一种切割机专用自动化夹持机器人及其夹持方法与流程

1.本发明涉及切割机夹持领域，具体涉及一种切割机专用自动化夹持机器人及其夹持方法。


背景技术：

2.在对所要进行切割的物品进行准备工作时，对物品的夹持工作是必不可少的。对所要进行切割的物品夹持的牢固性不仅影响着后续切割工作进行的顺利与否，同时也影响着切割作业过程中的安全性问题。
3.传统的切割机夹具通常为固定式的，在面对不同形状的切割物品时无法进行灵活的改变与适用，同时传统的切割机夹具与所要进行切割的物品之间会留有空隙，无法契合，使得夹持的稳固性存在一定的风险。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种切割机专用自动化夹持机器人，并进一步提供一种基于上述切割机专用自动化夹具的夹持方法，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种切割机专用自动化夹持机器人，包括夹持部、调节部和固定部三个部分。
6.其中，所述夹持部进一步包括夹持板和滚轮链，所述夹持板与所述滚轮链固定连接。所述调节部进一步包括调节板、调节杆和调节挡板，所述调节板的中部设有通孔，所述调节杆贯穿于所述通孔中，所述调节挡板固定连接于所述调节杆的下端，且所述调挡板进一步还包括扫描仪，可对所要进行切割的物品进行全方位扫描工作。
7.在进一步的实施例中，所述滚轮链进一步包括内链板、外链板、销轴、罩筒和滚子。所述内链板通过所述销轴与所述外链板错位连接，所述罩筒笼罩在所述销轴的外部，所述滚子的通孔中贯穿有罩筒。在工作过程中，所述内链板与所述外链板间可相对挠曲，所述罩筒可绕所述销轴自由转动，使得整个滚轮链可进行灵活自由的转动。所述滚子套在所述罩筒上，可以起到减小各组件间磨损的作用。
8.在进一步的实施例中，所述夹持板进一步为分段式可活动夹持板，所述销轴与所述夹持板焊接固定。在后期的工作过程中所述夹持板可根据所述滚轮链的转动而改变，能够跟随所述滚轮链的改变而灵活转动。且所述夹持板进一步为对称式的多个夹持板，所述调节板铰接于所述夹持板的上端，使得所述夹持板可围绕所述调节板进行灵活的转动，同时使得多个所述夹持板之间形成了可用于切割物品夹持的夹持空间。
9.在进一步的实施例中，所述调节杆上端进一步设有阻挡柱，用于固定所述调节杆在所述调节板的中部通孔中的运动。所述调节杆的下端与所述调节挡板进一步为螺栓连接，便于后期的保养和维修工作。所述阻挡柱与所述调节挡板之间的距离为所述调节杆可进行上下活动的范围距离，可以起到防止所述调节杆过度运动的作用。
10.在进一步的实施例中，所述锁定装置进一步包括固定头、锁定杆和锁扣三个部分。
所述固定头固定于所述锁定杆的一端，起到固定所述锁定杆活动范围的作用。所述卡位板的一侧进一步设有通孔，所述锁定杆贯穿于所述卡位板的通孔中，所述锁扣固定连接于所述锁定杆的另一端，可进行扣紧锁定，使所述夹持板之间相互固定住，达到锁定所要进行切割的物品的作用，同时也可起到固定所述锁定杆的活动范围的作用，所述固定头与所述锁扣之间的距离就为所述锁定杆可自由上下活动的范围。在实际作业过程中，所述锁定装置可根据所要进行切割的物品的长度及其厚度等进行数量上的调整，可同时设置多个锁定装置对所要进行切割的物品进行扣紧锁定。
11.在进一步的实施例中，为了减轻重量和使各截面间强度相等，所述内链板与所述外链板进一步设为“8”字形。所述滚轮链各零件由碳素钢或合金钢制成，在具有一定强度和硬度的同时，还可以减小各零件之间的磨损，能够在一定程度上延长使用寿命，也便于后期的保养与维护。所述扫描仪进一步为红外扫描仪，所述红外扫描仪嵌入式连接于所述调节挡板的表面，在确保了所述红外扫描仪能够正常工作运行的同时也对所述红外扫描仪起到了一定的保护作用，大大延长了所述红外扫描仪的使用寿命。
12.在进一步的实施例中，所述卡位板焊接于所述夹持板的下端，使得在使用过程中所述卡位板能够对所要切割的物品起到一定的卡位固定作用。同时，所述卡位板的内侧设有防滑垫，所述防滑垫优选硅胶材质，不仅能够起到对所要进行切割的物品夹持防滑的作用，同时也能够对所要切割的物品起到一定的保护作用，避免对所要切割的物品造成表面磨损等损害。
13.在进一步的实施例中，所述夹持板中部进一步设有空腔轨道，第二调节板通过所述空腔轨道螺栓相固定，在作业过程中，所述第二调节板的螺栓连接部会跟随所述夹持板的移动在所述空腔轨道内滑动，在不妨碍所述夹持板正常活动的情况下，也起到了固定所述夹持板运动距离和范围的作用，防止所述夹持板的过度运动。所述第二调节板中部同样设有通孔，所述调节杆贯穿过所述第二调节板的通孔中，并与所述调节挡板螺栓连接，进一步对所述第二调节板的位置进行了限定，同时所述调节挡板对所述第二调节板也起到了位置限定的作用，确保了在作业过程中所述第二调节板的稳定性。
14.一种切割机专用自动化夹持机器人的夹持方法，包括以下步骤：s1、人工将所要进行切割的物品放置于所述夹持板之间的夹持空间内，所述红外扫描仪会对所要进行切割的物品进行全方位的扫描，并生成红外扫描图像；s2、完成红外扫描成像后，所述夹持板会根据所生成的红外扫描图像开始调整、移动，完成对所要进行切割物品的契合夹持工作；由于所述夹持板焊接有所述销轴，在所述内链板与所述外链板的相对挠曲下，所述罩筒绕所述销轴自由转动，使得整个滚轮链灵活的转动，在面对各种形状的物品时，都可以做到契合工作；s3、所述夹持板在完成自动契合工作后，所述红外扫描仪会对所要切割的物品再次进行扫描，确认所要进行切割的物品与所述夹持板之间是否还存在需要进一步调整的空隙；如扫描到所要切割的物品与所述夹持板间还存在可调整的空隙，将进一步对所述夹持板进行调整，如扫描后不存在需要进行进一步调整的空隙，则进入下一步；s4、当所述红外扫描仪再次确认完毕后，所述锁定杆会根据所夹持的物品的大小进行距离调节，调整到合适的距离，确保所述夹持板之间可以进行扣紧锁定工作；s5、当所述锁定杆完成距离调整后，所述锁扣会自动进行扣紧锁定工作。
15.有益效果：本发明涉及一种切割机专用自动化夹持机器人及其夹持方法，可对所要进行切割的物品进行自动夹持工作。人工只需将所要进行夹持的物品放入所述夹持部的夹持空间中，所述调节部会根据不同物品的不同形状进行自动化全方位的调节工作，使得所述夹持部的夹持板能够与所要进行夹持的物品契合，随后所述固定部会进行自动锁定工作，完成对所要夹持物品的夹持工作。在面对不同材质、不同形状的物品时，都能够完成对所要切割物品的夹持工作，且能够做到对所夹持物品的契合，使得夹持工作更为牢固。同时还使得切割前的夹持准备工作更为简便，并且提高了切割准备工作的效率。
附图说明
16.图1为本发明所述夹持机构的示意图。
17.图2为本发明所述滚轮链的示意图。
18.图3为本发明所述滚轮链的剖视图。
19.图4为本发明所述锁定装置的示意图。
20.图5为本发明所述调节板的仰视图。
21.图6为本发明所述夹持机构的另一运动角度示意图。
22.图中各附图标记为：夹持板1、滚轮链2、调节板3、调节挡板4、阻挡柱5、卡位板6、固定头7、锁定杆8、锁扣9、第二调节板10、外链板11、内链板12、销轴13、滚子14、罩筒15、红外扫描仪16、调节杆17。
具体实施方式
23.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
24.申请人认为，传动的切割机夹具不仅需要人工进行夹持调整、锁定的工作，在面对不同形状的切割物品时无法进行灵活的改变与适用。无法做到良好的契合和稳固的夹持工作。
25.为此，申请人设计一种切割机专用自动化夹持机器人及其夹持方法，人工只需将所要夹持的物品放入所述夹持部中，所述调节部会根据不同物品的不同形状进行自动化的调节，使得所述夹持部能够与所要夹持的物品契合，随后所述固定部会自动进行锁定工作，使所要夹持的物品牢固于所述夹持部中。不仅能够应对不同材质、不同形状的物体，还使得切割前所进行的夹持准备工作更为简便，大大提高了切割准备工作的效率。
26.本发明涉及的切割机专用自动化夹具主要包括夹持部、调节部和固定部三个部分。其中所述夹持部进一步包括夹持板1和滚轮链2，所述夹持板1与所述滚轮链2固定连接。所述调节部进一步包括调节板3、调节杆17和调节挡板4，所述调节板3的中部设有通孔，所述调节杆17贯穿于所述通孔中，所述调节挡板4固定连接于所述调节杆17的下端，可起到限制所述调节杆17活动距离的作用。且所述调节挡板4进一步还包括扫描仪，可对所要进行切割的物品进行全方位扫描工作。
27.在上述夹持部中，所述滚轮链2进一步包括内链板12、外链板11、销轴13、罩筒15和
滚子14。所述内链板12通过所述销轴13与所述外链板11连接，且所述内链板12与所述外链板11进一步为错位连接。所述罩筒15笼罩在所述销轴13的外部，所述滚子14的通孔中贯穿有所述罩筒15。在工作过程中，所述内链板12与所述外链板11间可进行相对挠曲，所述罩筒15可绕所述销轴13自由转动，使得整个滚轮链2可进行灵活自由的转动。同时，所述滚子14套在所述罩筒15上，可以起到减小各组件间磨损的作用。
28.所述夹持板1进一步为分段式可活动夹持板1，且所述销轴13与所述夹持板1焊接固定。在后期的工作过程中，当所述内链板12与所述外链板11相对挠曲，所述罩筒15绕所述销轴13进行自由转动时，所述夹持板1可根据所述滚轮链2的转动而改变，能够跟随所述滚轮链2的改变而灵活转动。且所述夹持板1进一步为对称式的多个夹持板1，所述调节板3铰接于所述夹持板1的上端，使得所述夹持板1可围绕所述调节板3进行灵活的转动，同时使得多个所述夹持板1之间形成了可用于夹持所要切割物品的夹持空间。
29.在上述调节部中，所述调节杆17上端进一步设有阻挡柱5，用于固定所述调节杆17在所述调节板3的中部通孔中的运动范围。所述调节杆17的下端与所述调节挡板4进一步为螺栓连接，便于后期对所述调节杆17和所述调节挡板4的保养和维修工作。所述阻挡柱5与所述调节挡板4之间的距离为所述调节杆17可进行上下活动的范围距离，可以起到防止所述调节杆17过度运动的作用。
30.在上述固定部中，所述锁定装置进一步由固定头7、锁定杆8和锁扣9三个部分组成。所述固定头7固定于所述锁定杆8的一端，起到固定所述锁定杆8活动范围的作用。所述卡位板6的一侧进一步设有通孔，所述锁定杆8贯穿于所述卡位板6的通孔中，所述锁扣9固定连接于所述锁定杆8的另一端，可进行扣紧锁定，使所述夹持板1之间相互固定住，达到锁定所要进行切割的物品的作用，同时也可起到固定所述锁定杆8的活动范围的作用，所述固定头7与所述锁扣9之间的距离就为所述锁定杆8可自由上下活动的范围。在后期的作业过程中，所述锁定杆8可根据所要进行切割物品的大小来调整距离，进而完成扣紧锁定工作。
31.从实际操作的角度考虑，为了减轻所述滚轮链2的整体重量和使所述滚轮链2各截面间强度相等，所述内链板12与所述外链板11进一步设为“8”字形。所述滚轮链2各零件由碳素钢或合金钢制成，在具有一定强度和硬度的同时，还可以减小各零件之间的磨损，能够在一定程度上延长所述滚轮链2的使用寿命，也便于后期的保养与维护。同时能够满足对所述滚轮链2能够自由活动、转动的要求。在上述调节部中，所述扫描仪进一步为红外扫描仪16，能够对所要进行切割的物品进行红外扫描和成像。所述红外扫描仪16嵌入式连接于所述调节挡板4的表面，在确保了所述红外扫描仪16能够正常工作运行的同时也对所述红外扫描仪16起到了一定的保护作用，延长了所述红外扫描仪16的使用寿命。
32.在上述固定部中，所述卡位板6焊接于所述夹持板1的下端，使得在使用过程中所述卡位板6能够对所要进行切割的物品起到一定的卡位固定作用。所述卡位板6进一步设有凹槽，便于所要进行切割的物品卡持在所述凹槽中。同时，所述卡位板6的内侧设有防滑垫，所述防滑垫表面设有凹凸不平的波点及凹凸不平的螺纹线条，增加了所述卡位板6与所要进行切割物品之间的摩擦力。所述防滑垫优选硅胶材质，不仅能够起到对所要进行切割的物品夹持防滑的作用，同时也能够对所要切割的物品起到一定的保护作用，避免对所要切割的物品造成表面磨损等损害。
33.在上述夹持部中，所述夹持板1中部进一步设有空腔轨道，第二调节板10通过所述
空腔轨道螺栓连接相固定，在作业过程中，所述第二调节板10的螺栓连接部会跟随所述夹持板1的移动在所述空腔轨道内滑动，在不妨碍所述夹持板1正常活动的情况下，也起到了固定所述夹持板1运动距离和范围的作用，防止所述夹持板1的过度运动，同时对多个所述夹持板1之间的距离起到了一定的固定、限制作用。所述第二调节板10中部同样设有通孔，所述调节杆17贯穿过所述第二调节板10的通孔中，并与所述调节挡板4螺栓连接，进一步对所述第二调节板10的位置进行了限定，同时所述调节挡板4对所述第二调节板10也起到了位置限定的作用，确保了在作业过程中所述第二调节板10的稳定性。所述第二调节板10与所述调节挡板4的组合，也进一步对所述调节杆17、所述夹持板1以及所述调节挡板4三者之间的活动距离做出了一进步的限定工作。
34.在上述切割机专用自动化夹持机器人的基础之上，本发明提出一种切割机专用自动化夹持机器人的夹持方法，具体步骤如下：首先，人工将所要进行切割的物品放置于所述夹持板1之间形成的夹持空间内。放置完成后，所述红外扫描仪16会对所要进行切割的物品进行全方位的扫描工作，并生成红外扫描图像。
35.接着，在完成红外扫描成像后，所述夹持板1会根据所生成的红外扫描图像开始进行调整、移动，完成对所要进行切割物品的契合夹持工作；由于所述夹持板1焊接有所述销轴13，在所述内链板12与所述外链板11的相对挠曲下，所述罩筒15绕所述销轴13自由转动，使得整个滚轮链2灵活的转动，同时带动所述夹持板1的转动与调整，使得在面对各种形状的物品时，都可以做到契合工作。
36.随后，所述夹持板1在完成自动契合工作后，为了确保所要进行切割的物品与所述夹持板1间最大程度的契合，所述红外扫描仪16会对所要切割的物品再次进行扫描，确认所要进行切割的物品与所述夹持板1之间是否还存在需要进一步调整的空隙；如扫描到所要进行切割的物品与所述夹持板1间还存在可调整的空隙，将进一步对所述夹持板1进行调整，再次对所要进行切割的物品进行进一步的契合工作；如扫描后不存在需要进行进一步调整的空隙，则进入下一步工作。
37.当所述红外扫描仪16再次确认完毕后，所述锁定杆8会根据所夹持的物品的大小进行距离调节，以确保所述夹持板1之间可以进行扣紧锁定工作为准，在调整至合适的距离后，所述锁扣9会进行扣紧锁定工作，使得所要进行切割的物品固定于所述夹持板1之间，完成夹持工作。
38.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。