用于建筑墙板成型系统的抓网机器人及其控制方法

用于建筑墙板成型系统的抓网机器人及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑墙板自动制板系统，具体涉及一种用于建筑墙板成型系统的抓网机器人及其控制方法。
【背景技术】
[0002]建筑用隔墙板是指用于建筑物内部隔墙的墙体预制条板，是一般工业建筑、居住建筑、公共建筑工程的非承重内隔墙的主要材料。隔墙板主要包括玻璃纤维增强水泥条板、铁丝增强水泥条板、轻混凝土条板、复合夹芯轻质条板等。建筑用隔墙板要求墙板具有容重轻、墙体薄、施工方便等特点，除需具备上述材料特点外，还要求造价低，并具有良好的力学性能和物理性能。
[0003]随着机械自动化的发展，建筑墙板已基本采用自动化的制板系统。在生产墙板时，为了增强墙板的力学性能，往往要在墙板内部放置网状材料，在制板系统中，往往采用抓网机器人来完成上述网状材料的抓取。
[0004]现有技术中，抓网机器人主要是通过电流控制电磁铁来进行抓取的，上述方式往往存在以下问题:1.制板系统中通常使用的是镀铬电焊铁网，含铁量较低，吸附力非常小。在增加电磁铁的情况下，吸附力增大，但是由于送网过程中会造成铁网一定程度的弯曲、拉伸和扭曲，从而导致电磁铁与铁网接触面积变小，吸附力仍然不足。2.墙板成型加强材料，不局限于铁网，采用电磁铁的方法不适用于非铁网材料抓取。

【发明内容】

[0005]本发明的目的之一是提供一种用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，以解决现有采用电磁铁进行抓取吸附力小，只能抓取铁网的问题。
[0006]本方案用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，包括底座，底座的侧面设有第一支座，第一支座上部安装有旋转气缸，旋转气缸的上部连接有旋转轴，旋转轴上固定有架体，架体的外侧设有第二支座，第二支座上部设有第一伸缩气缸，第一伸缩气缸的活塞杆通过第一连接件与竖直设置的第二伸缩气缸的缸底连接，第二伸缩气缸的活塞杆通过第二连接件与水平设置的托架连接，在所述托架上对称设置有至少两个双向气缸，双向气缸的下部设置有通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。
[0007]本发明的有益效果:采用类似剪刀的剪刀手作为抓取装置，工作时，先将剪刀手插入到网状材料的网孔中，然后在双向气缸的带动下剪刀手张开卡住网孔，在第二伸缩气缸的带动下上提即可完成网状材料的抓取。本方案的抓网机器人可抓取任何材质的网状材料，实用性强。并且解决了由于铁网含铁量低，铁网弯曲、变形导致的电磁铁吸附力不够，抓取不稳的问题。
[0008]进一步，旋转轴外套设有套筒，在底座的侧面还设有支撑板，支撑板的端面具有与套筒外圆曲率相同的曲面，支撑板的端面与套筒的外圆相抵。旋转轴外设置套筒，对旋转轴起到隔污保护作用。在套筒外设置支撑板，由于支撑板的端面与套筒的外圆相抵，支撑板对套筒起到支撑作用，防止旋转轴在旋转时，套筒径向扰动。
[0009]进一步，本发明还包括设置在第二支座底部的直线轴承，直线轴承端部与第一伸缩气缸的活塞杆固定。通过在第二支座的底部增设直线轴承，在第一伸缩气缸运行时，直线轴承可随第一伸缩气缸收缩，对第一伸缩气缸起到运动导向和加固的作用，避免第一伸缩气缸长时间侧向受力而损坏。
[0010]进一步，本发明还包括导向装置，导向装置包括固定在第二伸缩气缸缸头的第一连接盘和固定在所述托架上的第二连接盘，在第一连接盘上设有导向孔，导向孔内穿设有导向杆，导向杆的下端固定在所述第二连接盘上。导向装置防止第二伸缩气缸的活塞杆在伸缩过程中旋转，造成抓取位置的偏差，而使剪刀手不能准确的插入网孔。
[0011]进一步，托架的中部设有“十”字加强筋，对托架起到加固作用。
[0012]进一步，本发明还包括设置在托架上的安装板，安装板上开有竖直的条形孔，双向气缸通过螺纹连接在条形孔的螺钉安装在安装板上。由于螺纹螺纹连接在条形孔中，因此，可通过上下调节螺钉的位置来调节双向气缸的上下位置。
[0013]进一步，剪刀手的端部与双向气缸的活塞杆软连接。避免工作时，剪刀手卡住，而使双向气缸的活塞杆卡死，损坏双向气缸。
[0014]本发明的另一目的是提供一种用于建筑墙板成型系统的抓网机器人的控制方法，包括以下步骤:
第I步，接到取件开始触发信号后，检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，则等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则进入第2步；
第2步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第3步；
第3步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断第二伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当气缸伸出到位时，剪刀手伸入到网状材料的网孔内，进入第4步；
第4步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，双向气缸活塞杆向两边伸出，将剪刀手张开，抓取网状材料，进入第5步；
第5步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当第二伸缩气缸收缩到原位时，进入第6步；
第6步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向回收缩，当第一气缸伸出收缩到原位时，进入第7步；
第7步，取件完毕，等待送件信号触发；
第8步，接到送件开始触发信号后，检测取件完成寄存器状态，如果取件未完成，则等待取件完成，如果已经完成取件，则进入第9步；
第9步，检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则打开电磁阀，使旋转气缸旋转，到位后进入第10步； 第10步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待第一伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第11步；
第11步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当伸出到位时，进入第12步；
第12步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位，则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则关闭电磁阀，双向气缸活塞向中间加紧，将剪刀手合拢，松开网状材料，进入第13步；
第13步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第14步；
第14步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第15步;
第15步，送件完毕，等待取件件触发信号。
[0015]通过上述抓网机器人的控制方法，可实现任何材质的网状材料的抓取，并且采用剪刀手作为抓取装置，抓取更稳定牢固。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中剪刀手在双向气缸带动下张开时的示意图；
图3是图1实施例中用于建筑墙板成型系统的抓网机器人的剪刀手取件控制流程图； 图4是图1实施例中用于建筑墙板成型系统的抓网机器人的剪刀手送件控制流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:底座1、第一支座2、架体3、支撑板4、旋转气缸5、套筒
6、第二支座7、第一伸缩气缸8、直线轴承9、第二伸缩气缸10、导向杆11、第一连接盘12、第二连接盘13、托架14、双向气缸15、剪刀手16。
[0018]如附图1所示的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，使用时，底座用于固定在压制成型装置中压制机构的立柱上。底座的侧面焊接有第一支座，第一支座上部安装有旋转气缸，旋转气缸的上部连接有旋转轴，旋转气缸用于抓网机器人水平位置的旋转。旋转轴外套设有套筒，在底座的侧面还设有支撑板，支撑板的端面具有与套筒外圆曲率相同的曲面，支撑板的端面与套筒的外圆相抵。
[0019]旋转轴上固定有架体，架体的外侧焊接有第二支座，第二支座上部设有第一伸缩气缸，第一伸缩气缸用于机器人的前后移动。直线轴承由两块固定铁圈固定在支撑座的底部，直线轴承的端部与第一伸缩气缸的活塞杆固定，可随活塞刚伸缩，起到加强活塞杆强度的作用，防止第一伸缩气缸的活塞杆侧向长期受力，导致气缸损坏。
[0020]第一伸缩气缸的活塞杆通过第一连接件与竖直设置的第二伸缩气缸的缸底连接，第二伸缩气缸的活塞杆通过第二连接件与水平设置的托架连接，托架的中部设有“十”字加强筋。本实施例中，还包括导向装置，导向装置包括固定在第二伸缩气缸缸头的第一连接盘和固定在“十”字加强筋上的第二连接盘，在第一连接盘上设有导向孔，导向孔内穿设有导向杆，导向杆的下端固定在第二连接盘上。
[0021 ] 在托架上的四角对称设置有四个双向气缸，安装板用于安装双向气缸，安装板上开有竖直的条形孔，安装板通过螺纹连接在条形孔内的螺钉安装在安装板上。双向气缸的下部设置有通过双向气缸带动张 开或闭合的剪刀手。
[0022]双向气缸有两个活塞，空压机从不同进气孔通入气体后，两个活塞可以由两边向中间运动和由中间向两边运动。剪刀手的两端与双向气缸两个活塞软连接，当活塞张开或闭合运动时，剪刀手可随活塞一起作张开与闭合运动。
[0023]如图2所示为剪刀手在双向气缸的活塞杆的带动下张开时的结构示意图。
[0024]本实施例中，在旋转气缸、第一伸缩气缸、第二伸缩气缸和双向气缸上均设有位置传感器，以检测各个气缸是否处于“原位”或各个气缸在运行时是否运行“到位”。本实施例的抓网机器人采用PLC控制。
[0025]如图3和图4所示，本实施例建筑墙板成型系统的抓网机器人的控制方法，包括以下步骤:
第I步，接到取件开始触发信号后，PLC检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，则等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则进入第2步；
第2步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第3步；
第3步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断第二伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当气缸伸出到位时，剪刀手伸入到网状材料的网孔内，进入第4步；
第4步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，双向气缸活塞杆向两边伸出，将剪刀手张开，抓取网状材料，进入第5步；
第5步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当第二伸缩气缸收缩到原位时，进入第6步；
第6步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向回收缩，当第一气缸伸出收缩到原位时，进入第7步；
第7步，取件完毕，取件完成寄存器置1，等待送件信号触发；
第8步，接到送件开始触发信号后，检测取件完成寄存器状态，如果取件未完成，则等待取件完成，如果已经完成取件，则进入第9步；
第9步，检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则打开电磁阀，使旋转气缸旋转，到位后进入第10步；
第10步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待第一伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第11步；
第11步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当伸出到位时，进入第12步；
第12步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位，则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则关闭电磁阀，双向气缸活塞向中间加紧，将剪刀手合拢，松开网状材料，进入第13步；
第13步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第14步；
第14步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第15步;
第15步，送件完毕，等待取件件触发信号。
[0026]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，包括底座，底座的侧面设有第一支座，第一支座上部安装有旋转气缸，旋转气缸的上部连接有旋转轴，旋转轴上固定有架体，架体的外侧设有第二支座，第二支座上部设有第一伸缩气缸，第一伸缩气缸的活塞杆通过第一连接件与竖直设置的第二伸缩气缸的缸底连接，第二伸缩气缸的活塞杆通过第二连接件与水平设置的托架连接，在所述托架上对称设置有至少两个双向气缸，双向气缸的下部设置有通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。2.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，所述旋转轴外套设有套筒，在所述底座的侧面还设有支撑板，所述支撑板的端面具有与所述套筒外圆曲率相同的曲面，所述支撑板的端面与所述套筒的外圆相抵。3.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，还包括设置在第二支座底部的直线轴承，直线轴承端部与第一伸缩气缸的活塞杆固定。4.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，还包括导向装置，所述的导向装置包括固定在第二伸缩气缸缸头的第一连接盘和固定在所述托架上的第二连接盘，在第一连接盘上设有导向孔，导向孔内穿设有导向杆，导向杆的下端固定在所述第二连接盘上。5.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，所述托架的中部设有“十”字加强筋。6.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，还包括设置在托架上的安装板，安装板上开有竖直的条形孔，双向气缸通过螺纹连接在条形孔的螺钉安装在安装板上。7.根据权利要求1所述的用于建筑墙板成型系统的抓网机器人，其特征在于，所述剪刀手的端部与所述双向气缸的活塞杆软连接。8.如权利要求1-7中任一项所述的建筑墙板成型系统的抓网机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 第I步，接到取件开始触发信号后，检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，则等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则进入第2步； 第2步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第3步； 第3步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断第二伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当气缸伸出到位时，剪刀手伸入到网状材料的网孔内，进入第4步； 第4步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，双向气缸活塞杆向两边伸出，将剪刀手张开，抓取网状材料，进入第5步； 第5步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当第二伸缩气缸收缩到原位时，进入第6步； 第6步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向回收缩，当第一气缸伸出收缩到原位时，进入第7步； 第7步，取件完毕，等待送件信号触发； 第8步，接到送件开始触发信号后，检测取件完成寄存器状态，如果取件未完成，则等待取件完成，如果已经完成取件，则进入第9步； 第9步，检测旋转气缸原位传感器，判断旋转气缸是否处于“原位”状态，如果当前旋转气缸不处于原位，等待旋转气缸回到原位，如果已经处于原位，则打开电磁阀，使旋转气缸旋转，到位后进入第10步； 第10步，检测第一伸缩气缸原位传感器，判断第一伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位则等待第一伸缩气缸回到原位状态，如果处于原位，则打开电磁阀，第一伸缩气缸向前伸出，当第一伸缩气缸伸出到位时，进入第11步； 第11步，检测第二伸缩气缸原位传感器，判断伸缩气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位状态，则等待第二伸缩气缸回到原位，如果处于原位则打开电磁阀，第二伸缩气缸向下伸出，当伸出到位时，进入第12步； 第12步，检测双向气缸原位传感器，判断双向气缸是否处于“原位”状态，如果不在原位，则等待双向气缸回到原位，如果处于原位则关闭电磁阀，双向气缸活塞向中间加紧，将剪刀手合拢，松开网状材料，进入第13步； 第13步，关闭第二伸缩气缸电磁阀，第二伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第14步； 第14步，关闭第一伸缩气缸电磁阀，第一伸缩气缸向上收缩，当收缩到原位时，进入第15步; 第15步，送件完毕，等待取件件触发信号。
【专利摘要】本发明申请公开了一种用于建筑墙板成型系统的网状材料进行抓取和放置的机器人及其控制方法，该机器人包括基座、旋转装置、伸缩装置和抓网装置。所述机器人用于建筑墙板成型过程中抓取剪网机送来的网状材料，并将网状材料放置在模框中。该机器人及其控制方法解决了非磁性网状物抓取问题，克服了铁网太细、表面镀铬后导致电磁铁吸附力不足，铁网传送过程中网子弯曲、变形及扭曲而导致的吸附面太小，夹取困难的问题。
【IPC分类】B25J9/08, B25J15/08, B25J13/08, B28B17/00
【公开号】CN104889981
【申请号】CN201510273347
【发明人】何骥鸣, 何国田, 林远长, 肖剑, 吴姣娇, 崔怀丰, 鲍捷, 马楠, 杜泽奎, 丁世赛, 赵梦媛, 陈鸿旭, 龚龙权
【申请人】重庆德新机器人检测中心有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日