适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置，包括叉形上下料装置、多个拉钉、副工作台和多个零点定位系统；快换托盘上均匀安装有多个拉钉，设置开有定位孔的两块耳板，在角部固定有RFID码；U型叉形组件横臂中心固定有机器人法兰组件，两端固定有位置传感器和读码器，两竖壁上开有固定定位销的定位销安装孔；副工作台在与拉钉相对应的位置固定有零点定位系统；工作时，快换托盘的定位孔插接在叉形组件的定位销上；拉钉置于零点定位系统的拉钉零点定位孔内，其上端的倒锥面卡接在零点定位系统的倒锥孔内。本发明专利技术用在机器人上下料的柔性生产线上，能适应工件的多样性，识别准确度高，抓取可靠性好，零点定位精度高。

Uploading and unloading and positioning device for flexible production line of robotic feeding and unloading

The invention discloses a loading and unloading and positioning device suitable for flexible production line of robot feeding and unloading, including fork feeding and unloading device, multiple pull nails, auxiliary worktable and multiple zero positioning system; multiple pull nails are evenly installed on fast changing tray, two earboards with positioning holes are arranged, and an RFID code is fixed at the corner; and a robot flange is fixed at the center of the arm of U-shaped fork assembly. Component, two ends are fixed with position sensor and reader, two vertical walls are provided with fixed positioning pin mounting holes; auxiliary worktable is fixed with zero positioning system corresponding to the position of the pull nail; when working, the positioning holes of the quick change tray are inserted on the positioning pin of the fork component; the pull nail is placed in the zero positioning hole of the pull nail of the zero positioning system, and the inverted cone of the upper end is clamped on the positioning pin of the pull nail. Zero positioning system in the inverted cone hole. The invention is used in a flexible production line for loading and unloading robots, which can adapt to the diversity of workpieces, has high recognition accuracy, good grasping reliability and high zero positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置
本专利技术属于工业自动化加工制造领域，涉及一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置。
技术介绍
随着社会的进步，产品的生产模式由大批量生产方式转换成多品种中小批量生产方式。人力成本逐渐攀升，因此，如何提高生产线的柔性、提高机床使用率、并减少操作工人的柔性生产线成为十分迫切的问题。在一个柔性生产线中，加工前，工件（工装）需要从人工上下料工作台移至料仓，从料仓移至机床，加工后，工件（工装）需要从机床移至料仓，从料仓移至人工上下料工作台，完成一个工作循环。现有的用于机器人上下料柔性生产线的上下料抓取装置只适用于单一工件，且是否抓取到位，没有识别。由于机器人抓取的产品不唯一，如何识别，如何判断每次抓取的产品是否可靠，是否都是一种产品是柔性自动生产线的必须解决的问题。柔性生产线面对的产品是复杂多样的，如何提高上下料机构的柔性，适应工件的多样性，对于柔性生产线的设计也具有非常重要的意义。还有将工件（工装）抓取后采用零点定位系统定位放置到机床上，零点拉钉和托板通过螺纹固定在一起，拉钉和零点快换托盘形成的组件称之为零点快换，零点快换托盘与零点副工作台上的定位装置之间通过锥孔和端面定位，此定位形式是过定位，对加工提出了极高要求，且当零点快换托盘应用于自动线上时，其安装定位会通过六轴机器人实现，对其安放的可靠性及准确性提出了极高要求。现有的零点定位系统的结构由于各零部件的加工误差，很容易造成零点快换托盘的端面和定位装置的端面之间贴合不实和拉钉与定位装置锥孔之间有缝隙，且没有安装定位检测系统，只能人眼观测，所以很多时候由于定位不到位，在工件加工时，会对零点快换托盘和零点副工作台上的定位装置造成损伤，降低这些零部件的使用寿命，甚至造成工件的加工误差，甚至毁坏工件。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置，该上下料及定位装置用在机器人上下料的柔性生产线上，能适应工件的多样性，识别准确度高，抓取可靠性好，零点定位精度高。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置，其包括叉形上下料装置、多个拉钉、副工作台和与拉钉个数相同和匹配使用零点定位系统；所述的叉形上下料装置包括快换托盘、叉形组件、定位销、机器人法兰组件、RFID码、位置传感器和读码器；所述快换托盘上均匀开有多个安装孔，其长的两个侧面的中间位置分别固定或一体成型有两块耳板，其一端角部固定有RFID码，所述每个安装孔固定一个拉钉，所述两块耳板的远离RFID码的一端开有定位销的定位孔；所述叉形组件为U型件，其横臂的内壁上有凹槽，凹槽内固定有位置传感器，其横臂后端面中间位置固定有与机器人上的法兰盘配合安装的法兰组件，其横臂与快换托盘上的RFID码相对应的位置固定有读码器或者读码器固定在法兰组件上，其两竖臂前端部为平面，前端部上开有多列每列多个的定位销安装孔，定位销固定安装在其中一个定位销安装孔内；工作时，快换托盘的定位孔插接在叉形组件的定位销上；所述的副工作台固定在机床上，其长、宽不小于快换托盘；副工作台上与快换托盘上的各拉钉相对应的位置开有零点安装槽；每个零点安装槽内固定有一个零点定位系统；所述零点定位系统包括圆柱形基体、活塞、多个矩形弹簧、钢球支撑架、钢球和多个密封圈；基体内有活塞安装孔，基体上端壁薄、压接微变形、中心有与拉钉上端的倒锥面相匹配的倒锥孔；活塞通过密封圈可滑动地安装在活塞安装孔内，其上端面开有多个弹簧孔；钢球支撑架上有与拉钉下端面的锥面的最大圆的直径相匹配的拉钉零点定位孔，底面有外翻的基体底盖，拉钉零点定位孔的上端面为倒锥形孔，钢球支撑架的壁上开有外圆处孔大、内圆处孔小的钢球安装锥孔，钢球支撑架安装在活塞内孔内，与活塞内圆接触，与活塞和基体上端面之间分别安装有密封圈，其基体底盖与置于基体周壁的下端内台阶上，与基体之间安装有密封圈；钢球卡接在钢球安装锥孔内，压接在拉钉的下端部的锥形面上，在活塞内圆上开有与钢球安装锥孔下端部相通的钢球容纳槽；活塞与基体上端壁之间有空腔，矩形弹簧置于弹簧孔内，上端顶在基体上端壁上；活塞与钢球支撑架的基体底盖之间留有油腔；在副工作台的台面上设置有承接块，承接块上设有清洁口和解锁气源，所述清洁口里端连接在各零点定位系统的拉钉零点定位孔的底部，外端通过电磁阀连接气泵；所述解锁气源里端连接油腔，外端通过电磁阀连接液压泵或气泵。进一步优选地，所述定位销固定安装在其中一个定位销安装孔内的结构是：定位销安装孔为变径孔，中上部与定位销相匹配，下部与螺钉相匹配；定位销插入并由下端的螺钉固定在定位销安装孔内，螺钉沉在定位销安装孔内；定位销与快换托盘上的定位孔间隙配合。容易拆装调节位置，使用非常方便。进一步优选地，所述法兰组件由螺钉和销子固定在横臂后端面的中间位置。固定简单，可靠。进一步优选地，所述的零点定位系统还包括圆环拉簧，其卡接在所述钢球安装锥孔外圆下端的卡接台上。在拉钉拉出拉钉零点定位孔时，拉钉挤压钢球外移，挤出拉钉零点定位孔后，圆环拉簧促使钢球复位，仍使钢球卡接在钢球安装锥孔，密封钢球安装锥孔，避免碎屑和灰尘等细小杂质进入钢球支撑架和活塞行程的腔体，损坏钢球支撑架和活塞或堵塞钢球安装锥孔和活塞行程的腔体，使零点定位系统定位精度差，甚至损坏零点定位系统的现象的发生，保持零点定位系统的定位定位精度，延长零点定位系统的寿命。进一步优选地，在所述副工作台的承接块上还设置有气检口，所述气检口里端分别连接各零点定位系统的基体上端壁的上端面，外端通过电磁阀连接数字位置传感器。以检测各零点定位系统的上端面与快换托盘下端面之间的贴实度。进一步优选地，所述活塞的下端面开有矩形槽。以减轻活塞的重量，节省材料和制作成本。进一步优选地，所述零点定位系统固定在副工作台的零点安装槽的结构是：零点定位系统的基体通过螺钉固定在副工作台的零点安装槽内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、以叉形组件抓取快换托盘，当将快换托盘放入机床上时，可有效解决定位误差问题，拉钉大部分进入拉钉零点定位孔后，叉形组件继续向下移动，快换托盘上拉钉即使与拉钉零点定位孔有位置偏差，也可慢慢滑入拉钉零点定位孔，放下无卡滞。2、叉形组件上布置有多列每列多个的定位销安装孔，这样仅通过调整定位销的位置，就可适用于规格大小不相同的快换托盘，适应工件的多样性，使用范围广。3、叉形上下料装置上配有RFID识别码及读码器，这样每次抓取快换托盘后，读码器通过读取RFID识别码，即可判定所抓取快换托盘的类别，工件类别，工序类别，加工时间等信息。及时提醒抓取的工件是否正确，识别准确度高。4、叉形上下料装置上配有位置传感器，用于判别快换托盘是否到位，是否掉落等信息，不会空置运行，抓取可靠性好。5、本专利技术零点定位系统上矩形弹簧、下油腔的结构，使基体周壁和上端面为一个整体材料制作，所以基体外圆和倒锥孔同心度高，误差小；且基体上端面薄、压接微变形，所以当拉钉拉紧时，基体上端面、锥孔侧端面会有微小变形，适应拉钉锥面外圆与基体倒锥孔、零点定位系统与快换托盘端面之间的过定位问题，使拉钉很容易装配，且此微小变形时沿圆周方向均匀变化，不会导致拉钉沿圆周方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置，其特征在于：其包括叉形上下料装置、多个拉钉、副工作台和与拉钉个数相同和匹配使用零点定位系统；所述的叉形上下料装置包括快换托盘、叉形组件、定位销、机器人法兰组件、RFID码、位置传感器和读码器；所述快换托盘上均匀开有多个安装孔，其长的两个侧面的中间位置分别固定或一体成型有两块耳板，其一端角部固定有RFID码，所述每个安装孔固定一个拉钉，所述两块耳板的远离RFID码的一端开有定位销的定位孔；所述叉形组件为U型件，其横臂的内壁上有凹槽，凹槽内固定有位置传感器，其横臂后端面中间位置固定有与机器人上的法兰盘配合安装的法兰组件，其横臂与快换托盘上的RFID码相对应的位置固定有读码器或者读码器固定在法兰组件上，其两竖臂前端部为平面，前端部上开有多列每列多个的定位销安装孔，定位销固定安装在其中一个定位销安装孔内；工作时，快换托盘的定位孔插接在叉形组件的定位销上；所述的副工作台固定在机床上，其长、宽不小于快换托盘；副工作台上与快换托盘上的各拉钉相对应的位置开有零点安装槽；每个零点安装槽内固定有一个零点定位系统；所述零点定位系统包括圆柱形基体、活塞、多个矩形弹簧、钢球支撑架、钢球和多个密封圈；基体内有活塞安装孔，基体上端壁薄、压接微变形、中心有与拉钉上端的倒锥面相匹配的倒锥孔；活塞通过密封圈可滑动地安装在活塞安装孔内，其上端面开有多个弹簧孔；钢球支撑架上有与拉钉下端面的锥面的最大圆的直径相匹配的拉钉零点定位孔，底面有外翻的基体底盖，拉钉零点定位孔的上端面为倒锥形孔，钢球支撑架的壁上开有外圆处孔大、内圆处孔小的钢球安装锥孔，钢球支撑架安装在活塞内孔内，与活塞内圆接触，与活塞和基体上端面之间分别安装有密封圈，其基体底盖与置于基体周壁的下端内台阶上，与基体之间安装有密封圈；钢球卡接在钢球安装锥孔内，压接在拉钉的下端部的锥形面上，在活塞内圆上开有与钢球安装锥孔下端部相通的钢球容纳槽；活塞与基体上端壁之间有空腔，矩形弹簧置于弹簧孔内，上端顶在基体上端壁上；活塞与钢球支撑架的基体底盖之间留有油腔；在副工作台的台面上设置有承接块，承接块上设有清洁口和解锁气源，所述清洁口里端连接在各零点定位系统的拉钉零点定位孔的底部，外端通过电磁阀连接气泵；所述解锁气源里端连接油腔，外端通过电磁阀连接液压泵或气泵。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于机器人上下料柔性生产线的上下料及定位装置，其特征在于：其包括叉形上下料装置、多个拉钉、副工作台和与拉钉个数相同和匹配使用零点定位系统；所述的叉形上下料装置包括快换托盘、叉形组件、定位销、机器人法兰组件、RFID码、位置传感器和读码器；所述快换托盘上均匀开有多个安装孔，其长的两个侧面的中间位置分别固定或一体成型有两块耳板，其一端角部固定有RFID码，所述每个安装孔固定一个拉钉，所述两块耳板的远离RFID码的一端开有定位销的定位孔；所述叉形组件为U型件，其横臂的内壁上有凹槽，凹槽内固定有位置传感器，其横臂后端面中间位置固定有与机器人上的法兰盘配合安装的法兰组件，其横臂与快换托盘上的RFID码相对应的位置固定有读码器或者读码器固定在法兰组件上，其两竖臂前端部为平面，前端部上开有多列每列多个的定位销安装孔，定位销固定安装在其中一个定位销安装孔内；工作时，快换托盘的定位孔插接在叉形组件的定位销上；所述的副工作台固定在机床上，其长、宽不小于快换托盘；副工作台上与快换托盘上的各拉钉相对应的位置开有零点安装槽；每个零点安装槽内固定有一个零点定位系统；所述零点定位系统包括圆柱形基体、活塞、多个矩形弹簧、钢球支撑架、钢球和多个密封圈；基体内有活塞安装孔，基体上端壁薄、压接微变形、中心有与拉钉上端的倒锥面相匹配的倒锥孔；活塞通过密封圈可滑动地安装在活塞安装孔内，其上端面开有多个弹簧孔；钢球支撑架上有与拉钉下端面的锥面的最大圆的直径相匹配的拉钉零点定位孔，底面有外翻的基体底盖，拉钉零点定位孔的上端面为倒锥形孔，钢球支撑架的壁上开有外圆处孔大、内圆处孔小的钢球安装锥孔，钢球支撑架安装在活塞内孔内，与活塞内圆接触，与活塞和基体上端面之间分别安装有密封圈，其基体底盖与置于基体周壁的下端内台阶上，与基体之间安装有密封圈；钢球卡接在钢球安装锥孔内，压接在拉钉的下端部的锥形面上，在活塞内圆上开有与钢球安装锥孔下端部相通的钢球容纳槽；活塞与基体上端壁之间有空腔，矩形弹簧置于弹簧孔内，上端顶在基体上端壁上；活塞与钢球支撑架的基体底盖之间留有油腔；在副工作台的台面上设置有承接块，承接块上设有清洁口和解锁气源，所述清洁口里端连接在各零点...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴瑞英，
申请(专利权)人：保定向阳航空精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13