框结构，50八角管7上固定有多个八角管连接块9。BASE安装板6位于主体框架上侧中间位置，BASE安装板6与对应的50八角管7固定连接；BASE安装板6上固定有连接三角座5。连接脚座10固定在八角管连接块9上，连接脚座10上固定有定位销板安装件11，定位销安装板Ⅰ12、定位销安装板Ⅱ13、定位销安装板Ⅲ14固定在对应的定位销板安装件11上。定位销安装板Ⅰ12、定位销安装板Ⅱ13、定位销安装板Ⅲ14在BASE安装板6的两侧分别设置一个。

限位块安装板15位于主体框架下侧中间位置，限位块安装板15两端与对应的八角管连接块9固定；限位块安装板15下固定有限位块16；限位块安装板15的两端固定有传感器安装钣金17，传感器安装钣金17上固定有接近开关传感器18。在抓取时，限位块16一方面起到压平变形板材的作用，另一方面则是为了作为调试基准，方便调试人员工作。接近开关传感器18用于对待抓取板材检测，以满足后续动作进行。

再结合图2和图3所示，快换模块包括相互配合的快换公盘2和快换母盘3。快换公盘2上固定有机器人连接法兰1，机器人连接法兰1与机器人六轴端固定连接。快换母盘3下固定有母盘连接法兰4，母盘连接法兰4与主体框架中的连接三角座5固定连接。快换公盘2和快换母盘3为现有技术，快换公盘2和快换母盘3可以分开，也可以闭合。使用时，由六轴机器人带动快换公盘2通过气动与快换母盘3结合，通过“一公多母”的配置方式可实现多抓取装置的快速更换。

再结合图8所示，视觉定位模块包括相机支架安装座36，相机支架安装座36固定在机器人连接法兰1上。相机支架安装座36上固定有相机安装支架37，点激光测距仪42通过点激光安装钣金38和点激光固定条39固定在相机安装支架37上。相机43采用2D拍照相机，其通过相机安装块40固定在相机安装支架37上。相机安装支架37端部通过光源安装钣金41固定有光源44。点激光测距仪42和相机43用于检测识别工件及工件上特征孔的位置，实现待抓取板材的精确抓取。

再结合图6所示，海绵吸盘模块包括多个海绵吸盘28，部分海绵吸盘28通过海绵吸盘连接板26固定在定位销板安装件11下，部分海绵吸盘28通过海绵吸盘连接座27固定在定位BASE安装板6下。为海绵吸盘28提供负压吸力的真空发生器29固定在连接三角座5上，通过海绵吸盘28吸取工件。

再结合图7所示，销定位装置包括导向座安装板30和调节块32，导向座安装板30和调节块32安装在主体框架上，调节块32用于调节导向座安装板30的位置。导向座安装板30上固定有导向座31，定位销33安装在导向座31中，导向座31端部安装有与定位销33滑动配合的衬套34。伸缩气缸35采用薄型伸缩气缸，其固定在导向座安装板30上，伸缩气缸35的伸缩端与定位销33固定连接。通过伸缩气缸35控制定位销33的伸缩运动，使定位销33与工件上的特征孔定位，实现精确抓取。

再结合图5所示，主体框架周边安装有4个矩形分布的防掉勾爪。防掉勾爪包括夹紧缸20，夹紧缸20缸体上固定有夹紧缸连接板19和夹紧缸连接块21。夹紧缸连接板19与主体框架固定连接。夹紧缸连接块21下固定有固定压臂22，固定压臂22下侧固定有压块23和调整垫25。夹紧缸20摆臂上固定有活动压臂24，活动压臂24上侧也固定有压块23和调整垫25。调整垫25的作用是为了更好的抓紧待抓取板材，既不让压块23压不到板材，也不让其对板材过压导致局部变形。防掉勾爪最主要的作用就是通过强力夹紧缸的自锁性能防止海绵吸盘突然失去吸力而导致板材意外掉落。

再结合图9所示，阀岛模块包括阀岛安装钣金盒46和安装在阀岛安装钣金盒46中的阀岛45，阀岛安装钣金盒46通过钣金盒支柱47固定在主体框架中的50八角管相连接上。阀岛45包含输入、输出和阀片等基础模块，可以对传感器信号、气缸动作、阀片开合等作出程序设定上的判断来实现既定的要求。

本实施例提供的一种适用于板材连续上料的抓取装置，适用于尺寸偏差不大，具有可定位特征孔的不同板型的抓取，板材表面凸起不大于10mm；

抓取流程，

1).六轴机器人携带抓取装置至料架上端，调整姿态让视觉定位模块的点激光测距仪42垂直向下，由上往下接近待抓取板材，到达程序设定高度时停止，再通过程序预先设定的拍照区域，由2D拍照相机43对拍照区域进行拍照取特征点，从而实现待抓取板材的精确定位；

2).定位完成之后，六轴机器人携带抓取装置依据2D拍照相机43识别到的板材特征点对抓取位置进行自动调整，完成后依据抓取板材，相应的销定位装置中定位销33伸出，接下来就可以依据程序设定的高度下降，直至限位块16贴合待抓取板材表面且接近开关传感器18有信号，定位销33插入板材特征孔内，这时真空发生器29工作，海绵吸盘28产生吸力吸住待抓取板材，此时就可以顺利提起待抓取板材了；

3).当提起一定高度时，阀岛45对防掉勾爪的夹紧缸20供气夹紧，达到保险的作用，防止在六轴机器人动作中，阀岛45意外断电导致板材脱落可能造成的板材、设备损坏或者人员意外砸伤；

4).到达最终放置位时按照抓取时的相反动作，先松开夹紧缸20，再下降到程序设定的放置高度，真空发生器29停止工作，板材由自身重力脱落抓取装置，完成板材的精确上料。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种适用于板材连续上料的抓取装置，

包括主体框架，

其特征在于：

所述主体框架连接有海绵吸盘模块和销定位装置；

所述海绵吸盘模块固定在主体框架下侧，海绵吸盘模块用于吸取工件；

所述销定位装置固定在主体框架下侧，销定位装置包括定位销(33)和用于带动定位销(33)伸缩的伸缩气缸(35)，所述定位销(33)与工件上的特征孔配合；

视觉定位模块位于主体框架上方，视觉定位模块包括点激光测距仪(42)和相机(43)，所述点激光测距仪(42)和相机(43)用于检测工件及工件上特征孔的位置。

2.根据权利要求1所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述主体框架上部中间位置固定有快换模块；所述快换模块包括相互配合的快换公盘(2)和快换母盘(3)；所述快换公盘(2)上固定有机器人连接法兰(1)，机器人连接法兰(1)与机器人六轴端固定连接；所述快换母盘(3)下固定有母盘连接法兰(4)，母盘连接法兰(4)与所述主体框架固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述视觉定位模块还包括相机支架安装座(36)，相机支架安装座(36)固定在所述机器人连接法兰(1)上；所述相机支架安装座(36)上固定有相机安装支架(37)；所述点激光测距仪(42)通过点激光安装钣金(38)和点激光固定条(39)固定在相机安装支架(37)上；所述相机(43)通过相机安装块(40)固定在相机安装支架(37)上；所述相机安装支架(37)上还通过光源安装钣金(41)固定有光源(44)。

4.根据权利要求1所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述主体框架包括由50八角管(7)和八角管连接角件(8)组成的方框结构，50八角管(7)上固定有多个八角管连接块(9)；

连接脚座(10)固定在八角管连接块(9)上，连接脚座(10)上固定有定位销板安装件(11)，定位销安装板Ⅰ(12)、定位销安装板Ⅱ(13)、定位销安装板Ⅲ(14)固定在对应的定位销板安装件(11)上；

限位块安装板(15)位于主体框架下侧中间位置，限位块安装板(15)两端与对应的八角管连接块(9)固定；所述限位块安装板(15)下固定有限位块(16)；限位块安装板(15)的两端固定有传感器安装钣金(17)，传感器安装钣金(17)上固定有接近开关传感器(18)；

BASE安装板(6)位于主体框架上侧中间位置，BASE安装板(6)与对应的50八角管(7)固定连接；所述BASE安装板(6)上固定有连接三角座(5)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述海绵吸盘模块包括多个海绵吸盘(28)，部分所述海绵吸盘(28)通过海绵吸盘连接板(26)固定在所述定位销板安装件(11)下，部分所述海绵吸盘(28)通过海绵吸盘连接座(27)固定在定位BASE安装板(6)下；为所述海绵吸盘(28)提供负压吸力的真空发生器(29)固定在所述连接三角座(5)上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述主体框架周边安装有4个矩形分布的防掉勾爪；

防掉勾爪包括夹紧缸(20)，夹紧缸(20)缸体上固定有夹紧缸连接板(19)和夹紧缸连接块(21)；所述夹紧缸连接板(19)与主体框架固定连接；所述夹紧缸连接块(21)下固定有固定压臂(22)，固定压臂(22)下侧固定有压块(23)和调整垫(25)；所述夹紧缸(20)摆臂上固定有活动压臂(24)，活动压臂(24)上侧也固定有压块(23)和调整垫(25)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：所述销定位装置还包括导向座安装板(30)和调节块(32)，导向座安装板(30)和调节块(32)安装在主体框架上，调节块(32)用于调节导向座安装板(30)的位置；所述导向座安装板(30)上固定有导向座(31)，所述定位销(33)安装在导向座(31)中，导向座(31)端部安装有与定位销(33)滑动配合的衬套(34)；所述伸缩气缸(35)固定在导向座安装板(30)上，伸缩气缸(35)的伸缩端与定位销(33)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种适用于板材连续上料的抓取装置，其特征在于：阀岛模块包括阀岛安装钣金盒(46)和安装在阀岛安装钣金盒(46)中的阀岛(45)，阀岛安装钣金盒(46)通过钣金盒支柱(47)固定在主体框架上。

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