[實用新型]一種應用于自動化生產線的板材定位抓取系統

有效

• 申請號: 201520399509.8
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN204685863U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 徐豐羽;申景金;蔣國平
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: B21D43/00
• 分類號: B21D43/00;B21D43/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型涉及一種金屬板材加工生產線中的輔助裝置，特別是一種應用于自動化生產線的板材定位抓取系統。

背景技術

汽車、電子、五金家電、電器、工程機械等領域需要大量的金屬板材成型件，對國民經濟諸多領域的發展具有舉足輕重的作用。作為工業4.0宏觀發展趨勢在金屬板材加工領域具體的拓展和延伸，近年來市場對金屬板材自動化加工生產線的需求量與日俱增。與傳統的單機加工模式相比，采用自動化生產線不僅節省勞動力成本，提高了工作效率，更重要的是對生產過程的產品質量，交貨周期具有更好的可控性，這對于社會分工日益精細的現代化生產模式而言更為重要。

金屬板材自動化加工生產，在國外，尤其是汽車制造領域、五金家電領域早已經取得大規模的應用，技術也成熟。然而在國內，由于種種原因，起步相對較晚，只有少數規模較大的汽車制造企業取得應用，國內在該領域核心技術的缺乏是造成這種差距的主要因素之一。而加工過程中的板料精確定位與抓取技術就是其中的核心技術之一。

在金屬板材自動化生產線中，最后一道工序大多數情況下是以折彎成型結束的，而折彎成型前的板料抓取和精確定位對加工精度具有決定性影響。因此，本實用新型主要是應用于自動化生產線中，零件折彎前的精確定位和抓取，另外還可以應用于其他工序之中。

目前生產線中定位抓取的現有技術主要存在以下幾方面問題：

1、板材定位精度不高

一般采取的方法有如下幾種：

1)如專利申請號為201420133612.3的專利申請，其采用一個獨立的定位架，該定位架獨立于送料機器人和折彎機，首先機械人將零件放置于定位架，定位后進行二次抓取，后再進行折彎。

上述專利申請，一方面二次抓取過程本身存在誤差，另一方面折彎精度還是依賴于機器人的重復定位精度，所以此方法的定位精度通常較差，而且工作效率很低。

2)在機械人上裝有機械限位或者感應開關作為定位基準，此方法較方法1)雖然少了一個二次抓取過程，但是其定位精度仍然依賴于機器人的定位精度，精度較差。

3)通過數控折彎機自帶的后擋料機構的擋指進行定位，該方法適合手工折彎操作，而當采用機器人進行自動上料時，極易出現機械碰撞，引發安全事故。

上述現有技術的三種方法都沒有能解決以下兩個技術難點：

1)當板材發生平行度偏差(如板材與折彎模具刃口不平行)時，不能夠有效地進行檢測并及時糾正，更談不上精確定位了。

2)有時零件需要進行換面加工時，換面過程會產生較大偏差，而上述任何一種方法都不能對換面產生的偏差進行及時快速的修正。

2、板材黏連引起的誤抓現象

金屬板料通常采用成摞堆放的方式擺放，板材間容易產生黏連效應粘連在一起，可能導致機械手錯誤地一次抓取多個板材零件進行加工，導致機器設備損毀和安全事故，這是生產當中必須嚴格杜絕的。

現有技術通常，如申請號為200420021412.5的專利申請，其采用磁力分層技術，該技術通過幾個具有較強磁場磁鐵對成摞的板材進行磁化，使得板材表面間產生相互排斥的磁場力，進而達到分層的目的。

然而上述技術存在的最大的問題就是，在磁鐵周圍存在較強磁場，當現場人員攜帶手機、電腦、手表、數碼相機等電子產品靠近時，通常會損害這些電子儀器，另外還會對人體攜帶的心臟起搏器等醫療器械產生影響，甚至導致生命危險。另外上述采用該方法不能對抓取過程中的“多抓”和“漏抓”現象進行快速的檢測。

3、現有技術僅僅是將板材定位裝置、抓取裝置、分層裝置簡單機械地拼湊在一起，缺少一個系統、科學、高效的工作方法，使用效果欠佳。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種應用于自動化生產線的板材定位抓取系統，該應用于自動化生產線的板材定位抓取系統能將金屬板材的分層、抓取和定位進行有機整合，分層可靠，不會出現誤抓，抓取精度高，且定位精度和效率高。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種應用于自動化生產線的板材定位抓取系統，包括具有擺放區的料架、機械手和與機械手相連接的取料手爪，其特征在于：所述取料手爪包括取料架、設置于取料架邊角上的若干個激振器、設置于取料架下表面上的若干個電磁鐵和若干個真空吸盤；每個激振器均包括一根能沿取料架上下振動的豎向導桿，每根豎向導桿的底部均設置一個所述真空吸盤；每個激振器的固有頻率均大于金屬板材的固有頻率；所述料架上還設置有抓取區。