本發(fā)明屬于與氣動(dòng)結(jié)合的撿取或放下物件或物料的裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)濾光片的抓取裝置、抓取方法及定位工裝，用于在濾光片生產(chǎn)、檢測(cè)過(guò)程中的特定環(huán)節(jié)將濾光片從一種專用的自吸附膠盒中抓取出來(lái)，該種裝置取片效率高，穩(wěn)定性好，且不會(huì)損傷濾光片。

背景技術(shù)：

在光通信行業(yè)，光學(xué)濾光片的批量生產(chǎn)制造領(lǐng)域，濾光片生產(chǎn)完成后是被整齊地?cái)[放在一種專用的自吸附性膠盒內(nèi)存放，該種自吸附膠盒的盒底鋪設(shè)一層采用特殊高分子材料的膠層以保證優(yōu)異的吸附性，當(dāng)濾光片被放入膠盒內(nèi)，一經(jīng)接觸膠層就自動(dòng)吸附在膠層表面上，即使整個(gè)盒體發(fā)生傾斜或震動(dòng)，濾光片也不會(huì)脫落。

濾光片的整套生產(chǎn)工藝流程后續(xù)有多道檢驗(yàn)檢測(cè)工序，檢測(cè)工序進(jìn)行過(guò)程中需要把尺寸較小的濾光片樣品從該種自吸附性膠盒內(nèi)提取出來(lái)，放到專門(mén)的檢測(cè)平臺(tái)上進(jìn)行檢驗(yàn)，目前大多數(shù)生產(chǎn)廠商所采用的取片方式仍為人工使用鑷子等工具來(lái)抓取，抓取的過(guò)程中要求不得對(duì)濾光片產(chǎn)生額外的損傷，故對(duì)操作員的要求較高，且效率十分低下。

在光通信行業(yè)內(nèi)，有不少設(shè)備商嘗試采用自動(dòng)化的提取方式來(lái)完成將濾光片從自吸附膠盒內(nèi)的提取，以解決人工操作所面臨的上述問(wèn)題。針對(duì)光學(xué)濾光片這種尺寸較小，重量較輕的元件，其較常采用的一種提取方法是使用一些特制的真空吸嘴，通過(guò)真空吸附的方式將濾光片提取起來(lái)，但由于自吸附性膠盒對(duì)濾光片具有優(yōu)異的吸附性，如中國(guó)實(shí)用新型專利CN204173577U記載，實(shí)際上吸嘴產(chǎn)生的真空吸附力難以克服自吸附膠盒對(duì)晶片的吸附力，故此種提片方法難以獲得較為成功的應(yīng)用，無(wú)法滿足濾光片檢驗(yàn)檢測(cè)工序環(huán)節(jié)的自動(dòng)化需求，只能繼續(xù)采用人工提片的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對(duì)上述人工取片模式對(duì)操作員要求高，且效率低下的主要缺點(diǎn)，專門(mén)設(shè)計(jì)了一種用于濾光片抓取的裝置及相應(yīng)的抓取方法，該裝置采用機(jī)械抓取的方式，可用于多種尺寸規(guī)格濾光片的取放操作，已經(jīng)成功地應(yīng)用在一套針對(duì)濾光片外觀視覺(jué)檢測(cè)工序的自動(dòng)化設(shè)備中，提片可靠性高，極大的提高了檢測(cè)效率，且不會(huì)對(duì)濾光片產(chǎn)生額外損傷，實(shí)際效果很好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:

一種光學(xué)濾光片的抓取裝置，所述抓取裝置包括氣缸固定座和夾爪固定座，所述氣缸固定座上部通過(guò)鎖緊螺母固定連接有針型氣缸，所述夾爪固定座位于氣缸固定座的下方，所述針型氣缸與夾爪固定座上部?jī)?nèi)螺紋連接，所述夾爪固定座的下部?jī)?nèi)螺紋連接有夾緊收縮部件，所述針型氣缸的活塞桿端部固定連接有擠壓部件，所述活塞桿帶動(dòng)擠壓部件來(lái)控制夾緊收縮部件的運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述夾緊收縮部件為夾爪，所述夾爪的活動(dòng)端設(shè)有構(gòu)成夾爪兩個(gè)爪的開(kāi)口槽，兩個(gè)爪上均開(kāi)設(shè)有開(kāi)口，開(kāi)口的下底面為斜楔面。

進(jìn)一步地，所述擠壓部件為夾爪頂塊，所述夾爪頂塊的前端設(shè)有V型槽。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)口槽的底部設(shè)置有弧形缺口。

進(jìn)一步地，所述夾爪為塑料材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述針型氣缸的活塞桿端部通過(guò)緊定螺釘與夾爪頂塊固定連接。

進(jìn)一步地，所述針型氣缸的頂部設(shè)置有用于安裝氣管接頭的安裝孔。

一種光學(xué)濾光片的抓取方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將光學(xué)濾光片置于夾緊收縮部件活動(dòng)端的開(kāi)口槽內(nèi)；

（2）對(duì)光學(xué)濾光片進(jìn)行抓取時(shí)，針型氣缸的活塞桿伸出，帶動(dòng)擠壓部件向夾緊收縮部件的活動(dòng)端頂出， V型槽與兩個(gè)爪上的斜楔面接觸，使得夾緊收縮部件的兩個(gè)爪向中心收緊，開(kāi)口槽的端部間隙迅速變小，從而將其中的光學(xué)濾光片夾緊；

（3）放開(kāi)光學(xué)濾光片時(shí)，針型氣缸的活塞桿縮回，帶動(dòng)擠壓部件退回，V型槽與夾緊收縮部件上的斜楔面分離，夾緊收縮部件的兩個(gè)爪分開(kāi)至初始狀態(tài)，光學(xué)濾光片被松開(kāi)。

一種光學(xué)濾光片抓取裝置的標(biāo)定工裝，包括與抓取裝置配合標(biāo)定的標(biāo)定工裝本體，其特征在于，所述工裝本體上設(shè)置有左右兩個(gè)定標(biāo)孔，兩個(gè)定標(biāo)孔之間設(shè)有圓形凸臺(tái)，所述圓形凸臺(tái)左右兩側(cè)分別設(shè)有矩形槽，所述圓形凸臺(tái)的中心位于左右兩個(gè)定標(biāo)孔中心構(gòu)成的直線上，且位于兩個(gè)定標(biāo)孔中心的中點(diǎn)處，矩形槽容納夾緊收縮部件的兩個(gè)爪。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)定孔為矩形或圓形。

本發(fā)明配備有視覺(jué)圖像定位以及視覺(jué)圖像檢測(cè)系統(tǒng)，所述濾光片抓取裝置安裝在相應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端，進(jìn)行抓取前先通過(guò)視覺(jué)圖像定位系統(tǒng)獲取擺放在自吸附膠盒內(nèi)的光學(xué)濾光片的位置坐標(biāo)，保證抓取定位的準(zhǔn)確性，然后由動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該抓取裝置使其移動(dòng)至濾光片上方的位置，繼續(xù)下行至一定高度后，由抓取裝置完成濾光片的抓取，此后執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抓取裝置抬升歸位，將抓取的濾光片移動(dòng)至指定的位置后放下，繼而對(duì)濾光片執(zhí)行后續(xù)的傳送、檢測(cè)等操作。

本抓取裝置還配套有相應(yīng)的標(biāo)定工裝，用于借助配備的視覺(jué)圖像系統(tǒng)獲取抓取裝置中心的位置坐標(biāo)，通過(guò)視覺(jué)圖像定期對(duì)抓取裝置進(jìn)行標(biāo)定，可以修正長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械位置漂移，從而保證設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中抓取定位的準(zhǔn)確性。使用該標(biāo)定工裝對(duì)抓取裝置中心位置進(jìn)行標(biāo)定的方法原理簡(jiǎn)單，操作過(guò)程便捷，且易于從軟件層面實(shí)現(xiàn)。

本套自動(dòng)化外觀檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成多個(gè)整盒濾光片的自動(dòng)上料，單片濾光片的抓取、傳送及檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果將分類后的濾光片分別擺放在不同的料盒內(nèi)，抓片定位精準(zhǔn)度高，放片擺放整齊，特別適用于大批量、自動(dòng)化的要求。該系統(tǒng)的檢測(cè)工藝能夠針對(duì)濾光片的上下兩個(gè)鍍膜表面分別進(jìn)行缺陷檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性、穩(wěn)定性、效率高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置的截面圖。

圖3是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置的夾爪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置安裝在相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置標(biāo)定工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明所述的光學(xué)濾光片抓取裝置使用標(biāo)定工裝進(jìn)行標(biāo)定的結(jié)構(gòu)示意圖。

1為針型氣缸，2為鎖緊螺母，3為氣缸固定座，4為夾爪固定座，5為緊定螺釘，6為夾爪頂塊，7為夾爪，8為相機(jī)，9為光源，10為濾光片抓取裝置，11為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，12為氣管接頭，13為濾光片。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例是對(duì)于本發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說(shuō)明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所述的濾光片抓取裝置如圖1所示。主要構(gòu)成包括針型氣缸1、氣缸固定座3、鎖緊螺母2，夾爪7、夾爪固定座4以及夾爪頂塊6、緊定螺釘5。

更具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成如圖2所示，該圖為整個(gè)抓取裝置的截面圖。針型氣缸1為本抓取裝置的動(dòng)力源，其上部設(shè)置有安裝孔，用于安裝氣管接頭12，接通氣源。針型氣缸1上有外螺紋，通過(guò)鎖緊螺母2安裝在氣缸固定座3的內(nèi)螺紋孔上，針型氣缸1的安裝高度可以調(diào)節(jié)。氣缸固定座3可以安裝在其他的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，比如機(jī)械臂等結(jié)構(gòu)。夾爪固定座4兩頭都有內(nèi)螺紋，上部安裝在針型氣缸1上，下部的內(nèi)螺紋用于安裝夾爪7，夾爪7為塑料材質(zhì)，具有彈性。通過(guò)安裝在夾爪頂塊6通過(guò)兩側(cè)的緊定螺釘5固定在針型氣缸1的活塞桿上，夾爪頂塊6前端有V型槽61，V型槽61在夾爪頂塊6內(nèi)側(cè)。夾爪7的活動(dòng)端設(shè)置有開(kāi)口槽71，構(gòu)成夾爪的兩個(gè)爪，執(zhí)行抓取動(dòng)作之前物料則被置于夾爪活動(dòng)端的槽內(nèi)。

光學(xué)濾光片的抓取方法如下：對(duì)物料進(jìn)行抓取時(shí)，針型氣缸1的活塞桿伸出，帶動(dòng)夾爪頂塊6向夾爪7的自由端頂出，夾爪頂塊其前端的V型槽與兩個(gè)爪上的斜楔面72接觸，使夾爪7的兩個(gè)爪向中心收緊，開(kāi)口槽端部的間隙迅速變小，從而將其中的物料夾緊。當(dāng)需要放開(kāi)物料時(shí)，針型氣缸1的活塞桿縮回，帶動(dòng)夾爪頂塊6退回，其上的V型槽與夾爪7上的斜楔面72分離，塑料夾爪7的兩個(gè)爪分開(kāi)至初始狀態(tài)，物料被松開(kāi)。

塑料夾爪的結(jié)構(gòu)如圖3所示，上部有安裝用的外螺紋，下部加工有開(kāi)口槽71，形成夾爪7的兩個(gè)爪，兩個(gè)爪的中間有一定的間隙，物料在被抓取前處于該間隙內(nèi)，當(dāng)間隙縮小時(shí)，即為抓取物料時(shí)的狀態(tài)。該間隙內(nèi)可放置多種尺寸規(guī)格的濾光片，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格尺寸濾光片的抓取功能。夾爪7的兩個(gè)爪具有一定的撓性，閉合后可恢復(fù)至初始狀態(tài)。夾爪的兩個(gè)爪上設(shè)置有斜楔面72，用于與夾爪頂塊6上的V型槽接觸時(shí)，將夾爪頂塊向前推的力通過(guò)夾爪的變形轉(zhuǎn)化為將夾爪的兩個(gè)爪向中心收緊的力，夾爪夾緊時(shí)，只要夾爪頂塊6不退回，夾爪7對(duì)物料的夾緊力將一直保持，直至夾爪頂塊退回后將夾緊力退去。夾爪底部夾持端的結(jié)構(gòu)如圖3右邊所示，開(kāi)口槽底部設(shè)置有弧形缺口，用以適應(yīng)多種形狀零件的夾持，夾爪將圓形零件夾緊時(shí)，該弧形缺口對(duì)圓形零件有自定心作用。

本發(fā)明所述濾光片抓取裝置安裝在系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，抓取裝置安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)末端，抓取前通過(guò)頂部的相機(jī)獲取擺放在自吸附膠盒內(nèi)的光學(xué)濾光片的位置坐標(biāo)，然后由動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該抓取裝置使其移動(dòng)至濾光片上方的位置，繼續(xù)下行至一定高度后，抓取裝置完成濾光片的抓取。

本發(fā)明所述濾光片抓取裝置標(biāo)定工裝的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，標(biāo)定工裝包括標(biāo)定工裝本體100，標(biāo)定工裝本體100上設(shè)置有左右兩個(gè)定標(biāo)孔110和中部的圓形凸臺(tái)120，并在靠近圓形凸臺(tái)120的左右兩側(cè)設(shè)置有矩形槽130。制作標(biāo)定工裝時(shí)，通過(guò)機(jī)械加工來(lái)保證圓形凸臺(tái)120的中心位于左右兩個(gè)定標(biāo)孔110中心構(gòu)成的直線上，且位于兩個(gè)孔中心的中點(diǎn)處。利用視覺(jué)相機(jī)對(duì)濾光片抓取裝置的中心進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，手持該標(biāo)定工裝使其上的圓形凸臺(tái)120置于抓取裝置的夾爪7中，并保證夾爪7的兩個(gè)爪伸進(jìn)標(biāo)定工裝上的矩形槽130內(nèi)，手動(dòng)操作抓取裝置上的氣缸使夾爪夾緊標(biāo)定工裝上的圓形凸臺(tái)，如圖6所示。此時(shí)由于夾爪夾持端處開(kāi)設(shè)的弧形外緣使得夾爪通過(guò)標(biāo)定工裝上的圓形凸臺(tái)120將標(biāo)定工裝夾緊時(shí)，由于圓弧的自定心作用，使得夾爪7的中心與標(biāo)定工裝上圓形凸臺(tái)120的中心重合，保證了此時(shí)抓取裝置上夾爪7的中心位于標(biāo)定工裝上定標(biāo)孔110的中點(diǎn)。此時(shí)通過(guò)相機(jī)獲取標(biāo)定工裝上兩個(gè)定標(biāo)孔110中心的位置坐標(biāo)，即可得到抓取裝置中心的位置坐標(biāo)，從而能夠保證系統(tǒng)獲得抓取裝置在該抓取位置時(shí)其中心的位置坐標(biāo)。上述定標(biāo)孔可以為矩形，也可以為圓形等可通過(guò)相機(jī)獲取中心的形狀。

實(shí)際系統(tǒng)工作時(shí)，在對(duì)自吸附性膠盒內(nèi)的濾光片進(jìn)行連續(xù)抓取時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)位于自吸附性膠盒上方的相機(jī)獲取盒內(nèi)濾光片的位置坐標(biāo)，通過(guò)與之前標(biāo)定過(guò)的抓取裝置中心的坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，獲取相應(yīng)的距離，系統(tǒng)即可驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)使待抓取的濾光片移動(dòng)到抓取裝置的下方，從而由執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抓取裝置完成濾光片的抓取。