CN109263753A - 利用agv作为运载工具的夹具自动交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，包括如下步骤：S1，AGV运载器从设备上取下旧夹具；S2，AGV运载器取出新夹具并返回至设备；S3，AGV运载器将新夹具安装到设备上。本发明具有以下优点：本发明可以实现夹具的全自动安装与拆卸，自动化程度高，可以提高效率，节省人力物力；采用导航定位，实现精确定位；零点定位系统与孔销定位配合，零点定位系统实时反馈误差并进行调整，提高精度，能满足在夹具安装的过程中匹配精度的要求；AGV可以来回于各个工序的加工点处，能实现一对多的夹具交换，不用给每个设备都安装相应的交换工作台，能降低成本；AGV可以在车间走动，需要时调来，不需要可以调走，实现了设备的最大利用率。

Description

利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法

技术领域

本发明涉及工业自动化生产线领域，特别是一种利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法。

背景技术

随着我国工业化程度的不断加深，产品的制造往精密化、高效化、智能化发展。产品的加工和测量离不开夹具的固定和定位。夹具的使用首先需要在设备上进行安装定位，不同的零件各自适应不同的夹具，因此当设备上需要加工或者测量的零件发生更换时，首先需要更换零件的夹具。这就涉及到上个工件夹具的取出与本个零件的安装问题。夹具作为零件加工和测量的固定原件以及定位基准，对零件精确加工和准确测量具有重要意义。

目前，为了解决夹具安装或拆卸问题，工厂主要是采用人工更换夹具的方法，用桁架吊走夹具放进库里，再取来新夹具放进夹具位置。这种方式十分费时费力，而且调节精度需要花费大量时间。现在的工厂生产线都致力于实现智能化、无人化发展，靠人力去更换夹具势必与此种趋势不相称。

为了解决上述技术问题，市场上采用了对设备改进的方式，具体是在设备上相应的工序加工点上安装交换工作台，通过交换工作台进行夹具的更换，但是由于需要将交换工作台本身安装于设备上，而每一道工序的加工设备上都会安装相应的交换工作台，就会造成设备集体庞大且成本高昂，不易维护。

而且为了配合交换工作台，是通过AGV进行夹具的运送，但是现阶段的AGV的定位的是一种粗定位，精度不高，需要导引装置来辅助AGV的定位，又进一步增加了成本。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种自动化的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，包括如下步骤：S1，AGV运载器从设备上取下旧夹具；

S2，AGV运载器取出新夹具并返回至设备；

S3，AGV运载器将新夹具安装到设备上。

优选地，S2中，AGV运载器通过导航系统返回至设备，实现初始定位。

优选地，S3包括：

S3.1，AGV运载器进行再次定位；

S3.2，AGV运载器进行精确定位；

S3.3，AGV运载器将新夹具安装到设备上。

优选地，S3.1包括：

S3.1.1，AGV运载器获取新夹具相对于设备的空间位置的位置信息；

S3.1.2，AGV运载器通过定位系统获取基准位置的位置信息；

S3.1.3，AGV运载器根据新夹具相对于设备的空间位置的位置信息及基准位置的位置信息调节新夹具，进行再次定位；其中

基准位置为在设备上首次安装夹具的位置。

优选地，S3.2包括：

S3.2.1，AGV运载器获取新夹具相对于设备的角度位置的位置信息；

S3.2.2，AGV运载器根据新夹具相对于设备的角度位置的位置信息调节新夹具，进行精确定位。

优选地，S3.2.1中，AGV运载器通过传感器获取新夹具相对于设备的角度位置的位置信息。

优选地，S3.2.2中，AGV运载器通过A轴摆动件根据新夹具相对于设备的角度位置的位置信息调节新夹具，进行精确定位。

优选地，还包括步骤S0，步骤S0包括：

S0.1，进行夹具的首次安装，完成安装后获取夹具相对于设备的基准位置；

S0.2，记录基准位置的位置信息。

优选地，S0.2中，在设备上设置识别件，记录基准位置的位置信息；其中

识别件与基准位置对应。

优选地，识别件为图像识别码；导航系统为激光导航、磁导航、光学导航及惯性导航中任意一种或任意多种的组合。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明可以实现夹具的全自动安装与拆卸，自动化程度高，可以提高效率，节省人力物力；

2)采用导航定位，实现精确定位；

3)零点定位系统与孔销定位配合，零点定位系统实时反馈误差并进行调整，提高精度，能满足在夹具安装的过程中匹配精度的要求；

4)AGV可以来回于各个工序的加工点处，能实现一对多的夹具交换，不用给每个设备都安装相应的交换工作台，能降低成本；

5)AGV可以在车间走动，需要时调来，不需要可以调走，实现了设备的最大利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法流程图；

图2为本发明利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法示意图。

图中：

1-AGV运载器 2-标定系统 3-夹具

4-设备 5-定位销 6-图像识别码

7-支撑机构

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改。

本发明的技术方案主要是利用AGV运载器1的机械定位与标定记录、AGV运载器1的导航定位、夹具零点标定系统2的定位、夹具孔销配合定位实现夹具3的安装。

导航系统可以是激光导航、磁导航、光学导航、惯性导航等多种导航方式。AGV运载器1能够依靠该导航系统沿固定轨迹自动完成在设备4前的初始定位。

AGV运载器1的机械定位，指的是在交换前首先用纯机械方式调整夹具3在设备4上的精准位置，并在特定的地方安装图像识别码6，用AGV运载器1上的零点标定系统2记下安装图像识别码6的位置作为夹具3的基准位置，也作为四轴数控单元各个数控轴的零点，此时AGV运载器1的位置和AGV运载器1上的数控单元及支撑机构7的位置也是它们的基准点，电子控制系统记录上述所有的基准点信息作为后续交换的位置基准点。

标定系统2的定位，能够通过拍照的方式确定夹具3的位置偏差并和数控单元的控制系统进行处理运算，再控制四根数控轴作相应的位置移动实现夹具3的再次定位。

夹具孔销配合定位，夹具3上有定位孔，夹具安装块上有引导销和精定位销5，夹具3下落过程中，定位孔与引导销配合。随后夹具支撑机构7上的斜角传感器，可以将叉子与水平面的倾角传递给控制系统，控制系统利用A轴摆动件调整叉子平面与水平面的角度从而使精定位孔销配合，完成夹具3在夹具安装块上的精准定位。

夹具3的安装，夹具3在支撑机构7上随着数控四轴单元沿着前后移动支架的导轨在油缸的驱动下而下落，使夹具支撑机构7和夹具3脱离，完成夹具3在夹具安装设备4上的定位和装配。

随后，AGV运载器1在导航系统的作用下沿固定轨迹撤走，回到特定的位置。

对于AGV运载器1取走夹具3的动作S和安装时的S基本相同，不同之处在于：AGV运载器1在完成导航定位和标定系统2的定位之后，上下移动油缸驱动数控四轴单元带动夹具支撑机构7上移，从下方去取下夹具3。夹具支撑机构7上有引导销和精定位销5，支撑机构7上升过程中，夹具支撑机构7上的引导销和夹具3上的销孔配合，随后精定位孔销配合。支撑机构7继续上升，夹具3和设备4脱离，AGV运载器1带夹具3离开设备4。

如图1、图2所示，本发明利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，在工业生产实现夹具3的自动安装，具体分为AGV运载器1的机械定位与标定记录、AGV运载器1的导航定位、夹具零点标定系统2的定位、夹具孔销配合定位、夹具3的安装等。

在工作前首先用纯机械方式调整夹具3在夹具安装设备4上的精准位置，在精准位置处设置一图像识别码6，并用零点标定系统2记下此位置作为夹具3的基准位置。工作时AGV运载器1从库里取出夹具3，根据车载导航系统沿固定轨迹完成在机床或检测设备4前的初始定位；移动支架在前后移动油缸的作用下前移、数控四轴单元支架在上下移动油缸的作用下下落，使支撑机构7在合适位置能够探进设备4中；夹具3的标定系统2，将位置偏差信息传到车载导航和数控单元控制电子设备，车载导航和数控单元控制电子设备控制数控单元使夹具3在夹具安装块上面完成定位；然后数控四轴单元支架继续下落，粗导向孔销配合；斜角传感器检测此时叉子的倾斜角度传递给控制系统，控制系统控制A轴摆动件，是叉子水平；数控四单元继续下落，精定位孔销配合，叉子撤出，安装完成。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，AGV运载器从设备上取下旧夹具；

S2，AGV运载器取出新夹具并返回至设备；

S3，AGV运载器将新夹具安装到设备上。

2.根据权利要求1所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S2中，AGV运载器通过导航系统返回至设备，实现初始定位。

3.根据权利要求2所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S3包括：

S3.1，AGV运载器进行再次定位；

S3.2，AGV运载器进行精确定位；

S3.3，AGV运载器将新夹具安装到设备上。

4.根据权利要求3所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S3.1包括：

S3.1.1，AGV运载器获取新夹具相对于设备的空间位置的位置信息；

S3.1.2，AGV运载器通过定位系统获取基准位置的位置信息；

S3.1.3，AGV运载器根据新夹具相对于设备的空间位置的位置信息及基准位置的位置信息调节新夹具，进行再次定位；其中

基准位置为在设备上首次安装夹具的位置。

5.根据权利要求3所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S3.2包括：

S3.2.1，AGV运载器获取新夹具相对于设备的角度位置的位置信息；

S3.2.2，AGV运载器根据新夹具相对于设备的角度位置的位置信息调节新夹具，进行精确定位。

6.根据权利要求5所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S3.2.1中，AGV运载器通过传感器获取新夹具相对于设备的角度位置的位置信息。

7.根据权利要求5所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S3.2.2中，AGV运载器通过A轴摆动件根据新夹具相对于设备的角度位置的位置信息调节新夹具，进行精确定位。

8.根据权利要求2所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，还包括步骤S0，步骤S0包括：

S0.1，进行夹具的首次安装，完成安装后获取夹具相对于设备的基准位置；

S0.2，记录基准位置的位置信息。

9.根据权利要求8所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，S0.2中，在设备上设置识别件，记录基准位置的位置信息；其中

识别件与基准位置对应。

10.根据权利要求9所述的利用AGV作为运载工具的夹具自动交换方法，其特征在于，识别件为图像识别码；导航系统为激光导航、磁导航、光学导航及惯性导航中任意一种或任意多种的组合。