【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业控制中坯件抓取，具体涉及一种坯件抓取装置及其方法。
技术介绍
1、工业控制中，对目标物抓取的定位，如果要抓取的目标物的位置在一定范围内存在不确定，一般情况下采用视觉对比的方案，这种做法成本相对高，环境光线影响大，维护要求相对高。
2、现有陶瓷包括电瓷行业产品生产过程中，在制品：坯件，在进行第一次外形修理后，需要坯件的硬度有所增加后，即坯件的水份减少5％左右，再进行第二次外形修理。传统的方法是坯件在第一次修理后，静置24小时，而现在，为了加快生产进度，一般是坯件在铝模中，用机器人放在快速阴干室的入口链板上，铝模沿链板长边方向设置有4个固定槽，铝膜被放到固定槽上，再通过快速阴干室的入口和出口及中间位置链轮的带动下，将坯件在快速阴干室里进行烘干，在出口的链轮上，由于快速阴干室的链板启停是通过控制入口电机的制动来实现，所以会出现快速阴干室出口链板的停止位置有一段范围内的偏移。
3、因此，现有的快速阴干室传动方式由于驱动链条的动力与停止机构不在同一位置，加上链条传动的特点是重复停止位不能精准在同一位置，一直以来快速阴干室出口采用人工操作，用助力吊加手动控制吸盘的方式将坯件从链板上的铝模中取出，放到转运翻转机上。由于快速阴干室出口盛放坯件的铝模的链板的停止位不能固定在一个位置上停止，故通常不能通过机械的方式抓取铝模，即不解决铝模的定位问题，就阻碍了采用工业机器人抓取所需要的铝模精准位置。
技术实现思路
1、本专利技术采用新的测量、计算方式，解决机器人从
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种坯件抓取装置，包括吸盘式抓取机构，该机构由三屋机械结构组成，包括第一层盘形基板，第二层浮板，第三层底板，包括第一层盘形基板，第二层浮板，第三层底板，所述第一层盘形基板的一侧设置有竖向固定板，所述竖向固定板的下部区域安装有激光测距传感器，所述第三层底板底端设置有海绵吸盘，用于吸附坯件，所述第一层盘形基板的下方设置有压杆,所述压杆上端设置有缓冲弹簧，所述第二层浮板与第三层底板之间设置有气缸，所述第一层盘形基板与第二层浮板之间设置有调节螺杆，所述第一层盘形基板上方与工业机器人通过螺栓连接。
4、所述气缸的数量为4个，所述调节螺杆的数量设置为4个，所述缓冲弹簧的数量设置为4个。
5、所述气缸、调节螺杆、缓冲弹簧均按一定距离均匀设置。
6、如上述一种抓取装置的抓取方法，包括：先确定铝膜的位置，再使用吸盘式抓取机构对铝膜上的坯件进行抓取，所述吸盘式抓取机构由工业机器人手臂控制，运动在铝膜的上方，由抓取机构的结构对铝膜的前后、左右的位置进行限定，铝模的前后方向与链条同一运动方向，铝模的左右方向与链板长边方向一致，链板的高度方向由激光测距传感器测得，链板高度确定后，基于铝模安装在链板上的固定槽内，铝模与链板的相对位置是确定的，铝模的左右位置的坐标相对于链轮的距离是固定的，则铝模的前后位置的坐标可以计算出来，即确定铝模的位置由运动算法确定，然后采用plc控制工业机器人在其手臂落下之前，即吸盘在铝模上方时，进行x/y方向修正，使吸盘中心与链板上的铝模同心，机器人手臂落下，至激光测距传感器测得的链板高度，减去铝模加坯件高出铝模高度，至与吸盘贴合，完成吸盘与铝模的定位，之后吸盘内与铝模中的坯件内腔抽真空，坯件被吸附在吸盘下，工业机器人手臂抬起，坯件被取走，脱离铝模，完成抓取任务。
7、所述运动算法，包括：已知，链轮半径r，激光测距传感器原点为q，铝模中心在链板上的垂足为p，激光测距传感器照射到链板上的高度为y激光到板，取链轮圆周上一点w，即安装链板挂耳与链轮上铰链的圆销轴心，经过此点到链板上的垂直距离为y板高，经过w与激光测距传感器原点q的垂直距离为y挂耳圆销轴高，激光测距传感器距离链轮轴心高为y距链轮轴心高，激光传感器照射到链板上的距离是y板高+y距挂耳圆销轴高。
8、所述确定铝膜的位置还包括以下步骤：
9、设链板挂耳与链轮圆周上铰链的圆销轴心(即w点)距离链轮轴心的水平距离为x，这是需要求解的确定铝模在链板上的前后中心位置。由于链板上安装的固定槽与铝模底面配合，即铝模放到链板上的固定槽上，即表示铝模的左右方向受链板上固定槽的限制，其左右方向与两侧链轮距离是固定的，且符合工业机器人手臂抓取的位置，铝模的高度位置已经由照射在链板上的激光测距传感器测出，所以只需要计算出铝模前后方向变化的x量，由于链轮的轴心是固定的，求出x量，以准确定位铝模在链板上的位置。
10、设，链板挂耳与链轮圆周上铰链的圆销轴心(即w点)，距离链轮轴心的垂直距离为y，
11、则确定链板上铝模的上下、左右的方向，是可以检测和已知的，通过以下算法，确定铝模前后方向，x的求解：
12、
13、其中，y＝y距链轮轴心高－y距挂耳圆销轴高
14、＝y距链轮轴心高－(y激光到板－y板高)
15、所述铝膜的位置上下方向，是由激光测距传感器直接测得。
16、所述铝膜的位置左右方向，由链板上的固定槽确定，为固定值。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1.本抓取机构位于快速阴干室出口位置，抓取机构安装在机器手臂上，抓取机构在向链板上其中一个铝模的位置移动时，本专利技术很好的解决了抓取机构落在铝模的坯件上方，通过本专利技术的运动机理和算法，确保坯件被准确、安全的抓取，并放到下一工位。
19、2.采用激光测距传感器检测盛放铝模的链板高度，根据链板经过快速阴干室出口链轮，处于卸载位置，而链板通过挂耳轴销在链轮的圆周上。先是检测出链板高度，再是通过运动定位算法，推导出链板在运动方向的直线位置，再由plc实施控制，与工业机器人进行配合，通过本专利技术设计的三层式复合吸盘抓取机构，精准定位到坯件铝模的上方，在工业机器人的带动下，吸盘靠在坯件的上方，贴覆在坯件的边缘，吸真空后，坯件从铝模中脱离，完成坯件的整个转运工作。本专利技术经济实用，实施费用低，安全可靠。
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1.一种坯件抓取装置，其特征在于：包括吸盘式抓取机构，该机构由三屋机械结构组成，包括第一层盘形基板，第二层浮板，第三层底板，所述第一层盘形基板的一侧设置有竖向固定板，所述竖向固定板的下部区域安装有激光测距传感器，所述第三层底板底端设置有海绵吸盘，用于吸附坯件，所述第一层盘形基板的下方设置有压杆,所述压杆上端设置有缓冲弹簧，所述第二层浮板与第三层底板之间设置有气缸，所述第一层盘形基板与第二层浮板之间设置有调节螺杆，所述第一层盘形基板上方与工业机器人通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种坯件抓取装置，其特征在于：所述气缸的数量为4个，所述调节螺杆的数量设置为4个，所述缓冲弹簧的数量设置为4个。
3.根据权利要求1所述的一种坯件抓取装置，其特征在于：所述气缸、调节螺杆、缓冲弹簧均按一定距离均匀设置。
4.如上述权利要求1-3任意一项所述一种坯件抓取装置的抓取方法，其特征在于：包括先确定铝膜的位置，再使用吸盘式抓取机构对铝膜上的坯件进行抓取，所述吸盘式抓取机构由工业机器人手臂控制，运动在铝膜的上方，由抓取机构的结构对铝膜的前后、左右的位置进行限定
5.根据权利要求4所述的一种坯件抓取方法，其特征在于，所述计算，包括以下方法：已知，链轮半径R，激光测距传感器原点为Q，铝模中心在链板上的垂足为P，激光测距传感器照射到链板上的高度为y激光到板，取链轮圆周上一点W，即安装链板挂耳与链轮上铰链的圆销轴心，经过此点到链板上的垂直距离为y板高，经过W与激光测距传感器原点Q的垂直距离为y挂耳圆销轴高，激光测距传感器距离链轮轴心高为Y距链轮轴心高，激光传感器照射到链板上的距离是y板高+y距挂耳圆销轴高。
6.根据权利要求4所述的一种坯件抓取方法，其特征在于，所述确定铝膜的位置包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种坯件抓取方法，其特征在于，设，链板挂耳与链轮圆周上铰链的圆销轴心(即W点)，距离链轮轴心的垂直距离为y，
8.根据权利要求6所述的一种坯件抓取方法，其特征在于，所述铝膜的位置上下方向，是由激光测距传感器直接测得。
9.根据权利要求6所述的一种坯件抓取方法，其特征在于，所述铝膜的位置左右方向，由链板上的固定槽确定，为固定值。
...【技术特征摘要】
1.一种坯件抓取装置，其特征在于：包括吸盘式抓取机构，该机构由三屋机械结构组成，包括第一层盘形基板，第二层浮板，第三层底板，所述第一层盘形基板的一侧设置有竖向固定板，所述竖向固定板的下部区域安装有激光测距传感器，所述第三层底板底端设置有海绵吸盘，用于吸附坯件，所述第一层盘形基板的下方设置有压杆,所述压杆上端设置有缓冲弹簧，所述第二层浮板与第三层底板之间设置有气缸，所述第一层盘形基板与第二层浮板之间设置有调节螺杆，所述第一层盘形基板上方与工业机器人通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种坯件抓取装置，其特征在于：所述气缸的数量为4个，所述调节螺杆的数量设置为4个，所述缓冲弹簧的数量设置为4个。
3.根据权利要求1所述的一种坯件抓取装置，其特征在于：所述气缸、调节螺杆、缓冲弹簧均按一定距离均匀设置。
4.如上述权利要求1-3任意一项所述一种坯件抓取装置的抓取方法，其特征在于：包括先确定铝膜的位置，再使用吸盘式抓取机构对铝膜上的坯件进行抓取，所述吸盘式抓取机构由工业机器人手臂控制，运动在铝膜的上方，由抓取机构的结构对铝膜的前后、左右的位置进行限定，铝模的前后方向与链条同一运动方向，铝模的左右方向与链板长边方向一致，链板的高度方向由激光测距传感器测得，链板高度确定后，基于铝模安装在链板上的固定槽内，铝模与链板的相对位置是确定的，铝模的左右位置的坐标相对于链轮的距离是固定的，则铝模的前后位置的坐标可以计算出来，即确定铝模的位置由运动算法确定，...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛公剑，崔镇，包金成，孙传军，孙毅，刘伟，程晓宇，温盛，
申请(专利权)人：大连电瓷集团输变电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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