一种自动装夹电极系统的制作方法

1.本发明涉及电极加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种自动装夹电极系统。


背景技术：

2.电火花加工需要通过数控机床加工出工具电极，再将工具电极安装于电火花机床上，然后使用该电极加工出需要的模具。
3.现有电极模块装夹方式流程如下：1、电极加工装夹人员根据电极设计人员下发的图纸，核对电极标签的内容，图纸上的信息包括电极的3d视图、三个视角的2d视图、电极编号、电极装夹方式、数量等信息；2、确认编号以及装夹方式后，按照图纸给定的尺寸和方位以及选择合适的3r夹具进行装夹；3；进一步安装固定杆并锁紧固定杆；4、电极加工装夹人员手动给电子标签进行赋值，然后进行cnc加工(计算机数字化控制精密机械加工)。
4.现有流程手动进行图纸信息查找，工装识别及装夹等操作造成工作效率低下；另一方面，手动安装紧固螺丝会造成电极锁紧力不够或是锁紧过度，电极加工时会因锁紧不劳导致原料或道具损伤，也可能因为锁紧过度导致电极原料断裂等问题。
5.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动装夹电极系统，可以自动识别电极的物料信息识别码并对电子标签进行赋值。
7.为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种自动装夹电极系统，包括：电极运输线路、总成运输线路、固定杆运输线路及机械手；
9.所述总成包括3r夹具及过渡连接件；
10.所述机械手用于抓取电极、总成及固定杆至装配位置并将组装的电极模块抓取至转运台；
11.所述过渡连接件安装有电子标签，用于储存电极信息；所述电极设置有物料信息识别码。
12.进一步的，所述电极信息包括电极编号、电极尺寸和电极装夹信息。
13.进一步的，所述机械手设置至少四种卡爪。
14.进一步的，所述卡爪包括第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪；
15.所述第一卡爪用于将电极从电极运输线路抓取至装配位置；
16.所述第二卡爪用于将总成从总成运输线路抓取至装配位置；
17.所述第三卡爪用于将固定杆从固定杆运输线路抓取至装配位置；
18.所述第四卡爪用于抓取电极模块。
19.进一步的，所述电极模块安装于机床的基座用于加工，所述机床设定的坐标与cam程序坐标系重合。
20.进一步的，所述基座设置有锁紧装置，用于锁紧电极模块。
21.进一步的，所述电极模块的过渡连接件一端连接电极，另一端连接3r夹具；所述电极模块的固定杆一端连接3r夹具，另一端用于与基座连接。
22.进一步的，所述电极运输线路包括第一传送带、第一定位装置、测高装置和识别装置；
23.所述第一传送带用于运输电极；
24.所述第一定位装置用于对电极进行定位并测量电极尺寸；
25.所述测高装置用于测量电极高度；
26.所述识别装置用于解析电极的物料信息识别码并反馈给控制单元。
27.进一步的，所述总成运输线路包括第二传送带、矫正装置、推中装置、赋值装置、第一感应装置、基准装置和第二定位装置；
28.所述第二传送带用于运输总成；
29.所述矫正装置用于将总成调正；
30.所述推中装置用于将总成推至第二传送带中间位置；
31.所述赋值装置用于将控制单元传递的电极信息写入电子标签；
32.所述第一感应装置用于感应总成位置；
33.所述基准装置固定于总成运输线路，所述第二定位装置用于将总成以基准装置为参考进行定位。
34.进一步的，所述固定杆运输线路包括第三传送带、固定座及第二感应装置；
35.所述第三传送带用于运输固定杆；
36.所述固定座安装于第三传送带并用于固定固定杆；
37.所述第二感应装置设置于第三传送带前端用于感应是否存在固定杆。
38.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
39.1、本发明将信息的载体由原来的图纸和文字改为物料信息识别码，信息传递由原来的人为解读匹配改为机器识别和自动匹配，提高了准确率和效率。
40.2、本发明的电极模块通过机械卡爪进行自动抓取并自动装配，避免装配过程中发生锁紧过度或锁紧不牢固的现象。
41.3、本发明机床设定的坐标与加工电极的cam程序坐标重合，实现“装夹即定位”功能，提高工作效率。
42.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
43.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
44.图1是本发明的流程示意图。
45.需要说明的是，附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
47.如图1所示，本发明提供一种自动装夹电极系统，包括：电极运输线路、总成运输线路、固定杆运输线路及机械手；
48.总成包括3r夹具及过渡连接件；
49.机械手用于抓取电极、总成及固定杆并将组装的电极模块抓取至转运台。
50.则电极模块包括电极、总成、过渡连接件和3r夹具。过渡连接件一端连接电极，另一端连接3r夹具，固定杆一端连接3r夹具，另一端用于与机床的基座连接。将电极模块安装于基座上时，锁紧装置将固定杆向下拉，从而达到锁紧电极模块的效果。
51.优选的，为保证固定杆和3r夹具连接处的稳定性，固定杆进入3r夹具需要旋转一定角度进行紧固。进一步的，本发明固定杆进入3r夹具后需要旋转90
°
。
52.为便于拆卸电极和过渡连接件，本发明电极和过渡连接件通过螺丝连接。优选的，螺丝规格为m6。
53.为便于拆卸3r夹具和过渡连接件，本发明3r夹具和过渡连接件通过螺丝连接。优选的，螺丝规格为m6。
54.现有技术中电极信息通过电极设计人员下发的图纸体现，图纸上的信息包括电极的3d视图、三个视角的2d图、电极编号、电极装夹方式、数量、粗精工等信息。本发明在电极上设置有物料信息识别码，用于储存电极信息，例如电极装夹方式、电极编号等内容。
55.过渡连接件安装有电子标签，用于储存电极编号，电极尺寸以及电极装夹信息等。后续进行cnc加工时，cnc自动化系统读取电子标签信息自动调取cam(computeraided manufacturing，计算机辅助制造)程序即可完成电极加工。
56.优选的，电子标签可以为rfid芯片等，物料信息识别码可以为二维码或条形码等。
57.本发明电子标签以rfid芯片为例，物料信息识别码以二维码为例进行描述，但rfid芯片和二维码不构成对本发明的限定。
58.现有技术中工作人员在系统选择对应的电极信息，将赋值棒对准rfid芯片进行赋值。本技术通过识别装置自动识别电极的二维码信息，并反馈给控制单元，控制单元将识别的电极信息传输至总成运输线路上的赋值装置，赋值装置自动对rfid芯片进行赋值，一方面提高了工作效率；另一方面提高了赋值工作的准确性。
59.对于电极运输线路，包括第一传送带、第一定位装置、测高装置和识别装置；
60.其中，第一传送带用于运输电极；
61.第一定位装置用于对电极进行定位并测量电极尺寸；
62.测高装置用于测量电极高度；
63.识别装置用于解析电极的二维码并反馈给控制单元。
64.对于总成运输线路，包括第二传送带、矫正装置、推中装置、赋值装置、第一感应装置、基准装置和第二定位装置；
65.第二传送带用于运输总成；
66.矫正装置用于将随第二传送带一起运行的总成调正；
67.推中装置用于将总成推至第二传送带中间位置，使得总成的rfid芯片可以被赋值装置捕捉到；
68.赋值装置用于将控制单元传递的电极信息写入rfid芯片；
69.第一感应装置用于感应总成位置，当第二传送带上的总成被第一感应装置感应到后赋值装置对rfid芯片进行赋值；
70.基准装置固定于总成运输线路，所述第二定位装置用于将总成以基准装置为参考进行定位。
71.对于固定杆运输线路，包括第三传送带、固定座及第二感应装置；
72.第三传送带用于运输固定杆；
73.固定座安装于第三传送带并用于固定固定杆；
74.优选的，其安装方式为通过螺丝固定。
75.第二感应装置设置于第三传送带前端用于感应是否存在固定杆。
76.优选的，第三传送带为履带结构，履带每次转动距离相同。当第二感应装置感应到固定杆被抓取后，第三传送带将剩余固定杆运输至指定位置。
77.当电极或总成或固定杆位于待抓取位置时，机械手将相应组件从运输线路抓取至装配位置进行装配。
78.本发明机械手至少设置四种卡爪，包括第一卡爪、第二卡爪、第三卡爪和第四卡爪；
79.其中，第一卡爪用于将电极从电极运输线路抓取至装配位置；
80.第二卡爪用于将总成从总成运输线路抓取至装配位置；
81.第三卡爪用于将固定杆从固定杆运输线路抓取至装配位置；
82.第四位置用于抓取电极模块。
83.优选的，为避免总成规格较大，第二卡爪抓取不便，本发明还设置有第五卡爪，用于从总成运输线路抓取规格较大的总成并放置于装配位置。
84.通过人工对电极与过渡连接件连接处的螺丝及3r夹具与过渡连接件连接处的螺丝进行锁紧时会发生锁紧过度或锁紧不牢固的现象。因此，本发明在装配台处还设置有装配单元，用于将待安装的螺丝摆放至相应位置并进行锁紧。通过自动化紧固，每次可以确保施加相同的扭矩，从而避免发生锁紧过度导致电极碎裂、螺丝滑丝或者锁紧不牢固的现象。
85.电极模块在装配台自动组装完成后，第四卡爪抓取电极模块放至agv(automated guidedvehicle)转运台上。后续进行电极加工时将电极模块从转运台运输至机床处，将电极模块的固定杆安装于机床的基座处对电极模块进行固定。
86.优选的，机床设定的坐标与cam程序坐标系重合。因此对于cnc加工而言，电极模块在基座处装夹完成即可自动调取程序进行加工，实现“装夹即定位”，提高了工作效率。
87.进一步的，不仅对于电极模块，对于其余安装于基座的装置或设备均可实现“安装即定位”，即机床设定的坐标与cam程序坐标系重合，例如电火花加工(edm)等工序。
88.实施例一
89.本实施例中电极放置于电极运输线路，3r夹具和过渡连接件通过m6螺丝连接为总成，并在过渡连接件安装有rfid芯片用于储存电极信息并被cnc自动化系统读取，固定杆倒置摆放于固定杆运输线路的固定座中。
90.总成在第二传送带上进行运输，依次经过矫正装置和推中装置，矫正装置将正在运行的总成调正，推中装置将总成推至第二传送带的中间位置，使得总成上的rfid芯片可以被第一感应装置读取，保证赋值工作的流畅性和准确性；
91.当总成被第一感应装置读取时，赋值装置将控制单元传递的电极信息写入rfid芯片，实现赋值流程的自动化；
92.赋值完毕之后经过第二定位装置和基准装置进行定位，基准装置固定于总成运输线路，第二定位装置以基准装置的位置为参考将总成位置调整至指定位置，便于第二卡爪抓取。
93.电极放置于电极运输线路，通过第一传送带进行运输。
94.第一定位装置对电极位置进行调整并测量电极尺寸；
95.测高装置对电极高度进行测量；同时识别装置对电极的二维码进行解码并将解码信息反馈至控制单元，控制单元将解码的电极信息传递至总成运输线路的赋值装置。
96.固定杆放置于固定杆运输线路中，通过第三传送带进行运输。为避免固定杆失稳，优选的，本实施例中将固定杆固定于固定座中，且固定杆倒置摆放，固定座与第三传送带通过螺丝进行连接。设置于第三传送带前端的第二感应装置感应到固定杆被第三卡爪抓取后，第三传送带继续运输剩余固定杆至指定位置。
97.进一步的，电极运输流程、总成运输流程和固定杆运输流程相互独立，即电极在电极运输线路上运输的同时，总成可以在总成运输线路上进行运输，也可未进行运输；同样的，电极或总成运输的同时，固定杆可以在固定杆运输线路上进行运输，也可已到达待抓取位置或未进行运输。
98.电极模块进行装配时，第一步，第一卡爪将电极从电极运输线路抓取至装配台；
99.第二步，机械手自动将卡爪更换为第二卡爪用于抓取总成，第二卡爪将总成抓取至装配台上并放置于电极上方；
100.第三步，设置于装配台的装配单元将待安装的螺丝运送至安装位置，并自动进行锁紧；
101.第四步，电极与总成通过螺丝锁紧完毕后，机械手将卡爪更换为第三卡爪用于将固定杆从固定杆运输线路抓取至装配台，固定杆进入3r夹具并旋转90
°
进行紧固，电极模块即装配完成；
102.第五步，机械手自动将卡爪更换为第四卡爪，将电极模块从装配台抓取至agv转运台，而后将电极模块运输至电极加工设备，如机床等。电极模块通过固定杆与机场的基座连接，基座处设置有锁紧装置，锁紧装置会将固定杆向下拉，从而达到锁紧电极模块的效果。而后cnc自动化系统读取rfid芯片信息自动调取cam程序完成自动加工。
103.在上述流程中，从读取电极的二维码信息并对rfid芯片进行赋值，以及机械手卡爪的更换和电极模块的组装均为流水线作业，极大的提高了电极装夹的自动化水平，有效的提高了生产效率和准确率并降低了生产成本，对于电极装夹具有显著的有益效果。
104.实施例二，
105.本实施例的电极、总成与固定杆的运输流程与上述实施例相似，在此不再赘述。
106.抓取总成时，由于总成的规格较大，机械手自动将卡爪更换为第五卡爪，将总成从总成运输线路抓取至装配台。
107.当电极和总成均位于装配台时，装配单元对电极和总成进行装配，将m6螺丝放置于待安装位置并进行锁紧。机械手将卡爪更换为第三卡爪并将固定杆从固定杆运输线路抓取至装配台，装配单元将固定杆安装于3r夹具上，电极模块组装完成，机械手将卡爪更换为第四卡爪将装配完毕的电极模块转运至agv转运台。
108.电极模块转运至电极加工设备后，本实施例将机床设定的坐标和加工电极的cam程序坐标系重合，则电极模块安装于机床的基座上即可进行加工，即“装夹即定位”，节省了中间核对cam程序坐标系的流程，提高工作效率。
109.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。