CN107052889B - 给机器人送料定位机构及定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种给机器人送料定位机构及定位方法，送料机构包括振动盘和矩形的振动盘固定板，振动盘固定于振动盘固定板上，振动盘的出料口连接一个挡料送料滑块，所述挡料送料滑块安装于一个机箱上，且由机箱内的第一推拉气缸驱动，挡料送料滑块包括送料槽和挡料部，挡料送料滑块对应出料口的侧壁上设有一个开口，开口边的机箱上设有一个感应待加工零件的传感器，振动盘固定板通过锥度销套装固定于底座机架上，激光头由第二推拉气缸驱动，且设置于伺服旋转定位头的上方。一种给机器人送料定位机构及定位方法具有自动化程度高、快速高效、定位准确、便于制造及推广等优点。

Description

给机器人送料定位机构及定位方法
技术领域
本发明涉及一种给机器人送料定位机构及定位方法。
背景技术
目前，在汽车燃油泵的泵盖等圆柱体工件的机械生产加工过程中，通常使用机器人进行上下料，机器人可以通过设定，由PLC控制几个固定点的抓取或者放下零件，机器人对出料位置精度要求很高；但由于这类圆柱体工件具有较为规整的外圆周面，加工面上设有一个沿转轴圆周方向延伸的弧形流道192和一个耦合到弧形流道的通孔191( 例如图2、图3所示的零件)，机器人难以将所有工件的外圆周面旋转到相同的方向上，而机床对这类产品的加工是有精确位置要求的，不然会造成产品在加工过程中被破坏，而人为监控干预，又造成生产效率的降低，不能满足现代生产精确、高效的要求。目前现有的生产也用到一些定位机构，但是精准度和自动化程度均达不到生产需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、快速高效、定位准确的给机器人送料定位机构及定位方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种给机器人送料定位机构及定位方法，包括一种给机器人送料定位机构，包括底座机架零件，所述零件包括通孔、弧形流道和通孔边缘，所述底座机架（1）上设有若干套输送零件的送料机构和一套定位装置，所述送料机构和定位装置均由PLC控制协调完成送料过程，其特征在于：所述送料机构包括振动盘和矩形的振动盘固定板，所述振动盘固定于振动盘固定板上，所述振动盘的出料口连接一个挡料送料滑块，所述挡料送料滑块安装于一个机箱上，且由机箱内的第一推拉气缸驱动，所述挡料送料滑块包括送料槽和挡料部，所述挡料送料滑块对应出料口的侧壁上设有一个开口，所述开口边的机箱上设有一个感应待加工零件的传感器，所述振动盘固定板的下端面的四个底角处均设有锥度套，所述底座机架的上端面对应锥度套的位置均固定设有相匹配的锥度销，所述振动盘固定板通过锥度销套装固定于底座机架上，所述定位装置包括伺服电机、伺服电机固定架、伺服旋转定位头、第二推拉气缸、激光头和气缸固定架，所述伺服电机安装于伺服电机固定架上，所述伺服旋转定位头安装于伺服电机上，且伺服旋转定位头上端面设有零件安装槽，所述气缸固定架固定于伺服电机固定架上部的侧壁上，所述第二推拉气缸安装于气缸固定架，所述激光头由第二推拉气缸驱动，且设置于伺服旋转定位头的上方。
作为优选的技术方案，一种给机器人送料定位机构的定位方法，包括以下步骤：
a.将装有待加工零件的振动盘通过振动盘固定板上的锥度套安装于底座机架上的锥度销上，完成出料高度的定位；
b.振动盘将零件送到挡料送料滑块的送料槽内，传感器感应到零件，将信号传给PLC,PLC控制第一推拉气缸推动挡料送料滑块横向移动到指定出料位置，挡料送料滑块的挡料部挡住振动盘的出料口，完成出料位置的定位，同时PLC控制机器人抓取指定出料位置上送料槽内的零件，然后放在伺服旋转定位头的零件安装槽内；
c.放下零件后，机器人给PLC发信号，PLC控制第二推拉气缸推出激光头；
d.激光头将激光照射到零件加工面上与通孔沿转轴圆周方向延伸的任意一点上后，发信号给PLC，PLC控制伺服电机顺时针旋转；
e.当激光照射到零件内的通孔边缘时，一部分激光照射到通孔内，激光测量距离增加量达到设定值时，然后激光头立即发信号给PLC，在PLC控制下，伺服电机停止旋转同时第二推拉气缸缩回，完成旋转定位。
作为优选的技术方案，所述振动盘固定板的下端面的四个底角均设有与锥度套相匹配的安装槽，所述振动盘固定板对应锥度套的位置均设有若干螺纹孔和一个锥度销穿出孔，所述锥度套和振动盘固定板螺纹连接。
作为优选的技术方案，所述第一推拉气缸设置于挡料送料滑块的下方且相互平行，所述第一推拉气缸的输出端与一个相垂直的方拉销的下部卡合固定，所述方拉销的上部与挡料送料滑块固定连接。
作为优选的技术方案，所述振动盘固定板的上端面上对称设有两个把手扶手。
作为优选的技术方案，锥度套和锥度销采用经过淬火处理的CR12MOV模具钢。
作为优选的技术方案，振动盘固定板采用铝板。
作为优选的技术方案，所述送料机构为两套。
由于采用了上述技术方案，包括底座机架，所述底座机架上设有若干套送料机构和一套定位装置，所述送料机构和定位装置均由PLC控制协调完成送料过程，所述送料机构包括振动盘和矩形的振动盘固定板，所述振动盘固定于振动盘固定板上，所述振动盘的出料口连接一个挡料送料滑块，所述挡料送料滑块安装于一个机箱上，且由机箱内的第一推拉气缸驱动，所述挡料送料滑块包括送料槽和挡料部，所述挡料送料滑块对应出料口的侧壁上设有一个开口，所述开口边的机箱上设有一个感应待加工零件的传感器，所述振动盘固定板的下端面的四个底角处均设有锥度套，所述底座机架的上端面对应锥度套的位置均固定设有相匹配的锥度销，所述振动盘固定板通过锥度销套装固定于底座机架上，所述定位装置包括伺服电机、伺服电机固定架、伺服旋转定位头、第二推拉气缸、激光头和气缸固定架，所述伺服电机安装于伺服电机固定架上，所述伺服旋转定位头安装于伺服电机上，且伺服旋转定位头上端面设有零件安装槽，所述气缸固定架固定于伺服电机固定架上部的侧壁上，所述第二推拉气缸安装于气缸固定架，所述激光头由第二推拉气缸驱动，且设置于伺服旋转定位头的上方，一种给机器人送料定位机构及定位方法具有自动化程度高、快速高效、定位准确、便于制造及推广等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中送料机构和定位装置的结构示意图；
图2是本发明图1中A的放大图；
图3是本发明图1中B的放大图；
图4是本发明图1中C的放大图；
图5是本发明实施例中锥度套的安装结构示意图
图6是本发明实施例中挡料送料滑块的驱动结构示意图。
图7是本发明实施例中。
图8是本发明实施例中。
其中，1-底座机架；2-振动盘；21-出料口；3-振动盘固定板；31-安装槽；32-螺纹孔；33-锥度销穿出孔；34-把手扶手；4-挡料送料滑块；41-送料槽；42-挡料部；43-开口；5-机箱；6-第一推拉气缸；61-输出端；7-传感器；8-锥度套；9-锥度销；10-伺服电机；11-伺服电机固定架；12-伺服旋转定位头；121-零件安装槽；13-第二推拉气缸；14-激光头；15-气缸固定架；16-气缸固定架；17-出料位置；18-方拉销；19-零件；191-通孔；192-弧形流道；193-通孔边缘；20-机器人；22-车床；23-托盘；24-激光。
具体实施方式
实施例 如图1~图6所示，一种给机器人送料定位机构及定位方法，包括一种给机器人送料定位机构，包括底座机架1和零件19，零件19包括通孔191、弧形流道192和通孔边缘193，所述底座机架1上设有若干套输送零件19的送料机构和一套定位装置，所述送料机构和定位装置均由PLC控制协调完成送料过程，其特征在于：所述送料机构包括振动盘2和矩形的振动盘固定板3，所述振动盘2固定于振动盘固定板3上，所述振动盘2的出料口21连接一个挡料送料滑块4，所述挡料送料滑块4安装于一个机箱5上，且由机箱5内的第一推拉气缸驱动6，所述挡料送料滑块4包括送料槽41和挡料部42，所述挡料送料滑块4对应出料口21的侧壁上设有一个开口43，所述开口43边的机箱5上设有一个感应待加工零件19的传感器7，所述振动盘固定板3的下端面的四个底角处均设有锥度套8，所述底座机架1的上端面对应锥度套8的位置均固定设有相匹配的锥度销9，所述振动盘固定板3通过锥度销9套装固定于底座机架1上，所述定位装置包括伺服电机10、伺服电机固定架11、伺服旋转定位头12、第二推拉气缸13、激光头14和气缸固定架15，所述伺服电机10安装于伺服电机固定架11上，所述伺服旋转定位头12安装于伺服电机10上，且伺服旋转定位头12上端面设有零件安装槽121，所述气缸固定架15固定于伺服电机固定架11上部的侧壁上，所述第二推拉气缸13安装于气缸固定架15，所述激光头14由第二推拉气缸13驱动，且设置于伺服旋转定位头12的上方。
还包括一种给机器人送料定位机构的定位方法，包括以下步骤：
a.将装有待加工零件19的振动盘2通过振动盘固定板3上的锥度套安装于底座机架1上的锥度销8上，完成出料高度的定位；
b.振动盘2将零件19送到挡料送料滑块4的送料槽41内，传感器7感应到零件19，将信号传给PLC,PLC控制第一推拉气缸6推动挡料送料滑块4横向移动到指定出料位置17，挡料送料滑块4的挡料部42挡住振动盘2的出料口21，完成出料位置17的定位，同时PLC控制机器人抓取指定出料位置17上送料槽41内的零件19，然后放在伺服旋转定位头12的零件安装槽121内；
c.放下零件19后，机器人给PLC发信号，PLC控制第二推拉气缸13推出激光头14；
d.激光头14将激光24照射到零件19加工面上与通孔191沿转轴圆周方向延伸的任意一点上后，发信号给PLC，PLC控制伺服电机10顺时针旋转；
e.当激光24照射到零件19内的通孔边缘193时，一部分激光24照射到通孔191内，激光24测量距离增加量达到设定值时，然后激光头14立即发信号给PLC，在PLC控制下，伺服电机10停止旋转同时第二推拉气缸13缩回，完成旋转定位。
所述振动盘固定板3的下端面的四个底角均设有与锥度套8相匹配的安装槽31，所述振动盘固定板3对应锥度套8的位置均设有若干螺纹孔32和一个锥度销穿出孔33，所述锥度套8和振动盘固定板3螺纹连接。采用锥度定位，使高度定位更加准确，更换振动盘固定板3方便快速，为了满足不同产品的生产高度或者锥度套8磨损时，只需更换不同的或者全新的锥度套8，不用更换整个振动盘固定板3，就能重新达到高度定位要求。
所述第一推拉气缸6设置于挡料送料滑块4的下方且相互平行，所述第一推拉气缸6的输出端61与一个相垂直的方拉销18的下部卡合固定，所述方拉销18的上部与挡料送料滑块4固定连接。第一推拉气缸6不用和挡料送料滑块4处于同个水平平面，降低机箱5横向占地面积。
所述振动盘固定板3的上端面上对称设有两个把手扶手34。方便工人抬起放下。
锥度套8和锥度销9采用经过淬火处理的CR12MOV模具钢。该钢具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以及微变形、综台性能优良和广泛的适应性，经过淬火处理后，高硬度耐磨损，实用寿命长，保持定位的准确性。
振动盘固定板3采用铝板。为了轻量化，使工人更换振动盘2更轻松。
所述送料机构为两套。本实施例为最优设置，随着机器人20技术的不断发展和创新，机器人20的性能不断提升，一个机器人20可以同时完成多套送料机构的取料任务，也可根据实际机器人20的性能，采用一套或者更多套送料机构。
工作步骤如下；
首先工人抬着振动盘固定板3，将装有待加工零件19的振动盘2安放于底座机架1上，振动盘2开始送料，零件19通过振动输送通过出料口21进入挡料送料滑块4的送料槽41内，传感器7感应到零件19，将信号传给PLC,PLC控制第一推拉气缸6推动挡料送料滑块4横向移动到指定出料位置17，挡料送料滑块4的挡料部42挡住振动盘2的出料口21，同时机器人抓取指定出料位置17上送料槽41内的零件19，然后放在伺服旋转定位头12的零件安装槽121内，定位装置完成旋转定位后，机器人20抓取零件19，将零件19放于车床22内的固定位置，车床22对零件进行加工，完成后机器人20将零件19取出，放置于托盘23上，整个过程均由PLC控制完成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种给机器人送料定位机构的定位方法，包括一种给机器人送料定位机构，包括底座机架（1）和零件（19），所述零件（19）包括通孔（191）和通孔边缘（193）以及与通孔（191）耦合的弧形流道（192），所述底座机架（1）上设有若干套用于输送零件（19）的送料机构和一套定位装置，所述送料机构和定位装置均由PLC控制协调完成送料过程，其特征在于：所述送料机构包括振动盘（2）和矩形的振动盘固定板（3），所述振动盘（2）固定于振动盘固定板（3）上，所述振动盘（2）的出料口（21）连接一个挡料送料滑块（4），所述挡料送料滑块（4）安装于一个机箱（5）上，且由机箱（5）内的第一推拉气缸驱动（6），所述挡料送料滑块（4）包括送料槽（41）和挡料部（42），所述挡料送料滑块（4）对应出料口（21）的侧壁上设有一个开口（43），所述开口（43）边的机箱（5）上设有一个感应待加工零件（19）的传感器（7），所述振动盘固定板（3）的下端面的四个底角处均设有锥度套（8），所述底座机架（1）的上端面对应锥度套（8）的位置均固定设有相匹配的锥度销（9），所述振动盘固定板（3）通过锥度销（9）套装固定于底座机架（1）上，所述定位装置包括伺服电机（10）、伺服电机固定架（11）、伺服旋转定位头（12）、第二推拉气缸（13）、激光头（14）和气缸固定架（15），所述伺服电机（10）安装于伺服电机固定架（11）上，所述伺服旋转定位头（12）安装于伺服电机（10）上，且伺服旋转定位头（12）上端面设有零件安装槽（121），所述气缸固定架（15）固定于伺服电机固定架（11）上部的侧壁上，所述第二推拉气缸（13）安装于气缸固定架（15），所述激光头（14）由第二推拉气缸（13）驱动，且设置于伺服旋转定位头（12）的上方；
所述第一推拉气缸（6）设置于挡料送料滑块（4）的下方且相互平行，所述第一推拉气缸（6）的输出端（61）与一个相垂直的方拉销（18）的下部卡合固定，所述方拉销（18）的上部与挡料送料滑块（4）固定连接；
所述给机器人送料定位机构的定位方法，包括以下步骤：
a.将装有待加工零件（19）的振动盘（2）通过振动盘固定板（3）上的锥度套安装于底座机架（1）上的锥度销（9 ）上，完成出料高度的定位；
b.振动盘（2）将零件（19）送到挡料送料滑块（4）的送料槽（41）内，传感器（7）感应到零件（19），将信号传给PLC,PLC控制第一推拉气缸（6）推动挡料送料滑块（4）横向移动到出料位置（17），挡料送料滑块（4）的挡料部（42）挡住振动盘（2）的出料口（21），完成出料位置（17）的定位，同时PLC控制机器人抓取出料位置（17）上送料槽（41）内的零件（19），然后放在伺服旋转定位头（12）的零件安装槽（121）内；
c.放下零件（19）后，机器人给PLC发信号，PLC控制第二推拉气缸（13）推出激光头（14）；
d.激光头（14）将激光（24）照射到零件（19）加工面上与通孔（191）沿转轴圆周方向延伸的任意一点上后，发信号给PLC，PLC控制伺服电机（10）顺时针旋转；
e.当激光（24）照射到零件（19）内的通孔边缘（193）时，一部分激光（24）照射到通孔（191）内，激光（24）测量距离增加量达到设定值时，然后激光头（14）立即发信号给PLC，在PLC控制下，伺服电机（10）停止旋转同时第二推拉气缸（13）缩回，完成旋转定位。
2.如权利要求1所述的一种给机器人送料定位机构的定位方法，其特征在于：所述振动盘固定板（3）的下端面的四个底角均设有与锥度套（8）相匹配的安装槽（31），所述振动盘固定板（3）对应锥度套（8）的位置均设有若干螺纹孔（32）和一个锥度销穿出孔（33），所述锥度套（8）和振动盘固定板（3）螺纹连接。
3.如权利要求1所述的一种给机器人送料定位机构的定位方法，其特征在于：所述振动盘固定板（3）的上端面上对称设有两个把手扶手（34）。
4.如权利要求1所述的一种给机器人送料定位机构的定位方法，其特征在于：锥度套（8）和锥度销（9）采用经过淬火处理的CR12MOV模具钢。
5.如权利要求1所述的一种给机器人送料定位机构的定位方法，其特征在于：振动盘固定板（3）采用铝板。
6.如权利要求1~5任意一项所述的一种给机器人送料定位机构的定位方法，其特征在于：所述送料机构为两套。
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