一种自动化工件搬运载板系统的制作方法

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别是涉及一种自动化工件搬运载板系统。

背景技术：

目前，复杂形状工件的加工，大部分采用人工单件处理方式，即单个工件人工在夹具上安装，在数控机床卡盘上，人工进行夹具在卡盘上的安装和调试，加工完成后，人工将夹具和工件从数控机床卡盘上拆卸下来，或放置到半成品缓冲区，或由人工将工件送去检验。工作量大，工件安装质量因人而异，一致性差，效率低，无法实现自动化生产。

多品种小批量工件的自动化加工，已成为当前生产的主导趋势之一。如何使多品种小批量工件在机器人的支持下，实现自动化安装、输送、上料和下料，进而实现无人值守条件下的连续化、自动化生产，对进一步提高自动化水平，提高生产效率，减轻操作人员的劳动强度，具有重要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够将多个安装平台通过标准接口连接，进行多品种小批量工件的自动化处理的系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种自动化工件搬运载板系统，其特征在于：包括

用于实现多个工件安装平台的连接的工件载板；

用于中转支承工件载板，便于工件安装平台在机器人夹持下在加工工作台与工件载板之间进行交换的交换工作站；

用于将载有未加工工件的工件载板运输至交换工作站，或将载有加工完的工件的工件载板带离交换工作站的agv小车；

所述工件载板与工件安装平台、载板交换工作站及agv小车之间通过相应的标准化接口配合。

优选地，所述工件安装平台成阵列安装于工件载板上。

优选地，所述工件安装平台底部设有托板十字槽，托板十字槽中心设有托板拉钉；所述工件载板上设有与所述工件安装平台底部的托板拉钉相配合的导向孔，每个导向孔周围设有与所述工件安装平台底部的托板十字槽相配合的限位凸台；

通过所述限位凸台与所述托板十字槽的配合限制工件安装平台在工件载板上的放置方向；通过所述托板拉钉插入所述导向孔中，实现工件安装平台在工件载板上的安装。

优选地，所述导向孔及限位凸台构成的标准化接口在工件载板上阵列分布，实现多个工件安装平台的连接，构成以工件载板为单位的工件安装矩阵。

优选地，所述工件载板底部设有载板拉钉，所述交换工作站上表面相应位置设有与所述载板拉钉相配合的拉爪，所述交换工作站上还设有用于驱动工件载板上升或下降的升降气缸。

更优选地，所述交换工作站为u型结构，u型结构上表面相应位置设有所述拉爪，每个所述拉爪一侧对应设置一个升降气缸。

优选地，所述agv小车载着所述工件载板运输至所述交换工作站后，所述交换工作站上的升降气缸向上将工件载板顶起，使工件载板脱离agv小车，待agv小车离开后，升降气缸控制工件载板下落，使工件载板底部的载板拉钉插入交换工作站上的拉爪，拉爪夹紧，实现工件载板从agv小车到交换工作站的安装；

需要分离时，交换工作站的拉爪松开，升降气缸将工件载板向上顶起，使工件载板脱离交换工作站，由agv小车运走。

优选地，所述agv小车上侧设有用于安装和承载工件载板的载板支撑架，载板支撑架的高度满足：所述工件载板安装在agv小车上的载板支撑架上时的高度高于所述交换工作站的高度。

优选地，所述工件载板底部设有导向凸台，所述载板支撑架上侧设有与所述工件载板底部的导向凸台相配合的导向槽，通过所述导向凸台与导向槽的配合实现所述工件载板与所述载板支撑架的安装定位。

优选地，所述导向槽上侧部分形成用于在工件载板下落时起到引导作用的锥形坡口。

本发明提供的自动化工件搬运载板系统工作时，首先将安装有工件毛坯的安装平台通过标准化接口与载板联接，构成载板上的工件矩阵；然后由agv小车根据载板编号通过内置地图及导航系统自动运输至加工工位；再通过升降装置将载板安装至交换工作站等待加工；在机器人夹持下，将工件安装平台放置到加工工作台；最后将加工后的工件安装平台通过标准化接口与载板联接，由agv小车自动运输至下一道工位。

本发明将多个安装有不同工件的安装平台通过标准化接口统一集成至工件安装矩阵，工件的信息与载板编号、工件在载板上的位置在信息录入时关联绑定，以载板为单位，通过交换工作站和agv小车进行统一管理、放置和批量运输，提高了生产管理的便捷性，使多品种小批量的复杂工件混流生产中的运输环节实现自动化。

附图说明

图1为自动化工件搬运载板正面示意图；

图2为自动化工件搬运载板背面示意图；

图3为交换工作站的立体结构示意图；

图4为agv小车及支撑架的立体结构示意图；

图5为工件安装平台与工件载板的安装立体示意图；

图6为工件载板与交换工作站的安装立体示意图；

图7为工件载板与交换工作站的安装俯视图；

图8为图7中的a-a剖视图；

图9为工件载板与agv小车的安装立体示意图；

图10为工件载板与agv小车的安装俯视图；

图11为图10中的b-b剖视图；

附图标记说明：

1—工件载板；2—交换工作站；3—升降气缸；4—载板拉钉；5—工作站拉爪；6—agv小车；7—载板支撑架；8—导向凸台；9—导向槽；10—工件安装平台；11—托板拉钉；12—导向孔；13—托板十字槽；14—限位凸台。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

本实施例提供了一种自动化工件搬运载板系统，由工件载板1、交换工作站2、agv小车6等组成。

如图1～图6所示，工件载板1具有与工件安装平台10的标准化接口，工件载板1上侧开有与工件安装平台10底部的托板拉钉11相配合的导向孔12，每个导向孔12周围设有4个与工件安装平台10底部的托板十字槽13相配合的限位凸台14，安装时，通过限位凸台14限制工件安装平台10的放置方向，托板拉钉11插入导向孔12中，实现工件安装平台10在工件载板1上的安装。该标准化接口在工件载板1上阵列分布，实现多个工件安装平台10的连接，构成以工件载板1为单位的工件安装矩阵。工件载板1底部设有用于与agv小车6配合的导向凸台8。

如图2和图3所示，工件载板1具有与交换工作站2的标准化接口，接口形式为拉钉夹紧，工件载板1底部设有4个载板拉钉4，交换工作站2为u型结构，u型结构上表面相应位置设有4个与所述载板拉钉4相配合的拉爪5以及4个升降气缸3，每个拉爪5一侧对应设置一个升降气缸3。

如图7和图8所示，agv小车6载着工件载板1运输至交换工作站2的u型结构的内部空间后，升降气缸3向上将工件载板1顶起使其脱离agv小车6，待agv小车6离开后升降气缸3控制工件载板1下落，使载板拉钉4插入交换工作站2上的拉爪5，拉爪5内滚珠夹紧，实现工件载板1从agv小车6到交换工作站2的安装。

结合图9～图11，工件载板1具有与agv小车6的标准化接口。agv小车6上侧设有载板支撑架7，用以安装和承载工件载板1，使工件载板1安装在agv小车6上时的高度略高于交换工作站2；载板支撑架7上侧设有与工件载板1底部的导向凸台8相配合的导向槽9，导向槽9上侧部分成锥形坡口，在工件载板1下落时起到引导作用。交换工作站2的拉爪5松开，升降气缸3将工件载板1向上顶起，使工件载板1脱离交换工作站2，且位置高于载板支撑架7的高度。

agv小车6移动至工件载板1下方相应位置，升降气缸3控制工件载板1下落，工件载板1底部导向凸台8插入导向槽9后agv小车6离开，可实现工件载板1从交换工作站2到agv小车6的安装。

agv小车6具有安全扫描激光、声纳等测距传感器，内置自动化车间地图，能够完成路径规划、避障、定位、导航等功能，实现工件安装矩阵在信息录入、安装环节与加工检测环节之间的自动运输。

应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。