一种自动上垫板机器人及平稳取放方法技术

本发明专利技术公开了一种自动上垫板机器人及平稳取放方法，包括用于自动供应垫板的垫板供应机构，设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳，设置在垫板供应机构正上方的取放板机构用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构上取放操作并且平稳完成垫板从垫板供应机构上运送至堆垛位置处。本发明专利技术利用保持垫板在取放运送过程中重心平稳的原则，精准的在垫板上规划出垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点，提高运送平稳性进而提高运送安全性。高运送平稳性进而提高运送安全性。高运送平稳性进而提高运送安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种自动上垫板机器人及平稳取放方法


[0001]本专利技术涉及石膏板生产
，具体涉及一种自动上垫板机器人平稳取放方法。

技术介绍

[0002]石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等，用于室内的不宜安装在浴室或者厨房。
[0003]在石膏板高速生产线(每小时6000
㎡
以上)上，考虑到现场结构布局的紧凑性，往往采用双垛台系统进行石膏板的码垛工作(即将100
‑
120张石膏板通过液压堆垛台码放到一起，形成1垛石膏板)。每垛石膏板最下面的这样，跟液压堆垛台直接接触，容易造成外观损失，因此需要在每垛下面预先放置1张石膏板垫板。
[0004]现有的用于石膏板高速生产线整垛输送过程中的上垫板方式通常是传送带高速输送操作，即需要利用高速的传送机构比如传送带将垫板运送到堆垛台上，但是，由于在高速生产线上，传送的速度频率很快，因此由于传送过程中的高速造成垫板的晃动造成传送过程中重心的偏移，容易造成垫板的碰撞脱落甚至损坏，造成生产成本的提高，以及安全性的降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种自动上垫板机器人及平稳取放方法，以解决现有技术中传送过程中的高速造成垫板的晃动造成传送过程中重心的偏移，容易造成垫板的碰撞脱落甚至损坏，造成生产成本的提高，以及安全性的降低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0007]一种自动上垫板机器人，包括用于自动供应垫板的垫板供应机构，设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元，以及设置在垫板供应机构正上方的取放板机构，所述吸附点控制单元用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳，所述取放板机构用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构上取放操作并且平稳完成垫板从垫板供应机构上运送至堆垛位置处，其中，
[0008]所述取放板机构包括多个吸盘，以及设置于吸盘顶部上方的吸盘驱动组件，所述吸盘驱动组件用于将吸盘精准匹配到垫板的吸附点以使得在垫板供应机构处保持重心平稳的抓取垫板，所述吸盘驱动组件包括设置在吸盘顶部的同步升降驱动件和横向设置在同步升降驱动件纵向外周侧的同步平移驱动件，所述同步升降驱动件用于带动多个吸盘进行同步升降并实现控制垫板在取放运送过程中的位置升降，所述同步平移驱动件用于带动多个吸盘进行同步移动并实现控制垫板在取放运过程中的位置平移正上方。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述同步升降驱动件包括通过为多个吸盘均提供升降驱动力的多个第一驱动装置，所述第一驱动装置的一端与吸盘的顶端相连接，另一端与所述第一驱动装置的驱动轴相连接的第一联动轴，所述吸盘依次通过所述第一联动轴、第一驱动装置的驱动轴与所述第一驱动装置构成第一传动结构，多个第一传动结构在多个所述第一驱动装置的升降驱动力作用下同步轴向升降移动以调整吸盘的高度位置使得垫板的高度位置作跟随性调整。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述同步平移驱动件包括为多个吸盘提供平移驱动力的多个第二驱动装置，多个一端与所述第一传动结构顶端相连接，另一端与所述第二驱动装置的顶端相连接的第二联动轴，多个所述第一传动结构依次通过第二联动轴、第二驱动装置的驱动轴与所述第二驱动装置构成第二传动结构，所述第二传动结构在所述第二驱动装置的移动驱动力作用下作同步横向平移运动以调整吸盘的横向位置。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述同步平移驱动件还包括供第二传动结构移动的方向轨道，所述方向轨道包括横向轨道和纵向轨道，所述纵向轨道位于横向轨道上方，所述第二驱动装置设置在横向轨道的端部，在所述横向轨道的侧边开设有与所述第一驱动装置相匹配的横向导向槽，所述第二传动结构沿所述横向导向槽作横向平移运动，在所述纵向轨道端部设置有为横向轨道在纵向轨道上移动的提供驱动力的第三驱动装置，所述第三驱动装置的驱动轴与所述横向轨道顶部通过第三联动轴相连构成，在所述纵向轨道下表面设置有与横向轨道相匹配的纵向导向槽，所述横向轨道沿纵向导向槽作纵向平移运动以调整吸盘的纵向位置。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述横向轨道和纵向轨道呈十字型结构，所述横向轨道所在平面和纵向轨道所在平面呈平行排布。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述吸附点控制单元包括吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元；
[0014]所述重心检测单元包括设置有压力传感器矩阵的检测平台，所述压力传感器矩阵检测检测平台上各点压力数据判断垫板的原始重心位置；
[0015]所述吸附点规划单元包括三维扫描仪以及第一信息处理器，所述三维扫描仪扫描垫板表面的三维图像数据，所述第一信息处理器依据原始重心位置构建三维图像数据重心线并以实现三维图像数据重心线与三维图像数据中心线共线为原则在垫板上规划出与吸盘面积相匹配的吸附点以使得吸盘吸附在垫板的吸附点上进行取放运送中保持垫板重心平稳；
[0016]所述吸附点匹配单元根据三维图像数据评估吸附点的平整度数据，并将所述平整度数据、吸附点的位置数据反馈至吸盘驱动组件(202)，使得吸盘驱动组件依据所述平整度数据、吸附点的位置数据驱动吸盘(201)精准匹配到吸附点上。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述平整度数据用于决定同步升降驱动件控制吸盘升降的高度，所述平整度数据的计算公式为：
[0018][0019][0020]式中：D：每一吸附点的平整度数据；
[0021]n：每一吸附点内所包含的高程值的数目；
[0022]S
i
：每一吸附点内的第i个高程值；
[0023]S
n
：每一吸附点内包含的高程值的算数平均值。
[0024]作为本专利技术的一种优选方案，本专利技术提供了一种根据所述的自动上垫板机器人的平稳取放方法，包括以下步骤：
[0025]步骤S1、利用吸附点规划单元、重心检测单元以及吸附点匹配单元规划出使得垫板在取放运送过程中保持重心平稳的吸附点以及各吸附点的平整度；
[0026]步骤S2、依据所述平整度获得每个吸附点的高程值并转换为每个吸附点与每个吸盘间的距离作为每个吸盘的行程高度；
[0027]步骤S3、同步平移驱动件控制每个吸盘平移至对应吸附点垂直上方处，同步升降驱动件控制每个吸盘下降所述行程高度吸附到对应吸附点处利用压强吸附效应形成对垫板的移动控制；
[0028]步骤S4、同步平移驱动件控制每个吸盘带动垫板移动至堆垛位置处上方，释放吸附点处吸盘的压强吸附效应使得垫板落于堆垛位置处，同步升降驱动件控制每个吸盘上升所述行程高度恢复到初始状态，重复步骤S1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动上垫板机器人，其特征在于：包括用于自动供应垫板的垫板供应机构(1)，设置在垫板供应机构进料端的吸附点控制单元(12)，以及设置在垫板供应机构(1)正上方的取放板机构(2)，所述吸附点控制单元(12)用以在垫板上规划出吸附点实现在垫板取放运送过程中保持重心平稳，所述取放板机构(2)用以精准匹配到所述吸附点处完成垫板从所述垫板供应机构(1)上取放操作，并且平稳完成垫板从垫板供应机构(1)上运送至堆垛位置处，其中，所述取放板机构(2)包括多个吸盘(201)，以及设置于吸盘顶部上方的吸盘驱动组件(202)，所述吸盘驱动组件(202)用于将吸盘(201)精准匹配到垫板的吸附点以使得在垫板供应机构(1)处保持重心平稳的抓取垫板，所述吸盘驱动组件(202)包括设置在吸盘顶部的同步升降驱动件(3)和横向设置在同步升降驱动件(3)纵向外周侧的同步平移驱动件(4)，所述同步升降驱动件(3)用于带动多个吸盘(201)进行同步升降并实现控制垫板在取放运送过程中的位置升降，所述同步平移驱动件(4)用于带动多个吸盘(201)进行同步移动并实现控制垫板在取放运过程中的位置平移。2.根据权利要求1所述的一种自动上垫板机器人，其特征在于：所述同步升降驱动件(3)包括通过为多个吸盘(201)均提供升降驱动力的多个第一驱动装置(301)，所述第一驱动装置(301)的一端与吸盘(201)的顶端相连接，另一端与所述第一驱动装置(301)的驱动轴相连接的第一联动轴(302)，所述吸盘(201)依次通过所述第一联动轴(302)、第一驱动装置(301)的驱动轴与所述第一驱动装置(301)构成第一传动结构，多个第一传动结构在多个所述第一驱动装置(301)的升降驱动力作用下同步轴向升降移动以调整吸盘(201)的高度位置使得垫板的高度位置作跟随性调整。3.根据权利要求2所述的一种自动上垫板机器人，其特征在于：所述同步平移驱动件(4)包括为多个吸盘(201)提供平移驱动力的多个第二驱动装置(401)，多个一端与所述第一传动结构顶端相连接，另一端与所述第二驱动装置(401)的顶端相连接的第二联动轴(402)，多个所述第一传动结构依次通过第二联动轴(402)、第二驱动装置(401)的驱动轴与所述第二驱动装置(401)构成第二传动结构，所述第二传动结构在所述第二驱动装置(401)的移动驱动力作用下作同步横向平移运动以调整吸盘(201)的横向位置。4.根据权利要求3所述的一种自动上垫板机器人，其特征在于：所述同步平移驱动件(4)还包括供第二传动结构移动的方向轨道(5)，所述方向轨道(5)包括横向轨道(501)和纵向轨道(502)，所述纵向轨道(502)位于横向轨道(501)上方，所述第二驱动装置(401)设置在横向轨道(501)的端部，在所述横向轨道(501)的侧边开设有与所述第一驱动装置(301)相匹配的横向导向槽(503)，所述第二传动结构沿所述横向导向槽(503)作横向平移运动，在所述纵向轨道(502)端部设置有为横向轨道(501)在纵向轨道(502)上移动的提供驱动力的第三驱动装置(6)，所述第三驱动装置(6)的驱动轴与所述横向轨道(501)顶部通过第三联动轴(7)相连构成，在所述纵向轨道(502)下表面设置有与横向轨道(501)相匹配的纵向导向槽(8)，所述横向轨道(501)沿纵向导向槽(8)作纵向平移运动以调整吸盘(201)的纵向位置。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：文子滕，张凯，李连城，李晓波，尹松涛，刘开旺，陈建生，李凤得，
申请(专利权)人：北新建材天津有限公司，
类型：发明
国别省市：