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原文传递一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置及吸附堆叠方法

专利名称：	一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置及吸附堆叠方法
摘要：	本发明公开了一种吸附抓取并堆叠食品的吸桶装置及吸附堆叠方法，该装置包括位于机器人执行端的下座、设于下座中心进行旋转的下座芯轴、执行吸附抓取动作的下吸桶、驱动下吸桶转动的旋转驱动连接装置、防止所吸附食品随意翻面的防翻面装置。本发明的自动化程度高，具有快拆结构，可根据不同形状、尺寸的食品进行下吸桶更换，产品的适应性强。而且，具有防翻面结构，在吸附抓取的过程中，避免了片状食品翻面的情况，自动化的情况下保证了加工质量。且本装置与蜘蛛并联机器人配合使用，相对于单机械臂机器人，抓取范围更广，速度更快。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	嘉兴恒匠智能技术有限公司
发明人：	王跃勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910831926.8
公开号：	CN110481874A
代理机构：	丽水创智果专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	单拯
分类号：	B65B35/50(2006.01);B;B65;B65B;B65B35
申请人地址：	314000 浙江省嘉兴市秀洲区秀洲工业区加创路1237号2号厂房1楼102室
主权项：	1.一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于该装置包括位于机器人执行端的下座、设于下座中心进行旋转的下座芯轴、执行吸附抓取动作的下吸桶、驱动下吸桶转动的旋转驱动连接装置、防止所吸附食品随意翻面的防翻面装置。 2.根据权利要求1所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的下座芯轴的末端外圈设有安装座，所述的旋转驱动连接装置包括旋转上支架、驱动轴、旋转中支轴和旋转主支架，所述的旋转上支架与所述的安装座固定连接，所述的旋转中支轴设于旋转上支架的下方，所述旋转主支架设于旋转中支轴的下方且与旋转中支轴固定连接，所述的旋转上支架和旋转中支轴之间通过多个驱动轴连接，所述的下吸桶设于所述的旋转主支架的下方。 3.根据权利要求2所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的下座芯轴的内部设有中空的气道，所述下座设有与下座芯轴中心连通的气道，且下座的表面位于气道的末端设有气缸气管接头；防翻面装置包括针形气缸，该针形气缸的上端与下座芯轴的下端连接，且针形气缸与下座芯轴的气道相通，针形气缸的下端穿过旋转中支轴伸入至旋转主支架内，旋转主支架的中部设有供针形气缸容纳的容纳腔，针形气缸的活塞杆穿过旋转主支架伸入至下吸桶内；针形气缸的活塞杆的下端设有吸盘。 4.根据权利要求3所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的下座与下座芯轴之间设有密封圈；所述的针形气缸的上端与下座芯轴的下端之间通过气缸连接杆连接通气；所述的针形气缸的下端与旋转主支架之间设有气缸防尘圈，针形气缸的活塞杆的穿过该气缸防尘圈向下伸入至下吸桶内；所述的旋转中支轴的中心位于针形气缸处设有气流挡圈。 5.根据权利要求2所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的旋转主支架的外部设有中间固定座，所述的中间固定座与旋转主支架之间形成了中间气压腔，所述的中间固定座上分布设有负压接头和吹气管接头，所述的下吸桶设于所述旋转主支架的下方，且下吸桶与中间气压腔之间为气路相通，下吸桶为内部中空结构，下吸桶的上端与所述的旋转主支架的下端连接，两者之间为快拆结构。 6.根据权利要求1或2或5所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的下吸桶的中心通体设有吸附通道，该吸附通道的形状与所吸附食品的外形相匹配。 7.根据权利要求5所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于下吸桶与旋转主支架之间的快拆结构包括定位螺钉、异形插孔和弹簧销钉组件，所述的定位螺钉均布于旋转主支架的下端面，所述的下吸桶的上端设有连接法兰，该连接法兰上设有与定位螺钉相对应的异形插孔，所述的定位螺钉卡接于该异形插孔内，并通过弹簧销钉组件固定。 8.根据权利要求5所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于所述的中间固定座与下座之间设有多个固定座支架，该固定座支架上端与下座固定连接，下端与中间固定座之间为快拆连接；所述的中间固定座上与固定座支架对应位置设有插槽，该插槽的外部设有异形压紧槽，该异形压紧槽内设有异形压紧件，连接时，固定座支架的下端插入插槽内，异形压紧件设于异形压紧槽内并压紧固定座支架的下端，通过蝶形螺母固定连接；所述的旋转中支轴与旋转主支架的上端固定连接，所述的驱动轴的下端与所述的旋转中支轴固定连接，所述的旋转上支架上设有通孔，连接时，驱动轴从下至上插入至通孔内；多个固定座支架设有防呆结构。 9.根据权利要求1所述的一种吸附抓取并堆叠食品的下吸桶装置，其特征在于该装置还包括控制系统，该控制系统包括控制器、信号输入端、信号输出端、气路信号输出端，信号输入端、信号输出端和气路信号输出端均与控制器电性连接；所述的信号输入端包括视觉装置和与输送带驱动电机连接的编码器，视觉装置和与输送带驱动电机连接的编码器均与控制器电性连接；所述的信号输出端包括驱动器、下座芯轴旋转驱动电机、机器人动作驱动电机，所述的下座芯轴旋转驱动电机和机器人动作驱动电机均与所述的控制器电性连接，且每个电机的前端均电性连接有驱动器，每个电机都是伺服电机，自带磁性编码器；所述的气路信号输出端包括负压球阀、电动阀、电磁阀A1、电磁阀A2、电磁阀B1、电磁阀B2、针形气缸，所述的负压球阀、电动阀、电磁阀B1、电磁阀B2均分别与所述的控制器电性连接；所述的电动阀的后端、电磁阀B1的后端分别连接有电磁阀A1和电磁阀A2,电磁阀A1和电磁阀A2的后端同时与针形气缸连接。 10.一种吸附抓取并堆叠食品的方法，包括以下几个步骤： A、负压球阀一直是打开状态，负压吸气；针形气缸完全伸长； B、外部来料，需要抓取的食品随着输送带被输送到机器人有效抓取工作范围内，在输送来料的过程中，位于输送带上方的视觉装置记录食品的位置和方向，并把相关的数据反馈至控制器；同时，在输送带行进的过程中，与输送带驱动电机连接的编码器将驱动电机的转动信息传输给控制器； C、控制器进行计算，并将下吸桶进行抓取工作时需要到达的位置坐标和需要转动的角度信息发送至驱动器； D、驱动器驱动下座芯轴旋转驱动电机和机器人动作驱动电机工作，分别控制下吸桶的转动方向，机器人的手臂带动下吸桶装置移动到需要抓取的位置上方； E、下吸桶的位置随着输送带的输送移动，在负压的作用下，食品被吸附进入到下吸桶内； F、重复C-E动作，进行多次抓取；在抓取工作进行的过程中，在下吸桶内随着吸附的食品越多，吸盘就会随着针形气缸的泄气，慢慢向上移动，食品就被堆叠在下吸桶内，且堆叠的过程中不会出现食品随意翻面的情况，堆叠整齐； G、预定数量的食品被抓取并堆叠在一起之后，停止吸附抓取动作； H、控制器将下吸桶需要到达的食品投放位置坐标和下吸桶需要转动的角度信息发送至驱动器； I、驱动器驱动下座芯轴旋转驱动电机和机器人动作驱动电机工作，分别控制下吸桶的转动方向，机器人的手臂带动下吸桶装置移动到需要投放位置上方，在下座芯轴旋转驱动电机和机器人动作驱动电机和机器人动作驱动电机工作的过程中，他们自带的磁性编码器将电机工作信号实时反馈给控制器； J、控制器发送信号，负压球阀关闭，停止吸气；针形气缸进气伸长；同时吹气管吹气，实现对食品进行投放； K、重复以上步骤实现重复工作。
所属类别：	发明专利