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带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置

摘要

本发明属于工件称重技术领域,具体公开了带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置,包括蜘蛛手机械臂,所述蜘蛛手机械臂底端安装有抓取称重机构,所述抓取称重机构一侧安装有视觉识别头,所述抓取称重机构一侧还连接有真空抽取机构,本发明科学合理,使用安全方便,设置有抓取称重机构,利用视觉识别头对传输带上的扁平件进行识别,利用抓取吸盘对其进行抓取,在抓取的同时,利用称重传感器对抓取的扁平件进行称重,使得对于扁平件的称重更加的快速,并且,在称重之后,可以根据扁平件的质量是否符合要求,将其放入对应的包装箱中,整个过程大大的缩短了对于扁平件的重量检测和包装的时间,使得对于生产之后的扁平件的处理更加的快速高效。

著录项

  • 公开/公告号CN110816954A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2020-02-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN202010030219.1

  • 发明设计人 周锋;戴卫芳;陈红云;华哲;柴赟;

    申请日2020-01-13

  • 分类号B65B35/18(20060101);B65B35/44(20060101);B65B57/14(20060101);

  • 代理机构11676 北京华际知识产权代理有限公司;

  • 代理人张文杰

  • 地址 213000 江苏省常州市武进区常武中路18号常州科教城创研港4号楼206

  • 入库时间 2023-12-17 06:38:44

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-04-10

    授权

    授权

  • 2020-03-17

    实质审查的生效 IPC(主分类):B65B35/18 申请日:20200113

    实质审查的生效

  • 2020-02-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及工件称重技术领域,具体是带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置。

背景技术

工业生产过程中,为了保证生产工件的合格率,需要对生产之后的工件进行称重处理,而扁平件的生产,由于重量轻、体积小,使得对于扁平件的称重较为的麻烦,需要首先将杂乱摆放的扁平件摆放整齐,然后依次通过称重装置对其进行称重,而由于称重之后还需要对扁平件的质量进行判断并进行包装处理,使得对于扁平件的称重处理时间长效率低,还需要实现对称重与传输之间的精准控制,较为的繁琐,而如果能实现对扁平件包装过程中即进行在线称重,将大大的提高扁平件的称重和包装效率,缩短生产周期,降低人工成本,所以,人们急需一种带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置,以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置,包括蜘蛛手机械臂,所述蜘蛛手机械臂底端安装有抓取称重机构,所述抓取称重机构用于对传输带上的扁平件进行抓取,在抓取的同时对扁平件的重量进行称重并判断是否合格,将其放入对应的包装箱中,所述抓取称重机构一侧安装有视觉识别头,所述视觉识别头用于对传输带上杂乱摆放的扁平件进行识别,利用编码定位器对扁平件所在位置进行定位,所述抓取称重机构一侧还连接有真空抽取机构,所述真空抽取机构用于对抓取称重机构进行抽真空,使得可以对传输带上的扁平件进行抓取,所述重量检测装置通过控制器进行智能控制,所述视觉识别头的输出端电性连接控制器的输入端。

作为优选技术方案,所述蜘蛛手机械臂包括固定板、调节杆和抓取板;

所述固定板顶端中部固定安装有安装座,所述安装座用于对整个在线重量检测装置进行固定安装,使得其可以稳定的工作,所述固定板边部安装有三个调节杆,所述调节杆用于对蜘蛛手机械臂的位置和角度进行调节,使得蜘蛛手机械臂可以实现对不同位置的扁平件的抓取和摆放,所述调节杆底端安装有抓取板,所述抓取板边部各顶角处与调节杆之间通过插轴铰接,所述抓取板与固定板之间安装有气缸,所述气缸用于对整个蜘蛛手机械臂的工作进行伸长和收缩;

所述抓取称重机构包括称重台、爪型座、称重盘和抓取吸盘;

所述抓取板下方通过固定杆固定安装有称重台,所述固定杆位于称重台的边部,所述称重台上表面安放有称重传感器,所述称重传感器的输出端电性连接控制器的输入端,所述称重传感器用于对扁平件的重量进行测量,所述称重传感器上表面安装有爪型座,所述称重台下表面安装有称重盘,所述称重盘与爪型座之间固定连接,使得称重盘以及抓取的扁平件的重量都会作用在称重传感器上,使得可以对扁平件的重量进行测量,所述称重盘下方固定安装有抓取吸盘,所述抓取吸盘用于对扁平件进行抓取;

所述真空抽取机构包括真空罐、真空泵和抽气软管;

所述蜘蛛手机械臂一侧安装有真空罐,所述真空罐用于对抓取吸盘进行抽真空,代替原有的利用真空泵直接进行抽真空的方式,使得抓取吸盘抽真空的速度更快,效率更高,所述真空罐与抓取吸盘之间通过抽气软管连接,使得真空罐可以通过抽气软管将抓取吸盘内部的空气抽真空,实现对扁平件的抓取,所述真空罐与真空泵之间通过抽气软管连接,所述真空泵用于对真空罐内部进行抽真空,保证真空罐内部的真空度,使得真空罐可以时刻保持对抓取吸盘抽真空的速度和效率。

作为优选技术方案,所述调节杆包括调节电机、转动杆、连杆和万向节;

所述固定板下表面边部安装有调节电机,所述控制器的输出端电性连接调节电机的输入端,实现对调节电机的控制,所述调节电机输出轴上固定安装有转动杆,所述转动杆用于实现对蜘蛛手机械臂的转动角度的调节,所述转动杆一端铰接有连杆,所述转动杆的转动实现对连杆的调节,进而实现对抓取称重机构的方向调节,所述气缸与固定板之间和气缸与抓取板之间均通过万向节连接,使得气缸可以随着蜘蛛手机械臂的方向调节实现转动,不会对抓取板的角度进行限制。

作为优选技术方案,所述抓取称重机构还包括悬挂铁柱和悬挂永磁铁;

所述称重盘上表面边部安装有若干个悬挂铁柱,所述抓取板下表面边部对应悬挂铁柱位置处安装有若干个悬挂永磁铁,所述悬挂永磁铁与抓取板之间通过伸缩杆连接,所述悬挂铁柱和悬挂永磁铁的设计,使得在不使用在线重量检测装置时,可以对作用在称重传感器上的重量进行消除,避免称重传感器长期处于受压状态,导致使用寿命降低。

作为优选技术方案,所述抓取吸盘包括第一抓取罩和第二抓取罩;

所述称重盘下方固定安装有第一抓取罩,所述第一抓取罩用于对表面积较大的扁平件进行抓取,所述第一抓取罩内部中心位置处安装有第二抓取罩,所述第二抓取罩用于对表面积小于第一抓取罩抓取面积的扁平件进行抓取,同时,还可以对中心开设有通孔的扁平件进行抓取,可以对通孔进行堵塞,使得整个抓取吸盘可以顺利的对中部贯穿开设有通孔的扁平件进行抓取,例如螺栓垫片,所述第一抓取罩与第二抓取罩之间形成第一真空腔,所述第二抓取罩中部形成第二真空腔,所述第一真空腔和第二真空腔均用于形成真空,使得利用负压对传输带上的扁平件进行抓取,所述第一真空腔顶端安装有第一抽真空管,所述第二抓取罩顶端侧壁安装有第二抽真空管,所述第一抽真空管与第二抽真空管之间连通,所述第一抽真空管和第二抽真空管用于对第一真空腔和第二真空腔内部进行抽真空。

作为优选技术方案,所述真空抽取机构还包括第一电磁阀、放气管、第二电磁阀和第三电磁阀;

所述抽气软管与真空罐底端连接处安装有第一电磁阀,所述第一电磁阀的流通方向为抓取吸盘向真空罐,所述第一电磁阀用于控制抽气软管内部的空气从抓取吸盘向真空罐流动,利用真空罐内部的真空度实现对抓取吸盘的抽真空,所述第一电磁阀下端与抽气软管贯穿连接有放气管,所述放气管用于将外界的空气重新输送进入抓取吸盘内部,实现对抓取的扁平件的释放,所述放气管一端安装有第二电磁阀,所述第二电磁阀的流通方向为外界向抽气软管,所述第二电磁阀用于对进气时间点进行控制,实现对扁平件的释放,所述抽气软管与真空罐顶端连接处安装有第三电磁阀,所述第三电磁阀的导通方向为真空罐向真空泵,用于对真空罐进行抽真空,保持真空罐内部的真空度,所述控制器的输出端电性连接第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的输入端。

作为优选技术方案,所述真空罐包括U型管、水柱和平衡腔;

所述U型管底端贯穿真空罐安装,所述U型管位于真空罐外侧一端为封闭设计,所述U型管用于对真空罐内部的真空度进行检测,所述U型管内部填充有水柱,所述U型管封闭设计一端设置有平衡腔,所述平衡腔用于与真空罐内部的真空度进行平衡,利用水柱距离U型管封闭一端的距离可以对真空罐内部的真空度进行计算。

作为优选技术方案,所述真空罐还包括第一触点、第二触点和显示灯;

所述U型管底端设置有第一触点,所述平衡腔侧壁等距离安装有若干个第二触点,所述真空罐侧壁安装有若干个显示灯,所述第一触点和第二触点用于对显示灯的电源进行接通,所述第一触点与电源电性连接,所述第二触点与显示灯电性连接,所述显示灯与电源电性连接,利用水柱的导电性,可以使得第一触点、第二触点、显示灯和电源之间形成回路,对显示灯进行点亮,进而对真空罐内部的真空度进行显示。

作为优选技术方案,所述U型管内部的横截面积为s,所述U型管的总长度为L,所述U型管位于真空罐内部的长度为L1,所述U型管位于真空罐外侧的长度为L2,所述水柱的体积为V,所述平衡腔的真空度为Q,若干个所述第二触点之间的距离为Y,所述Y为两个第二触点之间的距离,可以根据实际需求自行设定;

初始状态时,所述真空罐内部的真空度为Q,所述U型管位于真空罐内部和外部的水柱液位高度一致;

所述真空罐内部的真空度降低至Q时;

根据公式:

其中,表示真空罐内部的实际真空度,s表示U型管的内部横截面积,表示水柱上升高度的重量,h表示液位变化后,所述U型管两端的液位差的二分之一,表示液位变化后,所述U型管位于真空罐内部的真空度;

表示平衡腔内部物质的量,R表示热力学常数,T表示温度,表示平衡腔的原始高度;

根据公式得出:

将上述公式带入,得出:

表示液位变化后,所述U型管位于真空罐内部的真空度;

时,所述第二触点的最下端触点与水柱接触,所述第一触点与第二触点导通电路;

时,所述第二触点从下至上的第二个触点与水柱接触,所述第一触点与第二触点导通电路;

时,所述第二触点从下至上的第三个触点与水柱接触,所述第一触点与第二触点导通电路,此时,需要利用真空泵对真空罐内部进行抽真空,保持真空度。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、设置有抓取称重机构,利用视觉识别头对传输带上的扁平件进行识别,利用抓取吸盘对其进行抓取,在抓取的同时,利用称重传感器对抓取的扁平件进行称重,使得对于扁平件的称重更加的快速,并且,在称重之后,可以根据扁平件的质量是否符合要求,将其放入对应的包装箱中,整个过程大大的缩短了对于扁平件的重量检测和包装的时间,使得对于生产之后的扁平件的处理更加的快速高效。

2、设置有抓取吸盘,利用抓取吸盘的第一抓取罩和第二抓取罩,不仅仅结构简单,一方面,可以忽视扁平件面积的大小进行随意抓取,扁平件面积较大时,可以利用第一抓取罩进行抓取,扁平件面积小于第一抓取罩抓取面积时,可以利用第二抓取罩进行抓取,另一方面,可以对中部开设有通孔的扁平件进行抓取,利用第二抓取罩对通孔进行堵塞,利用第一真空腔对扁平件的非通孔位置进行抓取,使得整个装置的适用性强。

3、设置有真空罐,利用真空罐提前保证真空度,当需要利用抓取吸盘进行抓取时,可以利用真空罐内部的真空度瞬间提供抓取吸引力,而真空泵需要启动,会花费较多的时间,使得对于扁平件的抓取效率较低,利用真空罐可以大大的提高对于扁平件抓取的效率。

4、设置有U型管,利用U型管以及U型管内部的水柱,可以对真空罐内部的真空度进行检测,并且,可以利用第一触点和第二触点的设计,利用水柱的导电性,接通显示灯的电源,使得可以更加直观的对真空罐内部的真空度进行了解,使得可以及时的启动真空泵对真空罐内部的空气进行抽取,保证真空罐内部的真空度。

5、设置有悬挂铁柱和悬挂永磁铁,使得在不使用检测装置时,可以对作用在称重传感器上的重量进行消除,避免称重传感器长期处于受压状态,可以有效的延长称重传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置的结构示意图;

图2为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置调节杆的结构示意图;

图3为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置抓取称重机构的安装结构示意图;

图4为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置抓取称重机构的结构示意图;

图5为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置称重传感器的安装结构示意图;

图6为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置抓取吸盘的安装结构示意图;

图7为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置抓取吸盘的剖视图;

图8为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置真空罐的剖视图;

图9为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置U型管的剖视图。

图10为本发明带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置抓取称重机构和扁平件的受力分析示意图。

图中标号:1、蜘蛛手机械臂;101、安装座;102、固定板;

103、调节杆;1031、调节电机;1032、转动杆;1033、连杆;1034、万向节;

104、气缸;105、抓取板;

2、抓取称重机构;201、称重台;202、固定杆;203、称重传感器;204、爪型座;205、称重盘;

206、抓取吸盘;2061、第一抓取罩;2062、第二抓取罩;2063、第一真空腔;2064、第二真空腔;2065、第一抽真空管;2066、第二抽真空管;

207、悬挂铁柱;208、悬挂永磁铁;

3、视觉识别头;

4、真空抽取机构;

401、真空罐;4011、U型管;4012、水柱;4013、平衡腔;4014、第一触点;4015、第二触点;4016、显示灯;

402、真空泵;403、抽气软管;404、第一电磁阀;405、放气管;406、第二电磁阀;407、第三电磁阀;

5、第一通断阀;6、第二通断阀;7、常压管道;8、进气管;9、第四电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例:如图1-9所示,带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置,包括蜘蛛手机械臂1,蜘蛛手机械臂1底端安装有抓取称重机构2,抓取称重机构2用于对传输带上的扁平件进行抓取,在抓取的同时对扁平件的重量进行称重并判断是否合格,将其放入对应的包装箱中,抓取称重机构2一侧安装有视觉识别头3,视觉识别头3用于对传输带上杂乱摆放的扁平件进行识别,利用编码定位器对扁平件所在位置进行定位,抓取称重机构2一侧还连接有真空抽取机构4,真空抽取机构4用于对抓取称重机构2进行抽真空,使得可以对传输带上的扁平件进行抓取,重量检测装置通过控制器进行智能控制,视觉识别头3的输出端电性连接控制器的输入端。

蜘蛛手机械臂1包括固定板102、调节杆103和抓取板105;

固定板102顶端中部固定安装有安装座101,安装座101用于对整个在线重量检测装置进行固定安装,使得其可以稳定的工作,固定板102边部安装有三个调节杆103,调节杆103用于对蜘蛛手机械臂1的位置和角度进行调节,使得蜘蛛手机械臂1可以实现对不同位置的扁平件的抓取和摆放,调节杆103底端安装有抓取板105,抓取板105与调节杆103之间铰接,抓取板105与固定板102之间安装有气缸104,气缸104用于对整个蜘蛛手机械臂1的工作进行伸长和收缩;

抓取称重机构2包括称重台201、爪型座204、称重盘205和抓取吸盘206;

抓取板105下方通过固定杆202固定安装有称重台201,固定杆202位于称重台201的边部,称重台201上表面安放有称重传感器203,称重传感器203的输出端电性连接控制器的输入端,称重传感器203用于对扁平件的重量进行测量,称重传感器203上表面安装有爪型座204,称重台201下表面安装有称重盘205,称重盘205与爪型座204之间固定连接,使得称重盘205以及抓取的扁平件的重量都会作用在称重传感器203上,使得可以对扁平件的重量进行测量,称重盘205下方固定安装有抓取吸盘206,抓取吸盘206用于对扁平件进行抓取;

真空抽取机构4包括真空罐401、真空泵402和抽气软管403;

蜘蛛手机械臂1一侧安装有真空罐401,真空罐401用于对抓取吸盘206进行抽真空,代替原有的利用真空泵402直接进行抽真空的方式,使得抓取吸盘206抽真空的速度更快,效率更高,真空罐401与抓取吸盘206之间通过抽气软管403连接,使得真空罐401可以通过抽气软管403将抓取吸盘206内部的空气抽真空,实现对扁平件的抓取,真空罐401与真空泵402之间通过抽气软管403连接,真空泵402用于对真空罐401内部进行抽真空,保证真空罐401内部的真空度,使得真空罐401可以时刻保持对抓取吸盘206抽真空的速度和效率。

调节杆103包括调节电机1031、转动杆1032、连杆1033和万向节1034;

固定板102下表面边部安装有调节电机1031,控制器的输出端电性连接调节电机1031的输入端,实现对调节电机1031的控制,调节电机1031输出轴上固定安装有转动杆1032,转动杆1032用于实现对蜘蛛手机械臂1的转动角度的调节,转动杆1032一端铰接有连杆1033,转动杆1032的转动实现对连杆1033的调节,进而实现对抓取称重机构2的方向调节,气缸104与固定板102之间和气缸104与抓取板105之间均通过万向节1034连接,使得气缸104可以随着蜘蛛手机械臂1的方向调节实现转动,不会对抓取板105的角度进行限制。

抓取称重机构2还包括悬挂铁柱207和悬挂永磁铁208;

称重盘205上表面边部安装有若干个悬挂铁柱207,抓取板105下表面边部对应悬挂铁柱207位置处安装有若干个悬挂永磁铁208,抓取板105与悬挂永磁铁208之间通过伸缩杆连接,悬挂铁柱207和悬挂永磁铁208的设计,使得在不使用在线重量检测装置时,可以对作用在称重传感器203上的重量进行消除,避免称重传感器203长期处于受压状态,导致使用寿命降低。

抓取吸盘206包括第一抓取罩2061和第二抓取罩2062;

称重盘205下方固定安装有第一抓取罩2061,第一抓取罩2061用于对表面积较大的扁平件进行抓取,第一抓取罩2061内部中心位置处安装有第二抓取罩2062,第二抓取罩2062用于对表面积小于第一抓取罩2061抓取面积的扁平件进行抓取,同时,还可以对中心开设有通孔的扁平件进行抓取,可以对通孔进行堵塞,使得整个抓取吸盘206可以顺利的对中部贯穿开设有通孔的扁平件进行抓取,例如螺栓垫片,第一抓取罩2061与第二抓取罩2062之间形成第一真空腔2063,第二抓取罩2062中部形成第二真空腔2064,第一真空腔2063和第二真空腔2064均用于形成真空,使得利用负压对传输带上的扁平件进行抓取,第一真空腔2063顶端安装有第一抽真空管2065,第二抓取罩2062顶端侧壁安装有第二抽真空管2066,第一抽真空管2065与第二抽真空管2066之间连通,第一抽真空管2065和第二抽真空管2066用于对第一真空腔2063和第二真空腔2064内部进行抽真空,抽气软管403位于第一真空腔2063内部的一端设置有阀门,抽气软管403与第二抓取罩2062连接处设置有阀门,使得在抓取之后对阀门进行关闭。

真空抽取机构4还包括第一电磁阀404、放气管405、第二电磁阀406和第三电磁阀407;

抽气软管403与真空罐401底端连接处安装有第一电磁阀404,第一电磁阀404的流通方向为抓取吸盘206向真空罐401,第一电磁阀404用于控制抽气软管403内部的空气从抓取吸盘206向真空罐401流动,利用真空罐401内部的真空度实现对抓取吸盘206的抽真空,第一电磁阀404下端与抽气软管403贯穿连接有放气管405,放气管405用于将外界的空气重新输送进入抓取吸盘206内部,实现对抓取的扁平件的释放,放气管405一端安装有第二电磁阀406,第二电磁阀406的流通方向为外界向抽气软管403,第二电磁阀406用于对进气时间点进行控制,实现对扁平件的释放,抽气软管403与真空罐401顶端连接处安装有第三电磁阀407,第三电磁阀407的导通方向为真空罐401向真空泵402,用于对真空罐401进行抽真空,保持真空罐401内部的真空度,控制器的输出端电性连接第一电磁阀404、第二电磁阀406和第三电磁阀407的输入端。

如图10所示,抽气软管403位于抓取称重机构2一端安装有第一通断阀5,第一通断阀5固定安装在抓取称重机构2上,抽气软管403位于抓取称重机构2一端,距离第一通断阀5十厘米处安装有第二通断阀6,位于第一通断阀5与第二通断阀6之间的抽气软管403形成常压管道7,常压管道7一端连通有进气管8,进气管8一端安装有第四电磁阀9;

真空罐401包括U型管4011、水柱4012和平衡腔4013;

U型管4011底端贯穿真空罐401安装,U型管4011位于真空罐401外侧一端为封闭设计,U型管4011用于对真空罐401内部的真空度进行检测,U型管4011内部填充有水柱4012,U型管4011封闭设计一端设置有平衡腔4013,平衡腔4013用于与真空罐401内部的真空度进行平衡,利用水柱4012距离U型管4011封闭一端的距离可以对真空罐401内部的真空度进行计算。

真空罐401还包括第一触点4014、第二触点4015和显示灯4016;

U型管4011底端设置有第一触点4014,平衡腔4013侧壁等距离安装有若干个第二触点4015,真空罐401侧壁安装有若干个显示灯4016,第一触点4014和第二触点4015用于对显示灯4016的电源进行接通,第一触点4014与电源电性连接,第二触点4015与显示灯4016电性连接,显示灯4016与电源电性连接,利用水柱4012的导电性,可以使得第一触点4014、第二触点4015、显示灯4016和电源之间形成回路,对显示灯4016进行点亮,进而对真空罐401内部的真空度进行显示。

U型管4011内部的横截面积为s,U型管4011的总长度为L,U型管4011位于真空罐401内部的长度为L1,U型管4011位于真空罐401外侧的长度为L2,水柱4012的体积为V,平衡腔4013的真空度为Q,若干个第二触点4015之间的距离为Y,Y的值可以进行自行设定;

初始状态时,真空罐401内部的真空度为Q,U型管4011位于真空罐401内部和外部的水柱4012液位高度一致;

真空罐401内部的真空度降低至Q时;

根据公式:

其中,表示真空罐401内部的实际真空度,s表示U型管4011的内部横截面积,表示水柱4012上升高度的重量,h表示液位变化后,U型管4011两端的液位差的二分之一,表示液位变化后,U型管4011位于真空罐401内部的真空度;

表示平衡腔4013内部物质的量,R表示热力学常数,T表示温度,表示平衡腔4013的原始高度;

根据公式得出:

将上述公式带入,得出:

表示液位变化后,U型管4011位于真空罐401内部的真空度;

时,第二触点4015的最下端触点与水柱4012接触,第一触点4014与第二触点4015导通电路;

时,第二触点4015从下至上的第二个触点与水柱4012接触,第一触点4014与第二触点4015导通电路;

当时,第二触点4015从下至上的第三个触点与水柱4012接触,第一触点4014与第二触点4015导通电路,此时,需要利用真空泵402对真空罐401内部进行抽真空,保持真空度。

工作原理:在使用带蜘蛛手机械臂的在线重量检测装置的过程中,首先,保持平衡腔4013内部为90%的真空度,并利用真空泵402对真空罐401内部进行抽真空,直至U型管4011内部的水柱4012两端平齐,此时,保证了真空罐401内部的真空度为90%;

然后,利用视觉识别头3对传输带上的扁平件进行识别定位(视觉识别为现有技术,在此不做过多赘述),通过控制器控制调节电机1031转动和气缸104伸缩,使得抓取吸盘206对准识别定位之后的扁平件,此时,利用控制器控制第一电磁阀404打开,真空罐401通过内部真空和抽气软管403对第一真空腔2063和第二真空腔2064内部的气体进行抽真空,使得可以利用抓取吸盘206对传输带上的扁平件进行抓取,当抓取完毕之后,控制器控制第一电磁阀404关闭,爪型座204与称重盘205之间为固定连接,称重盘205与抓取吸盘206之间为固定连接,整个抓取称重机构2由上至下依次为:爪型座204、称重传感器203、称重台201、称重盘205,称重台201与称重盘205之间为相互分离状态,此时,利用抓取吸盘206对扁平件进行抓取,利用爪型座204对称重传感器203进行挤压,称出重量,利用总重量减去原有的重量,即为扁平件的重量,对扁平件重量进行判断,当扁平件重量符合标准时,所述控制器控制蜘蛛手机械臂1向符合标准的箱体位置移动,然后通过控制器控制第二电磁阀406打开,对第一真空腔2063和第二真空腔2064内部输送空气,使得抓取吸盘206无法继续对扁平件进行抓取,将扁平件摆放在箱体内部,完成对扁平件的称重和包装;

如图10所示,关于扁平件抓取时的受力分析:当抽气软管403对抓取吸盘206进行抽真空,利用真空对扁平件进行抓取之后,第一通断阀5和第二通断阀6均关闭,此时,通过控制器控制第四电磁阀9打开,外界的空气通过进气管8进入常压管道7内部,使得常压管道7内部为常压状态;

当扁平件被抓起之后,由于抓取吸盘206内部为真空状态,整个抓取吸盘206和扁平件处于扁平状态,想象为一个整体,扁平件所受到的向上的大气压力F1与常压管道7内部空气以及外界大气压对抓取吸盘206产生一个向下的大气压力F2相互平衡,即抓取吸盘206和扁平件组成的整体之间所受到的大气压力相互抵消(类似于单个吸盘对玻璃进行抓取时,当将吸盘提起时,也将玻璃提起,此时,玻璃所受向上的大气压力等于吸盘所收到的向下的大气压力,即玻璃对吸盘的吸力等于吸盘对玻璃的吸力,才能保证整体的平衡性,此时,手对吸盘的拉力等于玻璃加上吸盘的重力),此时,称重传感器203对抓取吸盘206和扁平件的拉力等于扁平件的重力G和抓取吸盘206自身的重力,即可对扁平件的重量进行称取。

当真空罐401对第一真空腔2063和第二真空腔2064内部进行抽真空时,气体就会进入真空罐401内部,使得真空罐401内部的真空度降低,此时,由于平衡腔4013内部的真空度不变,使得水柱4012向平衡腔4013一端移动,此时,水柱4012连通第一触点4014和第二触点4015,使得显示灯4016被点亮,根据第一触点4014连通不同的第二触点4015,使得显示灯4016显示不同的颜色,对真空罐401内部的真空度进行判断,当真空罐401内部的真空度达到预警度时,启动真空泵402并打开第三电磁阀407,对真空罐401内部进行抽真空,直至U型管4011内部的水柱4012恢复至原始位置,此时,保证了真空罐401内部的真空度与平衡腔4013内部的真空度一致,为90%,然后继续对扁平件进行抓取和称重即可;

当不使用检测装置时,利用伸缩杆伸长悬挂永磁铁208,并手动向上提起抓取称重机构2,使得悬挂永磁铁208与悬挂铁柱207接触,利用悬挂永磁铁208的磁性,对悬挂铁柱207进行吸引,使得爪型座204在不使用时不直接作用在称重传感器203上,避免整个抓取吸盘206一直作用在称重传感器203上,可以有效的延长称重传感器203的使用寿命,利用伸缩杆对悬挂永磁铁208进行伸长和收缩是为了防止在对扁平件进行抓取时,悬挂永磁铁208对悬挂铁柱207进行吸引导致无法进行称重。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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