一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统的制作方法

本发明属于汽车零部件机加工自动化生产领域，特别是一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统。

背景技术：

随着自动化技术的发展，关键岗位以机器人替代人工的自动化生产线已逐渐取代传统的人工生产线，汽车发动机缸盖机械加工自动化水平逐渐提高。然而，由于汽车发动机缸盖机械加工过程中需要精确定位，且大都采用板链输送机上料方式，由于生产场地受限，板链输送机长度较短，缓存数量有限，因此每条生产线均需要人工值守。然而单件产品加工时间较长，因此导致了人工生产能力的浪费，尤其近年来，人工成本的大幅度增长，这势必也会造成成本的增长。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统，以解决现有缸盖自动化生产线初始上料时产品缓存少，需要人工值守，人员生产能力浪费的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统，包括机架组件、输送组件，动力组件、减震组件、定位组件；

所述机架组件沿高度方向上设置多层输送组件，每层输送组件上均连接有输送板；所述每层输送组件上的输送板分别与动力组件连接，所述动力组件固定在机架组件上，用于驱动输送板沿输送组件滑动，驱动输送板从机架组件一端滑至另一端；每层输送组件上的输送板与机架组件另一端之间均设有减震组件；

每个输送板上均固定有多组定位组件，每组定位组件均包括依次设置的一个防错销钉、多个定位销钉、多个导向销钉、多个支撑销钉；所述多个导向销钉用于发动机缸盖顶部孔的安装定位；所述多个定位销钉设置在两个导向销钉的一端，多个定位销钉用于支撑定位发动机缸盖一端底部的多个定位孔，且多个定位销钉的中心连线垂直于多个导向销钉的中心连线；所述多个支撑销钉设置在两个导向销钉的另一端，用于支撑发动机缸盖底部内的两个支撑凸台；所述防错销钉设置在多个定位销钉一端的中间，防错销钉靠近定位销钉侧设有下沉台面，用于发动机缸盖的支撑；防错销钉和两个定位销钉之间间隙用于发动机缸盖壳体的定位安装。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

本发明提供了一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统，由多层可往复移动式输送板组成，通过更换不同的防错销钉、定位销钉、导向销钉和支撑销钉，可满足不同型号的发动机缸盖的精确定位；可独立将输送板输送到人工上料位置或机器人取料位置，完成发动机缸盖铸造件至机加工中心，末端安装减震机构，可有效缓解冲击，防止破坏定位约束。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图。

图2为定位系统爆炸示意图。

图3为图1中a-a局部放大图。

图4为定位组件与工件的定位俯视图。

图5为定位组件与工件的正视剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1-图5，本发明的一种多层往复式汽车零部件自适应柔性上料定位系统，包括机架组件、输送组件，动力组件、减震组件、定位组件；

所述机架组件沿高度方向上设置多层输送组件，每层输送组件上均连接有输送板119；所述每层输送组件上的输送板119分别与动力组件连接，所述动力组件固定在机架组件上，用于驱动输送板119沿输送组件滑动，驱动输送板119从机架组件一端滑至另一端；每层输送组件上的输送板119与机架组件另一端之间均设有减震组件，用于缓冲输送板119到达机架组件另一端终点位置时的冲击，避免破环发动机缸盖定位约束。

每个输送板119上均固定有多组定位组件，每组定位组件均包括依次设置的一个防错销钉210、两个定位销钉211、两个导向销钉212、两个支撑销钉213；所述两个导向销钉211的长度最长，穿过发动机缸盖顶部中间的两个孔，用于人工上料放置缸盖时的引导；所述两个定位销钉212设置在两个导向销钉211的一端，两个定位销钉212用于支撑定位发动机缸盖一端底部的两个定位孔，且两个定位销钉212的中心连线垂直于两个导向销钉211的中心连线；所述两个支撑销钉213设置在两个导向销钉212的另一端，用于支撑发动机缸盖底部内的两个支撑凸台；所述防错销钉210设置在两个定位销钉211一端的中间，防错销钉210靠近两个定位销钉211铣有下沉台面2101，用于发动机缸盖的支撑，人工安装时，只有按限定方向的安装方式，发动机缸盖壳体壁厚可卡在防错销钉210和两个定位销钉211之间进行定位安装，其他方向无法卡入，使得发动机缸盖每侧安装方向和定位位置准备，便于机器人的定位抓取。发动机缸盖105通过定位销钉121实现精确定位，定位精度可达±0.05mm。通过更换不同长度和直径的防错销钉210、定位销钉211、导向销钉212和支撑销钉213，可满足不同型号的发动机缸盖的定位。

所述防错销钉210、定位销钉211、导向销钉212、支撑销钉213均包括销钉基座120、销钉轴121；所述销钉基座铣120有定位圆，方便销钉的安装和更换时的定位。销钉基座铣120与输送板119之间设有定位销，定位销定位后，销钉基座120通过螺栓固定到输送板119上，定位销钉121固定到销钉基座120上。

所述机架组件包括铝型材连接件102、地脚安装板101、地脚螺栓100、地脚螺栓紧固螺母110、竖直设置的多个支撑铝型材103、水平设置的多个横面铝型材108和多个侧面铝型材109；所述侧面铝型材109通过铝型材连接件102固定到支撑铝型材103上，横面铝型材108通过铝型材连接件102固定到支撑铝型材103上，侧面铝型材109长度方向与横面铝型材108长度方向垂直；地脚螺栓100通过地脚安装板101固定到支撑铝型103材底部。机架组件选用铝型材作为框架，保证强度的前提下，减轻机构总体重量，且利于拆卸、组装和维修，通过地脚螺栓紧固螺母110可调节机架整体高度。

所述输送组件包括固定连接件114、输送板安装座115、直线滑轨107、直线滑块106；所述输送板安装座115通过固定连接件114安装到支撑铝型材103上，直线滑轨107通过螺钉固定到输送板安装座115上，直线滑块106安装在直线滑轨107上；所述输送板119通过螺钉安装在直线滑块106上。输送组件采用滑轨滑块式输送方式，具有阻力小、平稳性好、配合精度高等特点，从而保证移动精度与平稳性，避免破坏发动机缸盖定位约束。作为一种实施方式，所述输送组件共包含四组，可输送四组输送板119，每组输送板119上设置6组定位组件，可缓存6个发动机缸盖105、共计可缓存24个发动机缸盖，可满足间隔54min上料要求。

所述动力组件包括无杆气缸104、伸缩杆111、气缸安装座113、气缸动力连接件112；所述气缸安装座113通过螺钉固定在输送板安装座115上，无杆气缸104固定在气缸安装座113上，气缸动力连接件112固定到无杆气缸104的伸缩杆111上，气缸动力连接件112通过螺栓固定到输送板119上，所述无杆气缸104通过气管连接到空压机上。无杆气缸104采用大行程磁性耦合式无杆气缸，具有整体安装尺寸小，轴向空间小、行程大、连接方式灵活等特点，动力组件可根据plc程序自动将输送板上发动机缸盖输送到机器人取料位置，通过机械限位保证输送板重复定位精度达到±0.08mm，满足机器人抓取精度要求。

所述减震组件包括缓冲器116、缓冲器安装支架117、缓冲器挡板118；所述缓冲器安装支架117通过螺钉固定在输送板安装座115上，缓冲器116固定在缓冲器安装支架117上，缓冲器挡板118固定到输送板119上。缓冲器为油压缓冲器，可有效缓冲输送板到达终点位置时的冲击，避免破环发动机缸盖定位约束。

工作时，首先由人工将发动机缸盖105定位在每层的输送板119上的定位组件上，待上料完毕后，按下“上料按钮”后，控制系统自动根据plc控制程序依次将指定的输送板119移动至机器人取料位置，由机器人进行取料，将铸造后的发动机缸盖105抓取至机加工位；机器人取料完毕后，输送板返回人工上料位置，此过程无需人工参与，待机器人依次取走指定的三层输送板上119发动机缸盖105后，系统报警通知人工进行上料，此时最上层输送板119在机器人取料位置，底下三层的输送板119在人工上料位置，在人工上料过程中，机器人无需停机。根据估算，系统共计缓存24个发动机缸盖105，系统每取走18个发动机缸盖(每个发动机缸盖加工时间约3min，共间隔54min)，需人工上一次料，间隔时间内，人工可以给其他生产线上料，从而解决了生产过程中需要人工值守上料的问题，人工可同时负责多条生产线上料，避免了人员生产能力的浪费，降低了生产成本。