[发明专利]一种用于纸垛夹取的夹具及控制方法

权利要求书

1.一种用于纸垛夹取的夹具，其特征在于：包括夹具本体，所述夹具本体的顶部设置有快换盘，底部设置有底板；所述夹具本体的前端设置有下压气缸和推拉部；所述底板设置有推插部和气嘴，所述气嘴安装在底板的前端。

2.根据权利要求1所述的用于纸垛夹取的夹具，其特征在于：所述下压气缸包括并列设置的第一下压气缸和第二下压气缸，在第二下压气缸后端设置有定位检测装置，所述定位检测装置采用光电传感器或视觉检测传感器。

3.根据权利要求1所述的用于纸垛夹取的夹具进行的夹取方法，包括以下步骤：

S1：夹具初始化；

S2：控制系统对整个托拍进行轮廓扫描，以确定托拍在机器人坐标系中的坐标；

S3：单垛测量，并进行数据校验与重复测量，测量得到单个纸垛坐标后控制机器人移动，使夹具的推拉部下端紧贴目标纸垛下沿，完成取料前定位工作；

S4：取料，夹具转运到设定位置进行放料：放料完成后夹具运动到下一纸垛定位测量的起始位置，循环取料、转运、放料动作。

4.根据权利要求3所述的用于纸垛夹取的方法，其特征在于：步骤S1中，夹具初始化的处理包括以下内容：

S11：夹具初步自检：在启动夹具的控制系统时，控制系统先根据夹具当前状态判断各个气缸是否可能处于夹持纸垛的状态，将用于夹持的气缸放松；

S12：机器人回原点：机器人及夹具返回设定的初始位置处。

S13：夹具全面自检：控制系统控制夹具各个动作机构回到初始状态。

S14：信号复位：控制系统使机器人及夹具的各个动作机构的信号复位。

5.根据权利要求3所述的用于纸垛夹取的方法，其特征在于：步骤S2中，轮廓扫描是利用夹具上的测距传感器检测纸垛相对于测距传感器零点的距离，通过控制机器人的运动路径采集数据，从而得出纸垛轮廓参数。

6.根据权利要求5所述的用于纸垛夹取的方法，其特征在于：轮廓扫描包括以下步骤：

S211：控制系统通过设定参数与坐标转换公式，计算出理论纸垛高度，夹具定位到理论托拍位置中心纸垛的上表面上方5-1000mm；

S212：控制系统获取此时的测距传感器数值，校验实际值和理论值是否在0.1-300mm的误差范围内，若误差在范围内说明校验成功，则进一步降低夹具高度，夹具继续下行至距离纸垛高度0.1-290mm处；

S213：水平移动夹具，通过测距传感器的测距数值的瞬间突变，检测纸垛边沿，从而初步获取在XY方向的纸垛边沿轮廓坐标；

S214：通过采用三角测量方式，获取在XY方向纸垛边沿的测距序列，从而得到纸垛边沿精确的位置，进而通过建立模型计算出纸垛轮廓数据，包括X Y方向的纸垛边沿精确坐标位置、旋转角度；所述旋转角度指被测量的待拆纸垛(托拍)相对于机器人坐标系的旋转角度。

7.根据权利要求6所述的用于纸垛夹取的方法，其特征在于：步骤S212中，如果校验失败，即超过范围，包括以下步骤：

S221：夹具平移料型1/2宽度，获取测距数值，校验实际值和理论值是否在误差范围内，校验成功则继续步骤S213；否则继续步骤S222；

S222：夹具平移料型1/2长度，获取测距数值，校验实际值和理论值是否在误差范围内，校验成功则继续步骤S213；否则报警停机。