[發(fā)明專利]工件定位裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110417890.2
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102489619A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙昕顥;張志剛;盧建生;李美霞
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南二機床集團有限公司
• 主分類號: B21D43/00
• 分類號: B21D43/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工件定位裝置，應(yīng)用于流水線上，以利于上料的準確性。

背景技術(shù)

自動化生產(chǎn)線，如沖壓線中，自動上料有比較高的技術(shù)要求，以滿足機器人快速且準確的對工件進行拾取。因此，上料的第一道工序應(yīng)當準確且快速，從而要求工件在上料臺面上必須有準確的位置，尤其是對中位置，進而對工件定位裝置的基本要求就是能夠快速的對拆垛機器人或傳送帶輸送過來的工件所產(chǎn)生的位置偏差快速且準確的進行調(diào)整。

目前應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的此類定位裝置主要有視覺對中系統(tǒng)和機械擋塊對中裝置，其中前者主要依賴于視頻處理技術(shù)和通訊技術(shù)，通過一個或多個攝像頭的視頻采集，然后進行圖像配準，將工件的位置偏差信號通過PLC傳送給機器人，由機器人控制系統(tǒng)控制機器人調(diào)整合適的取料姿態(tài)以準確抓取工件。視頻處理及數(shù)據(jù)信號的對比分析及傳輸需要比較大的系統(tǒng)消耗，占用資源比較多，可能會影響流水線其他工位運行的穩(wěn)定性。另外，視覺對中系統(tǒng)對攝像頭的安裝要求也很高，所有的攝像頭均不能有干擾，一旦攝像頭方位出現(xiàn)微小的改變，所有的圖像坐標都將重新標定，視覺對中系統(tǒng)的調(diào)整和維護復雜，成本高。

對于機械擋塊對中裝置，則配有若干擋塊形成正交的兩個自由度的定位，并配有若干機械推拉裝置，機械推拉裝置把工件向擋塊方向推，實現(xiàn)定位。不過推拉需要一定的力，相應(yīng)地，必然會造成擋塊發(fā)生彈性形變，當推拉裝置撤回時，擋塊恢復形變會把工件推開一定距離，導致定位不準確。另一方面，推拉裝置本身增加了結(jié)構(gòu)的復雜性，且會有額外的能耗，制造成本非常高，用戶的一次性投入比較大。另外，每個擋塊都需要單獨調(diào)整，機械推拉裝置也需要占用一定的系統(tǒng)資源，會提高數(shù)控系統(tǒng)的復雜性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明為了克服當前工件定位裝置結(jié)構(gòu)復雜，且定位精度不佳的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，且能夠獲得比較高的定位精度的工件定位裝置。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案為：

一種工件定位裝置，包括一臺面，所述臺面的一角為基準角，使臺面形成該基準角低于臺面其他部分的的傾斜臺面，傾斜角度大于待定位工件在該臺面上的摩擦角；對應(yīng)地，限定該基準角的臺面的兩邊緣各設(shè)有用于約束工件在該臺面上滑行自由度的定位件，且對應(yīng)的兩個自由度正交。

本發(fā)明所依賴的自然規(guī)律是坡面滑行物體的摩擦角，即兩構(gòu)件開始相對滑動的瞬間在接觸點上的總反力和其公法線間所夾的角度。據(jù)此產(chǎn)生的上述結(jié)構(gòu)含有一個具有一定坡度的臺面，當相關(guān)工件上料到該臺面上時，受到重力的作用，滿足摩擦角的條件，而向傾斜的臺面的低端運動，最終被定位件阻擋，形成定位。據(jù)此可知，定位過程不需要額外的動力，從而，不需要額外配置驅(qū)動工件動作的裝置，不僅節(jié)省能耗，而且簡化了運動環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單的同時，減少了數(shù)控系統(tǒng)資源的消耗。

另一方面，這種定位方式在定位件位置確定的情況下，工件的最終狀態(tài)因為重力的作用而恰好定在所述定位件上，定位精度取決于定位件的裝配精度，而該精度容易保證，因此，據(jù)此可獲得比較高的定位精度。

上述工件定位裝置，所述定位件為一列擋銷，便于異型件的定位。

上述工件定位裝置，在所述臺面中部設(shè)有一列平行于其中一列擋銷的中間擋銷。

上述工件定位裝置，所述中間擋銷安裝在一移動支架上，并在中間擋銷列垂直方向的臺面上陣列有多列能夠用于中間擋銷穿出的孔；同時，所述移動支架通過能夠沿擋銷軸向驅(qū)動的部件接合在一直線運動機構(gòu)上。

上述工件定位裝置，所述直線運動機構(gòu)為絲母絲杠機構(gòu)，所述移動支架安裝在該絲母絲杠機構(gòu)的絲母上；而所述能夠沿擋銷軸向驅(qū)動的部件為氣缸。

上述工件定位裝置，還包括設(shè)置在所述絲母絲杠機構(gòu)中絲杠上的編碼器，通過絲杠運行參數(shù)的獲取以閉環(huán)控制絲杠運行。

上述工件定位裝置，所述臺面上陣列有萬向球，而形成萬向球臺面。

上述工件定位裝置，所述臺面上設(shè)有檢測工件有無的傳感器，并設(shè)有用于檢測雙料的傳感器。

上述工件定位裝置，還包括調(diào)整所述臺面傾斜角度的機構(gòu)，相應(yīng)地，所述臺面通過至少三組由球鉸鏈以及接合在所述球鉸鏈上的定位桿所形成的球鉸鏈組件支撐在一支架上；其中，所述基準角設(shè)有一球鉸鏈組件，并界定為固定鉸支，其余的球鉸鏈組件為活動較支；進而活動鉸支中的一個配設(shè)有驅(qū)動裝置，其余的活動鉸支設(shè)有鎖定裝置。

上述工件定位裝置，所述驅(qū)動裝置為絲母絲杠機構(gòu)。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種工件定位裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為相應(yīng)于圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖。