CN109894910A - 一种工件状态记忆安装托板单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工件状态记忆安装托板单元，包括托板模块，托板模块上设有分别用于与柔性夹具模块、自动化工件搬运载板、机器人抓手和机床连接的接口，托板模块侧面设有具有工件状态信息记忆功能的工艺信息存储芯片。本发明将工件及其夹具与运输载板、机器人抓手、机床的连接接口进行标准化并集成至安装平台托板一体，简化了工件安装、运输与装配的过程；对于零件信息的录入实现一次到位，无需对零件进行分类摆放和管理，由机器人抓取过程中自动检测并识别相关信息，根据已录入的加工要求进行运输、装配、加工与检验，可对不同类型、不同批次的零件随意放置，进行混流生产，降低了人工成本，提高了产品管理的便捷性和生产效率。

Description

一种工件状态记忆安装托板单元

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，特别是涉及一种工件状态记忆安装托板单元，简称托板单元，用于安装复杂形状工件、记忆初始安装状态、精度及工件加工工艺信息，实现工件的自动化输送、机器人自动化抓取和工件在数控加工机床上的自动化安装。

背景技术

复杂形状工件的多品种、小批量加工，已成为当前制造系统的主导趋势之一。目前，复杂形状工件的加工，大部分采用人工单件处理方式，即单个工件人工在夹具上安装，在数控机床卡盘上，人工进行夹具在卡盘上的安装和调试，加工完成后，人工将夹具和工件从数控机床卡盘上拆卸下来，或放置到半成品缓冲区，或由人工将工件送去检验。

上述现有的复杂形状工件的加工方式工作量大，工件安装质量因人而异，一致性差，效率低，无法实现自动化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何实现复杂形状工件的自动化输送、机器人自动化抓取和在数控加工机床上的自动化安装。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：包括托板模块，托板模块上设有分别用于与柔性夹具模块、自动化工件搬运载板、机器人抓手和机床连接的接口，托板模块侧面设有具有工件状态信息记忆功能的工艺信息存储芯片。

优选地，所述托板模块正面分布有多组通孔，安装有工件的柔性夹具模块设有与所述通孔相同类型与分布方式的螺纹孔，螺钉穿过所述通孔和所述螺纹孔将所述托板模块与所述柔性夹具模块连接。

优选地，所述托板模块底部设有拉钉结构，所述自动化工件搬运载板上设有多个与所述拉钉结构相匹配的接口，各托板模块通过拉钉结构插入自动化工件搬运载板上的接口内，实现托板模块在自动化工件搬运载板上的安装。

优选地，若干所述托板模块在自动化工件搬运载板上呈矩阵式排列安装。

优选地，所述拉钉结构包括定位凸台和拉紧环，螺钉依次穿过拉紧环和定位凸台并固定于托板模块底部。

优选地，所述托板模块底部设有用于实现托板模块与自动化工件搬运载板安装时的定位的十字槽，自动化工件搬运载板与所述十字槽限位卡合。

优选地，所述托板模块通过所述拉钉结构和所述十字槽与机床的卡盘锁紧。

优选地，所述托板模块外周侧面设有与所述机器人抓手相匹配的凹槽，所述机器人抓手通过抓取凹槽实现对所述托板模块的抓取。

优选地，所述工艺信息存储芯片通过记忆托板模块上各接口的定位精度、待加工的工件所属订单批次及加工工艺信息、托板模块在自动化工件搬运载板上的位置信息，实现外部设备对工件的自动识别。

本发明提供的装置克服了现有技术的不足，将工件及其夹具与运输载板、机器人抓手、机床的连接接口进行标准化并集成至安装平台托板一体，简化了工件安装、运输与装配的过程；对于零件信息的录入实现一次到位，无需对零件进行分类摆放和管理，由机器人抓取过程中自动检测并识别相关信息，根据已录入的加工要求进行运输、装配、加工与检验，可对不同类型、不同批次的零件随意放置，进行混流生产，降低了人工成本，提高了产品管理的便捷性和生产效率。

附图说明

图1为本实施例提供的工件状态记忆安装托板单元正立立体示意图；

图2为本实施例提供的工件状态记忆安装托板单元倒立立体示意图；

图3为本实施例提供的工件状态记忆安装托板单元俯视图；

图4为图3中的A-A视图；

图5为图4中的B向视图；

图6为工件与托板模块安装示意图；

图7为机器人抓取托板模块与机床安装主视图；

图8为机器人抓取托板模块与机床安装立体图；

附图标记说明：

1—信息存储芯片；2—托板模块；3—定位凸台；4—拉紧环；5—内六角螺钉；6—拉钉结构；7—计算机；8—扫描仪；9—工件；10—螺钉；11—自动化工件搬运载板；12—机器人抓手；13—机床；14—卡盘；15—通孔；16—十字槽； 17—凹槽；18—柔性夹具模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

图1～图5为本实施例提供的工件状态记忆安装托板单元示意图，所述的工件状态记忆安装托板单元包括托板模块2，托板模块2上设有多个标准化接口，包括夹具接口、载板接口、机器人抓手接口、机床接口，通过各标准化接口分别实现托板模块2相对柔性夹具模块18、自动化工件搬运载板11、机器人抓手12 和机床13的精确定位和连接。

其中，柔性夹具模块18，用于实现复杂形状的工件9的安装，并将初始安装信息存储在工艺信息存储芯片模块1内。托板模块2正面分布有多组通孔15，安装有工件9的柔性夹具模块18与托板模块2具有相同类型与分布方式的螺纹孔，二者通过螺钉10连接，构成托板模块2与柔性夹具模块18的标准化接口，可以适应不同尺寸、形状的复杂工件的安装。

工艺信息存储芯片1，具有工件状态信息记忆功能，安装在托板模块2侧面，用于记忆托板模块2上各标准化接口的定位精度、柔性夹具模块18接口的定位精度、待加工工件所属订单批次及加工工艺信息、托板模块2所在自动化工件搬运载板11的位置信息、自动化工件搬运载板11安装接口的定位精度信息等，实现外部设备对工件9的自动识别。

结合图6，信息存储芯片1使用扫描仪8扫描，通过计算机7录入零件所属订单、批次等信息，录入托板模块2的标号，由系统调出该托板模2的精度等数据信息，录入托板模块2所在的自动化工件搬运载板11编号及其在该自动化工件搬运载板11上的位置信息，再次扫描更新信息存储芯片1所携带数据，将录入信息的信息存储芯片1安装在托板模块2的左侧，托板模块2信息、工件9信息及其在自动化工件搬运载板11上的位置信息全部绑定，实现工件状态信息记忆。

自动化工件搬运载板11具有与托板模块2的标准化接口，即通过拉钉结构 6实现自动化工件搬运载板11与托板模块2连接，完成若干托板模块2在自动化工件搬运载板11上的矩阵式排列安装，为工件9的批量化安装、输送、下料作业和数控机床的自动化连续加工提供条件。

托板模块2底部中心设置拉钉结构6，拉钉结构6由定位凸台3和拉紧环4 组成，内六角螺钉5依次穿过拉紧环4和定位凸台3并连接在托板模块2底部。拉钉结构6插入自动化工件搬运载板11内，实现托板模块2与自动化工件搬运载板11的安装。自动化工件搬运载板11上侧阵列分布与托板模块2上的拉钉结构6相匹配的标准化接口，形成多个安装平台构成的工件安装矩阵，通过自动化工件搬运载板11实现批量工件的运输。

托板模块2底部开有十字槽16，用于实现托板模块2与自动化工件搬运载板11安装时的定位，自动化工件搬运载板11限位于十字槽16内。

如图7和图8所示，托板模块2与机器人抓手12的标准化接口形式为托板模块2外周侧面设置与机器人抓手12相匹配的凹槽17，通过凹槽17与机器人抓手12相匹配，实现任意工件的快速、准确和可靠抓取。机器人抓手12移动至托板模块2所在位置并抓取托板模块2，扫描信息存储芯片1，得到托板模块2 与工件9的身份信息并将其运输至相应的工位。

托板模块2与机床13的标准化接口形式为托板模块2底部开设的十字槽16，通过拉钉结构6与机床13的卡盘14进行锁紧。

机床13根据机器人发送的工件9的身份信息及加工指令调用相应的加工程序，根据托板模块2身份信息计算得到误差补偿数据，进行加工、检验等操作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：包括托板模块(2)，托板模块(2)上设有分别用于与柔性夹具模块(18)、自动化工件搬运载板(11)、机器人抓手(12)和机床(13)连接的接口，托板模块(2)侧面设有具有工件状态信息记忆功能的工艺信息存储芯片(1)。

2.如权利要求1所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述托板模块(2)正面分布有多组通孔(15)，安装有工件(9)的柔性夹具模块(18)设有与所述通孔(15)相同类型与分布方式的螺纹孔，螺钉(10)穿过所述通孔(15)和所述螺纹孔将所述托板模块(2)与所述柔性夹具模块(18)连接。

3.如权利要求1所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述托板模块(2)底部设有拉钉结构(6)，所述自动化工件搬运载板(11)上设有多个与所述拉钉结构(6)相匹配的接口，各托板模块(2)通过拉钉结构(6)插入自动化工件搬运载板(11)上的接口内，实现托板模块(2)在自动化工件搬运载板(11)上的安装。

4.如权利要求3所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：若干所述托板模块(2)在自动化工件搬运载板(11)上呈矩阵式排列安装。

5.如权利要求3所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述拉钉结构(6)包括定位凸台(3)和拉紧环(4)，螺钉依次穿过拉紧环(4)和定位凸台(3)并固定于托板模块(2)底部。

6.如权利要求3所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述托板模块(2)底部设有用于实现托板模块(2)与自动化工件搬运载板(11)安装时的定位的十字槽(16)，自动化工件搬运载板(11)与所述十字槽(16)限位卡合。

7.如权利要求6所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述托板模块(2)通过所述拉钉结构(6)和所述十字槽(16)与机床(13)的卡盘(14)锁紧。

8.如权利要求1所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述托板模块(2)外周侧面设有与所述机器人抓手(12)相匹配的凹槽(17)，所述机器人抓手(12)通过抓取凹槽(17)实现对所述托板模块(2)的抓取。

9.如权利要求1所述的一种工件状态记忆安装托板单元，其特征在于：所述工艺信息存储芯片(1)通过记忆托板模块(2)上各接口的定位精度、待加工的工件(9)所属订单批次及加工工艺信息、托板模块(2)在自动化工件搬运载板(11)上的位置信息，实现外部设备对工件(9)的自动识别。