CN114589536A - 带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘以及输送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，包括托盘基板、夹紧滑块、红外识别与发送装置、托盘支座、位置感应器以及托盘连接块。本发明还提供了一种输送方法。本发明有益效果如下：通过设置红外识别与发送装置，能够识别、记录每一件编码信息，并能将编码信息传送至对应数控机床，实现工件数据‑数控机床加工一一对应，降低了人工编号、检查时间，提高了加工效率；通过设置位置感应器，可根据工况、工序要求感应、确定数控机床加工位置，提高数控机床零点定位装置运行精确度与智能度，提高了加工精度；实现托盘与数控机床系统的智能化配合，实现生产自动化，有效减少了人工操作，大大降低了工厂的用工开支。

Description

带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘以及输送方法
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，具体涉及一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘以及输送方法。
背景技术
在工厂实际生产中，工件生产量大、生产质量及效率要求极高，提高工件生产效率与精度、提高生产效能，实现加工自动化、集约化，是工厂的一致追求目标。然而，目前实际生产过程中制造效率问题及平台适用性问题仍然十分突出，具体表现在：
1)工件型号复杂，加工平台适应性不强，造成产能浪费，提高了制造成本；
2)生产量极大，工件识别、编号工作往往需要人工操作，存在一定失误率，降低了生产效率；
3)多工序下数控机床定位系统配合不够精确，造成加工误差积累。
针对上述问题，本发明提出了一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，利用凸形槽、红外传感及感应芯片，实现了任意尺寸工件编码自动识别、传输及加工位置的精确识别，有效提高了加工精度与生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘以及输送方法，其利用凸形槽、红外识别与发送装置及位置感应器，实现了任意尺寸工件编码自动识别、传输及加工位置的精确识别，有效提高了加工精度与生产效率，从而可以解决背景技术中涉及的技术问题。
本发明的技术方案为：
一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于，包括托盘基板、夹紧滑块、红外识别与发送装置、托盘支座、位置感应器以及托盘连接块，其中，
所述托盘基板包括上表面、与所述上表面相对设置的下表面以及连接所述上表面与所述下表面的侧表面，所述托盘基板还包括自所述上表面向所述下表面方向凹陷形成的凸形槽，所述凸形槽包括沿第一方向延伸的第一凸形槽和沿第二方向延伸的第二凸形槽；
所述夹紧滑块用于夹紧工件且可滑动的装配于所述凸形槽内；
所述红外识别与发送装置装配于所述托盘基板的所述侧表面上以与数控机床自动门控制模块配合，用于信息识别、记录及发送；所述红外识别与发送装置包括用于信息识别的红外感应器、用于信息记录的红外感应芯片以及用于信息发送的红外发送器；
所述托盘支座装配于所述托盘基板的所述下表面上；
所述位置感应器装配于所述托盘支座上以与数控机床工作台定位装置配合，用于自动寻找并感应托盘最佳定位位置；
所述托盘连接块装配于所述托盘基板的所述下表面。
作为本发明的一种优选改进，所述第一方向与所述第二方向相互垂直设置。
作为本发明的一种优选改进，所述夹紧滑块上设有与工件连接的定位孔。
作为本发明的一种优选改进，所述托盘基板包括自所述侧表面凹陷形成的装配凹槽，所述红外识别与发送装置安装于所述装配凹槽内。
作为本发明的一种优选改进，所述托盘支座自其端头向所述托盘基板方向凹陷形成中空圆柱体，所述位置感应器装配于所述托盘支座内。
作为本发明的一种优选改进，所述托盘连接块设有与夹持装置连接的连接孔。
作为本发明的一种优选改进，所述第一凸形槽在所述第一方向上贯穿所述侧表面，所述第二凸形槽在所述第二方向上贯穿所述侧表面。
本发明还提供了一种基于所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘的输送方法，该输送方法包括如下步骤：
步骤一，将工件固定于托盘的夹紧滑块上；
步骤二，通过红外感应器识别工件数字编码，并将数字编码所含的工件尺寸、工序、工步信息记录至红外感应芯片；
步骤三、通过可移动设备的夹持装置夹持托盘连接块，读取工序信息，并将托盘运送至对应加工工序的数控机床前；
步骤四、红外发射器将数字编码所含的工件尺寸、工序、工步信息发送至数控机床自动门控制模块；
步骤五、数控机床自动门控制模块对信息进行识别、比对，若配对成功，则执行步骤六，若配对不成功则执行步骤八；
步骤六、控制数控机床自动门打开，夹持装置将托盘送入数控机床内部，托盘底部的位置感应器自动寻找并定位数控机床定位点，发送工件信息至数控机床工作台定位装置，直至位置感应器配对至对应位置后，数控机床工作台定位装置锁紧卡扣，保持托盘在数控机床内部的稳定，可移动设备控制夹持装置退出数控机床内部，关闭数控机床自动门，并按照预定程度开始加工工件；
步骤七、加工完成后，可移动设备将托盘从数控机床内取出，之后重复步骤三至六，直至工件全部完成加工；
步骤八、数控机床保持自动门关闭状态，并发出错误警报声，供人工检查及确认。
作为本发明的一种优选改进，在步骤六中，若出现无法识别或定位偏差，位置感应芯片发送信号至数控机床，停止当前动作，并发出持续蜂鸣声。
作为本发明的一种优选改进，在步骤三中，可移动设备为行走机器人。
本发明的有益效果如下：
1、通过设置红外识别与发送装置，能够识别、记录每一件编码信息(工件编号、工序、工步)，并能将编码信息传送至对应数控机床，实现工件数据-数控机床加工一一对应，降低了人工编号、检查时间，提高了加工效率；
2、通过设置位置感应器，可根据工况、工序要求感应、确定数控机床加工位置，提高数控机床零点定位装置运行精确度与智能度，提高了加工精度；
3、实现托盘与数控机床系统的智能化配合，实现生产自动化，有效减少了人工操作，大大降低了工厂的用工开支。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘与工件的整体结构图；
图2为本发明带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘的的编码识别及感应过程的流程图；
图3为本发明输送方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1和2所示，本发明提供一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘100，包括托盘基板1、夹紧滑块2、红外识别与发送装置3、托盘支座4、位置感应器5以及托盘连接块6。所述托盘用于固定工件7，所述工件7上设有包含工件尺寸、工序、工步信息的数字编码71。
所述托盘基板1包括上表面11、与所述上表面11相对设置的下表面12以及连接所述上表面11与所述下表面12的侧表面13，所述托盘基板1还包括自所述上表面11向所述下表面12方向凹陷形成的凸形槽14，所述凸形槽14包括沿第一方向延伸的第一凸形槽141和沿第二方向延伸的第二凸形槽142。
更具体的，所述第一方向与所述第二方向相互垂直设置。所述第一凸形槽141在所述第一方向上贯穿所述侧表面13，所述第二凸形槽142在所述第二方向上贯穿所述侧表面13。
所述夹紧滑块2用于夹紧工件7且可滑动的装配于所述凸形槽14内，具体的，所述夹紧滑块2的数量为两个，所述夹紧滑块2可沿所述第一凸形槽141或所述第二凸形槽142移动，实现所述工件7的移动。
进一步的，所述夹紧滑块2上设有与工件7连接的定位孔21，所述工件7对准所述定位孔21以与艘夹紧滑块2固定连接。
所述红外识别与发送装置3装配于所述托盘基板1的所述侧表面13上以与数控机床自动门控制模块8配合，用于信息识别、记录及发送。所述红外识别与发送装置3具体包括用于信息识别的红外感应器、用于信息记录的红外感应芯片以及用于信息发送的红外发送器。
所述托盘支座4装配于所述托盘基板1的所述下表面12上，具体的，所述托盘支座4数量为四个，且四个所述托盘支座4关于所述托盘基本1的中心线对称设置。
所述位置感应器5为感应芯片，装配于所述托盘支座4上以与数控机床工作台定位装置9配合，用于自动寻找并感应托盘最佳定位位置。
所述托盘连接块6装配于所述托盘基板1的所述下表面12以供机械臂夹持承载，具体的，所述托盘连接块6沿所述下表面12的一条边缘的延长方向设置。
为了方便机械臂连接所述托盘连接块6，所述托盘连接,6设有与夹持装置连接的连接孔(未图示)。
所述托盘基板1包括自所述侧表面13凹陷形成的装配凹槽131，所述红外识别与发送装置3安装于所述装配凹槽131内。
需要说明的是，设有所述装配凹槽121的侧表面13所正对的方向与托盘向数控机床移动的方向一致。
所述托盘支座4自其端头向所述托盘基板1方向凹陷形成中空圆柱体，所述位置感应器5装配于所述托盘支座4内。
再结合图3所示，本发明还提供了一种基于所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘的输送方法，该输送方法包括如下步骤：
步骤一，将工件7固定于托盘的夹紧滑块2上；
步骤二，通过红外感应器识别工件数字编码，并将数字编码71所含的工件尺寸、工序、工步信息记录至红外感应芯片；
步骤三、通过可移动设备的夹持装置夹持托盘连接块6，读取工序信息，并将托盘运送至对应加工工序的数控机床前；
需要具体说明的是，所述可移动设备为行走机器人。
步骤四、红外发射器将数字编码71所含的工件尺寸、工序、工步信息发送至数控机床自动门控制模块8；
步骤五、数控机床自动门控制模块8对信息进行识别、比对，若配对成功，则执行步骤六，若配对不成功则执行步骤八；
步骤六、控制数控机床自动门打开，夹持装置将托盘送入数控机床内部，托盘底部的位置感应器5自动寻找并定位数控机床定位点，发送工件信息至数控机床工作台定位装置9，直至四个位置感应器5均配对至对应位置后，数控机床工作台定位装置9锁紧卡扣，保持托盘在数控机床内部的稳定，可移动设备控制夹持装置退出数控机床内部，关闭数控机床自动门，并按照预定程度开始加工工件；
需要进一步说明的是，若出现无法识别或定位偏差，位置感应芯片发送信号至数控机床，停止当前动作，并发出持续蜂鸣声。
步骤七、加工完成后，可移动设备将托盘从数控机床内取出，之后重复步骤三至六，直至工件全部完成加工；
步骤八、数控机床保持自动门关闭状态，并发出错误警报声，供人工检查及确认。
本发明的有益效果如下：
1、通过设置红外识别与发送装置，能够识别、记录每一件编码信息(工件编号、工序、工步)，并能将编码信息传送至对应数控机床，实现工件数据-数控机床加工一一对应，降低了人工编号、检查时间，提高了加工效率；
2、通过设置位置感应器，可根据工况、工序要求感应、确定数控机床加工位置，提高数控机床零点定位装置运行精确度与智能度，提高了加工精度；
3、实现托盘与数控机床系统的智能化配合，实现生产自动化，有效减少了人工操作，大大降低了工厂的用工开支。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于，包括托盘基板、夹紧滑块、红外识别与发送装置、托盘支座、位置感应器以及托盘连接块，其中，
所述托盘基板包括上表面、与所述上表面相对设置的下表面以及连接所述上表面与所述下表面的侧表面，所述托盘基板还包括自所述上表面向所述下表面方向凹陷形成的凸形槽，所述凸形槽包括沿第一方向延伸的第一凸形槽和沿第二方向延伸的第二凸形槽；
所述夹紧滑块用于夹紧工件且可滑动的装配于所述凸形槽内；
所述红外识别与发送装置装配于所述托盘基板的所述侧表面上以与数控机床自动门控制模块配合，用于信息识别、记录及发送；所述红外识别与发送装置包括用于信息识别的红外感应器、用于信息记录的红外感应芯片以及用于信息发送的红外发送器；
所述托盘支座装配于所述托盘基板的所述下表面上；
所述位置感应器装配于所述托盘支座上以与数控机床工作台定位装置配合，用于自动寻找并感应托盘最佳定位位置；
所述托盘连接块装配于所述托盘基板的所述下表面。
2.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述第一方向与所述第二方向相互垂直设置。
3.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述夹紧滑块上设有与工件连接的定位孔。
4.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述托盘基板包括自所述侧表面凹陷形成的装配凹槽，所述红外识别与发送装置安装于所述装配凹槽内。
5.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述托盘支座自其端头向所述托盘基板方向凹陷形成中空圆柱体，所述位置感应器装配于所述托盘支座内。
6.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述托盘连接块设有与夹持装置连接的连接孔。
7.根据权利要求1所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘，其特征在于：所述第一凸形槽在所述第一方向上贯穿所述侧表面，所述第二凸形槽在所述第二方向上贯穿所述侧表面。
8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的带识别数字编码及自动感应功能的工件托盘的输送方法，其特征在于：该输送方法包括如下步骤：
步骤一，将工件固定于托盘的夹紧滑块上；
步骤二，通过红外感应器识别工件数字编码，并将数字编码所含的工件尺寸、工序、工步信息记录至红外感应芯片；
步骤三、通过可移动设备的夹持装置夹持托盘连接块，读取工序信息，并将托盘运送至对应加工工序的数控机床前；
步骤四、红外发射器将数字编码所含的工件尺寸、工序、工步信息发送至数控机床自动门控制模块；
步骤五、数控机床自动门控制模块对信息进行识别、比对，若配对成功，则执行步骤六，若配对不成功则执行步骤八；
步骤六、控制数控机床自动门打开，夹持装置将托盘送入数控机床内部，托盘底部的位置感应器自动寻找并定位数控机床定位点，发送工件信息至数控机床工作台定位装置，直至位置感应器配对至对应位置后，数控机床工作台定位装置锁紧卡扣，保持托盘在数控机床内部的稳定，可移动设备控制夹持装置退出数控机床内部，关闭数控机床自动门，并按照预定程度开始加工工件；
步骤七、加工完成后，可移动设备将托盘从数控机床内取出，之后重复步骤三至六，直至工件全部完成加工；
步骤八、数控机床保持自动门关闭状态，并发出错误警报声，供人工检查及确认。
9.根据权利要求8所述的输送方法，其特征在于：在步骤六中，若出现无法识别或定位偏差，位置感应芯片发送信号至数控机床，停止当前动作，并发出持续蜂鸣声。
10.根据权利要求8所述的输送方法，其特征在于：在步骤三中，可移动设备为行走机器人。
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