CN212601938U - 一种机器人用多功能托盘 - Google Patents

Abstract

本申请属于机械加工领域，尤其涉及一种机器人用多功能托盘，包括托盘本体，所述托盘本体的左右两侧设置有托盘底板，至少一个托盘底板的侧面设置有RFID标识，所述托盘本体的前侧或/后侧设置有机器人抓取接口，所述托盘本体的底部设置分别设置有锁紧销、定位销和补偿销。本申请可以大幅度的提高机器人在系统中的运行效率，实现快速抓取和装机，提高了设备利用效率和生产效率。托盘面零件工位根据零件特点设计多种零件共用的多功能工位，减少托盘数量，节约成本。

Description

一种机器人用多功能托盘

技术领域

本申请属于机械加工领域，尤其涉及一种机器人用多功能托盘。

背景技术

数控加工技术作为机械制造领域的关键单元技术，应用广泛；工业机器人在各种制造环节中应用率增加，是未来智能制造中的尖兵。在数控加工上下料过程中，如果能够实现工业机器人精确抓取和装机，实现区域物流自动化，将极大的提高机床加工效率，提高加工质量稳定性，为数字化零件制造奠定良好的基础。

传统结构的数控铣夹利用插销等机构与机床平台上的槽/孔实现定位，每次加工前需先找正基准，无法实现自动化的取放和快速定位。零点定位系统能实现快速定位且重复定位精度高，在数控加工领域已有一定程度的应用。

工业机器人因其设计、运行原理，重复定位精度有一定的限制，不适合直接参与精度要求较高的制造环节，需通过算法、末端执行器等进行补偿，以提高工作精度。六轴工业机器人在精度要求较低的自动上下料方面已有应用尝试，但用于数控加工中心上下料的精确地抓取和装机方面，此前并无可成熟可行的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，现提出一种能够作为两种单元技术间的可靠媒介，实现更高效率和更高自动化水平的数字化精确加工的机器人用多功能托盘。

为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：

一种机器人用多功能托盘，其特征在于：包括托盘本体，所述托盘本体的左右两侧设置有托盘底板，至少一个托盘底板的侧面设置有RFID标识，所述托盘本体的前侧或/后侧设置有机器人抓取接口，所述托盘本体的底部设置分别设置有锁紧销、定位销和补偿销。RFID标识记录托盘信息，实现机器人自动识别，初步实现存放架管理无人化。

定位销上设置有定位面，补偿销上设置有定位面和补偿面，锁紧销、定位销和补偿销均为拉钉结构。定位销在托盘定位时作主定位，补偿销实现与定位销圆心连线方向的补偿，锁紧销仅用于托盘与零点系统的连接锁紧。

所述托盘本体的一个角上设置有防错缺角。统一位置设置一处防错缺角，指示托盘放置方向，防止在人工装夹零件后将托盘方向放错。

所述托盘本体的前侧和后侧设置有台阶状飞边。机器人可使用叉臂取放托盘，简化抓取过程，并减轻托盘的重量。

机器人抓取接口内部为锥面结构。补偿并修正机器人重复定位误差，可补偿最大误差范围为±1mm，保证机器人顺利取放托盘。机器人抓取接口中，将带肩定位衬套的内壁外缘制为锥形面，在机器人执行定位抓取时，导销与接口不必完全同心，即可进行补偿导入，并自动修正。

本申请的工作原理为：

抓取前，机器人需根据指令识别目标托盘，实施抓取，所以托盘需具有身份识别装置；抓取时，托盘需具备机器人抓取的接口，且接口可进行一定程度的接入精度补偿，降低机器人抓取难度，提升抓取效率；抓取后，为保证转运流畅，托盘需进行减重设计，控制重量；装机时，托盘还需具有与机床快速定位和装夹的功能；此外，为进一步提高机床利用率，减少装机、取件次数，托盘上的装夹工位还需具备一定程度的通用化或多功能化。

本申请的优点为：

1、本申请可以大幅度的提高机器人在系统中的运行效率，实现快速抓取和装机，提高了设备利用效率和生产效率。托盘面零件工位根据零件特点设计多种零件共用的多功能工位，减少托盘数量，节约成本。

2、本申请均是为实现工业机器人识别，精确抓取，转运和装机而设计，由托盘底板、机器人抓取接口、防错缺角、零点定位销、补偿销、锁紧销、RFID标识等通用结构，托盘表面是多功能零件装夹工位。托盘两侧飞边设计的目的是简化机器人抓取动作并兼顾托盘减重，锥形内孔端面衬套引导机器人末端执行器导销导入，机械补偿机器人运行误差，可补偿最大误差范围为±1mm。防错缺角设置，防止人工装夹零件后将托盘方向放错。

3、本申请巧妙利用机械补偿结构，以非常简单、经济的方式解决了工业机器人抓取动作重复定位精度有限的问题，并在成功抓取后修正误差，对显著减小后续装机误差。托盘可根据加工对象的特性在装夹工位上作出多样化的调整，并通过结合成组数控加工技术，减少工装数量并减少制造、管理费用，提高系统整体效率。是一种面向数字化精确制造技术的多功能夹具，未来大规模应用前景广阔。

附图说明

图1-2是本申请结构示意图。

图3为本申请结构示意图与零点系统通用基础板配合使用的结构示意图。

图4为机器人抓取接口剖视图。

附图中：

1-托盘底板，2-机器人抓取接口，3-防错缺角，4-锁紧销，5-补偿销，6-定位销，7-RFID标识。

具体实施方式

实施例1

一种机器人用多功能托盘，其包括托盘本体，所述托盘本体的左右两侧设置有托盘底板1，至少一个托盘底板1的侧面设置有RFID标识7，所述托盘本体的前侧或/后侧设置有机器人抓取接口2，所述托盘本体的底部设置分别设置有锁紧销4、定位销6和补偿销5。RFID标识7记录托盘信息，实现机器人自动识别，初步实现存放架管理无人化。抓取前，机器人需根据指令识别目标托盘，实施抓取，所以托盘需具有身份识别装置；抓取时，托盘需具备机器人抓取的接口，且接口可进行一定程度的接入精度补偿，降低机器人抓取难度，提升抓取效率；抓取后，为保证转运流畅，托盘需进行减重设计，控制重量；装机时，托盘还需具有与机床快速定位和装夹的功能；此外，为进一步提高机床利用率，减少装机、取件次数，托盘上的装夹工位还需具备一定程度的通用化或多功能化。

实施例2

一种机器人用多功能托盘，其包括托盘本体，所述托盘本体的左右两侧设置有托盘底板1，至少一个托盘底板1的侧面设置有RFID标识7，所述托盘本体的前侧或/后侧设置有机器人抓取接口2，所述托盘本体的底部设置分别设置有锁紧销4、定位销6和补偿销5。RFID标识7记录托盘信息，实现机器人自动识别，初步实现存放架管理无人化。

定位销6上设置有定位面，补偿销5上设置有定位面和补偿面，锁紧销4、定位销6和补偿销5均为拉钉结构。定位销6在托盘定位时作主定位，补偿销5实现与定位销6圆心连线方向的补偿，锁紧销4仅用于托盘与零点系统的连接锁紧。

所述托盘本体的一个角上设置有防错缺角3。统一位置设置一处防错缺角3，指示托盘放置方向，防止在人工装夹零件后将托盘方向放错。

所述托盘本体的前侧和后侧设置有台阶状飞边。机器人可使用叉臂取放托盘，简化抓取过程，并减轻托盘的重量。

机器人抓取接口2内部为锥面结构。补偿并修正机器人重复定位误差，可补偿最大误差范围为±1mm，保证机器人顺利取放托盘。机器人抓取接口2中，将带肩定位衬套的内壁外缘制为锥形面，在机器人执行定位抓取时，导销与接口不必完全同心，即可进行补偿导入，并自动修正。

抓取前，机器人需根据指令识别目标托盘，实施抓取，所以托盘需具有身份识别装置；抓取时，托盘需具备机器人抓取的接口，且接口可进行一定程度的接入精度补偿，降低机器人抓取难度，提升抓取效率；抓取后，为保证转运流畅，托盘需进行减重设计，控制重量；装机时，托盘还需具有与机床快速定位和装夹的功能；此外，为进一步提高机床利用率，减少装机、取件次数，托盘上的装夹工位还需具备一定程度的通用化或多功能化。

本申请可以大幅度的提高机器人在系统中的运行效率，实现快速抓取和装机，提高了设备利用效率和生产效率。托盘面零件工位根据零件特点设计多种零件共用的多功能工位，减少托盘数量，节约成本。

本申请均是为实现工业机器人识别，精确抓取，转运和装机而设计，由托盘底板1、机器人抓取接口2、防错缺角3、零点定位销6、补偿销5、锁紧销4、RFID标识7等通用结构，托盘表面是多功能零件装夹工位。托盘两侧飞边设计的目的是简化机器人抓取动作并兼顾托盘减重，锥形内孔端面衬套引导机器人末端执行器导销导入，机械补偿机器人运行误差，可补偿最大误差范围为±1mm。防错缺角3设置，防止人工装夹零件后将托盘方向放错。

本申请巧妙利用机械补偿结构，以非常简单、经济的方式解决了工业机器人抓取动作重复定位精度有限的问题，并在成功抓取后修正误差，对显著减小后续装机误差。托盘可根据加工对象的特性在装夹工位上作出多样化的调整，并通过结合成组数控加工技术，减少工装数量并减少制造、管理费用，提高系统整体效率。是一种面向数字化精确制造技术的多功能夹具，未来大规模应用前景广阔。

Claims (5)

1.一种机器人用多功能托盘，其特征在于：包括托盘本体，所述托盘本体的左右两侧设置有托盘底板（1），至少一个托盘底板（1）的侧面设置有RFID标识（7），所述托盘本体的前侧或/后侧设置有机器人抓取接口（2），所述托盘本体的底部设置分别设置有锁紧销（4）、定位销（6）和补偿销（5）。

2.根据权利要求1所述的一种机器人用多功能托盘，其特征在于：定位销（6）上设置有定位面，补偿销（5）上设置有定位面和补偿面，锁紧销（4）、定位销（6）和补偿销（5）均为拉钉结构。

3.根据权利要求1所述的一种机器人用多功能托盘，其特征在于：所述托盘本体的一个角上设置有防错缺角（3）。

4.根据权利要求1所述的一种机器人用多功能托盘，其特征在于：所述托盘本体的前侧和后侧设置有台阶状飞边。

5.根据权利要求1所述的一种机器人用多功能托盘，其特征在于：机器人抓取接口（2）内部为锥面结构。

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