CN113955479A - 物料车定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物料车定位装置，包括：导向轮，两个导向轮相对于物料车对称设置；安装架，两组安装架对称且固定设置在设备内，安装架上设置有抵接导向轮的第一导向面，第一导向面包括依次设置的第一过渡面和第一水平面；第一定位轮，第一定位轮滚压物料车的侧面；第二定位轮，两个第二定位轮相对于物料车对称设置；转杆，其与安装座铰接，转杆的一端与安装座之间设置有弹性件，转杆的另一端设置有限位部，安装架上设置有限位凸起，限位部与限位凸起配合形成第一限位槽；当第二定位轮滚压限位部并进入第一限位槽内时，弹性件带动转杆转动以将第二定位轮锁紧。其能够实现物料车的稳定定位，无需额外的动力机构，成本低，结构紧凑。

Description

物料车定位装置

技术领域

本发明涉及车体定位技术领域，尤其是指一种物料车定位装置。

背景技术

目前，物料车给设备提供物料，设备中设置有机械手，通过机械手抓取物料车的物料，以此对物料做进一步加工。

然而，在实际生产加工中，由于地面不平，或者物料车的规格差异，导致物料在物料车中的高度不一致，此时，设备中的机械手将无法准确抓取物料车上的物料，此时，导致抓取误差或物料后续加工误差。对于这一问题，目前常用的解决方案是：在设备内配备复杂的视觉检测系统,通过视觉检测系统获取物料的具体位置，之后，将物料的具体位置信息发送给控制器，控制器调整高精度机械手与物料之间的距离，实现物料的精确抓取与移送，然而，视觉传感器及高精度机械手的设置，这势必导致成本过高，占用空间大。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中物料车与设备对准困难，导致设备中的机械手抓取误差和成本过高的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种物料车定位装置，包括：

物料车定位装置，其特征在于，包括：

导向轮，其设置在物料车的侧面上，所述导向轮具有两个，两个所述导向轮相对于所述物料车对称设置；

安装架，其具有两组，两组所述安装架对称且固定设置在设备内，所述安装架上设置有抵接导向轮的第一导向面，所述第一导向面包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，所述第一过渡面倾斜向上设置；

第一定位轮，其设置在安装架上，所述第一定位轮滚压物料车的侧面；

第二定位轮，其设置在物料车的侧面上，所述第二定位轮具有两个，两个所述第二定位轮相对于物料车对称设置；

转杆，其与所述安装座铰接，所述转杆的一端与安装座之间设置有弹性件，所述转杆的另一端设置有限位部，所述安装架上设置有限位凸起，所述限位部与所述限位凸起配合形成第一限位槽；

当所述第二定位轮滚压限位部并进入第一限位槽内时，所述弹性件带动转杆转动以将第二定位轮锁紧。

作为优选的，所述安装架上还固定设置有挡块，所述挡块设置在所述转杆的一侧以对所述转杆的转动进行限位。

作为优选的，所述弹性件为拉簧。

作为优选的，所述安装架上还设置有第二导向面，所述第二导向面包括依次设置的第二过渡面和第二水平面，所述第二过渡面倾斜向上设置，所述限位凸起设置在所述第二水平面上；在物料车移动过程中，所述第二定位轮依次滚压第一过渡面和第二水平面。

作为优选的，所述第一过渡面与第二过渡面的倾斜角度一致。

作为优选的，所述安装架上设置有第一导向部和第二导向部，所述第一导向面设置在第一导向部上，所述第二导向面设置在第二导向部上。

作为优选的，所述第一过渡面为斜面或弧面。

作为优选的，每个所述安装架上皆设置有多个第一定位轮，多个所述第一定位轮的中轴线在同一个竖直平面上。

作为优选的，所述安装架与设备间设置有支撑座。

作为优选的，所述安装架上开设有第一镂空槽，所述第一镂空槽内设置有锁定件，所述第一定位轮通过锁定件安装在所述安装架上。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明在安装架上设置有抵接导向轮的第一导向面，第一导向面包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，第一过渡面倾斜向上设置。由于本发明设置有两个安装架，而每个安装架上皆设置有第一导向面，导向轮与第一导向面一一对应设置，第一导向面即可分别对导向轮进行导向，从而实现物料车在竖直方向(z方向)的定位。

2、本发明在安装架上还设置有第一定位轮，第一定位轮滚压物料车的侧面。第一定位轮的中轴线沿竖直方向设置，如此，由于安装架设置有两个，两个安装架上皆设置有第一定位轮，通过两个第一定位轮配合，即可对两个第一定位轮之间的物料车在垂直于物料车方向(x方向)进行限位。

3、本发明设置有转杆，转杆与安装座铰接，转杆的一端与安装座之间设置有弹性件，转杆的另一端设置有限位部，安装架上设置有限位凸起，限位部与限位凸起配合形成第一限位槽。当第二定位轮滚压限位部并进入第一限位槽内时，弹性件带动转杆转动以实现第一限位槽将第二定位轮锁紧，实现物料车在前进方向(y方向)限位。

4、本发明中的定位装置，一方面，可以实现物料车在x方向、y方向和z方向的精准定位，方便后续设备上的机械手对物料车做上下料操作；另一方面，本发明无需外动力对物料车定位，成本低，体积小，方便安装和使用；并且，本发明也不用配备视觉检测系统，对机械手的精度要求也不高，可以进一步缩小成本。

附图说明

图1为本发明设备与物料车的结构示意图；

图2为物料车、物料车定位装置及支撑座的结构示意图；

图3为物料车和物料车定位装置的结构示意图；

图4为图3在A区域的局部放大图；

图5为物料车定位装置的主视图；

图6为图5在B区域的局部放大图。

说明书附图标记说明：10、设备；11、物料车；12、支撑座；20、安装架；201、第一镂空槽；21、第一导向部；211、第一导向面；22、第二导向部；221、第二导向面；23、限位凸起；30、导向轮；31、第二定位轮；32、第一定位轮；40、转杆；401、限位部；41、弹性件；42、安装座；43、转轴；50、挡块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1和图2所示，对于一些设备10，可以对物料进行上下料操作、对物料进行加工或对物料进行检测，例如，本发明中设备10可为上下料机、物料输送机、物料加工机或者检测机构。在设备10上设置有入口，物料车11从入口驶入设备10内，之后通过本发明的物料车定位装置，即可以在物料车11驶入设备10过程中，实现物料车11的定位和锁定，以此实现物料车11与设备10的精准对接，此时，设备10上的机械手即可准确抓取物料车11上的物料。下面，对本实施例的物料定位装置的结构构造做详细的说明。

参照图3-图6所示，本发明公开了一种物料车定位装置，包括导向轮30、安装架20、第二定位轮31和转杆40。

参照图3和图4所示，导向轮30设置在物料车11的侧面上，导向轮30具有两个，两个导向轮30相对于物料车11对称设置。具体的，导向轮30的中轴线垂直于物料车11的侧面设置，如此，在物料车11行进时，导向轮30可沿某一导向面滚动，从而实现物料车11定向移动。

安装架20具有两组，两组安装架20对称且固定设置在设备10内。具体的，安装架20相对于物料车11对称设置，通过两个安装架20的配合，可以实现物料车11的精准定位。

在安装架20上设置有抵接导向轮30的第一导向面211，第一导向面211包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，第一过渡面倾斜向上设置。由于本发明设置有两个安装架20，而每个安装架20上皆设置有第一导向面211，导向轮30与第一导向面211一一对应设置，第一导向面211即可分别对导向轮30进行导向，从而实现物料车11在竖直方向(z方向)的定位。

具体的，由于安装架20固定设置在设备10上，而导向轮30设置在物料车11上，在物料车11驶入设备10中时，导向轮30架设在第一导向面211上，由于第一导向面211包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，物料车11上的导向轮30依次滚压第一过渡面和第一水平面，如此，实现物料车11沿第一导向面211方向移动。而由于安装架20具有两组，每组安装架20上皆设置有第一导向面211，通过两组第一导向面211的配合，即可实现物料车11先做抬高动作(该抬高动作对应倾斜向上设置的第一过渡面)，之后，物料车11做水平移动(该水平移动对应第一水平面)。通过第一导向面211与导向轮30的配合，即可实现物料小车竖直方向定位。

在安装架20上还设置有第一定位轮32，第一定位轮32滚压物料车11的侧面。第一定位轮32的中轴线沿竖直方向设置，如此，由于安装架20设置有两个，两个安装架20上皆设置有第一定位轮32，通过两个第一定位轮32配合，即可对两个第一定位轮32之间的物料车11在垂直于物料车11方向(x方向)进行限位。

第二定位轮31设置在物料车11的侧面上，第二定位轮31具有两个，两个第二定位轮31相对于物料车11对称设置。第二定位轮31可与导向轮30配合，对物料车11进一步实现z方向定位。其中，Z方向即竖直方向。

参照图5和图6所示，转杆40与安装座42铰接，转杆40的一端与安装座42之间设置有弹性件41，转杆40的另一端设置有限位部401，安装架20上设置有限位凸起23，限位部401与限位凸起23配合形成第一限位槽。当第二定位轮31滚压限位部401并进入第一限位槽内时，弹性件41带动转杆40转动以实现第一限位槽将第二定位轮31锁紧，实现物料车11在前进方向(y方向)限位。具体的，第二定位轮31沿着安装架20的侧壁滚动，在滚动过程中，第二定位轮31先抵压转杆40的限位部401，由于转杆40的一端受到第二定位轮31的抵压力，转杆40即会绕转轴43转动，如图6所示，转杆40在第二定位轮31的作用下，会绕转轴43做逆时针转动，此时，弹性件41处于拉伸状态。之后，当第二定位轮31滚入转杆40的限位部401与限位凸起23组成的第一限位槽内时，在弹性件41的作用下，转杆40会绕转轴43顺时针转动，以此将第二定位轮31锁死。如此，即可实现物料车11的位置的锁定，此时，物料车11稳定性更好，在设备10中的机械手取用物料车11中的物料时，物料车11不会晃动，稳定性强。

本发明的工作原理是：首先，物料车11由设备10的入口进入，此时，物料车11上的导向轮30沿安装架20上的第一导向面211滚动并前进，由于第一导向面211由倾斜向上设置的第一过渡面和第一水平面组成，导向轮30将会带着物料车11整体抬升，从而使得物料车11能够达到预设高度，即实现竖直方向(z方向)的定位，方便后续设备10上下料的对接；其次，在物料车11进入设备10的过程中，安装架20上的第一定位轮32的轮面滚压物料车11的侧面，由于安装架20具有两个，每个安装架20上皆安装有第一定位轮32，通过两个第一定位轮32的配合滚压，即可实现物料车11x方向定位，此处，x方向是指垂直于物料车11的侧壁的方向；此外，物料车11上还设置有第二定位轮31，随着物料车11驶入设备10中，导向轮30和第二定位轮31滚压安装架20上的导向面，如此，导向轮30和第二定位轮31配合对物料车11的移动进行导向，在此导向过程中，第二定位轮31慢慢抵压转杆40的限位部401，此时，转杆40由于受到了第二定位轮31的抵压力，转杆40会绕其转轴43旋转，弹性件41受到拉伸，产生弹性力，当第二定位轮31进入限位部401与限位凸起23组成的第一限位槽内时，在弹性件41的弹力的作用下，转杆40反向转动并复位，将第二定位轮31锁定，在此过程中，由于转杆40反向旋转，也将导致限位部401与限位凸起23组成的第一限位槽变小，第一限位槽的内壁抵压第二定位轮31，物料车11即移动到位，不会继续向前移动，如此，实现y方向的定位，y方向为小车前进方向。通过上述定位装置，一方面，可以实现物料车11在x方向、y方向和z方向的精准定位，方便后续设备10上的机械手对物料车11做上下料操作；另一方面，本发明无需外动力对物料车11定位，成本低，体积小，方便安装和使用；并且，本发明也不用配备视觉检测系统，对机械手的精度要求也不高，可以进一步缩小成本。

本发明中，限位部401的上表面可设置成弧形面，如此，方便第二定位轮31进入第一限位槽内，限位部401朝向限位凸起23的一面可以为斜面，如此，能够更好地对第二定位轮31锁定。而限位凸起23可设置成方形的凸起，其能够起到阻挡第二定位轮31即可。本实施例中，对于第一限位槽的组成，可由限位部401的斜面、安装架20的水平面和限位凸起23朝向限位部401的侧面组成，通过这三个面的配合，能够更好地锁定第二定位轮31。此外，由于弹性件41的作用，转杆40可绕转轴43转动，以此实现第一限位槽的宽度缩小，弹性件41的弹性力促使宽度缩小的第一限位槽持续对第二定位轮31锁定。由于物料车11左右两侧皆设置有第二定位轮31，当物料车11上的第二定位轮31被锁定时，物料车11即相对被锁定。

在另一实施例中，安装架20上还设置有第二导向面221，第二导向面221包括依次设置的第二过渡面和第二水平面，第二过渡面倾斜向上设置，限位凸起23设置在第二水平面上，第二定位轮31依次滚压第一过渡面和第二水平面。当物料车11进入设备10中时，物料车11上的导向轮30沿第一导向面211滚动前进，物料车11上的第二定位轮31沿第二导向面221前进，通过导向轮30、第二定位轮31、第一导向面211和第二导向面221的配合，可以保证物料车11稳定抬升，从而实现物料车11与设备10对接，便于后续精准上下料。而由于限位凸起23设置在第二水平面上，在物料车11上第二定位轮31沿第二水平面移动过程中，第二定位轮31会滚压转杆40的限位部401，从而拨动转杆40旋转，之后，随着物料车11的前行，第二定位轮31约过限位部401，进入第一限位槽内，在弹性件41的作用下，转杆40回转，如此，实现限位部401抵压第二定位轮31。

本发明中，第一过渡面为斜面或弧面，如此，便于导向轮30平稳滚动前进，物料车11在与设备10对接时，稳定性更好。同样的，第二过渡面也可为斜面或弧面，其便于第二定位轮31平稳滚动前进，保证了物料车11的平滑稳定地移动。第一过渡面与第二过渡面的倾斜角度一致，如此，可保证物料车11沿预设轨迹移动。而由于安装架20具有两个，每个安装架20上皆设置有第一导向面211和第二导向面221，两个安装架20又相对于物料车11对称设置，此时，物料车11前行的稳定性更佳。通过设计，可以使得物料车11整体抬升0-15mm，将物料车11的平面度误差控制在+0.1mm。当物料车11经第一导向面211和第二导向面221整体抬升，此时，即克服可地面不平的情况，保证了物料车11与设备10的对接精度。当物料车11处于平稳状态时，物料车11中的物料高度即一致，方便机械手依次抓取物料。

在安装架20上设置有第一导向部21和第二导向部22，第一导向面211设置在第一导向部21上，第二导向面221设置在第二导向部22上。第二导向部22位于第一导向部21的上侧，第二导向面221可位于第一导向面211的上侧，对应的，第二定位轮31的高度高于导向轮30，且第二定位轮31与导向轮30不在同一个竖直平面内，通过这种设计方式，一方面，可以节省安装架20的材料，结构更为紧凑，另一方面，可以保证第二导向面221与第一导向面211依次进行导向，第二定位轮31先沿第二导向面221滚动一端距离后，导向轮30才沿第一导向面211滚动，并且，第一导向面211与第二导向面221配合，实现物料车11的定位。

在安装架20上还固定设置挡块50，挡块50设置在转杆40的一侧以对转杆40的转动进行限位。挡块50可设置成长方体结构，其能够实现对转杆40的阻挡即可。挡块50可与安装架20可拆卸连接，也可与安装架20一体成型。具体的，在转杆40的下端部设置有一支点，而挡块50安装在转杆40的下侧，在转杆40转动时，支点会抵压挡块50，从而实现转杆40的转动限位。

本发明中，弹性件41可为拉簧。当第二定位轮31抵压转杆40的限位部401时，拉簧拉伸，之后，物料车11继续前行，第二定位轮31进入限位部401与限位凸起23组成的第一限位槽内，拉簧即对转杆40施加拉力，使得转杆40反向转动，第一限位槽的槽宽即变窄，此时，实现第二定位轮31锁定。当然，弹性件41也可为普通的弹簧或者弹簧组，其能够持续对转杆40施加弹性力即可。此外，在安装架20上还可设置有L形的安装座42，通过安装座42的设计，可以方便安装弹性件41。具体的，当弹性件41为拉簧时，拉簧的上端部勾设在转杆40上，而拉簧的下端部则与安装座42连接，安装座42的设计，能够减轻安装架20的重力，使得整体结构更为紧凑。安装座42与安装架20之间可以是一体成型设计，也可为可拆卸连接。所谓可拆卸连接，是指在安装架20和安装座42上开设有安装孔，通过螺栓和螺钉等零部件将安装座42与安装架20锁固。

每个安装架20上皆设置有多个第一定位轮32，多个第一定位轮32的中轴线在同一个竖直平面上。具体的，本实施例中，每个安装架20上设置有两个定位轮，两个定位轮位于同一水平面上，通过两个第一定位轮32配合设置，即可实现物料车11在x方向的定位。其中，x方向是指垂直于物料车11的侧面的方向。

参照图2所示，在安装架20与设备10间设置有支撑座12。安装座42便于固定安装架20。安装座42可设置成板式结构，其一端与设备10的内壁固定设置，另一端用于安装安装架20。而支撑座12可设置有两个，两个支撑座12相对于物料车11对称设置，通过对称设置的支撑座12，保证安装架20的结构稳定性。

此外，安装架20上开设有第一镂空槽201，第一镂空槽201内设置有锁定件，第一定位轮32通过锁定件安装在安装架20上。锁定件可为螺栓或者螺钉。通过第一镂空槽201的设置，便于安装第一定位轮32，结构紧凑。并且，在安装架20上也可开设有多个第二镂空槽，从而减轻安装架20的整体重量。

本发明的有益效果是：

1、在安装架20上设置有抵接导向轮30的第一导向面211，第一导向面211包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，第一过渡面倾斜向上设置。由于本发明设置有两个安装架20，而每个安装架20上皆设置有第一导向面211，导向轮30与第一导向面211一一对应设置，第一导向面211即可分别对导向轮30进行导向，从而实现物料车11在竖直方向(z方向)的定位。

2、在安装架20上还设置有第一定位轮32，第一定位轮32滚压物料车11的侧面。第一定位轮32的中轴线沿竖直方向设置，如此，由于安装架20设置有两个，两个安装架20上皆设置有第一定位轮32，通过两个第一定位轮32配合，即可对两个第一定位轮32之间的物料车11在垂直于物料车11方向(x方向)进行限位。

3、本发明设置有转杆40，转杆40与安装座42铰接，转杆40的一端与安装座42之间设置有弹性件41，转杆40的另一端设置有限位部401，安装架20上设置有限位凸起23，限位部401与限位凸起23配合形成第一限位槽。当第二定位轮31滚压限位部401并进入第一限位槽内时，弹性件41带动转杆40转动以实现第一限位槽将第二定位轮31锁紧，实现物料车11在前进方向(y方向)限位。

4、本发明中的定位装置，一方面，可以实现物料车11在x方向、y方向和z方向的精准定位，方便后续设备10上的机械手对物料车11做上下料操作；另一方面，本发明无需外动力对物料车11定位，成本低，体积小，方便安装和使用；并且，本发明也不用配备视觉检测系统，对机械手的精度要求也不高，可以进一步缩小成本。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或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说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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说明书的限制。

在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本说明书中使用的术语是考虑到关于本公开的功能而在本领域中当前广泛使用的那些通用术语，但是这些术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域新技术而变化。此外，特定术语可以由申请人选择，并且在这种情况下，其详细含义将在本公开的详细描述中描述。因此，说明书中使用的术语不应理解为简单的名称，而是基于术语的含义和本公开的总体描述。

本说明书中使用了流程图或文字来说明根据本申请的实施例所执行的操作步骤。应当理解的是，本申请实施例中的操作步骤不一定按照记载顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料车定位装置，其特征在于，包括：

导向轮，其设置在物料车的侧面上，所述导向轮具有两个，两个所述导向轮相对于所述物料车对称设置；

安装架，其具有两组，两组所述安装架对称且固定设置在设备内，所述安装架上设置有抵接导向轮的第一导向面，所述第一导向面包括依次设置的第一过渡面和第一水平面，所述第一过渡面倾斜向上设置；

第一定位轮，其设置在安装架上，所述第一定位轮滚压物料车的侧面；

第二定位轮，其设置在物料车的侧面上，所述第二定位轮具有两个，两个所述第二定位轮相对于物料车对称设置；

转杆，其与所述安装座铰接，所述转杆的一端与安装座之间设置有弹性件，所述转杆的另一端设置有限位部，所述安装架上设置有限位凸起，所述限位部与所述限位凸起配合形成第一限位槽；

当所述第二定位轮滚压限位部并进入第一限位槽内时，所述弹性件带动转杆转动以将第二定位轮锁紧。

2.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述安装架上还固定设置有挡块，所述挡块设置在所述转杆的一侧以对所述转杆的转动进行限位。

3.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述弹性件为拉簧。

4.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述安装架上还设置有第二导向面，所述第二导向面包括依次设置的第二过渡面和第二水平面，所述第二过渡面倾斜向上设置，所述限位凸起设置在所述第二水平面上；在物料车移动过程中，所述第二定位轮依次滚压第一过渡面和第二水平面。

5.根据权利要求4所述的物料车定位装置，其特征在于，所述第一过渡面与第二过渡面的倾斜角度一致。

6.根据权利要求4所述的物料车定位装置，其特征在于，所述安装架上设置有第一导向部和第二导向部，所述第一导向面设置在第一导向部上，所述第二导向面设置在第二导向部上。

7.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述第一过渡面为斜面或弧面。

8.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，每个所述安装架上皆设置有多个第一定位轮，多个所述第一定位轮的中轴线在同一个竖直平面上。

9.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述安装架与设备间设置有支撑座。

10.根据权利要求1所述的物料车定位装置，其特征在于，所述安装架上开设有第一镂空槽，所述第一镂空槽内设置有锁定件，所述第一定位轮通过锁定件安装在所述安装架上。

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