[0041] 本发明的设计在于脆性材料空间转运装置将端拾器移动至脆性材料砂芯的空间异形突起附近,脆性材料空间转运装置对端拾器的防热胶囊内的电流变液体加压,让电流变液体充涨防热胶囊,致使防热胶囊包裹脆性材料砂芯的空间异形突起。对电流变液体接通电流,保证脆性材料砂芯与脆性材料空间转运装置的端拾器完成拾取。脆性材料空间转运装置用端拾器,将脆性材料砂芯转运到砂芯被码垛的上方,结构光视觉对脆性材料砂芯的空间姿态进行在线检测,脆性材料空间转运装置的端拾器补偿,由于整体系统的非线性变形导致的脆性材料砂芯的空间姿态和位置,并进行精准码垛。
[0042] 为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本专利的较佳实施方式。但是,本专利可以,以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地, 提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件, 它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件, 它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、 “水平的”、 “左”、 “右”以及类似的表述只是为了说明的目的, 并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0043] 如图1~7所示,本发明的一种脆性材料空间转运装置,包括底座(10)、立柱(11)、横梁(12)、大臂(13)、小臂(14)、拾取机构(100)、结构光视觉(28),拾取机构(100)包括对称的两个端拾器(15)、防热胶囊(16)、电流变液体(17)、活塞(19)、复位弹簧(20);
[0044] 底座(10)和立柱(11)直线运动副连接,自由度方向为纵向(22),立柱(11)和横梁(12)采用双正交两个直线运动副连接,自由度方向为高度(24)和自由度方向为横向(23),横梁(12)和大臂(13)为旋转运动副连接,自由度轴线为仰俯(26),大臂(13)和小臂(14)为旋转运动副连接,自由度轴线为侧摆(25),小臂(14)和两个端拾器(15),所组成两个同轴的旋转运动副,连接自由度轴线为侧摆(25),所述六个自由度能使端拾器(15)相对于砂芯制备压床(1)进行空间位置和姿态变换;
[0045] 砂芯制备压床(1)内含有受限作业空间(2),在受限作业空间(2)的下表面含有顶柱(3);
[0046] 防热胶囊(16)内置有电流变液体(17),防热胶囊(16)内含有多个柔性分割板(29),本实施例是每组防热胶囊(16)内含有九个柔性分割板(29),多个柔性分割板(29)将多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的单元,所述柔性分割板(29)为柔性且定表面积的材质,例如内嵌入钢丝网的天然硅胶,具有防止防热胶囊(16)内涨电流变液体(17),导致防热胶囊(16)可控膨胀的功能,复位弹簧(20)的一端连接活塞(19),复位弹簧(20)的另外一端连接端拾器(15),活塞(19)与端拾器(15)圆柱副密封连接,活塞(19)与端拾器(15)在活塞(19)有杆侧形成气压力腔(21),活塞(19)与端拾器(15)在活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18),活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18)与多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的单元通过管道连通;
[0047] 结构光视觉(28)对脆性材料砂芯的空间姿态进行在线检测。
[0048] 上述脆性材料空间转运装置的工作步骤如下:
[0049] 步骤1:如图图2所示,砂芯制备压床(1)在内含有受限作业空间(2)内压缩制造出待移脆性材料砂芯(4),在受限作业空间(2)的下表面含有顶柱(3)向上顶出脆性材料砂芯,其位置如图2中的待移脆性材料砂芯(4)所示;
[0050] 步骤2:如图1所示,脆性材料空间转运装置将端拾器(15)移动至脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9)附近合适实施的工程位置:
[0051] 步骤3:将对活塞(19)有杆侧形成气压力腔(21)内的压缩空气加压,活塞(19)克服复位弹簧(20)的弹力,活塞(19)与端拾器(15)在活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18)内的电流变液体被压挤出,由于活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18)与多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的单元互相联通使得电流变液体(17)充涨防热胶囊(16),从而使防热胶囊(16)异形突起;
[0052] 步骤4:端拾器(15)含有的防热胶囊(16),每组防热胶囊(16)内含有多个柔性分割板(29),本实施例是每组防热胶囊(16)内含有九个柔性分割板(29),多个柔性分割板(29),将多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的单元,多个柔性分割板(29),将多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的单元,所述柔性分割板(29)为柔性且定表面积的材质,例如内嵌入钢丝网的天然硅胶,具有防止防热胶囊(16)内涨电流变液体(17),导致防热胶囊(16)可控膨胀受限的功能,热胶囊(16)的膨胀是有一定可控范围的,防热胶囊(16)外轮廓与端拾器(15)的距离膨胀的距离,被柔性分割板(29)内嵌入钢丝网所控制,防止局部膨胀过大,而局部过低现象,没有贴合包容脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9)情况:
[0053] 步骤5:防热胶囊(16)的外表面局部充分包容脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9)局部,端拾器(15)一共含有两个分别从两侧用防热胶囊(16)的充分包容脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9),每个端拾器(15)含有两组防热胶囊(16)分别从上下防热胶囊(16)的充分包容脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9),空间异形突起(9)的空间异形被防热胶囊(16)的充分包容;
[0054] 步骤6:对电流变液体(17)接通电流,防热胶囊(16)内的高分子电流变液的电流变液体(17)由液态变为固态,保证脆性材料砂芯(5)与脆性材料空间转运装置的端拾器(15)完成空间位置锁定;
[0055] 步骤7:脆性材料空间转运装置用端拾器(15),将脆性材料砂芯(5)向上运动脱离受限作业空间(2)的下表面含有顶柱(3)的顶端,由于同时脆性材料空间转运装置结构和脆性材料砂芯(5)的结构非线性与受限作业空间(2)的下表面含有顶柱(3)顶端,对脆性材料砂芯(5)空间约束的消散,导致脆性材料砂芯(5)在空间成不确定姿态;
[0056] 步骤8:脆性材料空间转运装置用端拾器(15),将脆性材料砂芯(5)向进行空间六自由度搬运,且完成拉出、翻转、转向和掉头等工艺动作;
[0057] 步骤9;结构光视觉(28)对脆性材料砂芯(5)的空间姿态进行在线检测,在控制器的作用下,脆性材料空间转运装置对脆性材料砂芯(5)在空间成不确定姿态,进行六个自由度,使端拾器(15)所拾取的脆性材料砂芯(5)相对于砂芯制备压床(1)进行空间位置和姿态变换,到对脆性材料砂芯(5)与上层脆性材料砂芯(8)姿态同构,防止了脆性材料砂芯(5)与上层脆性材料砂芯(8)的点接触损伤,达到了脆性材料砂芯(5)与上层脆性材料砂芯(8)的面接触码放;
[0058] 步骤10:脆性材料空间转运装置用端拾器(15),将脆性材料砂芯(5)向进行空间三自由度码垛到上层脆性材料砂芯(8)上,且完成脆性材料砂芯(5)与上层脆性材料砂芯(8)的面接触码放工艺动作,至此底层脆性材料砂芯(6)、中层脆性材料砂芯(7)、上层脆性材料砂芯(8)和脆性材料砂芯(5)的面接触码放的从下到上顺序码放完成;
[0059] 步骤11:对电流变液体(17)切断电流,防热胶囊(16)内的高分子电流变液体(17)由为固态变液态,保证脆性材料砂芯(5)与脆性材料空间转运装置的端拾器(15)完成空间位置解除接触锁定;
[0060] 步骤12:将活塞(19)有杆侧形成气压力腔(21)内的空气减少压力,复位弹簧(20)的弹力复位功能导致活塞(19)复位,活塞(19)与端拾器(15)在活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18)内的电流变液压力减少,由于活塞(19)无杆侧形成电流变液体腔(18)与多组防热胶囊(16)内的电流变液体(17)分割成为独立的通过单元联通,让电流变液体(17)防热胶囊(16)内的电流变液回流到电流变液体腔(18),从而使得防热胶囊(16)异形收缩;
[0061] 步骤13:防热胶囊(16)内电流变液体(17)被回收导致防热胶囊(16)可控收缩的功能,进而使得防热胶囊(16)解除并脱离贴合包容脆性材料砂芯(5)的空间异形突起(9):
[0062] 步骤14:脆性材料空间转运装置用端拾器(15),归零位;
[0063] 本发明的设计在于脆性材料空间转运装置将端拾器移动至脆性材料砂芯的空间异形突起附近,脆性材料空间转运装置对端拾器的防热胶囊内的电流变液体加压,让电流变液体充涨防热胶囊,致使防热胶囊包裹脆性材料砂芯的空间异形突起。对电流变液体接通电流,保证脆性材料砂芯与脆性材料空间转运装置的端拾器完成拾取。本发明的装置能够完成空间异形块状材料在受限作业空间从砂芯制备压床转运到另外一侧且完成下料和码垛的工作过程,并且矫正系统非线性变形,保证不磕碰,与现有技术相比,节省了人力,降低了劳动 强度,提高了在线加工的自动化水平,提升了加工效率,其避免了人工操作导致的工件刮擦等人为失误,极大地降低了工件报废率。
[0064] 上述具体实施方式尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。