本发明专利技术公开了片材真空拾放装置，包括：移动机构、摆动与真空拾取机构(90)和纠姿机构(80)，所述移动机构用于实现X轴、Y轴和Z轴三个方向上的直线移动；所述摆动与真空拾取机构安装在Z轴移动机构上，用于执行片材的拾取和释放，包括气缸安装座(904)、摆动气缸(903)、旋转轴(908)、固定块(906)、气管接头(905)、真空吸盘(907)以及吸附连接板(909)等；所述纠姿机构用于对摆动与真空拾取机构执行Z轴方向上的角度调节，包括执行器安装板(801)、线性执行器(802)、弹簧拉紧元件(807)、连接块(808)以及气缸连接板(810)等。通过本发明专利技术，能够实现对片材更为精准的拾取和释放动作，并具备结构紧凑、可靠性高和便于操作等方面的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于片材输送设备领域，更具体地，涉及一种具备五自由度和纠姿功能的片材真空拾放装置。
技术介绍
机器人是近年来迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境完成作业的能力，在自动化设备相关领域有着广阔的发展与应用。对于薄片材料的转移，由于其厚度较薄、常堆叠放置，采取常规的机械手抓取方式，通常不适用。此类工况可考虑使用真空吸取的方案，根据实际工况的不同要求，可设计形态各异、运动自由度和空间灵活的类机械手拾放装置。 公开号为CN101112758的专利文件公开了一种气体吸盘式机械手，其具体涉及采用两气缸实现X、Y方向移动，同时采用步进电机实现绕Z轴转动。此专利技术仅应用在教学及简单的工业生产当中，对薄片拾取与放置精度较低，无翻转放置和纠姿功能；此外采用气缸实现X、Y向移动，精度不高。公开号为CN101168251A的专利文件公开了一种自动上下料机械手，具有定位、夹紧、翻转功能，其通过两气缸分别实现X向移动和绕X转动的动作，并通过特殊的角度调整挡块实现转动限位。然而，此专利技术仅适合模块化功能，应用范围较窄；而且采取移动气缸翻转，容易造成死点位置；此外，采用气缸进行X向移动，精度不高，而且同样不具备纠姿功倉泛。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷，本专利技术的目的在于提供一种片材真空拾放装置，其能够执行X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的直线运动调节以及Y轴方向上的摆动，同时具备对片材拾放姿势的纠正功能，相应地，能够实现对片材更为精准的拾取和释放动作，并具备结构紧凑、可靠性高和便于操作等方面的优点。按照本专利技术，提供了一种片材真空拾放装置，该片材真空拾放装置包括移动机构，该移动机构由彼此相连的X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构共同组成，用于实现X轴、Y轴和Z轴三个方向上的直线移动；安装在所述Z轴移动机构上、用于执行对片材的拾取和释放动作的摆动与真空拾取机构，该摆动与真空拾取机构包括气缸安装座、设置在气缸安装座上的摆动气缸、与摆动气缸的输出轴相连的旋转轴、固定在所述旋转轴上的固定块、分别设置在所述固定块上下两端的气管接头和真空吸盘，以及固定连接在所述旋转轴上用于将所有真空吸盘设置在同一平面上的吸附连接板；纠姿机构，该纠姿机构通过支座设置在Z轴运动机构上并与摆动与真空拾取机构相连，用于对其执行Z轴方向上的角度调节，包括与所述支座固定相连的执行器安装板、分别安装在执行器安装板上的线性执行器和弹簧拉紧元件、用于固定所述弹簧拉紧元件另外一端的连接块，以及与所述连接块相连并固定在所述摆动气缸顶部的气缸连接板，所述线性执行器的另外一端与所述气缸连接板相抵触。按照本专利技术以上构思的片材真空拾放装置，由于可以通过X轴、Y轴和Z轴移动机构的操作实现在X向、Y向和Z向的自由移动，并通过摆动气缸及其配套结构实现在Y向上的摆动，因此形成为一种五自由度的更为方便且快速的片材拾放设备平台；考虑到片材自身的特殊性，采用真空吸附的方式能够避免对薄片材质的损坏并保证受力均匀；此外，由于采用线性执行器和弹簧拉紧元件的配合来共同执行对片材的校姿过程，能够实现对摆动与真空拾取机构绕Z轴的更精准的角度转动调节。作为进一步优选地，所述摆动与真空拾取机构通过转动支座安装在Z轴移动机构上，该转动支座固定在所述纠姿机构的支座侧面且内部套设有转向轴承座，穿过该转动轴承座设置有法兰轴，所述法兰轴的上端通过锁紧螺母得以锁紧，其下端固定在所述气缸安 装座上。通过以上构思，由于摆动与真空拾取机构通过固定在纠姿机构支座侧面的转动支座而安装在Z轴移动机构上，这样一方面可以结构更为紧凑地实现上述两个功能构件的安装，另一方面能够便于纠姿机构对摆动与真空拾取机构执行纠姿操作，进而提高片材拾放的准确性和操作效率。作为进一步优选地，所述摆动气缸用于使摆动与真空拾取机构所拾取的片材绕所述旋转轴的中心线执行180度的翻转动作。通过使摆动与真空拾取机构所拾取的片材绕所述旋转轴的中心线执行180度的翻转动作，便于快速执行片材的拾取和释放动作，并便于对吸盘元件的维修检查和替换操作。作为进一步优选地，所述纠姿机构的连接块具有两个孔，其中一个孔用于固定连接所述弹簧拉紧元件，另外一个孔贯穿有调节螺钉由此将连接块与所述气缸连接板相连，并通过该调节螺钉来设定弹簧拉紧元件的回复力。通过以上构思，可以以简单的方式实现弹簧拉紧元件、连接块以及气缸连接板之间的连接，此外，由于可以通过对调节螺钉的调节来设定弹簧拉紧元件的回复力，相应便于执行线性执行器对摆动与真空拾取机构的调整力度，从而实现更精准的姿势校正。作为进一步优选地，所述X轴、Y轴和Z轴移动机构各自分别包括底座、安装在底座上的直线导轨及相应的驱动动力元件，所述X轴移动机构的底座通过Y向滑块安装在Y轴移动机构的直线导轨上，所述Z轴移动机构的底座通过X向滑块安装X轴移动机构的直线导轨上，所述纠姿机构的支座通过Z向滑块安装在Z轴移动机构的直线导轨上。通过以上构思，在实际应用时，Y轴移动机构带动X向支座及连接其上的所有部件进行Y向直线运动，X轴移动机构带动Z向底座及连接其上的所有部件进行X向直线运动，Z轴移动机构带动纠姿支座及连接其上的所有部件进行Z向直线运动，由此实现对整体设备尤其是摆动与真空拾取机构在X轴、Y轴和Z轴三个方向上的位置移动，并且整体结构紧凑，便于操作。作为进一步优选地，所述X轴、Y轴和Z轴移动机构各自的动力驱动元件是伺服电机，并通过丝杆螺母机构将电机旋转转换成滑块直线运动。由于采用伺服电机和丝杆螺母机构的配合来实现X轴、Y轴和Z轴上的直线运动，能够对三轴方向上更为精确的运动，并便于控制、提高移动速度。作为进一步优选地，所述X轴、Y轴和Z轴移动机构各自还分别包括用于对运动极限位置进行控制和零点定位的限位传感器。由于对各个直线移动机构配备限位传感器，能够进一步提高对直线运动的精确控制，提高操作效率，相应对片材实现更为准确和快速的定位和拾放操作。附图说明图I为按照本专利技术的片材真空拾放装置的整体结构示意图；图2为按照本专利技术的片材真空拾放装置的整体结构的分解示意图；图3为按照本专利技术优选实施例的直线移动机构的结构示意图；图4为按照本专利技术的纠姿机构及相关元件的结构示意图；图5为图4中所示结构的分解示意图；图6为按照本专利技术的摆动与吸附机构的结构示意图；图7为图6中所示机构的结构分解示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 图I为按照本专利技术的片材真空拾放装置的整体结构示意图，图2为按照本专利技术的片材真空拾放装置的整体结构的分解示意图。如图I和图2中所示，按照本专利技术的片材真空拾放装置主要由以下几个功能机构组成，即实现X轴、Y轴和Z轴三个方向上的直线移动的移动机构，安装在其中一个方向譬如Z轴方向移动机构上的摆动与真空拾取机构90，以及通过支座70设置在相同方向譬如Z轴方向移动机构上的纠姿机构80。其中摆动与真空拾取机构90用于执行对片材的拾取和释放动作，同时具备沿Y轴方向左右摆动的功能，纠姿机构80与摆动与真空拾取机构90相连，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种片材真空拾放装置，该片材真空拾放装置包括 移动机构，该移动机构由彼此相连的X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构共同组成，用于实现X轴、Y轴和Z轴三个方向上的直线移动； 安装在所述Z轴移动机构上、用于执行对片材的拾取和释放动作的摆动与真空拾取机构(90)，该摆动与真空拾取机构(90)包括气缸安装座(904)、设置在气缸安装座(904)上的摆动气缸(903)、与摆动气缸(903)的输出轴相连的旋转轴(908)、固定在所述旋转轴(908)上的固定块(906)、分别设置在所述固定块(906)上下两端的气管接头(905)和真空吸盘(907)，以及固定连接在所述旋转轴(908)上用于将所有真空吸盘(907)设置在同一平面上的吸附连接板(909)； 纠姿机构(80)，该纠姿机构(80)通过支座(70)设置在Z轴运动机构上并与摆动与真空拾取机构(90)相连，用于对其执行Z轴方向上的角度调节，包括与所述支座(70)固定相连的执行器安装板(801)、分别安装在执行器安装板(801)上的线性执行器(802)和弹簧拉紧元件(807)、用于固定所述弹簧拉紧元件(807)另外一端的连接块(808)，以及与所述连接块(808)相连并固定在所述摆动气缸(903)顶部的气缸连接板(810)，所述线性执行器(802)的另外一端与所述气缸连接板(810)相抵触。2.如权利要求I所述的片材真空拾放装置，其特征在于，所述摆动与真空拾取机构(90)通过转动支座(804)安装在Z轴移动机构上，该转动支座(804)固定在所述纠姿机构(80)的支座(70)侧面且内部套设有转...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建魁，尹周平，周春雷，赵志超，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。