一种软板的自动抓取装置及抓取方法

摘要

本发明软板的自动抓取装置和抓取方法，涉及一种自动抓取装置和抓取方法，自动抓取装置包括钉框架、直扎钉和定位座，钉框架沿软板周边布置，直扎钉底端尖锐、中部滚花、上部螺纹，直扎钉垂直贯穿钉框架，尖端伸出钉框架下方，直扎钉根据软板的张紧力大小非均匀布置；直扎钉旋入钉框架上的螺母中，在钉框架上侧还设有与机械手连接而将钉框架及软板抓起的抓架机构。抓取方法如下：将板材放入加热装置中烤热变软；使抓取装置移动至变软板材的正上方；使直扎钉压入变软板材中；机械手利用抓架将抓取装置及其下方的软板一起运送并定位在到压型模具的导柱上；压型时抓紧装置张紧软板，压型后机械手向上将抓取装置整体拉出后用气缸顶出使其脱离软板。

权利要求

1.一种软板的自动抓取装置，其特征在于，包括钉框架（1）、直扎钉（4）及定位座（2），所述直扎钉（4）上端设有外螺纹、中部表面粗糙、底端尖锐，在钉框架（1）上安装有多颗直扎钉（4），直扎钉（4）垂直贯穿钉框架（1），直扎钉（4）表面粗糙的中部及尖锐的底端伸出钉框架下方，直扎钉（4）上端连接有将直扎钉（4）固定在钉框架（1）上的螺母（3），定位座（2）固定连接在钉框架（1）至少一组对称边框的侧缘, 在钉框架（1）上侧还设有与机械手连接而将钉框架及软板抓起的抓架机构；所述抓架机构包括支撑框架、连接在支撑框架上用于夹紧钉框架定位座的夹紧装置、连接在支撑框架上用于支撑软板的辅助支撑装置，所述支撑框架包括两条相互平行的纵向支撑梁（9）及垂直连接在两条纵向支撑梁（9）间的两条横向支撑梁（11），机械手（10）连接在两条横向支撑梁（11）间；所述夹紧装置包括夹紧气缸（14）、锁扣Ⅰ（16）、锁合块（17），夹紧气缸（14）分别设置在两条纵向支撑梁（9）两端靠末端位置的一侧，锁扣Ⅰ（16）设置在夹紧气缸（14）外侧并与夹紧气缸（14）所在侧的纵向支撑梁（9）连接，锁扣Ⅰ（16）上设有贯穿锁扣Ⅰ（16）的通孔，锁合块（17）连接在夹紧气缸（14）的活塞杆外侧末端，所述定位座包括与钉框架侧缘固定连接的主体部（6），主体部（6）上端向上延伸形成便于夹紧装置将钉框架夹紧的锁扣Ⅱ（7），锁扣Ⅱ（7）上设有贯穿锁扣Ⅱ（7）的通孔，在夹紧装置夹紧定位座时，使锁扣Ⅰ（16）上的通孔与锁扣Ⅱ（7）上的通孔相互对准，再控制夹紧气缸（14）的活塞杆向外推动锁合块（17），使锁合块（17）卡在对应的通孔中，将锁扣Ⅰ（16）与锁扣Ⅱ（7）锁在一起。

2.如权利要求1所述的软板的自动抓取装置，其特征在于，所述辅助支撑装置包括支撑气缸（13）和连接在支撑气缸（13）的活塞杆外侧末端用于勾起软板底面的挂钩（15），支撑气缸（13）分别连接在两条纵向支撑梁（9）两端的安装支架（12）外侧，且支撑气缸（13）与纵向支撑梁（9）相互平行设置。

3.如权利要求1所述的软板的自动抓取装置，其特征在于，所述钉框架（1）为长方形或正方形。

4.如权利要求1所述的软板的自动抓取装置，其特征在于，所述直扎钉（4）根据所抓取软板的张紧力大小非均匀布置。

说明书

一种软板的自动抓取装置及抓取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种自动抓取装置和抓取方法，特别涉及一种软板的自动抓取装置和抓取方法。

背景技术

[0002] 随着制造业对自动化生产要求的不断提高，物料的运输方式也需要不断更新，此前，在运送软板的时候，由于软板特征，无法进行自动抓取，如汽车顶棚内侧的麻板，通常是由多层纤维材料粘结形成的板材，要安装到汽车顶棚内侧，还需要将其压制成与汽车顶棚内侧形状相匹配的形状，需要对麻板加热使其变软，再将其放入模具中压制成型，目前在生产中大部分企业还是采用人工搬运烤软的麻板，而汽车顶棚内侧的麻板由于体积较大，采用人工搬运麻板生产效率低、人工成本高，也不利于企业生产自动化的实现，另外，麻板加热后会产生有害气体，人工搬运不但效率低而且对工人身体有害。因此有必要发明一种软板的自动抓取装置和抓取方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种可以自动抓取软板、有效提高生产效率、降低生产成本的软板的自动抓取装置和抓取方法。

[0004] 本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种软板的自动抓取装置，包括钉框架、直扎钉及定位座，所述直扎钉上端设有外螺纹、中部表面粗糙、底端尖锐，在钉框架上安装有多颗直扎钉，直扎钉垂直贯穿钉框架，直扎钉表面粗糙的中部及尖锐的底端伸出钉框架下方，直扎钉上端连接有将直扎钉固定在钉框架上的螺母，定位座固定连接在钉框架至少一组对称边框的侧缘, 在钉框架上侧还设有与机械手连接而将钉框架及软板抓起的抓架机构。

[0005] 本发明的进一步技术方案是：所述抓架机构包括支撑框架、连接在支撑框架上用于夹紧钉框架定位座的夹紧装置、连接在支撑框架上用于支撑软板的辅助支撑装置，所述支撑框架包括两条相互平行的纵向支撑梁及垂直连接在两条纵向支撑梁间的两条横向支撑梁，机械手连接在两条横向支撑梁间。

[0006] 本发明的进一步技术方案是：所述夹紧装置包括夹紧气缸、锁扣Ⅰ、锁合块，夹紧气缸分别设置在两条纵向支撑梁两端靠末端位置的一侧，锁扣Ⅰ设置在夹紧气缸外侧并与夹紧气缸所在侧的纵向支撑梁连接，锁扣Ⅰ上设有贯穿锁扣Ⅰ的通孔，锁合块连接在夹紧气缸的活塞杆外侧末端，所述定位座包括与钉框架侧缘固定连接的主体部，主体部上端向上延伸形成便于夹紧装置将钉框架夹紧的锁扣Ⅱ，锁扣Ⅱ上设有贯穿锁扣Ⅱ的通孔，在夹紧装置夹紧定位座时，使锁扣Ⅰ上的通孔与锁扣Ⅱ上的通孔相互对准，再控制夹紧气缸的活塞杆向外推动锁合块，使锁合块卡在对应的通孔中，将锁扣Ⅰ与锁扣Ⅱ锁在一起。

[0007] 本发明的进一步技术方案是：所述辅助支撑装置包括支撑气缸和连接在支撑气缸的活塞杆外侧末端用于勾起软板底面的挂钩，支撑气缸分别连接在两条纵向支撑梁两端的安装支架外侧，且支撑气缸与纵向支撑梁相互平行设置。

[0008] 本发明的进一步技术方案是：所述钉框架为长方形或正方形；所述直扎钉根据所抓取软板的张紧力大小非均匀布置。

[0009] 本发明为实现上述目的采用的另一技术方案是：其采用上述软板的自动抓取装置进行抓取，包括以下步骤：（一） 将板材放入加热装置中烤热使其变软；（二）通过指令控制连接在软板的自动抓取装置上的控制器，使软板的自动抓取装置与控制器一起移动至步骤（一）中变软板材的正上方；（三）对钉框架施加压力，使直扎钉扎入步骤（一）中变软板材中；（四）控制连接在软板的自动抓取装置上方的机械手，机械手将软板的自动抓取装置及其下方的软板材一起运送到目标位置，使软板材定位在压型模具的导柱上，（五）模具将软板压制成型后机械手向上将抓取装置整体拉出使其脱离软板。

[0010] 本发明软板的自动抓取装置具有如下有益效果：由于在钉框架上设置有多颗底端尖锐的直扎钉，由于软板较软的特性，直扎钉可扎入软板中，实现将软板整体提起，实现软板抓取自动化，有效提高生产效率，降低生产成本。

[0011] 本发明软板的抓取方法具有如下有益效果：通过将板材烤热使其变软，再用带有直扎钉的抓取装置移动至变软板材的正上方，对抓取装置施加压力，使直扎钉扎入变软板材中，以便机械手将变软板材与抓取装置一起运送到目标位置，在整个物料运送过程中实现自动化，无需工人手工搬运软板，既提高生产效率，也减少加热后变软板材释放的有害气体而影响搬运工人的健康。

[0012] 下面结合附图和实施例对本发明软板的自动抓取装置和抓取方法作进一步的说明。

附图说明

[0013] 图1是本发明软板的自动抓取装置的结构示意图；

[0014] 图2是本发明软板的自动抓取装置的直扎钉扎入软板中结构示意图；

[0015] 图3是定位座的结构示意图；

[0016] 图4是抓架机构与机械手连接的结构示意图；

[0017] 图5是机械手抓起本发明软板的自动抓取装置及其下的软板的结构示意图；

[0018] 图6是图5的局部放大视图；

[0019] 元件标号说明：1-钉框架,2-定位座, 3-螺母,4-直扎钉,5-板材, 6-主体部,7-锁扣Ⅱ,8-固定部,9-纵向支撑梁,10-机械手,11-横向支撑梁,12-安装支架,13-支撑气缸,14-夹紧气缸,15-挂钩,16-锁扣Ⅰ,17-锁合块。

具体实施方式

[0020] 如图1至图4所示，本发明软板的自动抓取装置（简称 “抓取装置”），包括钉框架1、直扎钉4及定位座2，所述直扎钉4上端设有外螺纹、中部表面粗糙、底端尖锐，直扎钉4中部可以通过滚花的方式使其表面粗糙，将直扎钉4中部表面粗糙以便在扎入软板时软板不易掉落。在钉框架1上安装有多颗直扎钉4，直扎钉4垂直贯穿钉框架1，直扎钉4表面粗糙的中部及尖锐的底端伸出钉框架1下方。直扎钉4上端连接有将直扎钉4固定在钉框架1上的螺母3。直扎钉4根据所抓取软板的张紧力大小非均匀布置，所抓取软板张紧力大的地方直扎钉排布得比较密，所抓取软板张紧力小的地方直扎钉排布得比较稀，直扎钉的具体排布情况由所抓取软板张紧力大小而定。

[0021] 定位座2固定连接在钉框架1至少一组对称边框的侧缘，在本实施例中，所述钉框架1为长方形；定位座2固定连接在钉框架1一组对称边框的侧缘，每一侧边框的侧缘连接有两个定位座2。在钉框架1上侧还设有与机械手10连接而将钉框架及软板抓起的抓架机构。所述抓架机构包括支撑框架、连接在支撑框架上用于夹紧钉框架定位座的夹紧装置、连接在支撑框架上用于支撑软板的辅助支撑装置，所述支撑框架包括两条相互平行的纵向支撑梁9及垂直连接在两条纵向支撑梁9间的两条横向支撑梁11，机械手10连接在两条横向支撑梁11间。

[0022] 所述夹紧装置包括夹紧气缸14、锁扣Ⅰ16、锁合块17，夹紧气缸14分别设置在两条纵向支撑梁9两端靠末端位置的一侧，锁扣Ⅰ16设置在夹紧气缸14外侧并与夹紧气缸14所在侧的纵向支撑梁9连接，锁扣Ⅰ16上设有贯穿锁扣Ⅰ16的通孔，锁合块17连接在夹紧气缸14的活塞杆外侧末端，所述定位座包括与钉框架侧缘固定连接的主体部6，主体部6上端向上延伸形成便于夹紧装置将钉框架夹紧的锁扣Ⅱ7，锁扣Ⅱ7上设有贯穿锁扣Ⅱ7的通孔，主体部6下端垂直向外延伸有便于成型的固定部8，固定部8是的通孔用于在模具上压型时的固定和张紧。在夹紧装置夹紧定位座时，使锁扣Ⅰ16上的通孔与锁扣Ⅱ7上的通孔相互对准，再控制夹紧气缸14的活塞杆向外推动锁合块17，使锁合块17卡在对应的通孔中，将锁扣Ⅰ16与锁扣Ⅱ7锁在一起。

[0023] 所述辅助支撑装置包括支撑气缸13和连接在支撑气缸13的活塞杆外侧末端用于勾起软板底面的挂钩15，支撑气缸13分别连接在两条纵向支撑梁9两端的安装支架12外侧，且支撑气缸13与纵向支撑梁9相互平行设置。

[0024] 当然作为本发明的变换形式，钉框架1也可以为正方形或其它形状。钉框架1大小可随实际需求变化，钉框架1的大小、长宽比可变化，钉框架只要沿软板周边布置即可。直扎钉4数量也可以根据钉框架1大小及抓取板材的特征而变化，增加了该装置的灵活性。

[0025] 本发明一种软板的抓取方法，其采用上述软板的自动抓取装置进行抓取，在本实施例中所抓取的板材5是一种汽车外壁内侧的麻板，本发明软板的抓取方法包括以下步骤：

[0026] （一） 将板材5放入加热装置（图中未示出）中烤热使其变软；

[0027] （二）通过指令控制连接在软板的自动抓取装置上的控制器，使软板的自动抓取装置与控制器一起移动至步骤（一）中变软板材5的正上方，可以操作控制器的遥控器或在电脑上操作与控制器连接的控制系统等方式来控制控制器，控制器只是一种用于本发明中的现有装置，在此不对其做详细叙述；

[0028] （三）对钉框架施加压力，使直扎钉4扎入步骤（一）中变软板材5中，可以通过机械手10对软板的自动抓取装置施加压力，也可以通过其它辅助装置对软板的自动抓取装置施加压力；

[0029] （四）控制连接在软板的自动抓取装置上方的机械手10，请同时参见图5、图6所示，控制抓架机构上夹紧装置的锁扣Ⅰ16与钉框架侧缘定位座上锁扣Ⅱ7相对，使锁扣Ⅰ16上的通孔与锁扣Ⅱ7上的通孔相互对准，再控制夹紧气缸14的活塞杆向外推动锁合块17，使锁合块17卡在对应的通孔中，将锁扣Ⅰ16与锁扣Ⅱ7锁在一起；同时控制辅助支撑装置支撑气缸13的活塞杆向外运动，使挂钩15位于板材外侧，再控制支撑气缸13向内运动使挂钩15勾在软板材底面，机械手10将软板的自动抓取装置及其下方的软板材一起运送到目标位置，目标位置即是压制成型的模具，使软板材定位在压型模具的导柱上，在压型时钉框架无需拆除用于张紧软板；（五）模具将软板压制成型后机械手10向上将抓取装置整体拉出使其脱离软板，在纵向支撑梁9上还连接有垂直设置的顶出气缸（图中未示出），软板成型冷却后顶出气缸顶出钉框架使其脱离软板。在整个物料运送过程中实现自动化，无需工人手工搬运软板，有效提高生产效率。

[0030] 以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，如本发明并不仅限于用于抓取麻板，也可以用于抓取与麻板物理性质相似的其它板材，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。