CN111994623A

CN111994623A - 一种自动上料装置的辅助定位机构

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Publication number: CN111994623A
Application number: CN202010851406.6A
Authority: CN
Inventors: 孙雷; 李滋鹏; 陈宏�; 张佳超; 王其
Original assignee: Guangzhou Finchinasoft Information Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Finchinasoft Information Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: CN111994623B

Abstract

本发明公开了一种自动上料装置的辅助定位机构，其包括工件取放装置、连接件、安装板、滑块、转轴、弹性复位件；滑块第一滑槽、第二滑槽，安装板上设置有滑动的嵌置于第一滑槽内的第一滑轨，工件取放装置上设置有滑动的嵌置于第二滑槽内的第二滑轨；安装板上设置有第一缓冲组件；工件取放装置上设置有第二缓冲组件；转轴沿工件取放装置的高度方向延伸以将连接件与安装板枢接在一起，弹性复位件连接于连接件与安装板之间。相比于现有技术，本发明即使是工件抓取时角度和位移偏差较大，在上料时能够确保工件在上料工位具有较高的上料精度；并且具有相对较低的成本，有利于推广普及。

Description

一种自动上料装置的辅助定位机构

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种自动上料装置的辅助定位机构。

背景技术

现有的机器人上料装置通常是依靠机器人的软缓冲功能，使机器人带动工件以较低的速度接近定位靠挡，通过电机反馈来判断工件是否与定位靠挡贴合对齐，此类上料装置在具体操作时，其上料的效率较慢，更为重要的是，如工件在上料时出现位置偏移或角度偏斜时，无法对工件的位置和偏移角度进行纠正，也就无法抵消工件在上料时存在的较大误差，导致工件上料位置的精度较低，从而影响工件的加工精度。

也有的是通过视觉定位技术来对工件进行定位，在抓取工件时，先通过视觉定位装置确定工件的位置，将工件的偏移值发送给机器人的控制单元，控制单元依据获取的偏移控制机器人抓取工件，此类装置能够对工件的上料进行精确定位，但是其设备成本较高，因而难以推广应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动上料装置的辅助定位机构，其能够在提高工件上料精度，对工件的位置和偏移角度进行纠正，同时降低上料装置的成本。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种自动上料装置的辅助定位机构，包括工件取放装置、连接件、安装板、滑块、转轴、以及弹性复位件；

滑块上设置有沿工件取放装置宽度方向延伸的第一滑槽、以及沿工件取放装置长度方向延伸的第二滑槽，安装板上设置有滑动的嵌置于第一滑槽内的第一滑轨，工件取放装置上设置有滑动的嵌置于第二滑槽内的第二滑轨；

安装板上设置有第一缓冲组件，该第一缓冲组件包括两个相对设置的第一弹性元件，该两个第一弹性元件均用于对滑块施以与第一滑槽的延伸方向一致的弹性应力，且两第一弹性元件施加于滑块上的弹性应力的朝向相反；

工件取放装置上设置有第二缓冲组件，该第二缓冲组件包括两个相对设置的第二弹性元件，该两个第二弹性元件均用于对滑块施以与第二滑槽的延伸方向一致的弹性应力，且两第二弹性元件施加于滑块上的弹性应力的朝向相反；

转轴沿工件取放装置的高度方向延伸以将连接件与安装板枢接在一起，弹性复位件连接于连接件与安装板之间。

优选的，该辅助定位机构包括两个沿工件取放装置的长度方向排列的滑块，安装板上固定有两个第一滑轨，两第一滑块分别滑动的嵌置在两滑块上的第一滑槽中。

优选的，安装板上设置有两个分别与两滑块一一对应的第一缓冲组件。

优选的，第一弹性元件为第一氮气弹簧，两第一氮气弹簧的外侧端分别连接于安装板的两侧，滑块上设置上固定有一限位件，两第一氮气弹簧的内侧端分别抵顶于限位件的两侧。

优选的，工件取放装置上连接有一固定板，第二滑轨安装在该固定板上。

优选的，第二弹性元件为第二氮气弹簧，两第二氮气弹簧的外侧端分别连接于固定板的两端、内侧端分别抵顶于两滑块的外侧。

优选的，转轴的底部固定连接在安装板上、顶部转轴穿接于连接件，并且转轴与连接件之间设置有一推力轴承。

优选的，弹性附件为一套设在转轴外部的弹簧，连接件和安装板上设置有分别供弹簧的两端插入的连接孔。

优选的，工件取放装置为吸盘。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

相比于现有技术，本发明将工件取放装置置于一个在X、Y、θ移动的机构上，使工件取放装置在上料工位放置工件时能够在缓冲组件的作用下，适应性的纠正工件的歪斜角度以及在X、Y向的位置偏差，因此，即使是工件抓取时角度和位移偏差较大，在上料时能够确保工件在上料工位具有较高的上料精度；并且本发明无需使用视觉定位装置等其他成本较高的机构，因而具有相对较低的成本，有利于推广普及。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装示意图；

图3为本发明的一种工作状态示意图；

图4为本发明的另一种工作状态示意图；

图中：10、吸盘；11、固定板；12、第二滑轨；13、第二氮气弹簧；131、连接座；20、连接件；30、安装板；31、第一滑轨；33、第一氮气弹簧；331、连接座；40、滑块；41、第一滑槽；42、第二滑槽；43、限位件；50、转轴；60、弹簧；61、推力轴承；62、固定螺母；80、上料定位靠挡；90、板件。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1、2所示，为本发明的一种自动上料装置的辅助定位机构，其包括吸盘10、连接件20、安装板30、滑块40、转轴50以及弹簧60。图示中，X向为吸盘10的长度方向、Y向为吸盘10的宽度方向、Z向为吸盘10的高度方向。在一个优选的实施例中，本发明配置有两个滑块40，滑块40为十字交叉滑块，具体的，在滑块40的上表面设置有第一滑槽41，该第一滑槽41与Y向一致，在滑块40的下表面设置有第二滑槽42，该第二滑槽42与X向一致；两个滑块40沿X向排列；对应两滑块40上的第一滑槽41，在安装板30的下表面固定连接有两个第一滑轨31，该两个第一滑轨31分别置于安装板30的下表面两端，并且两滑轨分别滑动的嵌置在两第一滑槽41中，如此，使安装板30与滑块40具有沿Y向相对运动的自由度；吸盘10的上表面固定有一第二滑轨12，第二滑轨12滑动的嵌置在两滑块40下表面的第二滑槽42中，使两滑块40与吸盘10具有沿X向相对运动的自由度。在安装板30上设置有第一缓冲组件，第一缓冲组件包括两个相对设置的第一氮气弹簧33，两个第一氮气弹簧33的轴向均是与图示中的Y向一致，其二者的外侧端分别连接在安装板30的两侧，具体的，在安装板30的两侧分别设置有连接座331，两第一氮气弹簧33的外侧端分别连接在位于安装板30两侧的连接座331上、内侧端则是朝向安装板30的内侧并分别抵顶在滑块40的两侧，具体的，可以是在安装板30上设置两个第一缓冲组件，两第一缓冲组件上的第一氮气弹簧33的内侧端分别抵顶于两滑块40的两侧，如此，第一缓冲组件上的两第一氮气弹簧33分别向着与其对应的滑块40施以与Y向一致的弹性应力，并且，两第一氮气弹簧33对滑块40施加的弹性应力的朝向相反，如此，利用两第一氮气弹簧33对安装板30与滑块40在Y向的互相运动进行缓冲。吸盘10上设置有第二缓冲组件，第二缓冲组件包括两个相对设置的第二氮气弹簧13，该两个第二氮气弹簧13的轴向均是与图示中X向一致，第二氮气弹簧13的外侧端连接在吸盘10上，内侧端则是分别抵顶于两滑块40的外侧，具体的，可以是在吸盘10上设置连接座131，将第二氮气弹簧13的外侧端连接在连接座131上，这样，两第二氮气弹簧13分别对两滑块40施以与X向一致的弹性应力，并且两第二氮气弹簧13对两滑块40施加的弹性应力的朝向相反，如此，对两滑块40与安装板30组成的组件与吸盘在X向的相互运动进行缓冲。转轴50沿吸盘10的高度方向延伸，并且利用转轴50将连接件20与安装板30枢接在一起，弹簧60套设在转轴50的外部，弹簧60的两端分别插接在连接件20和安装板30上预设的孔内，当安装板30与连接件20绕转轴50的中心轴线相对转动时，弹簧60被扭转发生形变，当使安装板30和连接件20相对转动的外力不在作用于安装板30和连接件20上时，则利用弹簧60的回弹力，使安装板30和连接件20复位。

为了便于安装且不破坏吸盘10的原有结构，在一个优选实施例中，本发明在吸盘10的上表面连接有一固定板11，上述的第二滑轨12固定在该固定板11上。

此外，在每一个上述的滑块40上均设置有一限位件43，该限位件43通过螺栓固定在滑块40的外侧且呈板状，其向着安装板30的中部折弯，并置于两第一氮气弹簧33之间，如此，两第一氮气弹簧33的内侧端分别抵顶在限位件43的两侧，这样一来，第一氮气弹簧33作用于滑块40上的位置位于安装板30上方，使整体结构更加紧凑，安装板30的体积更小；当然，在其他实施例中，也可以是将安装板30两侧设置延伸部分，将第一氮气弹簧33的外侧端部连接在该延伸部分的外端部，利用该延伸部分为第一氮气弹簧33预留出足够的安装空间，以使第一氮气弹簧33的内侧端能够抵顶在滑块40上。

在另一个优选实施例中，将上述的转轴50底部固定连接在安装板30上，由于上述是在安装板30两端分别设置第一滑轨31，因此，转轴50的底部可固定在安装板3中间位置处，使两第一滑轨31受力均衡以支撑安装板30，转轴50的顶部穿接在连接件20上预设的安装孔内，并且在转轴与连接件20之间设置一个推力轴承61，推力轴承61的座圈固定在连接件20的安装孔内、轴圈则是固定在转轴50上，并且在转轴50上螺接一固定螺母62，利用该固定螺母62压紧推力轴承61的轴圈。这样，在连接件20与转轴50之间受到沿转轴的轴向压力时，通过推力轴承61进行支撑，以保证连接件20能够与转轴50灵活转动，继而保证连接件20与安装板30能够灵活的相对转动。

本发明在工作时，利用机器人连接于连接件20上，以带动整个机构移动在取料工位抓取板件90，当板件90未按照预定位置和角度摆放时，如图3所示，吸盘10吸附板件90，再利用机器人带动板件移动至靠近上料定位靠挡80处，此时板件90与上料定位靠挡80直角两侧的两个边均不能靠拢，此时，机器人带动机构移动，使板件90靠向上料定位靠挡80的一个边，在该过程中，连接件20相对于安装板30转动，弹簧60发生形变，由于上料定位靠挡80对板件的挤压，在X向和Y向上，第二缓冲组件和第一缓冲组件使吸盘10能够适应性的移动，以使板件90能够摆动角度，并最终如图4所示，使板件90的一个长边和一个短边分别抵靠在上料定位靠挡80的两个边上，吸盘10方向板件90，完成板件90的上料定位过程。

需要说明的是，本发明的上述吸盘10只是一种工件取放装置，实际上，在本发明的其他实施例中，也可以是通过其他能够取放工件的部件来替代吸盘，例如能够抓取工件的卡爪气缸或其他类型的物料抓取机构。

本发明的上述优选实施例中，为了使整个机构具有相对较小的体积，同时在缓冲时提供的弹性应力足够大，第一缓冲组件和第二缓冲组件均是采用氮气弹簧，实际上第一缓冲组件和第二缓冲组件也可以是采用普通的弹簧，或其他能够对滑块40施以弹性应力的部件。同样的，弹簧60作为复位弹性件，也可以是其他的弹性元件来替代。

最后应说明的是：上述实施方式仅为本发明的优选实施例方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，包括工件取放装置、连接件、安装板、滑块、转轴、以及弹性复位件；

2.如权利要求1所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，该辅助定位机构包括两个沿工件取放装置的长度方向排列的滑块，安装板上固定有两个第一滑轨，两第一滑块分别滑动的嵌置在两滑块上的第一滑槽中。

3.如权利要求2所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，安装板上设置有两个分别与两滑块一一对应的第一缓冲组件。

4.如权利要求3所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，第一弹性元件为第一氮气弹簧，两第一氮气弹簧的外侧端分别连接于安装板的两侧，滑块上设置上固定有一限位件，两第一氮气弹簧的内侧端分别抵顶于限位件的两侧。

5.如权利要求2所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，工件取放装置上连接有一固定板，第二滑轨安装在该固定板上。

6.如权利要求5所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，第二弹性元件为第二氮气弹簧，两第二氮气弹簧的外侧端分别连接于固定板的两端、内侧端分别抵顶于两滑块的外侧。

7.如权利要求2所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，转轴的底部固定连接在安装板上、顶部转轴穿接于连接件，并且转轴与连接件之间设置有一推力轴承。

8.如权利要求1所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，弹性附件为一套设在转轴外部的弹簧，连接件和安装板上设置有分别供弹簧的两端插入的连接孔。

9.如权利要求1所述的自动上料装置的辅助定位机构，其特征在于，工件取放装置为吸盘。