專利名稱：用于拾取和操縱片式柔性物品特別是昂貴織物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題為一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分用于拾取和操縱片式柔性物品特別是昂貴織物的裝置。
本發(fā)明還涉及一種用上述裝置拾取和操縱片式柔性物品的方法。
背景技術(shù)：
一種包括上述特點(diǎn)的裝置，從所公開的日本專利申請(qǐng)已經(jīng)得知，其專利申請(qǐng)?zhí)柗謩e為No.61101351和No.61101343，申請(qǐng)人為Tokyoluki Ind.Co.Ltd.
這些文件敘述了夾取裝置的使用，每一裝置包括第一氣吸夾取元件，該元件可通過接觸擬操縱織物邊部的一面而使織物粘附；第二夾取元件，該元件可將織物壓在第一夾取元件上，并通過在邊部反面的作用力，將織物保持于牢固夾緊狀態(tài)。
關(guān)于這些文獻(xiàn)中的夾取裝置，需要指出的是，它按照一較冗長(zhǎng)而困難的拾取過程運(yùn)行，此過程要求通過氣吸裝置將織物提升一定高度，并限制在此狀態(tài)以等待三個(gè)操作步驟的完成(使第二夾取元件下降，使夾取元件旋轉(zhuǎn)以便使其接近在氣吸裝置區(qū)域的織物，然后升起夾取元件使其貼靠織物)，以便夾取織物。此外，織物一經(jīng)被升起，由于織物的重量，在氣吸裝置區(qū)域內(nèi)的織物經(jīng)受局部變形，這種變形傾向于促使織物脫離。再者，需要指出，夾取裝置至少需要兩個(gè)獨(dú)立的致動(dòng)器，其中兩致動(dòng)器經(jīng)受兩種截然不同的操作，夾取裝置僅僅能在織物件的邊緣區(qū)域夾取，而不適于在織物的中央?yún)^(qū)域夾取。基于這一理由，這樣操作還占據(jù)工作空間，該空間可能侵入被操作件外的空間。
還需要指出，所建議的解決方法主要用于移動(dòng)整片織物而不是用于升起單片切下的片并將其從余料處移去。
最后，該裝置不具有任何使其適于操縱特別精細(xì)和昂貴材料的裝置，這些材料諸如開士米、絲織物和任何容易留下痕跡標(biāo)記的材料。
一種拾取和操縱塑料片的裝置在所公開的歐洲專利申請(qǐng)No.0111739中給予了說明。由于所操縱的材料包括不透空氣的材料，這種裝置使用分離的第一和第二夾取元件，其中，第一夾取元件為氣吸裝置，而第二元件為夾鉗(pincer)裝置。所介紹的分離的夾取元件不能用于操縱織物，特別是不能用拾取和操縱具有高透氣性的物件，特別是這種物件是放在余料之間時(shí)。
發(fā)明概述本發(fā)明所針對(duì)的問題是提供一種新潁的拾取和操縱裝置，該裝置還能可靠地但輕輕地夾持以拾取十分難于拾取與操縱的材料，特別是拾取昂貴的織物和織物的切下部，同時(shí)，避免在現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
這些問題通過根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1所制造的拾取和操縱裝置得到解決。
其它的優(yōu)點(diǎn)借助于所附權(quán)利要求的技術(shù)解決方案得以獲得。
附圖簡(jiǎn)介本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，從下述參考附圖對(duì)不受局限的推薦實(shí)施例的詳細(xì)說明，將變得更為清楚，其中

圖1為用于操縱柔性物件的裝置的透視原理圖，該裝置包括根據(jù)本發(fā)明的拾取裝置；圖2為透視圖，以放大比例詳細(xì)示出圖1所示裝置的細(xì)節(jié)；圖3和4分別為圖1所示裝置所設(shè)置的拾取裝置的一透視圖和一正視圖；圖5和6分別為上述圖中所設(shè)置拾取裝置的夾取裝置的一側(cè)視圖和一透視圖；圖7為圖5和6所示裝置一個(gè)零件的透視圖；圖8為圖5和6所示裝置另一個(gè)零件的側(cè)視圖；圖9為圖5和6所示夾取裝置另一替換裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖10至12為本發(fā)明裝置在不同操作步驟時(shí)的原理圖。
實(shí)施本發(fā)明的推薦方法在圖1中，用于操作柔性物件的設(shè)備總體表示為1，該設(shè)備使用拾取裝置2，該裝置設(shè)置在直角坐標(biāo)機(jī)器人4(Cartesian robot)的垂直滑道3上，其中，沒有特意說明的部分是傳統(tǒng)類型的。
拾取裝置2包括橫梁3a(圖3)，借助于肘節(jié)6安裝在滑道3上，該肘節(jié)可使橫梁繞三個(gè)(或多個(gè))軸X、Y、Z處于各種角度方向。肘節(jié)裝置也是現(xiàn)有技術(shù)的專業(yè)人員所知的類型。
電機(jī)8借助于齒輪傳動(dòng)裝置11控制滑座10a、10b的運(yùn)動(dòng)?；?0a、10b由滾珠螺旋或其它也屬于傳統(tǒng)形式的裝置驅(qū)動(dòng)，以移動(dòng)均標(biāo)注為12的兩夾取裝置，每一夾取裝置安裝在齒輪傳動(dòng)裝置11兩側(cè)相應(yīng)的滑座10a、10b上，可離開中心和朝向中心移動(dòng)。
由于夾取裝置是相同的，只對(duì)其中之一給予詳細(xì)說明。每一夾取裝置包括第一夾取元件13和第二夾取元件14，二者以下述方式協(xié)調(diào)動(dòng)作。第二夾取元件制成一種夾鉗，具有第一固定夾爪15和第二夾爪16，該第二夾爪可根據(jù)由關(guān)節(jié)式平行四邊形機(jī)構(gòu)所限定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，其中，第一夾爪固定在平行四邊形機(jī)構(gòu)的一固定桿18上，而第二夾爪固定在平行四邊形機(jī)構(gòu)的連桿19上。固定桿18和連桿19借助于第一和第二搖臂20、21彼此連接，搖臂20通過氣動(dòng)動(dòng)力缸22可相對(duì)于固定桿18繞樞軸旋轉(zhuǎn)。
第二夾爪16被一彈性墊25所覆蓋，并在所示實(shí)施例中，在平面上具有本質(zhì)上為方形的形狀。
第一夾爪15包括由兩叉27a、27b和基板28所構(gòu)成的叉形支承27，其中，形成一大致為方形的開口29，并嵌入第一夾取元件13，最好是可拆卸的和可更換的方式安裝。在本發(fā)明之一推薦實(shí)施例中，第一夾取元件13為一種可互換的氣吸裝置30或一種機(jī)械夾取裝置33，例如具有若干針、具有粘接背面、或覆蓋以鉤形物，諸如通常出現(xiàn)在注冊(cè)商標(biāo)為VELCRO(TM)的已知拉緊式裝置。氣吸裝置30具有附件30a，借助于該附件，氣吸裝置嵌入兩叉27a、27b之間并被兩叉所引導(dǎo)。一帶通孔的吸氣表面30b與一導(dǎo)管30c連通，該導(dǎo)管連接在一空氣吸氣軟管上。機(jī)械夾取裝置33最好是可借助于動(dòng)力缸致動(dòng)裝置離開和朝向開口29，在操作位置和卸荷位置之間運(yùn)動(dòng)，其中，在操作位置時(shí)，裝置33的作用表面是在叉27a、27b的下表面，在卸荷位置時(shí)，夾取裝置33運(yùn)動(dòng)離開叉27a、27b，該叉起反作用元件的作用，以便當(dāng)可動(dòng)夾爪16覆蓋在固定夾爪15上時(shí)有利于將上述作用表面所夾取的織物卸去。
不過，機(jī)械夾取裝置的垂直可移動(dòng)性是多余的，因?yàn)樵谑褂脷馕b置時(shí)，可通過吸氣裝置30使氣流反向而容易地使織物卸荷。
最后，光電池或其它類似的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器34，安裝在第一夾爪15上以檢測(cè)被操縱的物件在夾爪15、16之間的夾持狀況。
參看圖10至12，在剪切臺(tái)上剪切成所需要形狀的一件衣服的一余料片標(biāo)注為50。該衣料片50準(zhǔn)備從標(biāo)號(hào)為51的織物余料(off-cut)中移去，如果可能，不必移動(dòng)余料，這樣余料上其它處在剪切臺(tái)上的衣料片，可用本發(fā)明拾取裝置，只參考它們相對(duì)于剪切裝置中所儲(chǔ)存的原點(diǎn)位置即可識(shí)別和發(fā)現(xiàn)。
為了夾取并隨即操縱衣料片50，在直角坐標(biāo)機(jī)器人4已經(jīng)定位后，拾取裝置2被驅(qū)動(dòng)，使其氣吸裝置30的帶通孔的表面本質(zhì)上平行于剪切臺(tái)的平面。橫梁3a于是下降，直至氣吸裝置30接觸即將拾取的衣料片。在氣吸裝置的作用下，衣料片以所希望的輕微接觸貼附氣吸裝置30帶通孔的作用表面，并隨著橫梁3a一起升起。橫梁3a的升起是與機(jī)械肘節(jié)6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)動(dòng)作的，肘節(jié)的旋轉(zhuǎn)如圖11示例所示方向，即繞本質(zhì)上平行于第二夾取元件閉合平面(夾爪15、16共同面對(duì)的平面)的軸線旋轉(zhuǎn)，從而使該閉合平面取向于與所夾取衣料片的變形方向一致，這種變形是由于衣料片自身的重量和衣料片被提升時(shí)的機(jī)械特性所決定的。這就使被夾取的織物產(chǎn)生脫落的傾向減至最小，并與單純垂直運(yùn)動(dòng)提升織物比較，改善了氣吸裝置夾取的穩(wěn)固性，保證了織物被正確地夾持，直至第二夾取元件的操作完成為止。
第二夾取元件在提升操作允許夾爪15、16閉合的時(shí)刻動(dòng)作。關(guān)節(jié)式平行四邊形機(jī)構(gòu)的幾何學(xué)選擇，允許可動(dòng)夾爪16在垂直于第一夾爪15平面方向的一值得注意的小位移，使兩夾爪在非常有限地提升衣料片之后閉合。致動(dòng)裝置22使搖臂20運(yùn)動(dòng)，于是第二夾爪16覆蓋在第一夾爪15上。需要指出，第二夾爪具有較寬的作用表面，因此不會(huì)損傷所輸送的物件表面。第一夾爪的表面也是寬的，特別是，如果被第一夾取裝置所補(bǔ)充，因此，即使最柔軟的織物也可以較低的夾爪間閉合壓力完全安全地操縱。
夾鉗一旦關(guān)閉并可使衣料片脫離時(shí)，機(jī)械夾取裝置33借助于動(dòng)力缸32繼續(xù)所需要的運(yùn)動(dòng)，可隨著機(jī)械肘節(jié)6作旋轉(zhuǎn)-平移運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使兩夾取裝置12作旋轉(zhuǎn)-平移運(yùn)動(dòng)，有利于衣料片50自然地從余料51脫離而不導(dǎo)致余料不必要的位移。
利用此技術(shù)從夾鉗臺(tái)收集衣料片，切下的衣料有利地從余料垂直脫離，消除了衣料片和余料的夾帶，這根據(jù)材料和所切衣料片的幾何特點(diǎn)可能具有某種重要意義。
在本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)中，需要指出下列各點(diǎn)-第一夾取元件是必要的，在第二夾取元件介入之前，只將衣料片的邊緣(即最小質(zhì)量)升起，隨后的每一升起操縱是整個(gè)由第二夾取元件支承下進(jìn)行的；-拾取裝置適用于各種材料和不同的幾何形狀，這是借助于第一夾取元件互換性和第二夾取元件廣闊的適應(yīng)性而實(shí)現(xiàn)的；-裝置的運(yùn)動(dòng)比已知的關(guān)節(jié)式臂更為緊湊和簡(jiǎn)單；-拾取裝置的控制與調(diào)整方便，因?yàn)榘惭b在同一橫梁上的幾個(gè)夾取裝置可以調(diào)整；-既可以用數(shù)個(gè)設(shè)在橫梁上相隔一段距離的夾取裝置拾取兩個(gè)大衣料片，還可使用單一的夾取裝置拾取數(shù)個(gè)小衣料片，或沿橫梁移動(dòng)夾取裝置逐個(gè)拾取；-可同時(shí)拾取兩個(gè)或更多相對(duì)于一直線對(duì)稱排列的衣料片；-夾爪關(guān)閉的速度是遞增的，且對(duì)于夾取裝置的操作只需最少數(shù)量的致動(dòng)裝置；-可靠的夾取是借助于第二夾取步驟的純機(jī)械作用；-可靠的夾取是在第一夾取步驟中借助于賦予拾取裝置的旋轉(zhuǎn)-平移運(yùn)動(dòng)。
-可拾取數(shù)個(gè)衣料片，即使是在中心區(qū)，可將它們折疊成兩部分，一部分在另一部分之上。
權(quán)利要求
1.一種拾取和操縱片式柔性物件特別是昂貴織物的裝置，該裝置包括至少一夾取裝置(12)，該夾取裝置包括第一夾取元件(13)，此夾取元件可通過與準(zhǔn)備拾取物件的表面接觸而使其粘附；和第二夾取元件(14)，此元件可壓住第一夾取元件(13)所夾取的物件，并通過作用在被拾取物件上相反兩面的力保持其牢固的夾取狀態(tài)，其特征在于，第二夾取元件(14)制成一夾鉗，以第一夾爪(15)攜帶第一夾取元件，而第二夾爪(16)可離開和朝向第一夾爪(15)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第二夾爪(16)與一致動(dòng)裝置相聯(lián)系，該致動(dòng)裝置可使夾爪(15，16)間實(shí)現(xiàn)一種預(yù)定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括一種平移運(yùn)動(dòng)并同時(shí)將第二夾爪(16)閉合于第一夾爪(15)上，且兩夾爪保持本質(zhì)上彼此平行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，致動(dòng)裝置包括一關(guān)節(jié)式平行四邊形機(jī)構(gòu)，第一夾爪(15)相對(duì)于平行四邊形機(jī)構(gòu)的固定桿(18)靜止，而第二夾爪(16)安裝在平行四邊形機(jī)構(gòu)的連桿(19)上。
4.如上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的裝置，其中，至少一夾取裝置(12)被導(dǎo)向于一橫梁(3a)上，從而可沿橫梁平移與調(diào)整，設(shè)有平移運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(8，11)以沿橫梁(3a)驅(qū)動(dòng)至少一夾取裝置(12)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，兩個(gè)或多個(gè)夾取裝置(12)設(shè)置在橫梁(3a)上。
6.如上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的裝置，其中，至少一夾取裝置(12)安裝在一機(jī)械肘節(jié)(6)上，該肘節(jié)繞本質(zhì)上平行于夾爪(15，16)閉合平面的第一軸線可作鉸接運(yùn)動(dòng)，肘節(jié)被驅(qū)動(dòng)繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，從而在被夾取物件被升起時(shí)，使閉合平面朝向與被夾取物件在提升時(shí)因自身重量而變形的方向一致的方向。
7.如上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的裝置，其中，第一夾爪(15)包括一開口(29)，第一夾取元件(13)通過該開口工作。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，第一夾爪(15)包括一叉形元件(27)，開口(29)限定于叉(27a，27b)之間。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其中，第一夾取元件(13)選自一種氣吸裝置(30)和一種機(jī)械夾取裝置(33)，例如具有針、具有粘接表面或類似裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，第一夾取元件(13)與第一夾爪為可拆卸連接，機(jī)械夾取裝置(33)和氣吸元件(30)為可互換的。
11.如權(quán)利要求8至10中的一個(gè)或多個(gè)所述的裝置，其中，第一夾爪的相應(yīng)工作表面是由叉式元件的至少一叉(27a、27b)和一基面所限定，第二夾爪被軀以閉合于該工作面上。
12.一種拾取和操縱片式柔性物件特別是昂貴織物的方法，包括如下步驟使第一夾取元件(13)通過接觸被夾取物件表面以使該表面粘附；借助于第一夾取元件升起該物件，并通過在被拾取件的背面施加作用力，本質(zhì)上壓住該物件使其貼附第一夾取元件(13)，使物件保持被壓住于牢可靠取狀態(tài)，其特征在于，借助于第一夾取元件(13)的提升是局限于被拾取物件的邊部，物件的后續(xù)提升和/或操縱是在第二夾取元件(14)的操作下實(shí)現(xiàn)的。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，至少一夾取裝置(12)安裝在機(jī)械肘節(jié)(6)上，該肘節(jié)繞本質(zhì)上平行于第二夾取元件(14)的夾爪(15、16)的閉合平面的軸線作鉸接運(yùn)動(dòng)，其特征在于，當(dāng)至少升起被拾取物件的邊部時(shí)，肘節(jié)(6)繞該軸線旋轉(zhuǎn)，從而使閉合平面朝向與被夾取物件在其被升起時(shí)因自身重量和/或機(jī)械特性而變形的方向一致的方向。
全文摘要
此裝置至少設(shè)置一夾取裝置(12),該夾取裝置包括:第一夾取元件(13),可通過與所拾取物件的表面接觸而使其粘附該物件;和第二夾取元件(14),可壓住所夾取的物件以使其貼靠在第一夾取元件(13)上,并通過在被拾取物件背面施加作用力而保持牢固夾取的狀態(tài),第二夾取元件(14)制成夾鉗形,該夾鉗具有攜帶第一夾取元件的第一夾爪(15),和可離開和朝向第一夾爪(15)的第二夾爪(16)。
文檔編號(hào)B65H3/08GK1278230SQ98810860
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月31日
發(fā)明者馬爾科·馬拉斯皮納 申請(qǐng)人:F·李·克勞迪奧和卡拉貝爾托·科爾內(nèi)利亞尼股份公司