一种柔性物料上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及物料上料传输以及定位领域，具体指一种柔性物料上料装置及上料方法。

背景技术

现有技术只针对柔性物料上下料，柔性物料堆叠上料等方面进行研究，对于柔性物料上下料装置，包括物料盒，机械手、离子风棒等装置，在上下料过程中，装置上的机械手是带有静电吸盘的工装夹具，对柔性物料进行夹取和放回；离子风棒可用于消除柔性物料所携带的静电；设有送料升降机构和推片气缸，两者相互配合可以实现物料盒由上至下进入传送带。可以较好地满足柔性物料轻薄、易碎、易损伤等特性，有利于提高柔性物料上下料过程安全性和工作效率。对于物料堆叠上料装置，设有第一挡板和两块侧板，有效防止柔性物料出现黏连的问题。但对于柔性物料在上料过程中对柔性物料进行精确定位以及后续工序的完成精度没有明确的实现方法。

现有技术在上下料过程，需要人工将物料盒取走或补充，给人带来较大的负担，生产效率也不高。并且只实现了对柔性物料上下料过程、堆叠过程，没有考虑到所需要的物料的位置精度以及后续工序完成精度，因此，缺少对柔性物料的精确定位的方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性物料上料装置及上料方法。

本发明采用了如下技术方案：一种柔性物料上料装置，包括料架、第一移动组件、精抓组件、安装总架、粗抓组件、第二移动组件、第一传送带、第二传送带以及传感器，所述第一移动组件、所述第二移动组件均设置在一安装总架上，所述安装总架前部的下端架设有第一安装板，料架设置在所述第一安装板上；所述第一传送带设置在所述第一安装板后方，所述第二传送带设置在所述第一传送带的后方；所述第一移动组件位于所述料架和所述第一传送带之间，所述粗抓组件设置在所述第一移动组件的底部；所述第二移动组件位于所述第一传送带和所述第二传送带之间，所述安装总架中部的后端设置有安装框架，所述第二移动组件设置在所述安装框架上，所述精抓组件设置在所述第二移动组件的底部；第一移动组件带动粗抓组件将柔性物料放置在第一传送带后通过所述传感器对该柔性物料的位置进行锁定并获得其偏转角度，通过第二移动组件带动精抓组件从第一传送带抓取该柔性物料放置于第二传送带后进行出料。

优选地，所述传感器包括固定传感器、移动传感器以及电动伸缩缸，电动伸缩缸设置在所述安装框架前端横杆的外侧上，所述固定传感器设置在所述安装框架前端横杆的内侧上，所述移动传感器设置在所述电动伸缩缸的推杆的底部。

优选地，所述料架包括底板，所述底板上表面的左端和右端对称设置有短边定位板，所述底板上表面的前端和后端对称设置有长边定位板，所述短边定位板的顶部等距离设置有若干根第二安装杆，左右相邻的所述第二安装杆之间均设置有物料挡板，所述第二安装杆上开设有与所述物料挡板相配合的第一安装槽，相邻的所述物料挡板之间有拱形撑板，所述拱形撑板设置在所述底板上。

优选地，所述第一安装板上表面的左端和右端对称有与所述料架相配合第一限位板，所述第一安装板上表面的中部设置有第二限位板，所述料架数量为两个，所述第二限位板位于两个所述料架之间；所述料架的前后两端对称设置有拉手。

优选地，所述第一移动组件包括第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸通过第一气缸板安装在所述安装总架顶部的右端，所述第一伸缩气缸左端的推杆连接有第一移动板，所述第一移动板底部的前后两端对称设置有两个第一滑块，所述安装总架前部的顶端设置有与所述第一滑块相配合的第一滑轨，所述第一移动板的顶部设置有第一电动伸缩缸，所述第一电动伸缩缸的输出杆上设置有第一安装架，所述第一安装架的底部向下延伸，所述第一安装架的后端设置有第二电动伸缩缸；所述粗抓组件包括第二安装板，所述第二安装板设置在所述第二电动伸缩缸的推杆的底部，所述第二安装板上等距离设置有若干个第一吸盘，所述第一吸盘通过第一吸气管与外部吸气泵连接，

优选地，所述第一安装架左端侧壁的底部通过第一L型安装板设置有第一激光测距感应器，所述第二安装板上开设有与所述第一激光测距感应器相配合的第一开口。

优选地，所述第二移动组件包括第三电动伸缩缸，所述第三电动伸缩缸通过第二气缸板设置在所述安装框架顶部的右端，所述第三电动伸缩缸左端的推杆上设置有第二移动板，所述第二移动板前后两端的底部对称设置有两个第二滑块，所述安装框架顶部的前后两端对称设置有与所述第二滑块相配合的第二滑轨，所述第二移动板的顶部设置有第四电动伸缩缸，所述第四伸缩缸的推杆上设置有第三移动板，所述第三移动板顶部的左端设置有旋转气缸，所述旋转气缸底部的输出轴穿出所述第三移动板的底部，所述旋转气缸底部的输出轴上。

一种运用如上所述的柔性物料上料装置的上料方法，包括如下步骤：

步骤S1：第一移动组件带动粗抓组件对料架上的柔性物料进行吸取；

步骤S2：第一移动组件带动粗抓组件将柔性物料放置在第一传送带上；

步骤S3：第一传送带带动柔性物料移至移动传感器的下方，第五电动伸缩缸带动移动传感器在柔性物料的上方左右移动，移动传感器对经过柔性物料的两条短边上的点的位置进行锁定，在此过程中粗抓组件重返料架吸取新的柔性物料并放置在第一传送带上；

步骤S4:第一传送带带动移动传感器下方的柔性物料移动到第一传送带的出料口处，移动的过程中第一传送带上方的两个固定传感器分别对经过的柔性物料的两条长边上的点的位置进行锁定,在此过程中下一个柔性物料移动到移动传感器的下方；

步骤S5:结合移动传感器测得的两个点与固定传感器测得的长边的四个点得出柔性物料的偏角度传递给第二移动组件,第二移动组件带动精抓组件旋转，使精抓组件偏角与柔性物料相同，第二移动组件带动精抓组件下降吸起第一传送带出料口上的柔性物料；

步骤S6：第二移动组件上升，旋转气缸带动柔性物料复位，第二移动组件将柔性物料放置在第二传送带上，在此过程中下一个柔性物料移动到第一传送带的出料口处；

步骤S7：第二移动组件带动精抓组件对下一个柔性物料进行复位夹取并运输到第二传送带上。

本发明具有如下有益效果：本发明提供柔性物料上料及精确定位的实现方法，通过粗抓组件对料架内的柔性物料进行抓取，同时通过移动传感器和固定传感器测得柔性胶套的六个点，得到柔性胶套的偏转角度，从而控制精抓组件对柔性物料进行夹取调整，本发明在上料时对柔性胶套进行定位和调整，以确保后续工序的完成精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明中柔性物料上料装置的立体图。

图2是图1的A处放大图。

图3是图1的侧视图。

图4是本发明料架的立体图。

图5是本发明第一移动组件和粗抓组件的立体图。

图6是图5的侧视图。

图7是本发明第二移动组件和精抓组件的立体图。

图8是本发明获取柔性物料位置信息的原理图。

图9是本发明中上料方法的流程示意图。

图中：1-料架；11-底板；12-短边定位板；13-长边定位板；14-安装杆；15-物料挡板；16-拱形撑板；17-第一限位板；18-第二限位板；19-拉手；2-第一移动组件；21-第一伸缩气缸；22-第一移动板；23-第一滑轨；24-第一电动伸缩缸；25第一安装架；26-第二电动伸缩缸；3-精抓组件；31-第三安装板；32-第二吸盘；4-安装总架；41-第一安装板；42-第一传送带；43-第二传送带；44-安装框架；45-第五电动伸缩缸；46-前端横杆；5-粗抓组件；51-第二安装板；52-第一吸盘；53-第一激光测距感应器；54-第一开口；6-第二移动组件；61-第三电动伸缩缸；62-第二移动板；63-第二滑轨；64-第四电动伸缩缸；65-第三移动板；66-旋转气缸；67-旋转架；68第二伸缩气缸；7-固定传感器；8-移动传感器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

以下仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于下述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

参考说明书附图1-7，一种柔性物料上料装置，包括料架1、第一移动组件2、精抓组件3、安装总架4、粗抓组件5、第二移动组件6、第一传送带42、第二传送带43以及传感器.其中料架1的个数为两个，两个所述料架1、所述第一移动组件2、所述第二移动组件6均设置在一安装总架4上，所述安装总架4设置在地面上，所述安装总架4前部的下端架设有第一安装板41，两个所述料架1左右设置在所述第一安装板41上；所述第一传送带42设置在所述第一安装板41后方的地面上，所述第二传送带43设置在所述第一传送带42后方的地面上；所述第一移动组件2位于所述料架1和所述第一传送带42之间的上方，所述粗抓组件5设置在所述第一移动组件2的底部；所述第二移动组件6位于所述第一传送带42和所述第二传送带43之间的上方，所述安装总架4中部的后端设置有安装框架44，所述第二移动组件6设置在所述安装框架44上，所述精抓组件3设置在所述第二移动组件6的底部；所述第五电动伸缩缸45设置在所述安装框架44前端横杆46的外侧上，两个所述固定传感器7通过第一安装块对称设置在所述安装框架44前端横杆46的内侧上，所述安装框架44前端横杆46位于所述第一传送带42中部的上方，所述移动传感器8设置在所述第五电动伸缩缸45推杆的底部。请继续参阅图1和图4，所述料架1包括底板11，所述底板11上表面的左端和右端对称设置有短边定位板12，所述底板11上表面的前端和后端对称设置有长边定位板13，所述短边定位板12的顶部等距离设置有若干根第二安装杆14，左右相邻的所述第二安装杆14之间均设置有物料挡板15，所述第二安装杆14上开设有与所述物料挡板15相配合的第一安装槽，相邻的所述物料挡板15之间有拱形撑板16，所述拱形撑板16设置在所述底板11上，柔性物料叠放在拱形撑板16上。

请继续参阅图4，所述第一安装板41上表面的左端和右端对称有与两个所述料架1相配合第一限位板17，所述第一安装板41上表面的中部设置有第二限位板18，所述第二限位板18位于两个所述料架1之间；所述料架1的前后两端对称设置有拉手19；通过两个第一限位板17和一个第二限位板18对两个料架1进行限位，设置拉手19方便取出料架1。

请继续参阅图1、图3-6，所述第一移动组件2包括第一伸缩气缸21，所述第一伸缩气缸21通过第一气缸板安装在所述安装总架4顶部的右端，所述第一伸缩气缸21左端的推杆连接有第一移动板22，所述第一移动板22底部的前后两端对称设置有两个第一滑块，所述安装总架4前部的顶端设置有两条与所述第一滑块相配合的第一滑轨23，第一滑块和第一滑轨23起到增加稳定和导向的作用，所述第一移动板22的顶部设置有第一电动伸缩缸24，所述第一电动伸缩缸24的输出杆上设置有第一安装架25，所述第一安装架25的底部向下延伸，所述第一安装架25的后端设置有第二电动伸缩缸26，第一伸缩气缸21实现粗抓组件5的左右移动，第一电动伸缩缸24实现粗抓组件5的前后移动，第二电动伸缩缸26实现粗抓组件5的上下移动，实现粗抓组件5的三自由度运动；所述粗抓组件5包括第二安装板51，所述第二安装板51设置在所述第二电动伸缩缸26推杆的底部，所述第二安装板51上等距离设置有若干个第一吸盘52，所述第一吸盘52通过第一吸气管与外部吸气泵连接，所述第一安装架25左端侧壁的底部通过第一L型安装板设置有第一激光测距感应器53，所述第二安装板51上开设有与所述第一激光测距感应器53相配合的第一开口54；通过第一激光测距感应器53测定与需要上料的拱形撑板16最顶部的柔性物料之间的距离，再将距离信息传输给第二电动伸缩缸26，使第二电动伸缩缸26带动吸盘下降时的位置刚好吸取到吸盘，不会出现下降过多或下降距离不够的情况。

请继续参阅图1、图3和图7，所述第二移动组件6包括第三电动伸缩缸61，所述第三电动伸缩缸61通过第二气缸板设置在所述安装框架44顶部的右端，所述第三电动伸缩缸61左端的推杆上设置有第二移动板62，所述第二移动板62前后两端的底部对称设置有两个第二滑块，所述安装框架44顶部的前后两端对称设置有与所述第二滑块相配合的第二滑轨63，所述第二移动板62的顶部设置有第四电动伸缩缸64，所述第四伸缩缸的推杆上设置有第三移动板65，所述第三移动板65顶部的左端设置有旋转气缸66，所述旋转气缸66底部的输出轴穿出所述第三移动板65的底部，所述旋转气缸66底部的输出轴上设置有截面呈L型的旋转架67，所述旋转架67的内侧设置有第二伸缩气缸68；所述精抓组件3包括第三安装板31，所述第三安装板31设置在所述第二伸缩气缸68底部的推杆上，所述第三安装板31的底部等距离设置有第二吸盘32，所述第二吸盘32通过第二吸气管与外部抽气泵连接；第三电动伸缩缸61控制精抓组件3的左右移动、第四伸缩气缸控制精抓组件3的前后移动，第二伸缩气缸68控制精抓组件3的上下移动，旋转气缸66控制精抓组件3的角度偏转，实现精抓组件3的四自由度运动。需要说明的是，本发明中传送带、固定传感器、移动传感器、电动伸缩缸、伸缩气缸、吸盘、吸气泵、抽气泵、旋转气缸均为现有技术，其中固定传感器和移动传感器的型号可以采用激光测距DX2-D400GU5、第五电动伸缩缸的型号可以采用QF8-LXX-C-S720-BC-ZP10-C3[WLB],第二电动伸缩缸的型号可以采用ZX1-LD300A61,第三电动伸缩缸的型号可以采用VZ6-S50-BC[WLB],第四电动伸缩缸的型号可以采用松下400WMSMD042G1V，第一电动伸缩缸的型号可以采用QF10-lxx-C-S1020-BC-ZP40-C3，旋转气缸的型号可以采用HRQ20，第一伸缩气缸的型号可以是SE63x800，第二伸缩气缸的型号可以是TN16-100-2-JN-2,但不仅限于此，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明，本发明的柔性物料可以为柔性胶套等柔性材料制品。

参考说明书附图8-9，本发明提供柔性物料上料及精确定位的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：第一移动组件2带动粗抓组件5对料架1上的柔性物料进行吸取；第一伸缩气缸21带动粗抓组件5左右移动，移动到需要上料的料架1上方，第一电动伸缩缸24带动粗抓组件5前后移动，第二电动伸缩缸26带动粗抓组件5升降，通过粗抓组件5上的吸盘对料架1内的拱形撑板16上的柔性物料进行吸取；

步骤S2：第一移动组件2带动粗抓组件5将柔性物料放置在第一传送带42上；通过第一伸缩气缸21、第一电动伸缩缸24和第二电动伸缩缸26带动粗抓组件5移动，将粗抓组件5的吸盘上的柔性物料放置在第一传送带42的进料口上；

步骤S3：第一传送带42带动柔性物料移至移动传感器8的下方，第五电动伸缩缸45带动移动传感器8在柔性物料的上方左右移动，移动传感器8对经过柔性物料的两条短边上的点的位置进行锁定，在此过程中粗抓组件5重返料架1吸取新的柔性物料并放置在第一传送带42上；

步骤S4:第一传送带42带动移动传感器8下方的柔性物料移动到第一传送带42的出料口处，移动的过程中第一传送带42上方的两个固定传感器7分别对经过的柔性物料的两条长边上的点的位置进行锁定,在此过程中下一个柔性物料移动到移动传感器8的下方；通过移动传感器8所得到的柔性物料短边的两个点和两个固定传感器7得到的柔性物料长边的四个点得出柔性物料的偏转角度，如图8所示(需要说明的是，柔性物料放置在两个物料挡板15之间，所以偏转角度并不会过大，移动传感器8必然能测得柔性物料短边的两个点，将柔性物料的长边点连接，过短边点作长边延长线的垂线，得出柔性物料的位置信息)，将柔性物料的位置信息传输给第二移动组件6；

步骤S5:结合移动传感器8测得的两个点与固定传感器7测得的长边的四个点得出柔性物料的偏角度传递给第二移动组件6,第二移动组件6带动精抓组件3旋转，使精抓组件3偏角与柔性物料相同，第二移动组件6带动精抓组件3下降吸起第一传送带42出料口上的柔性物料；第二移动组件6收到柔性物料的位置信息后，第二移动组件6内的旋转气缸66带动精抓组件3转动，使精抓组件3的偏角与柔性物料的偏角相同，再通过第三电动伸缩缸61、第四电动伸缩缸64和第二伸缩气缸68带动精抓组件3在X、Y、Z三轴移动，通过精抓组件3内的第二吸盘32将第一传送带42出料口上的柔性物料进行吸取；

步骤S6：第二移动组件6上升，旋转气缸66带动柔性物料复位，第二移动组件6将柔性物料放置在第二传送带43上，在此过程中下一个柔性物料移动到第一传送带42的出料口处；第二移动组件6带动精抓组件3将柔性物料输送到第二传送带43上，且旋转气缸66复位，将柔性物料摆正；步骤S7：第二移动组件6带动精抓组件3对下一个柔性物料进行复位夹取并运输到第二传送带43上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。