玻璃堆垛装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种玻璃堆垛装置及其控制方法，包括堆垛机器人和托盘，所述的堆垛机器人包括机械臂、吸盘架和传感器，所述的机械臂由一底座安装于所述的堆垛抓取区域，所述的机械臂末端安装有所述的吸盘架，所述的传感器安装于所述的吸盘架上，所述的传感器包括两个水平方向的光电传感器和一个垂直方向的光电传感器，所述的三个传感器均由气缸推动，实现对待抓取玻璃的测量，通过测量获知该玻璃相对于所述的吸盘架的方位，并通过所述的光电传感器的位移数据对璃被机械臂抓取的方向和玻璃流水线前进方向的夹角进行校正，通过该次校正实现精确的玻璃堆垛操作。使用该方法进行堆垛操作，被堆垛的玻璃摆放整齐，为下一操作环节做准备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃生产装备制造
，尤其涉及基玻璃生产堆垛
，具体是指一种玻璃堆垛装置及其控制方法。
技术介绍
近年来，随着玻璃工业的长足发展，自动化生产线在冷端设备的制造中发展迅速，从自动缺陷检测装备到最末端的自动堆垛设备都有了一定程度的发展。然而目前的产业现状是玻璃规格，品种繁多，且产能也日益增加，这就对冷端自动化设备的高效和稳定性提出了更高的要求。而堆垛作为冷端制造的关键环节，其中堆垛规格、堆垛周期，堆垛精度都否满足多种厚度玻璃的生产要求将决定冷端制造自动化和智能化的水平，同时也直接影响生产的安全性。目前在生产线采用的堆垛机可分为三类：水平堆垛机、垂直堆垛机和者机械手。水平堆垛机取片时需要停片，取片速度慢，不适应速度快，尺寸规格小的玻璃板的堆垛；垂直堆垛机在取片速度、可靠程度，耐用易维护等方面较水平堆垛机表现出了极大的优势，然而垂直堆垛机只能静态取板，且取板周期较长，抓取特殊规格和等级的玻璃板时，还得增加必要的辅助支线和分片装置，大大增加了生产过程的繁琐度，增加了生产的成本费用，降低了实际操作生产的效率；机械手堆垛机，可以与运动的玻璃同步运行，实现动态抓取玻璃，机械手的柔性控制程度高，路径可调整和优化程度好，程序和升级灵活度高，由于其强大的适应能力和自身的优点，机械手应用于冷端堆垛已成为一种趋势。由于玻璃表面异常光滑，玻璃在移动、包装、运输的过程中极易滑动错位或者由于整垛玻璃重心与托盘重心不一致而发生整体倾覆的危险，这对玻璃堆垛位置的精确度和堆垛整齐度提出了更高的要求，这就需要外部设备给以机械手准确的信息，以保证机械手在工况中实现精准的位姿和动作，以达到生产所需的功能。但在生产过程中实时测量和捕捉玻璃的位置和坐标，将成为限制机械手高效准确堆垛的关键技术。
技术实现思路
为了克服以上所述的现有技术中的问题，下面提出一种能够进行精确玻璃堆垛操作的玻璃堆垛装置及其控制方法。该玻璃堆垛装置及其控制方法具体如下：该玻璃堆垛装置，包括堆垛机器人和托盘，其主要特点是，所述的堆垛机器人包括机械臂和托盘，所述的机械臂的第一端与一底座相连接，所述的底座使所述的机械臂直立于玻璃抓取区域，且所述的机械臂的第二端连接有吸盘架，该吸盘架上还固定有气缸组，所述的气缸组的活塞杆连接有光电传感器组，所述的托盘的侧边与所述的流水线的速度方向相平行。较佳地，所述的气缸组包括水平气缸和垂直气缸，所述的光电传感器组包括两个水平光电传感器和一个垂直光电传感器，所述的光电传感器的运动方向和所述的垂直光电传感器的运动方向所构成的平面与所述的吸盘架所在的平面相互平行，所述的水平光电传感器均通过一长度为S、且与所述的流水线的速度方向相垂直的水平杆连接于所述的水平气缸的活塞杆，所述的垂直光电传感器通过一具有一定长度的、且与所述的流水线的速度方向相垂直的垂直杆连接于所述的垂直气缸的活塞杆。较佳地，所述的机械臂通过一与该机械臂活动连接的法兰盘连接所述的吸盘架。较佳地，所述的光电传感器组通过光电支架与所述的气缸的活塞杆相连接。较佳地，所述的吸盘架包括多个吸盘。较佳地，所述的气缸组和所述的光电传感器组的安装与所述的吸盘架相适应。较佳地，所述的底座包括滑轮，所述的滑轮安装于所述的底座底部。该基于上述的装置实现玻璃堆垛控制的方法，其主要特点是，所述的吸盘架的中心点为一用于校正所述的待抓取玻璃与所述的托盘相对位置的校正中心点，且该控制方法包括以下步骤：(1)所述的玻璃堆垛装置通过所述的吸盘架抓取所述的待抓取玻璃；(2)所述的玻璃堆垛装置通过所述的气缸组和所述的光电传感器组获取所述的待抓取玻璃相邻的两边边缘到所述的校正中心点的距离，且所述的玻璃堆垛装置根据该距离获取所述的待抓取玻璃的校正偏移量；(3)所述的玻璃堆垛装置通过该校正偏移量对该待抓取玻璃与所述的托盘的相对位置进行校正，并将该待抓取玻璃放入所述的托盘。较佳地，所述的气缸组包括水平气缸和垂直气缸，所述的光电传感器组包括两个水平光电传感器和一个垂直光电传感器，所述的水平光电传感器包括第一水平光电传感器和第二水平光电传感器，且所述的第一水平光电传感器、第二水平光电传感器的运动方向和所述的垂直光电传感器的运动方向所构成的平面与所述的吸盘架所在的平面相互平行，所述的水平光电传感器均通过一长度为S、且与所述的流水线的速度方向相垂直的水平杆连接于所述的水平气缸的活塞杆，所述的垂直光电传感器通过一具有一定长度的、且与所述的流水线的速度方向相垂直的垂直杆连接于所述的垂直气缸的活塞杆，且所述的步骤(2)的具体步骤为：(2.1)所述的气缸组驱动其活塞杆上连接的光电传感器组从所述的光电传感器所在的初始位置运动，以检测所述的待抓取玻璃的边缘；(2.2)所述的光电传感器将检测到待抓取玻璃边缘的光电信号传送给所述的玻璃堆垛装置，所述的玻璃堆垛装置控制所述的气缸组停止驱动其活塞杆运动，并分别记录当前所述的垂直光电传感器的第一位移H1、所述的第一水平光电传感器的第二位移H2、所述的第二水平光电传感器的第三位移H3；(2.3)所述的玻璃堆垛装置根据所述的第二位移H2、第三位移H3以及所述的水平杆的长度S、按以下公式获取校正角θ：θ＝arctan((H2-H3)÷S)；其中，所述的θ为所述的校正角，所述的H2为所述的第二位移，所述的H3为所述的第三位移，所述的S为所述的水平杆的长度；(2.4)所述的玻璃堆垛装置按以下公式获取所述的校正后坐标：其中所述的x1为所述的垂直传感器与所述的校正中心点之间的距离；所述的y2为所述的第二水平光电传感器与所述的校正中心点之间的距离；所述的X1为校正后所述的垂直传感器与所述的校正中心点之间的距离；所述的Y2为校正后所述的第二水平光电传感器与所述的校正中心点之间的距离；(2.5)所述的玻璃堆垛装置根据以下公式获取所述的校正偏移量：Δy＝H3-Y2+L2；Δx＝H1-X1+L1；其中，所述的Δy为所述的水平光电传感器的校正偏移量；所述的Δx为所述的垂直光电传感器的校正偏移量；所述的H3为所述的第三位移，所述的H1为第一位移；所述的Y2为校正后所述的第二水平光电传感器与所述的校正中心点之间的距离，所述的X1为校正后所述的垂直传感器与所述的校正中心点之间的距离，所述的L1为所述的校正中心点与所述的垂直光电传感器初始位置之间的距离，所述的L2为所述的校正中心点到所述的水平光电传感器初始位置之间的距离。采用了该种玻璃堆垛装置及其控制方法，由于其使用三组光电传感器对该待抓取玻璃的相对位置进行检测，并可以通过该光电传感器组进行相对位置校正，以确保其进行堆垛时与托盘的相对位置是合宜的，在进一步提高堆垛质量的同时，保证施工的可靠性，提高生产效率，从而为玻璃生产线装备制造和产业自动化升级提供了全新的施工技术和方法。附图说明图1为本专利技术的玻璃堆垛装置的结构示意图。图2为本专利技术的玻璃堆垛装置的光电传感器安装布局示意图。图3为本专利技术的玻璃堆垛装置的旋转过程中坐标变换示意图。附图标记1堆垛机器人2吸盘架3水平气缸4水平光电支架5第一水平光电传感器6玻璃7吸盘8垂直光电支架9垂直光电传感器10托盘11法兰盘12第二水平光电传感器13垂直气缸H1垂直光电传感器的第一位移H2第一水平光电传感器的第二位移H3第二水平光电传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃堆垛装置，包括堆垛机器人和托盘，其特征在于，所述的堆垛机器人包括机械臂和托盘，所述的机械臂的第一端与一底座相连接，所述的底座使所述的机械臂直立于玻璃抓取区域，且所述的机械臂的第二端连接有吸盘架，该吸盘架上还固定有气缸组，所述的气缸组的活塞杆连接有光电传感器组，所述的托盘的侧边与所述的流水线的速度方向相平行。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃堆垛装置，包括堆垛机器人和托盘，其特征在于，所述的堆垛机器人包括机械臂和托盘，所述的机械臂的第一端与一底座相连接，所述的底座使所述的机械臂直立于玻璃抓取区域，且所述的机械臂的第二端连接有吸盘架，该吸盘架上还固定有气缸组，所述的气缸组的活塞杆连接有光电传感器组，所述的托盘的侧边与所述的流水线的速度方向相平行。2.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的气缸组包括水平气缸和垂直气缸，所述的光电传感器组包括两个水平光电传感器和一个垂直光电传感器，所述的光电传感器的运动方向和所述的垂直光电传感器的运动方向所构成的平面与所述的吸盘架所在的平面相互平行，所述的水平光电传感器均通过一长度为S、且与所述的流水线的速度方向相垂直的水平杆连接于所述的水平气缸的活塞杆，所述的垂直光电传感器通过一具有一定长度的、且与所述的流水线的速度方向相垂直的垂直杆连接于所述的垂直气缸的活塞杆。3.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的机械臂通过一与该机械臂活动连接的法兰盘连接所述的吸盘架。4.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的光电传感器组通过光电支架与所述的气缸的活塞杆相连接。5.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的吸盘架包括多个吸盘。6.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的气缸组和所述的光电传感器组的安装与所述的吸盘架相适应。7.根据权利要求1所述的玻璃堆垛装置，其特征在于，所述的底座包括滑轮，所述的滑轮安装于所述的底座底部。8.一种基于权利要求1至7中任一项所述的装置实现玻璃堆垛控制的方法，其特征在于，所述的吸盘架的中心点为一用于校正所述的待抓取玻璃与所述的托盘相对位置的校正中心点，且该控制方法包括以下步骤：(1)所述的玻璃堆垛装置通过所述的吸盘架抓取所述的待抓取玻璃；(2)所述的玻璃堆垛装置通过所述的气缸组和所述的光电传感器组获取所述的待抓取玻璃相邻的两边边缘到所述的校正中心点的距离，且所述的玻璃堆垛装置根据该距离获取所述的待抓取玻璃的校正偏移量；(3)所述的玻璃堆垛装置通过该校正偏移量对该待抓取玻璃与所述的托盘的相对位置进行校正，并将该待抓取玻璃放入所述的托盘。9.根据权利要求8所述的实现玻璃堆垛控制的方法，其特征在于，所述的气缸组包括水平气缸和垂直气缸，所述的光电传感器组包括两个水平光电传感器和一个垂直光电传感器，所述的水平光电传感器包括第一水平光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤，黄祥，李英杰，汪丽琼，张荣松，杨晓伟，邹琳琳，
申请(专利权)人：中建材凯盛机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31