辅助定位复位装置及自动化生产系统的制作方法

本发明涉及产品定位复位技术领域，特别是涉及一种辅助定位复位装置及自动化生产系统。

背景技术：

目前，在许多自动化生产场合中，经常需要将产线上流转的产品通过机械手移栽到焊接设备上，产品在焊接设备中旋转或移动完成焊接加工，之后再返回产线中以进入下一加工工序。然而，对于某些特殊产品，需要始终保持整个加工过程中的空间姿态不发生改变，因而产品返回产线之前，都需要通过人工进行空间位置调整而复位至移栽前的初始状态。但这种人工手动复位作业方式不可避免的会存在操作误差，很难保证产品精准回到初始空间位置状态，且工人劳动强度大，影响生产效率。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种辅助定位复位装置及自动化生产系统，能够对产品的空间位置实现自动、精准复位，保证产品处于定位基准状态，且其能够减轻工人劳动强度，提高生产效率。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种辅助定位复位装置，其包括：

安装座；

承载机构，用于承托由产线移栽而来的产品，所述承载机构转动设置于所述安装座上，且所述承载机构设有定位部；及

定位机构，所述定位机构包括设置于所述安装座上的定位件，所述定位件能够与所述定位部定位配合。

上述的辅助定位复位装置中，安装座能够安装固定承载机构和定位机构，工作前，承载机构和定位机构均处于初始位置状态。生产时，当产线中的产品需要进行焊接加工时，机械手能够将产品逐一移栽到承载机构上，此时产品也处于初始位置状态，具有与产线上的产品一致的定位基准。之后，通过承载机构在安装座上进行旋转，能够同步带动产品转动而能够进行各个部位的焊接加工，此时定位部在空间内的位置处于动态变化状态。当全部焊接作业结束后，可旋转承载机构使定位部再次回复到初始位置状态，此时定位件能够与定位部形成定位配合关系，从而使焊接加工后的产品精准回复至移栽前的初始位置，保证产品处于定位基准状态而再次回到产线中以便进行后续工序加工。相较于传统的手动复位操作方式，本辅助定位复位装置能够消除手动操作误差，保证产品定位复位精度，保证产品加工质量，同时能够有效减轻工人劳动强度，显著提高生产效率。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述定位部为定位孔，所述定位件为插销，所述插销能够插入所述定位孔内。

在其中一个实施例中，所述定位部为第一磁铁，所述定位件为第二磁铁，所述第一磁铁能够与所述第二磁铁磁吸连接。

在其中一个实施例中，所述安装座包括载板、及间隔设置于所述载板上的第一支座和第二支座，所述承载机构包括可转动设置于所述第一支座上的驱动转盘、可转动设置于所述第二支座上的第一承托转盘、及连接于所述驱动转盘和所述第一承托转盘之间的主轴，所述定位件设置于所述第一支座上，所述定位部设于所述驱动转盘上。

在其中一个实施例中，所述定位机构还包括设置于所述载板上的驱动件、及与所述驱动件驱动连接的顶升杆，所述第一承托转盘的下部凹设有插槽，所述顶升杆的端部能够插入所述插槽内。

在其中一个实施例中，所述安装座还包括设置于所述载板上并与所述第二支座间隔布置的第三支座，所述承载机构还包括可转动设置于所述第三支座上的第二承托转盘，所述第二承托转盘通过所述主轴与所述第一承托转盘连接。

在其中一个实施例中，所述驱动转盘、所述第一承托转盘以及所述第二承托转盘之间还通过至少一根辅轴连接。

在其中一个实施例中，至少一根所述辅轴上可滑动装设有侧定位块。

在其中一个实施例中，所述主轴上设置有限位凸体，所述限位凸体用于与所述产品上的凹槽插接。

在其中一个实施例中，所述第一支座、所述第二支座和所述第三支座均包括间隔形成有导槽的第一支板和第二支板、及可转动且间隔设置于所述第一支板上的两个第一滚动体，所述第一滚动体分别托举所述驱动转盘、所述第一承托转盘以及所述第二承托转盘的下方，且所述驱动转盘、所述第一承托转盘以及所述第二承托转盘的下部均伸入所述导槽内。

在其中一个实施例中，所述驱动转盘为圆环体，所述第一滚动体与所述驱动转盘的外环壁滚动抵接；所述第一支座还包括设置于所述载板上的第一固定块、可升降移动设置于所述第一固定块上的第一调节件、以及与所述第一调节件连接的第二滚动体，所述第二滚动体压接于所述驱动转盘的内环壁上。

在其中一个实施例中，所述第二承托转盘为圆弧体，所述第一滚动体与所述第二承托转盘的外圆弧壁滚动抵接；所述第三支座还包括设置于所述载板上的第二固定块、可升降移动设置于所述第二固定块上的第二调节件、以及与所述第二调节件连接的第三滚动体，所述第三滚动体压接于所述第二承托转盘的内圆弧壁上。

在其中一个实施例中，所述第二承托转盘的内圆弧壁向内凹设有滚槽，所述第三滚动体压接于所述滚槽内；所述滚槽沿长度方向的两端分别设有第一限位挡块和第二限位挡块。

在其中一个实施例中，所述安装座还包括y轴调节组件，所述y轴调节组件包括固定板、连接板、导柱、传动套和传动杆，所述固定板间隔设置于所述载板的下方，所述连接板间隔设置于所述固定板的下方，所述导柱的一端与所述连接板连接，所述导柱的另一端贯穿所述固定板并与所述载板连接，使得所述固定板能够相对所述导柱上下滑动；所述传动杆可转动且贯穿设置于所述连接板上，所述传动套固设于所述固定板上并与所述传动杆螺纹驱动连接，且所述传动杆远离所述固定板的一端连接有转把。

在其中一个实施例中，所述安装座还包括x轴调节组件，所述x轴调节组件包括设置于所述固定板上的传动块、与所述传动块驱动连接的伸缩驱动件、及与所述伸缩驱动件连接的安装块。

在其中一个实施例中，还包括第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器，所述第一位置传感器靠近所述驱动转盘设置，所述第二位置传感器和所述第三位置传感器间隔设置于所述驱动转盘、所述第一承托转盘以及所述第二承托转盘的同一侧。

在其中一个实施例中，还包括靠近所述第二承托转盘设置的对射感应组件，所述对射感应组件包括间隔相对设置的对射传感器与反射板。

另一方面，本申请还一种自动化生产系统，其包括产线、机械臂、焊接设备和如上所述的辅助定位复位装置，所述机械臂用于将产品流转于所述产线与所述辅助定位复位装置之间，所述焊接设备用于对所述辅助定位复位装置上的所述产品进行焊接加工。因而系统能够对产品的空间位置实现自动、精准复位，保证产品处于定位基准状态，且其能够减轻工人劳动强度，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的辅助定位复位装置的结构示意图；

图2为图1所示辅助定位复位装置的前视结构示意图；

图3为图1所示辅助定位复位装置的俯视结构示意图。

附图标记说明：

10、安装座，11、载板，12、第一支座，121、第一固定块，122、第一调节件，123、第二滚动体，13、第二支座，14、第三支座，141、第二固定块，142、第二调节件，143、第三滚动体，15、y轴调节组件，151、固定板，152、连接板，153、导柱，154、传动套，155、传动杆，156、转把，16、x轴调节组件，161、传动块，162、伸缩驱动件，163、安装块，20、承载机构，21、定位部，22、驱动转盘，23、第一承托转盘，24、主轴，241、限位凸体，25、第二承托转盘，251、滚槽，252、第一限位块，253、第二限位块，30、定位机构，31、定位件，32、驱动件，40、辅轴，50、侧定位块，60、第一支板，70、第二支板，80、第一滚动体，90、第一位置传感器，100、第二位置传感器，110、第三位置传感器，120、对射传感器，130、反射板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本申请一实施例的自动化生产系统，主要包括产线、机械臂、焊接设备和辅助定位复位装置，产线上放置有间隔排布的多个产品，产品随同产线移动，从而能够经过各种加工工位完成自动化生产。例如在汽车生产制造中，产线用于传送各类汽车配件，这些汽车配件中的许多通常需要进行焊接加工，例如接线铜头焊接，以具备电性连接能力。所述机械臂用于将产品流转于所述产线与所述辅助定位复位装置之间，所述焊接设备用于对所述辅助定位复位装置上的所述产品进行焊接加工。即在本方案中，由于辅助定位复位装置的存在，使得焊接设备能够集成进产线中，使各设备协同配合融为一个有序整体，保证生产加工高效进行。

如图1至图3所示，一实施例中，辅助定位复位装置包括：安装座10、承载机构20及定位机构30。其中，承载机构20用于承托由产线移栽而来的产品，具体为由机械手将产线中的产品夹取并转移到承载机构20上。所述承载机构20转动设置于所述安装座10上，当产品为圆柱形结构时，承载机构20可带动产品在空间内旋转，从而便于与焊枪配合完成各个部位接线铜头焊接；此外所述承载机构20设有定位部21；所述定位机构30包括设置于所述安装座10上的定位件31，所述定位件31能够与所述定位部21定位配合。

上述的辅助定位复位装置中，安装座10能够安装固定承载机构20和定位机构30，工作前，承载机构20和定位机构30均处于初始位置状态。生产时，当产线中的产品需要进行焊接加工时，机械手能够将产品逐一移栽到承载机构20上，此时产品也处于初始位置状态，具有与产线上的产品一致的定位基准。之后，通过承载机构20在安装座10上进行旋转，能够同步带动产品转动而能够进行各个部位的焊接加工，此时定位部21在空间内的位置处于动态变化状态。当全部焊接作业结束后，可旋转承载机构20使定位部21再次回复到初始位置状态，此时定位件31能够与定位部21形成定位配合关系，从而使焊接加工后的产品精准回复至移栽前的初始位置，保证产品处于定位基准状态而再次回到产线中以便进行后续工序加工。相较于传统的手动复位操作方式，本辅助定位复位装置能够消除手动操作误差，保证产品定位复位精度，保证产品加工质量，同时能够有效减轻工人劳动强度，显著提高生产效率。

请继续参阅图1，一实施例中，在其中一个实施例中，所述安装座10包括载板11、及间隔设置于所述载板11上的第一支座12和第二支座13，所述承载机构20包括可转动设置于所述第一支座12上的驱动转盘22、可转动设置于所述第二支座13上的第一承托转盘23、及连接于所述驱动转盘22和所述第一承托转盘23之间的主轴24，所述定位件31设置于所述第一支座12上，所述定位部21设于所述驱动转盘22上。

请继续参阅图2，此外，所述安装座10还包括y轴调节组件15，所述y轴调节组件15包括固定板151、连接板152、导柱153、传动套154和传动杆155，所述固定板151间隔设置于所述载板11的下方，所述连接板152间隔设置于所述固定板151的下方，所述导柱153的一端与所述连接板152连接，所述导柱153的另一端贯穿所述固定板151并与所述载板11连接，使得所述固定板151能够相对所述导柱153上下滑动；所述传动杆155可转动且贯穿设置于所述连接板152上，所述传动套154固设于所述固定板151上并与所述传动杆155螺纹驱动连接，且所述传动杆155远离所述固定板151的一端连接有转把156。

具体地，载板11、固定板151与连接板152通过导柱153连接为一体式结构，因为具有较佳的结构强度。使用时，辅助定位复位装置需通过固定板151安装在配套的支架上，从而稳固安装。工人旋转转把156带动传动杆155转动，由于传动杆155是与传动套154螺纹配合、且传动套154是与固定板151一同固定在支架上的，因而传动套154施加反作用力而可驱动传动杆155上升或下降，最终由导柱153驱动载板11上升或下降，以此可灵活调整承载机构20和定位机构30在y轴方向的工作高度，从而方便工作人员对不同外径产品上的引出线进行焊接生产。当机械手从产线上移栽而来时，可直接放置在第一承托转盘23上，由第一承托转盘23对产品进行定位固定；进行焊接加工时，工作人员转动驱动转盘22，可通过主轴24同步带动第一承托转盘23旋转，并最终带动产品在空间内旋转，如此方便焊枪对各个焊接部位进行加工。在此过程中，第一支座12能够对驱动转盘22进行支撑并导向，第二支座13能够对第一承托转盘23进行支撑并导向。当焊接作业结束后，再次旋转驱动转盘22调整承载机构20的角度，使定位件31与定位部21对齐，之后定位件31插入定位部21中，即实现了对产品初始位置的确认，保证产品回到移栽起始状态。

可以理解的，为便于对驱动转盘22进行转动，驱动转盘22上可安装手把。手把可以是直型杆或弧形杆。

可以理解的，驱动装盘转动可以由工作人员手动操作实现，也可以通过旋转电机、旋转气缸等机械装置驱动实现，具体可根据本领域技术人员的实际需要进行灵活设计。

请继续参阅图2，进一步地，所述安装座10还包括x轴调节组件160，所述x轴调节组件160包括设置于所述固定板151上的传动块161、与所述传动块161驱动连接的伸缩驱动件162、及与所述伸缩驱动件162连接的安装块163。安装块163可将伸缩驱动件162安装于支架上；传动块161与伸缩驱动件162的伸缩杆连接；因而伸缩杆伸缩移动时，可同步驱动传动块161带动固定板151一起伸缩移动，从而完成对承载机构20和定位机构30在x轴方向位置调节，方便对产品上不同长度的引出线进行焊接加工。也即，上述x轴调节组件160与y轴调节组件15协同配合，使辅助定位复位装置具有更高的灵活性与适用性。

可选地，伸缩驱动件162为气缸，或现有技术中其它能够输出伸缩驱动力的装置或部件。

请继续参阅图3，此外，为确保对产品的空间位置进行精确检测，从而便于与焊枪配合，辅助定位复位装置还包括第一位置传感器90、第二位置传感器100和第三位置传感器110，所述第一位置传感器90靠近所述驱动转盘22设置，所述第二位置传感器100和所述第三位置传感器110间隔设置于所述驱动转盘22、所述第一承托转盘23以及所述第二承托转盘25的同一侧。即第一位置传感器90能够对产品端部是否移动到预设位置进行检测，而第二位置传感器100和第三位置传感器110则能够对产品的侧部是否移动到预设位置进行检测，由此保证产品被移栽到承载机构20上时处于预设的空间坐标位置，使焊枪能够按预设路径移动完成加工，保证加工有效性与可靠性。

进一步地，第二位置传感器100和第三位置传感器110安装于滑轨上，并能够沿产品的轴向(长度方向)滑移，如此便能对不同长度的产品进行准确定位。

可选地，上述第一、第二及第三位置传感器110可以是但不限于红外传感器、激光传感器等。

请继续参阅图1至图3，在上述任一实施例的基础上，所述定位部21为定位孔，所述定位件31为插销，所述插销能够插入所述定位孔内。因而通过插销插入定位孔内，能够快速、锁止驱动转盘22，并将产品定位复位至移载起始状态。该定位方式结构简单，易于实施，制造及使用成本低。较优选地，插销为弹性插销，当驱动转盘22旋转使得定位孔对准插销时，插销能够自行插入定位孔内，无需工人手动操作，提高加工效率的同时，可显著减轻工人劳动强度。

当然了，上述插销与定位孔的定位方式并非唯一，在其它实施例中，作为可替代的，所述定位部21为第一磁铁，所述定位件31为第二磁铁，所述第一磁铁能够与所述第二磁铁磁吸连接。因而通过第一磁铁与第二磁铁相互吸合，同样能够将驱动转盘22锁止固定，进而将产品定位复位至移栽起始状态。或者在其它的实施例中，还可以采用现有技术中的其它成熟定位方式来实现对产品的定位复位，也都在本申请的保护范围内，在此不再赘述。

需要说明的是，上述插销与定位孔插接仅能够实现对产品的粗定位，实际生产中，极易导致插销插入不完全，或者因工人操作误差导致插销并未插入定位孔内的情况发生，此时产品很难回复到移栽起始状态，从而带来一系列后续问题。基于此，请继续参阅图2，在进一步的实施方案中，所述定位机构30还包括设置于所述载板11上的驱动件32、及与所述驱动件32驱动连接的顶升杆，所述第一承托转盘23的下部凹设有插槽，所述顶升杆的端部能够插入所述插槽内。当驱动转盘22带动产品转动回到原位置，驱动件32可随即驱动顶升杆向上移动而插入第一承托转盘23下部的插槽内，由此完成对产品的精定位。而精定位动作不仅可以进一步保证产品定位复位精度，同时能够对插销是否与定位孔可靠配合进行检验，或对插销无法与定位孔有效插接进行弥补，提高装置使用可靠性。

特别地，当产品的长度较长，仅依靠第一承载托板已不足以对产品形成稳固纵向支撑时，请继续参阅图1，所述安装座10还包括设置于所述载板11上并与所述第二支座13间隔布置的第三支座14，所述承载机构20还包括可转动设置于所述第三支座14上的第二承托转盘25，所述第二承托转盘25通过所述主轴24与所述第一承托转盘23连接。因而第三承托转盘能够与第一承托转盘23协同配合，增加支撑行程范围，从而满足与大尺寸产品的定位安装。同理，通过主轴24连接，第二承托转盘25能够与第一承托转盘23以及驱动转盘22固连为一体，并可一同带动产品旋转，从而实现对产品上不同角度引出线的焊接加工。

请继续参阅图3，当焊接完成后，需要再次借助机械手将产品移栽回产线中，辅助定位复位装置还包括靠近所述第二承托转盘25设置的对射感应组件，所述对射感应组件包括间隔相对设置的对射传感器120与反射板130。因而当产品移动到对射传感器120与反射板130之间，将感应光线阻断时，则能够向系统反馈信号，给出指令使机械手过来抓取产品。

请继续参阅图1和图3，进一步地，一实施例中，所述驱动转盘22、所述第一承托转盘23以及所述第二承托转盘25之间还通过至少一根辅轴40连接。当承托的产品重量较大时，加装的辅轴40可进一步提高驱动转盘22、第一承托转盘23以及第二承托转盘25三者的连接强度，有效分摊主轴24所受扭转力，避免主轴24受力过大而断裂。

较优选地，辅轴40的数量为四根，其中两根间隔安装于主轴24的径向一侧，其余两根间隔安装于主轴24的径向另一侧；此时主轴24与四根辅轴40配合形成弧形结构，能够对产品进行辅助支撑和定位。

请继续参阅图1，并且，至少一根所述辅轴40上可滑动装设有侧定位块50。该侧定位块50能够进一步对大尺寸的产品实现侧向辅助定位。且侧定位块50是可以在辅轴40上滑动的，因而具有更强的适用性。

而为了避免产品与承托机构发生相对滑动，所述主轴24上设置有限位凸体241，所述限位凸体241用于与所述产品上的凹槽插接。如此，产品则能够与主轴24保持相对静止，产品能够牢靠固定在承托机构上，避免发生相对转动而影响复位精度。

请继续参阅图1和图2，一实施例中，所述第一支座12、所述第二支座13和所述第三支座14均包括间隔形成有导槽的第一支板60和第二支板70、及可转动且间隔设置于所述第一支板60上的两个第一滚动体80，所述第一滚动体80分别托举所述驱动转盘22、所述第一承托转盘23以及所述第二承托转盘25的下方，且所述驱动转盘22、所述第一承托转盘23以及所述第二承托转盘25的下部均伸入所述导槽内。所述驱动转盘22为圆环体，所述第一滚动体80与所述驱动转盘22的外环壁滚动抵接；所述第二承托转盘25为圆弧体，所述第一滚动体80与所述第二承托转盘25的外圆弧壁滚动抵接。需要说明的是，第一承托转盘23与第二承托转盘25形状相同，同样为圆弧体。如此结构设计更便于产品取放。

采用圆环体和圆弧体结构，能够更好适用于圆柱体形产品的承托和固定。此时，在每个支座中，间隔排布的两个第一滚轮形成两个支点，能够更好的支撑托举弧形外型的驱动转盘22、第一承托转盘23和第二承托转盘25，且第一滚轮可跟随同步旋转，减轻摩擦阻力的同时具有更好的导向作用。第一支板60与第二支板70形成导槽槽宽较之驱动装盘、第一承托转盘23和第二承托转盘25稍宽，因而不仅可以避免接触造成摩擦阻力和摩擦损耗，保证转动顺滑，同时可限制驱动转盘22、第一承托转盘23以及第二承托转盘25在产品轴向方向上发生位移，保证定位精度。

请继续参阅图1，进一步地，一实施例中，所述第一支座12还包括设置于所述载板11上的第一固定块121、可升降移动设置于所述第一固定块121上的第一调节件122、以及与所述第一调节件122连接的第二滚动体123，所述第二滚动体123压接于所述驱动转盘22的内环壁上。第一固定块121能够将第一调节件122和第二滚动体123安装在载板11上，操作第一调节件122相对第一固定块121向下移动，能够同步驱动第二滚动体123下移并压接在驱动转盘22的内环壁上，从而将其牢牢安装固定，防止承载机构20发生振动松脱。

更进一步地，一实施例中，所述第三支座14还包括设置于所述载板11上的第二固定块141、可升降移动设置于所述第二固定块141上的第二调节件142、以及与所述第二调节件142连接的第三滚动体143，所述第三滚动体143压接于所述第二承托转盘25的内圆弧壁上。同理，第二固定块141能够将第二调节件142和第三滚动体143安装在载板11上，操作第二调节件142相对第二固定块141向下移动，能够同步驱动第三滚动体143下移并压接在第二承托转盘25的内圆弧壁上，从而将其牢牢安装固定，防止承载机构20发生振动松脱。

即第二滚动体123与第三滚动体143能够分别限制承托机构长度方向两端的自由度，使承托机构在被牢靠安装的前提下，可靠进行旋转。此外，通过调节第二滚动体123和第三滚动体143的下压力，还可调节承载机构20的松紧度，保证承托机构能够将产品可靠止停在所需旋转角度位置，同时也方便对旋转速度进行控制。

请继续参阅图1，更进一步地，一实施例中，所述第二承托转盘25的内圆弧壁向内凹设有滚槽251，所述第三滚动体143压接于所述滚槽251内；所述滚槽251沿长度方向的两端分别设有第一限位挡块和第二限位挡块。因而滚槽251能够对第三滚动体143进行导向和限位；第一限位块252和第二限位块253则能够通过与第三滚动体143相抵而将承托机构安全限位于左右两个转动极限位置，防止产品脱离限位凸体241的约束而松脱掉落，造成安全事故。

可选地，上述第一滚动体80、第二滚动体123和第三滚动体143可以是但不限于凸轮随动器、滚轮、圆柱轴承。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。