基于工件特性自适应调整的工件夹具和夹料方法技术

本发明专利技术提供一种基于工件特性自适应调整的工件夹具，包括复数个吸盘横梁、两个吸盘纵梁、一定量电磁吸盘、一定量真空吸盘和控制装置；所述控制装置结合工件的材质特征和表面形貌特征，根据预设的调整策略自适应地调整电磁吸盘和真空吸盘的位置，以所需真空度最小和移动路径最短为约束条件，采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件。本发明专利技术能够结合工件的材质特征和表面形貌特征，根据预设的调整策略自适应地调整电磁吸盘和真空吸盘的位置，以所需真空度最小和移动路径最短为约束条件，采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件，使工件夹具尽可能地适用不同形态的工件，减少切割缝隙对抓取效果的影响，减小对真空度和磁吸力的依赖，节约能耗。

Workpiece fixture and clamping method based on adaptive adjustment of workpiece characteristics

【技术实现步骤摘要】
基于工件特性自适应调整的工件夹具和夹料方法
本专利技术涉及激光切割机领域，具体而言涉及一种基于工件特性自适应调整的工件夹具和夹料方法。
技术介绍
为了实现自动下料，现有激光切割机有时会采用带有吸盘组件的下料组件来辅助下料，例如，采用吸盘组件吸取工件，再移动吸盘组件，使工件离开下料台，放入运料小车。然而，由于激光切割后的工件表面并不平整，根据切割工艺的变化而变化，目前的真空吸盘经常由于吸附在切割后的缝隙位置导致吸力不足，使工件变得难以抓取，甚至从半空掉落发生事故。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于工件特性自适应调整的工件夹具和夹料方法，能够结合工件的材质特征和表面形貌特征，根据预设的调整策略自适应地调整电磁吸盘和真空吸盘的位置，以所需真空度最小和移动路径最短为约束条件，采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件，使工件夹具尽可能地适用不同形态的工件，减少切割缝隙对抓取效果的影响，减小对真空度和磁吸力的依赖，节约能耗。为达成上述目的，结合图1，本专利技术提出一种基于工件特性自适应调整的工件夹具，所述工件夹具包括复数个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述工件夹具包括复数个吸盘横梁、两个吸盘纵梁、一定量电磁吸盘、一定量真空吸盘和控制装置；/n所述若干个吸盘横梁平行排列，相邻吸盘横梁之间的间距相等；所述两个吸盘纵梁固定在吸盘横梁上方，与所有吸盘横梁连接，吸盘纵梁的延伸方向与吸盘横梁的延伸方向垂直，吸盘横梁通过吸盘纵梁固定在吸盘支架上；/n每个电磁吸盘通过电磁吸盘安装机构安装在吸盘横梁上且水平方向位置可调，每个真空吸盘通过真空吸盘安装机构安装在吸盘横梁上且竖直方向位置可调；所述电磁吸盘和真空吸盘交替排列，且真空吸盘的初始位置低于电磁吸盘的最高空载位置，高于电磁吸盘的最低空载位置；/n所述控制...

【技术特征摘要】
1.一种基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述工件夹具包括复数个吸盘横梁、两个吸盘纵梁、一定量电磁吸盘、一定量真空吸盘和控制装置；
所述若干个吸盘横梁平行排列，相邻吸盘横梁之间的间距相等；所述两个吸盘纵梁固定在吸盘横梁上方，与所有吸盘横梁连接，吸盘纵梁的延伸方向与吸盘横梁的延伸方向垂直，吸盘横梁通过吸盘纵梁固定在吸盘支架上；
每个电磁吸盘通过电磁吸盘安装机构安装在吸盘横梁上且水平方向位置可调，每个真空吸盘通过真空吸盘安装机构安装在吸盘横梁上且竖直方向位置可调；所述电磁吸盘和真空吸盘交替排列，且真空吸盘的初始位置低于电磁吸盘的最高空载位置，高于电磁吸盘的最低空载位置；
所述控制装置结合工件的材质特征和表面形貌特征，根据预设的调整策略自适应地调整电磁吸盘和真空吸盘的位置，以所需真空度最小和移动路径最短为约束条件，采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件。


2.根据权利要求1所述的基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述吸盘横梁呈长方体状，由一定量的第一横梁单元和一定量的第二横梁单元沿水平方向交替组成；所述第一横梁单元是长度为L1的长方体框架，真空吸盘安装在第一横梁单元下方，沿第一横梁单元水平移动；所述第二横梁单元是长度为L2的长方体框架，电磁吸盘安装在第二横梁单元下方，沿第二横梁单元竖直移动；所述L1大于L2；相邻的第一横梁单元和第二横梁单元共用至少两根竖杆。


3.根据权利要求2所述的基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述真空吸盘安装机构包括第一电机、第一滑块、直线轴承、中空浮动杆和至少两个水平导轨；
所述第一滑块呈正方体状，其中间开设有竖直通孔，直线轴承安装在第一滑块的竖直通孔上方，所述中空浮动杆的一端穿过直线轴承竖直延伸至第一滑块上方，与真空发生器连接，另一端连接真空吸盘；
所述至少两个水平导轨分别安装在第一横梁单元的至少两个横杆上，所述第一滑块安装在水平导轨上，通过第一电机与控制装置连接，第一电机根据控制装置发送的控制指令调整输出轴转速以驱动第一滑块沿水平导轨移动。


4.根据权利要求2所述的基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述电磁吸盘安装机构包括第二电机、第二滑块、弹簧组件、导向杆、连接链和至少两个竖直导轨；
所述第二滑块呈正方体状，其内部设置有一圆柱形凹槽，凹槽开口朝下；所述弹簧组件竖直安装在圆柱形凹槽内，依次通过导向杆、连接链与电磁吸盘连接；凹槽开口尺寸与导向杆尺寸相匹配，小于弹簧组件和连接链的尺寸；
所述至少两个竖直导轨分别安装在第二横梁单元的至少两个竖杆上，所述第二滑块安装在竖直导轨上，通过第二电机与控制装置连接，第二电机根据控制装置发送的控制指令调整输出轴转速以驱动第二滑块沿竖直导轨移动。


5.根据权利要求4所述的基于工件特性自适应调整的工件夹具，其特征在于，所述预设的调整策略是指：
当工件为磁性材质并且重量不大于预设重量阈值时，只采用电磁吸盘抓取工件，过程包括：
S201，降下所有电磁吸盘至最低位置，降下吸盘支架使所有电磁吸盘吸附在工件表面；
S202，升高连接链呈弯曲状的第二滑块的位置，使其对应的连接链呈竖直状连接在电磁吸盘和第二滑块之间或第二滑块移至最高位置；
S203，抬升吸盘支架，采用电磁吸盘抓取工件；
当工件为磁性材质且重量大于预设重量阈值时，同时采用电磁吸盘和真空吸盘抓取工件，过程包括：
S301，导入当前工件的切割路径和切割参数，计算得到对应的表面形态数据；结合工件的表面形态数据调整真空吸盘位置，使尽可能多的真空吸盘对应于工件的平整面；
S302，降下所有电磁吸盘至最低位置，降下吸盘支架使所有真空吸盘与工件表面接触，并且使所有电磁吸盘吸附在工件表...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈月圆，
申请(专利权)人：陈月圆，
类型：发明
国别省市：江苏;32