本實用新型屬于與氣動結合的撿取或放下物件或物料的裝置的技術領域，具體涉及一種光學濾光片的抓取裝置及定位工裝，用于在濾光片生產、檢測過程中的特定環(huán)節(jié)將濾光片從一種專用的自吸附膠盒中抓取出來，該種裝置取片效率高，穩(wěn)定性好，且不會損傷濾光片。

背景技術：

在光通信行業(yè)，光學濾光片的批量生產制造領域，濾光片生產完成后是被整齊地擺放在一種專用的自吸附性膠盒內存放，該種自吸附膠盒的盒底鋪設一層采用特殊高分子材料的膠層以保證優(yōu)異的吸附性，當濾光片被放入膠盒內，一經接觸膠層就自動吸附在膠層表面上，即使整個盒體發(fā)生傾斜或震動，濾光片也不會脫落。

濾光片的整套生產工藝流程后續(xù)有多道檢驗檢測工序，檢測工序進行過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提取出來，放到專門的檢測平臺上進行檢驗，目前大多數生產廠商所采用的取片方式仍為人工使用鑷子等工具來抓取，抓取的過程中要求不得對濾光片產生額外的損傷，故對操作員的要求較高，且效率十分低下。

在光通信行業(yè)內，有不少設備商嘗試采用自動化的提取方式來完成將濾光片從自吸附膠盒內的提取，以解決人工操作所面臨的上述問題。針對光學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，通過真空吸附的方式將濾光片提取起來，但由于自吸附性膠盒對濾光片具有優(yōu)異的吸附性，如中國實用新型專利CN204173577U記載，實際上吸嘴產生的真空吸附力難以克服自吸附膠盒對晶片的吸附力，故此種提片方法難以獲得較為成功的應用，無法滿足濾光片檢驗檢測工序環(huán)節(jié)的自動化需求，只能繼續(xù)采用人工提片的方式。

技術實現要素：

本實用新型主要針對上述人工取片模式對操作員要求高，且效率低下的主要缺點，專門設計了一種用于濾光片抓取的裝置及相應的抓取方法，該裝置采用機械抓取的方式，可用于多種尺寸規(guī)格濾光片的取放操作，已經成功地應用在一套針對濾光片外觀視覺檢測工序的自動化設備中，提片可靠性高，極大的提高了檢測效率，且不會對濾光片產生額外損傷，實際效果很好。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:

一種光學濾光片的抓取裝置，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內螺紋連接，所述夾爪固定座的下部內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，所述活塞桿帶動擠壓部件來控制夾緊收縮部件的運動。

進一步地，所述夾緊收縮部件為夾爪，所述夾爪的活動端設有構成夾爪兩個爪的開口槽，兩個爪上均開設有開口，開口的下底面為斜楔面。

進一步地，所述擠壓部件為夾爪頂塊，所述夾爪頂塊的前端設有V型槽。

進一步地，所述開口槽的底部設置有弧形缺口。

進一步地，所述夾爪為塑料材質。

進一步地，所述針型氣缸的活塞桿端部通過緊定螺釘與夾爪頂塊固定連接。

進一步地，所述針型氣缸的頂部設置有用于安裝氣管接頭的安裝孔。

一種光學濾光片抓取裝置的標定工裝，包括與抓取裝置配合標定的標定工裝本體，其特征在于，所述工裝本體上設置有左右兩個定標孔，兩個定標孔之間設有圓形凸臺，所述圓形凸臺左右兩側分別設有矩形槽，所述圓形凸臺的中心位于左右兩個定標孔中心構成的直線上，且位于兩個定標孔中心的中點處，矩形槽容納夾緊收縮部件的兩個爪。

進一步地，所述標定孔為矩形或圓形。

本實用新型配備有視覺圖像定位以及視覺圖像檢測系統(tǒng)，所述濾光片抓取裝置安裝在相應的動作執(zhí)行機構末端，進行抓取前先通過視覺圖像定位系統(tǒng)獲取擺放在自吸附膠盒內的光學濾光片的位置坐標，保證抓取定位的準確性，然后由動作執(zhí)行機構帶動該抓取裝置使其移動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)行機構帶動抓取裝置抬升歸位，將抓取的濾光片移動至指定的位置后放下，繼而對濾光片執(zhí)行后續(xù)的傳送、檢測等操作。

本抓取裝置還配套有相應的標定工裝，用于借助配備的視覺圖像系統(tǒng)獲取抓取裝置中心的位置坐標，通過視覺圖像定期對抓取裝置進行標定，可以修正長期運行過程中產生的機械位置漂移，從而保證設備長期運行過程中抓取定位的準確性。使用該標定工裝對抓取裝置中心位置進行標定的方法原理簡單，操作過程便捷，且易于從軟件層面實現。

本套自動化外觀檢測系統(tǒng)能夠自動完成多個整盒濾光片的自動上料，單片濾光片的抓取、傳送及檢測，并根據檢測的結果將分類后的濾光片分別擺放在不同的料盒內，抓片定位精準度高，放片擺放整齊，特別適用于大批量、自動化的要求。該系統(tǒng)的檢測工藝能夠針對濾光片的上下兩個鍍膜表面分別進行缺陷檢測，檢測結果的重復性、穩(wěn)定性、效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置的截面圖。

圖3是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置的夾爪結構示意圖。

圖4是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置安裝在相應執(zhí)行機構的結構示意圖。

圖5是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置標定工裝的結構示意圖。

圖6是本實用新型所述的光學濾光片抓取裝置使用標定工裝進行標定的結構示意圖。

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，9為光源，10為濾光片抓取裝置，11為執(zhí)行機構，12為氣管接頭，13為濾光片。

具體實施方式

下述實施例是對于本實用新型內容的進一步說明以作為對本實用新型技術內容的闡釋，但本實用新型的實質內容并不僅限于下述實施例所述，本領域的普通技術人員可以且應當知曉任何基于本實用新型實質精神的簡單變化或替換均應屬于本實用新型所要求的保護范圍。

本實用新型所述的濾光片抓取裝置如圖1所示。主要構成包括針型氣缸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。

更具體的結構構成如圖2所示，該圖為整個抓取裝置的截面圖。針型氣缸1為本抓取裝置的動力源，其上部設置有安裝孔，用于安裝氣管接頭12，接通氣源。針型氣缸1上有外螺紋，通過鎖緊螺母2安裝在氣缸固定座3的內螺紋孔上，針型氣缸1的安裝高度可以調節(jié)。氣缸固定座3可以安裝在其他的動作執(zhí)行機構上，比如機械臂等結構。夾爪固定座4兩頭都有內螺紋，上部安裝在針型氣缸1上，下部的內螺紋用于安裝夾爪7，夾爪7為塑料材質，具有彈性。通過安裝在夾爪頂塊6通過兩側的緊定螺釘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內側。夾爪7的活動端設置有開口槽71，構成夾爪的兩個爪，執(zhí)行抓取動作之前物料則被置于夾爪活動端的槽內。

光學濾光片的抓取方法如下：對物料進行抓取時，針型氣缸1的活塞桿伸出，帶動夾爪頂塊6向夾爪7的自由端頂出，夾爪頂塊其前端的V型槽與兩個爪上的斜楔面72接觸，使夾爪7的兩個爪向中心收緊，開口槽端部的間隙迅速變小，從而將其中的物料夾緊。當需要放開物料時，針型氣缸1的活塞桿縮回，帶動夾爪頂塊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的兩個爪分開至初始狀態(tài)，物料被松開。

塑料夾爪的結構如圖3所示，上部有安裝用的外螺紋，下部加工有開口槽71，形成夾爪7的兩個爪，兩個爪的中間有一定的間隙，物料在被抓取前處于該間隙內，當間隙縮小時，即為抓取物料時的狀態(tài)。該間隙內可放置多種尺寸規(guī)格的濾光片，從而實現對不同規(guī)格尺寸濾光片的抓取功能。夾爪7的兩個爪具有一定的撓性，閉合后可恢復至初始狀態(tài)。夾爪的兩個爪上設置有斜楔面72，用于與夾爪頂塊6上的V型槽接觸時，將夾爪頂塊向前推的力通過夾爪的變形轉化為將夾爪的兩個爪向中心收緊的力，夾爪夾緊時，只要夾爪頂塊6不退回，夾爪7對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構如圖3右邊所示，開口槽底部設置有弧形缺口，用以適應多種形狀零件的夾持，夾爪將圓形零件夾緊時，該弧形缺口對圓形零件有自定心作用。

本實用新型所述濾光片抓取裝置安裝在系統(tǒng)內部的結構示意圖如圖4所示，抓取裝置安裝在執(zhí)行機構末端，抓取前通過頂部的相機獲取擺放在自吸附膠盒內的光學濾光片的位置坐標，然后由動作執(zhí)行機構帶動該抓取裝置使其移動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。

本實用新型所述濾光片抓取裝置標定工裝的結構示意圖如圖5所示，標定工裝包括標定工裝本體100，標定工裝本體100上設置有左右兩個定標孔110和中部的圓形凸臺120，并在靠近圓形凸臺120的左右兩側設置有矩形槽130。制作標定工裝時，通過機械加工來保證圓形凸臺120的中心位于左右兩個定標孔110中心構成的直線上，且位于兩個孔中心的中點處。利用視覺相機對濾光片抓取裝置的中心進行標定時，手持該標定工裝使其上的圓形凸臺120置于抓取裝置的夾爪7中，并保證夾爪7的兩個爪伸進標定工裝上的矩形槽130內，手動操作抓取裝置上的氣缸使夾爪夾緊標定工裝上的圓形凸臺，如圖6所示。此時由于夾爪夾持端處開設的弧形外緣使得夾爪通過標定工裝上的圓形凸臺120將標定工裝夾緊時，由于圓弧的自定心作用，使得夾爪7的中心與標定工裝上圓形凸臺120的中心重合，保證了此時抓取裝置上夾爪7的中心位于標定工裝上定標孔110的中點。此時通過相機獲取標定工裝上兩個定標孔110中心的位置坐標，即可得到抓取裝置中心的位置坐標，從而能夠保證系統(tǒng)獲得抓取裝置在該抓取位置時其中心的位置坐標。上述定標孔可以為矩形，也可以為圓形等可通過相機獲取中心的形狀。

實際系統(tǒng)工作時，在對自吸附性膠盒內的濾光片進行連續(xù)抓取時，系統(tǒng)會通過位于自吸附性膠盒上方的相機獲取盒內濾光片的位置坐標，通過與之前標定過的抓取裝置中心的坐標進行對比，獲取相應的距離，系統(tǒng)即可驅動相應的機構使待抓取的濾光片移動到抓取裝置的下方，從而由執(zhí)行機構帶動抓取裝置完成濾光片的抓取。