，因此能够实现对板材的平行度误差进行检测和调整。
[0043]3)定位装置作为定位基准，与折弯机的下模固定联接，相对于折弯机的坐标系固定，其定位精度不受机器人自身重复定位精度的影响，因此在生产过程中即便出现地基裂缝(而这些因素在实际上产过程中总是不同程度的存在)、沉降等情况，即便机器人与折弯机间的相互位置发生变化，依然可以保证定位及加工精度。
[0044]4)数控系统将前一次定位对金属板材的坐标位置进行记录，并作为下一个工作循环金属板材定位的初定位坐标值，能够更加快速准确地实现金属板材的定位，对生产效率的提尚非常明显。
[0045]4.本申请，对于自动化加工生产线而言，不仅仅是将各个功能模块机械地、简单地组合，更需要一个系统、科学的工作方法。否则不但不能将各个功能模块的效率最大程度发挥出来，反而会影响产品的精度、甚至引发安全事故。为此本发明在对板材摆放、抓取、分层、定位、折弯等功能模块进行合理划分后，提出一个更加系统的、科学的工作方法，采用该方法，可以最大限度地减小加工过程中冗余动作，能够最大程度地发挥出生产线的工作效率，同时还能保证加工精度和安全性。科学的工作方法决定各模块位置及布局，可减小占地面积。
【附图说明】
[0046]图1显示了本发明一种应用于自动化生产线的板材定位抓取系统的结构示意图；
[0047]图2显示了图1中取料手爪的放大结构示意图；
[0048]图3显示了图1中圆圈区域内定位装置的放大结构示意图；
[0049]图4显示了激振器的立体结构示意图；
[0050]图5显示了激振器的内部剖视结构示意图；
[0051]图6显示了单自由度动力学模型示意图；
[0052]图7显示了偏心质量块所受周期性激励载荷随时间变化的关系；
[0053]图8显示了金属板材随激振器振动的幅度与激励频率之间的变化关系；
[0054]图9显示了板料分层时的结构示意图；
[0055]图10显示了取料手爪将金属板材放置在料架的抓取区的结构示意图；
[0056]图11显示了金属板材平行度调整的结构示意图；
[0057]图12显示了金属板材沿X方向定位的示意图；
[0058]图13显示了金属板材沿Y方向定位的示意图；
[0059]图14显示了折弯过程中金属板材定位的示意图；
[0060]图15显示了折弯过程中金属板材送料的示意图；
[0061]图16显示了金属板材折弯的示意图；
[0062]图17显示了一种应用于自动化生产线的板材定位抓取方法的流程示意图。
[0063]其中有:
[0064]1.取料手爪；
[0065]11.取料架；111.导向块；112.导向块；
[0066]12.连接法兰；
[0067]13.电磁铁；
[0068]14.激振器；141.定子；142.转子；143.偏心质量块；144.竖向导杆；145.弹簧；
[0069]2.定位装置；
[0070]21.压电传感器；22.手指；23.支架；
[0071]3.料架；
[0072]31.金属板材；311.X向待定位侧边；312.Y向待定位侧边；32.摆放区；33.抓取区；
[0073]4.折弯机；
[0074]41.机身；42.滑块；43.上模；44.下模。
【具体实施方式】
[0075]本申请的应用于自动化生产线的板材定位抓取系统和定位抓取方法，优选应用于零件折弯前的精确定位和抓取，当然，也还可以应用于其他工序之中。
[0076]下面就零件折弯前的精确定位和抓取作为具体实施例，对本申请作进一步详细的说明。
[0077]如图1所示，一种应用于自动化生产线的板材定位抓取系统，包括机械手、料架3、取料手爪1、至少两个定位装置2、折弯机4和数控系统。
[0078]上述折弯机4为现有技术，如图1所示，其包括机身41、滑块42、上模43和下模44。其中，下模44位置固定，也即本申请中的定位板材放置区。上模43设置在滑块42上，能够上下滑动。
[0079]如图1和图4所示，上述料架3包括摆放区32和抓取区33，摆放区32内整齐叠放有若干片金属板材31。
[0080]如图12和图13所示，为后续方法说明的需要，本申请中每片金属板材31均具有一条X向待定位侧边311和一条Y向待定位侧边312。当然，根据折弯过程的需要，金属板材31可以仅有一个X向定位侧边311，也可以仅有一条Y向定位侧边312，还可以有多条定位侧边。
[0081]每个上述定位装置2均相互平行地设置于定位板材放置区(也即折弯机4的下模44)的前端侧边上。定位装置2作为定位基准，与折弯机4的下模44固定联接，相对于折弯机4的坐标系固定，其定位精度不受机器人自身重复定位精度的影响，因此在生产过程中即便出现地基裂缝(而这些因素在实际上产过程中总是不同程度的存在)、沉降等情况，即便机器人与折弯机4间的相互位置发生变化，依然可以保证定位及加工精度。
[0082]如图3所示，每个定位装置2均包括一个压电传感器21、一个手指22和一个支架23。支架23优选呈三角形，固定设置在下模44的前端侧边上。压电传感器21与数控系统相连接，上述手指22设置在压电传感器21的前端，手指22能与金属板材的待定位侧边相接触并碰撞。
[0083]如图2所示，取料手爪I包括取料架11、设置于取料架11边角上的若干个激振器14、设置于取料架11下表面上的若干个电磁铁13和若干个真空吸盘15。
[0084]真空吸盘15由于自身存在一定的柔性，且不会使金属板材31产生磁化黏连，用于分层过程中对金属板材31的抓取；电磁铁13由于吸取力大，动作响应迅速，不存在弹性变形，用在定位和折弯过程中对金属板材的抓取。真空吸盘15与电磁铁13交替配合使用，既满足分层过程中稳定性，又能够满足定位和折弯过程中的精准和高效。
[0085]所示取料架11的顶部设置有一个与机械手相连接的连接法兰12，。上述激振器14优选为四个。在取料架11的四个边角处分别固定设置有一个带有导向孔112的导向块111，作为替换，也可直接在取料架11的四个边角处各设置一个导向孔即可。
[0086]如图4和图5所示，每个激振器14均包括一根能沿取料架11上下振动的竖向导杆144，每根竖向导杆144的底部均设置一个真空吸盘15 ;每个激振器14的固有频率均大于金属板材31的固有频率。
[0087]每个激振器14优选均包括一个设置于竖向导杆144顶部且具有两根输出轴的转子142、设置于转子142外周的定子141和分别与转子142的两根输出轴相连接的两块偏心质量块143，位于取料架11两侧的竖向导杆144上均套装有一根弹簧145。
[0088]进一步，每个激振器14均优选与该数控系统相连接。
[0089]激振器14带动金属板材31进行板料分层的工作原理分析如下:
[0090]激振器14和金属板材31能够简化为如图6所示的单自由度动力学模型。在图6中，m代表模型质量块，其重量也即相当于本申请中激振器14的重量和金属板材31的重量之和。K为弹簧刚度，C代表阻尼，F(t)代表转子142以ω角速度旋转时，偏心质量块143的产生的周期激励载荷，且F(t)呈如图7所示的正弦波形变化，其中:
[0091]F (t) =Asin(Ot)
[0092]弹簧刚度K 一般较大，而模型质量块m通常较小，因此该系统的固有频率通常较高，要较金属板材31自身的固有频率要高很多。
[0093]该激振器14能够通过调整驱动电机(也即定子141和转子142)的转速来调整固有频率，通常情况下，电机进行快速扫频，当激振器14的固有频率与金属板材31的固有频率相同时，金属板材31会产生共振。金属板材31共振时，会产生大幅度的振动，从而有利于实现金属板材31的分层。
[0094]在图8中，f (η)代表激振器14的固有频率，U代表激振器14的激励频率低于激振器14的固有频率的工作范围。
[0095]当激振器14的固有频率明显高于金属板材31的固有频率时，激振器14能够始终工作于其固有频率之下，即图8中“U”范围内，能够避免激振器14自身动力学特性对激励效果的影响，有利于提供稳定的激励力。
[0096]一种应用于自动化生产线的板材定位抓取方法，如图17所示，包括以下步骤:
[0097]第一步，抓取前准备:将金属板材31整齐叠放于料架3上的摆放区32内。
[0098]第二步，板料分层:机械手将取料手爪I运行至第一步中摆放区32的正上方，并向下移动，使取料手爪I下方的真空吸盘15压在待抓取金属板材31上，真空吸盘15动作、吸取待抓取金属板材31，并向上提升；与此同时，位于取料手爪I边角上的激振器14启动，对待抓取金属板材31进行激励，激振器14的激励频率与金属板材31的固有频率相等，待抓取金属板材31在激振器14的激励下，产生共振，如图9所示，实现与其相黏连的下层金属板材31相分离。
[0099]上