板材的自动定位抓取装置的制作方法

本发明涉及人造复合木板的生产设备领域，特别涉及复合木板板材的抓取装置。

背景技术：

人造复合木板生产过程中，需要将多层薄板板材从储存工位抓取至复合工位进行压贴，

目前大部分为传统生产模式，通过人工搬运板材，其劳动强度大、效率低。已出现有的机械

抓取装置，由于抓取过程中需要进行定位抓取，因此采用多层结构，实现 X 方向、Y 方向抓取位置的调节，其存在的缺点是：整体相当笨重、结构复杂、成本高，并且抓取可靠性还有待提高。

技术实现要素：

本申请人针对现有技术的上述缺点，进行研究和改进，提供一种板材的自动定位抓取装置，其具有结构简单、成本低，能够自动定位，满足板材压贴需求。

为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

一种板材的自动定位抓取装置，包括升降机构及安装于升降机构下端的抓取机构；

所述升降机构包括通过升降驱动装置驱动的提升导柱；

所述抓取机构包括安装于提升导柱下端的吸盘框架；以吸盘框架的短边方向为 Y 方向，

其长边方向为 X 方向，所述吸盘框架的内侧安装有横移装置，所述横移装置通过丝杠驱动组件驱动吸盘框架相对提升导柱进行 X 方向移动；所述吸盘框架的外侧安装有多个布置于其 Y方向两侧的真空吸盘组件，所述真空吸盘组件通过 Y 方向吸盘安装杆与吸盘框架固连；吸盘框架的 Y 方向两侧分别安装有升降限位组件及气缸推板装置，所述升降限位组件限定板材的Y 方向的边缘位置并通过 Y 方向限位安装杆与吸盘框架固连，所述气缸推板装置包括安装于 Y方向气缸安装杆上的 Y 方向驱动气缸、由所述 Y 方向驱动气缸驱动的滑块组件及推板，Y 方向驱动气缸驱动所述推板，推板将板材推向升降限位组件；位于 Y 方向气缸安装杆的 Y 方向远离吸盘框架的一端安装有竖向压板组件，所述竖向压板组件包括竖向压板气缸及安装于所述竖向压板气缸的活塞杆下端的压头，竖向压板气缸的缸体与 Y 方向气缸安装杆固连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述横移装置包括固定安装于吸盘框架 X 方向中部的固定梁、对称位于固定梁的 X 方向

两侧并与提升导柱下端固连的横移梁及贴合于吸盘框架内壁的 X 方向直线导轨，所述横移梁的两端通过 X 方向直线导轨与吸盘框架滑动连接，固定梁的中部安装有所述丝杠驱动组件，所述丝杠驱动组件包括与固定梁固连的丝杠螺母及两端与横移梁活动连接的丝杠，丝杠的端部安装有驱动丝杠转动的传动电机。

所述真空吸盘组件包括真空吸盘、固定于真空吸盘上的调节杆及活动套置于调节杆上的固定轴套，所述固定轴套通过安装卡夹与 Y 方向吸盘安装杆固连，位于固定轴套上下两侧的

调节杆上活动套置有第一调节弹簧，调节杆的上端安装有调节螺母。

所述升降限位组件包括升降限位靠板，所述升降限位靠板呈倒置的 L 型，包括压贴于板材上表面的横板及挡靠于板材后端面的立板，所述横板通过第一滑杆及第一直线轴承组件与Y 方向限位安装杆竖向活动连接。

所述滑块组件包括安装于 Y 方向气缸安装杆上的 Y 方向滑轨、与所述 Y 方向滑轨配合的滑块及安装于滑块上的固定块，所述固定块通过球头杆端关节轴承与 Y 方向驱动气缸的活塞杆连接，所述固定块上通过第二直线轴承组件与所述推板活动连接，所述推板通过第二滑杆与第二直线轴承组件竖向滑动连接，所述推板的端部带有凸出的勾部。

所述吸盘框架的外侧安装有升降行程检测装置，所述升降行程检测装置包括与吸盘框架外侧固连的固定组件及行程开关、与所述固定组件固连的竖向检测导套及活动安装于所述竖向检测导套中的检测导杆，所述行程开关的感应端与检测导杆的上端接触，检测导杆上套置有位于竖向检测导套上下两端的第二调节弹簧。

所述行程开关通过安装板及竖向调节板安装于吸盘框架上，安装板于竖向调节板上的竖

向安装位置可进行调节。

本发明的技术效果在于：

本发明通过设置单层的吸盘框架、Y 方向气缸推板调节结构及 X 方向的丝杠调节结构，即能实现对板材的 Y 方向与 X 方向吸取位置的调节，整个抓取装置的结构简单、成本低、质量轻，并且抓取可靠性高，速度快，无需人工操作，有效地提高了复合板材的生产效率，满足生产需求。

附图说明

图 1 为本发明的结构示意图。

图 2 为本发明中抓取机构的立体结构图。

图 3 为本发明中吸盘框架与横移装置的立体结构图。

图 4 为本发明中吸盘组件的立体结构图。

图 5 为图 4 的另一方向视图。

图 6 为本发明中升降限位组件的立体结构图。

图 7 为本发明中气缸推板装置的立体结构图。

图 8 为图 7 的另一方向视图。

图 9 为本发明中升降行程检测装置的立体结构图。

图 10 为图 9 的另一方向视图。

图中：1、提升导柱；100、板材；2、吸盘框架；3、横移装置；31、固定梁；32、横移梁；33、X 方向直线导轨；4、丝杠驱动组件；41、丝杠螺母；42、丝杠；43、传动电机；5、

真空吸盘组件；51、调节杆；52、真空吸盘；53、固定轴套；54、卡夹；55、第一调节弹簧；56、调节螺母；6、Y 方向吸盘安装杆；7、升降限位组件；71、升降限位靠板；711、横板；712、立板；72、第一滑杆；73、第一直线轴承组件；8、气缸推板装置；81、Y 方向驱动气缸；82、滑块组件；821、Y 方向滑轨；822、滑块；823、固定块；83、推板；831、勾部；84、第二直线轴承组件；85、第二滑杆；86、球头杆端关节轴承；9、Y 方向限位安装杆；10、Y方向气缸安装杆；11、竖向压板组件；111、竖向压板气缸；112、压头；12、升降行程检测装置；121、固定组件；122、竖向检测导套；123、检测导杆；124、行程开关；125、第二调节弹簧；126、安装板；127、竖向调节板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图 1、图 2 所示，本实施例的板材的自动定位抓取装置，包括升降机构及安装于升降机构下端的抓取机构；升降机构包括通过升降驱动装置驱动的提升导柱 1；抓取机构包括安装于提升导柱 1 下端的吸盘框架 2，定义吸盘框架 2 的短边方向为 Y 方向，其长边方向为 X方向，定义提升导柱 1 的提升方向为竖向（图中 Z 方向）；吸盘框架 2 的内侧安装有横移装置 3；横移装置 3 通过丝杠驱动组件 4 驱动吸盘框架 2 相对提升导柱 1 进行 X 方向移动；吸盘框架 2 的外侧安装有多个布置于其 Y 方向两侧的真空吸盘组件 5，真空吸盘组件 5 通过 Y方向吸盘安装杆 6 与吸盘框架 2 固连；吸盘框架 2 的 Y 方向两侧分别安装有升降限位组件 7及气缸推板装置 8，升降限位组件 7 限定板材 100 的 Y 方向边缘位置并通过 Y 方向限位安装杆 9 与吸盘框架 2 固连，如图 7 所示，气缸推板装置 8 包括安装于 Y 方向气缸安装杆 10 上的Y 方向驱动气缸 81，Y 方向驱动气缸 81 的活塞杆端部通过球头杆端关节轴承 86 连接有滑块组件 82，滑块组件 82 与第二直线轴承组件 84 固连，第二直线轴承组件 84 中竖向滑动安装有第二滑杆 85，第二滑杆 85 的下端固定连接推板 83，Y 方向驱动气缸 81 依次通过滑块组件82、第二直线轴承组件 84、第二滑杆 85 推动推板 83，推板 83 将板材 100 推向升降限位组件7；位于 Y 方向气缸安装杆 10 的远离吸盘框架 2 的一端安装有竖向压板组件 11，如图 8 所示，竖向压板组件 11 包括竖向压板气缸 111 及安装于竖向压板气缸 111 的活塞杆下端的压头 112，竖向压板气缸 111 的缸体与 Y 方向气缸安装杆 10 固连。当推板 83 将上层的板材向升降限位组件 7 推动后，上层板材与下层板材错开，竖向压板组件 11 下压时压在下层板材上，当上层板材被吸取时，上层板材与下层板材分离。

如图 3 所示，横移装置 3 包括固定安装于吸盘框架 2X 方向中部的固定梁 31 及对称分布于固定梁 31 的两侧并与提升导柱 1 下端固连的横移梁 32，吸盘框架 2 的内壁贴合有 X 方向直线导轨 33，横移梁 32 的两端通过 X 方向直线导轨 33 与吸盘框架 2 滑动连接，固定梁 31的中部安装有丝杠驱动组件 4，丝杠驱动组件 4 包括与固定梁 31 固连的丝杠螺母 41 及两端与横移梁 32 活动连接的丝杠 42，丝杠 42 上还安装有驱动丝杠 42 转动的传动电机 43。传动电机 43 驱动丝杠 42 转动，丝杠 42 转动时，通过丝杠螺母 41、固定梁 31 带动吸盘框架 2 相对固定梁 31 沿着 X 方向移动，从而调节吸盘框架 2 的 X 方向位置，即调节板材 100 的 X 方向吸取位置。吸盘框架 2 的 X 方向一侧的机架（未画出）设置有行程开关（图中未画出，用于检测吸盘框架 2 的 X 方向位置），当 X 方向调节到位时，此行程开关停止传动电机 43 工作。

如图 4、图 5 所示，真空吸盘组件 5 包括真空吸盘 52、固定安装于真空吸盘 52 上的调节杆 51 及活动套置于调节杆 51 上的固定轴套 53，固定轴套 53 通过安装卡夹 54 与 Y 方向吸盘安装杆 6 固连，位于固定轴套 53 上下两侧的调节杆 51 上安装有第一调节弹簧 55，第一调节弹簧 55 活动套置于调节杆 51 上，调节杆 51 的上端安装有调节螺母 56。真空吸盘 52 通过第一调节弹簧 55、调节杆 51、固定轴套 53 及调节螺母 56 来调节高度，旋转调节螺母 56 时，改变调节杆 51 上下部分的第一调节弹簧 55 的压缩程度，从而调节真空吸盘 52 相对 Y 方向吸盘安装杆 6 的高度；由于第一调节弹簧 55 的作用，当真空吸盘 52 下降贴合板材 100 时，真空吸盘 52 在第一调节弹簧 55 的弹力作用下，向上移动一段距离，从而与板材 100 之间形成弹性贴合，避免硬接触造成真空吸盘 52 损坏。真空吸盘 52 上的抽真空孔通过真空管与真空泵连接，抽真空保证真空吸盘 52 与板材 100 之间一定的负压，将板材 100 吸取。

如图 6 所示，升降限位组件 7 包括升降限位靠板 71，升降限位靠板 71 呈倒置的 L 型，包括压贴于板材 100 上表面的横板 711 及挡靠于板材 100 后端面的立板 712，横板 711 通过第一滑杆 72 及第一直线轴承组件 73 与 Y 方向限位安装杆 9 竖向活动连接。第一滑杆 72 可于第一直线轴承组件 73 中上下滑动，当升降限位靠板 71 与板材 100 接触后，还有一定的上升余量，避免硬接触。

如图 7、图 8 所示，滑块组件 82 包括安装于 Y 方向气缸安装杆 10 上的 Y 方向滑轨 821、与 Y 方向滑轨 821 配合的滑块 822 及安装于滑块 822 上的固定块 823，固定块 823 通过球头杆端关节轴承 86 与 Y 方向驱动气缸 81 的活塞杆连接，固定块 823 的侧壁固定连接第二直线轴承组件 84，通过第二直线轴承组件 84 与推板 83 活动连接，推板 83 通过第二滑杆 85 与第二直线轴承组件 84 竖向滑动连接。第二滑杆 85 可于第二直线轴承组件 84 中上下滑动，同样可保证推板 83 的一定升降余量。推板 83 的端部带有凸出的勾部 831，推板 83 压住板材 100后，利用勾部 831 将板材 100 沿着 Y 方向推至顶靠于升降限位靠板 71，从而确定板材 100 的Y 方向吸附位置。

如图 9、图 10 所示，吸盘框架 2 的外侧安装有升降行程检测装置 12，升降行程检测装置12 包括与吸盘框架 2 外侧固连的固定组件 121 及行程开关 124、与固定组件 121 固连的竖向检测导套 122 及活动安装于竖向检测导套 122 中的检测导杆 123，行程开关 124 的感应端与检测导杆 123 的顶端接触，检测导杆 123 上套置有位于竖向检测导套 122 上下两端的第二调节弹簧 125。行程开关 124 通过安装板 126 及竖向调节板 127 安装于吸盘框架 2 上，安装板126 于竖向调节板 127 上的竖向安装位置可进行调节。当提升导柱 1 带动整个抓取机构下移至板材 100 处时，检测导杆 123 与板材 100 接触，并在第二调节弹簧 125 的弹力作用下弹性上升一定距离，行程开关 124 检测到信号后，停止提升导柱 1 下降。

本发明的工作过程如下：

升降机构及抓取机构在移动机构（未画出）的带动下，于板材 100 的储存工位与复合工位之间移动；当升降机构及抓取机构移动至板材储存工位时，升降机构在升降驱动装置（未画出，包括电机、升降用的传送皮带等）的驱动下下降，当行程开关 124 检测到信号后，停止下降；升降限位靠板 71 位于板材 100 的后端，推板 83 压于板材 100 的上表面，在 Y 方向驱动气缸 81 的驱动下，推板 83 压住板材 100 并利用勾部 831 将板材 100 向升降限位靠板 71移动，使得板材 100 的后端与升降限位靠板 71 顶靠，推板 83 回退，从而限定板材 100 的 Y方向吸取位置；丝杠驱动组件 4 带动吸盘框架 2X 方向移动，X 方向设置的行程开关（未画出）检测到信号后，停止丝杠驱动组件 4 的传动电机 43；板材 100 的 Y 方向与 X 方向吸取位置确定后，提升导柱 1 继续下降，将真空吸盘 52 与板材 100 贴紧，同时抽真空行程负压吸附；由于上层板材 100 通过 Y 方向与 X 方向调节后，其与下层板材 100 之间错开，竖向压板气缸 111推动压头 112 下压于下层板材 100 上；真空吸盘 52 吸取上层板材 100 后，提升导柱 1 上升，吸盘框架 2 带动上层板材 100 与下层板材 100 脱离，从而完成板材的定位抓取过程。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。