CN111735693A - 一种金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置及上料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置及使用该定位装置的上料方法，该定位装置包括夹具，该夹具夹持腔底部的定位底板上开设有用于供棒材下端伸入实现棒材下端定位的第一导向孔；该夹具上表面固设的定位板上具有与第一导向孔同轴线的用于供棒材穿过进入夹具夹持部中心并实现棒材上端定位的第二导向孔，该定位装置上还设有用于标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔。本发明定位装置实现无人工参与的同时，机构简单可靠，满足实际生产需求。使用此定位装置解决了金属拉伸试验机器人自动上料的瓶颈，为机器人上料提供了粗定位，大大提高了生产效率，减轻了人工劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于金属拉伸试验机器人自动上料领域，涉及一种定位装置，尤其涉及一种机器人自动上料定位装置及上料方法。
背景技术
定位装置是金属拉伸试验机器人自动上料系统的主要组成部分，目前在金属拉伸试验过程中，通过人工操作，右手先将棒材扶成竖直状态，再将棒材放到金属拉伸试验拉伸机夹具中心，目测高度方向保证拉伸机夹具的夹持量，左手操作液压夹具手持盒按钮，操作按钮使夹具夹紧，完成金属拉伸试验拉伸机的上料。这种人工操作方式，需要左右手协调进行操作，右手暴露在夹具运动部件周围，存在安全隐患，不符合设备操作安全要求；同时操作繁琐，劳动强度大，生产效率很低。
而当通过机器人夹紧棒材直接放置在现有的试验装置夹具中心完成上料时，虽然可节省人力，但由于机器人与夹具中心不同心的问题，如果用机器人夹紧棒材直接放置在夹具中心，夹具产生的夹紧力会作用在机器人上，会造成机器人使用寿命下降，增加维修成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属拉伸试验机器人自动上料定位装置，解决了机器人给拉伸机自动上料的衔接问题，实现金属拉伸试验自动生产的目的。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，包括夹具，该夹具夹持腔底部的定位底板上开设有用于供棒材下端伸入实现棒材下端定位的第一导向孔；该夹具上表面固设的定位板上具有与第一导向孔同轴线的用于供棒材穿过进入夹具夹持部中心并实现棒材上端定位的第二导向孔，该定位装置上还设有用于标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其中所述的定位底板和定位板通过连接板连接固定。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其中所述的用于标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔位于连接板上。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其中所述的第一导向孔和第二导向孔直径一致，均略大于棒材的直径从而实现棒材的粗定位。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其中所述的夹具的夹持部具有用于实现对棒材夹紧定位的V型开口，且所述导向孔轴线穿过该夹持部V型开口的中心。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其中所述的定位底板一体成型在夹具夹持腔底部。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种金属拉伸试验机器人自动上料的方法，该方法使用上述定位装置，其包括以下步骤：1)机器人夹紧棒材，将棒材放置于定位板上第一导向孔上方，并保证棒材轴线与定位板上的第二导向孔轴线重合；2)机器人沿第二导向孔轴线向下移动，使棒材下端沿该导向孔穿过夹具的夹持部中心进入定位底板上的第一导向孔内；3)松开机器人机械手，棒材沿定位底板上第一导向孔导向滑入底部，定位板和定位底板分别实现棒材完成棒材粗定位；4)控制夹具的夹持部夹紧棒材，实现棒材精确定心夹紧，机器人即完成自动上料工序。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的金属拉伸试验机器人自动上料的方法，在步骤1)中首先调整夹具夹持部张开距离，使其略大于棒材直径，然后将夹持部张开状态固定在该状态，使得夹具夹持部对棒材有粗定位功能，然后再进行上料工作。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：本发明采用定位装置辅助定位棒材，同时结合金属拉伸试验拉伸机夹具V型定心的方式，研制出金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，可替代人工进行金属拉伸试验。
本发明是金属拉伸试验实现全自动生产的先进实例，由原来的手动操作到自动化设备操作。本定位装置工作时，只需要在设备安装到位后，即可与机器人等周边自动化设备配合实现棒材金属拉伸试验全自动生产。本发明实现无人工参与的同时，机构简单可靠，满足实际生产需求。使用此定位装置解决了金属拉伸试验机器人自动上料的瓶颈，为机器人上料提供了粗定位，大大提高了生产效率，减轻了人工劳动强度。
附图说明
图1为本发明金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置的主视结构示意图；
图2为本发明金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置的透视结构示意图。
【主要元件符号说明】
1：棒材
2：定位板
3：连接板
4：夹具
41：夹持部
5：定位底板
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1和图2，其为本发明金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置的结构示意图，该定位装置包括夹具4，该夹具4夹持腔底部的定位底板5上开设有用于供棒材1下端伸入从而实现棒材下端定位的上端开口下端封闭的第一导向孔，固定在该夹具4上表面的定位板2上开设有用于供棒材1穿过并实现棒材1上端定位且与所述第一导向孔同轴的第二导向孔。在本发明实施例中，所述第一导向孔和第二导向孔直径一致，均略大于棒材1的直径，从而实现棒材1的放置和对棒材1的定位，使得机器人将棒材由定位板2中的第二导向孔沿导向孔轴线方向放入定位板5中的第一导向孔中后，可直接松开棒材，而不必担心棒材因失去约束而偏离夹具夹持部。
该夹具4的夹持部41相对设置在夹持腔两侧，当棒材2沿定位底板5中的第一导向孔导向滑入底部后，控制夹具4的夹持部41相对移动夹紧棒材1，即实现机器人自动上料的定位。
在本发明实施例中，上述夹持部41内侧具有用于实现对棒材1粗定位的V型开口，夹具4通过其夹持部的V型开口实现对棒材的可靠夹持。上述两个夹持部相对的V型开口的中心与所述导向孔的轴线一致。
在本发明实施例中，所述定位底板5和定位板2通过连接板3连接固定，所述连接板3上还设有一个用于机器人位置标定，标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔。
所述定位底板固定在夹具4夹持腔底部或与该夹具4一体成型。
本发明定位装置的定位板2和定位底板5导向孔直径一样，直径保证与棒材1直径保持一定的间隙，实现对棒材的粗定位；同时调整夹具4夹持部中两相对的V型开口的距离，最终使V型开口围成的通道略大于棒材直径，使夹持部张开状态固定在某一状态，使得夹具4中V型对棒材有粗定位功能。
本发明金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置的运动原理如下：机器人夹紧棒材2，将棒材2放置于定位板2导向孔上方，并保证棒材2轴线与定位板2上的第二导向孔轴线重合；机器人沿第二导向孔轴线向下移动，使棒材2下端沿此导向孔穿过夹具4的夹持部中心，进入定位底板上的第一导向孔内，并在距离定位底板5上第一导向孔底面有一定的距离时，松开机器人机械手，棒材2沿定位底板5上第一导向孔导向滑入底部，定位板2和定位底板5及夹具4夹持部共同完成棒材粗定位，夹具4中V型夹紧后，完成棒材精确定心夹紧，机器人即完成自动上料工序，周边设备完成其余动作后，重复下一个循环。
本发明的目的是配合机器人实现棒材粗定位，在夹具夹紧棒材实现精确定位前机械手的释放，解决了金属拉伸试验整个工艺流程自动生产的瓶颈问题，实现了高精度、低故障生产。
本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，包括夹具，其特征在于：该夹具夹持腔底部的定位底板上开设有用于供棒材下端伸入实现棒材下端定位的第一导向孔；该夹具上表面固设的定位板上具有与第一导向孔同轴线的用于供棒材穿过进入夹具夹持部中心并实现棒材上端定位的第二导向孔，该定位装置上还设有用于标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔。
2.根据权利要求1所述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其特征在于：其中所述的定位底板和定位板通过连接板连接固定。
3.根据权利要求2所述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其特征在于：其中所述的用于标定机器人与拉伸机的相对位置的中心孔位于连接板上。
4.根据权利要求1所述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其特征在于：其中所述的第一导向孔和第二导向孔直径一致，均略大于棒材的直径从而实现棒材的粗定位。
5.根据权利要求1所述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其特征在于：其中所述的夹具的夹持部具有用于实现对棒材定心夹紧定位的V型开口，且所述导向孔轴线穿过该夹持部V型开口的中心。
6.根据权利要求1所述的金属拉伸试验机器人自动上料的定位装置，其特征在于：其中所述的定位底板一体成型在夹具夹持腔底部。
7.一种金属拉伸试验机器人自动上料方法，其特征在于，该方法使用权利要求1-6任一权利要求所述的定位装置，其包括以下步骤：
1)机器人夹紧棒材，将棒材放置于定位板上第一导向孔上方，并保证棒材轴线与定位板上的第二导向孔轴线重合；
2)机器人沿第二导向孔轴线向下移动，使棒材下端沿该导向孔穿过夹具的夹持部中心进入定位底板上的第一导向孔内；
3)松开机器人机械手，棒材沿定位底板上第一导向孔导向滑入底部，定位板和定位底板分别实现棒材完成棒材粗定位；
4)控制夹具的夹持部夹紧棒材，实现棒材精确定心夹紧，机器人即完成自动上料工序。
8.根据权利要求7所述的金属拉伸试验机器人自动上料方法，其特征在于，在步骤1)中首先调整夹具夹持部张开距离，使其略大于棒材直径，然后将夹持部张开状态固定在该状态，使得夹具夹持部对棒材有粗定位功能，然后再进行上料工作。
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