本发明涉及车辆焊接，具体涉及一种车辆地板的螺母盒焊接定位抓手、装置及方法。
背景技术：
1、由于车辆地板上通常会焊接多个螺母盒，故在现有技术中，通常会采用多个固定工装相互配合一次将所有螺母盒全部定位到车辆地板上后，再进行焊接，但这样的固定工装通常会存在结构复杂，生产车型单一，在焊接的车型改变后需要更换工装，生产效率低下；
2、为了解决上述问题，现有技术中通常会采用六轴机械手来抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒，通过在控制单元中设置不同的示教轨迹，使六轴机械手能够适配不同的车型的车辆地板的螺母盒的焊接定位工作，但由于车辆地板上焊接的螺母盒通常会包含多种型号，现有的六轴机械手上的焊接定位抓手通常只能适配一种型号的螺母盒，这也造成在现有技术中，通过六轴机械手来抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒时，若采用单个六轴机械手进行作业，该六轴机械手在抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒的过程中，会存在需要多次在六轴机械手的末端执行器上拆装不同型号的定位抓手，降低了生产效率的问题；若采用多个安装有不同型号的定位抓手的六轴机械手进行作业，又会存在投入成本高，各六轴机械手之间容易发生干涉，对各六轴机械手的示教编程难度高的问题。
技术实现思路
1、本发明通过提供一种车辆地板的螺母盒焊接定位抓手、装置及方法，解决现有技术中，由于现有的六轴机械手上的焊接定位抓手通常只能适配一种型号的螺母盒，使得通过六轴机械手来抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒时，若采用单个六轴机械手进行作业，该六轴机械手在抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒的过程中，会存在需要多次在六轴机械手的末端执行器上拆装不同型号的定位抓手，降低了生产效率的问题；若采用多个安装有不同型号的定位抓手的六轴机械手进行作业，又会存在投入成本高，各六轴机械手之间容易发生干涉，对各六轴机械手的示教编程难度高的技术问题。
2、本发明采用的技术方案是：一种车辆地板的螺母盒焊接定位抓手，包括安装转盘；
3、所述安装转盘的一个侧面用于与六轴机械手的末端执行器固定连接，所述安装转盘的另一个侧面安装有阀岛；所述安装转盘的外周面沿周向分隔为多个安装区域；每个安装区域内均设置有至少一个抓手机构，不同安装区域内的所述抓手机构用于抓取车辆地板的不同型号的螺母盒；各所述抓手机构沿所述安装转盘的周向间隔布置，各所述抓手机构均与所述阀岛电连接，所述阀岛用于控制各所述抓手机构。
4、通过将所述安装转盘的外周面沿周向分隔为多个安装区域，并使每个安装区域内均设置有至少一个抓手机构，不同安装区域内的所述抓手机构用于抓取车辆地板的不同型号的螺母盒；且各所述抓手机构沿所述安装转盘的周向间隔布置，使本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手能够适配多种不同型号的螺母盒，安装有本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手的六轴机械手在抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒时，该六轴机械手能够通过其末端执行器驱动所述安装转盘绕其中心轴转动，来完成各所述抓手机构的切换，无需在六轴机械手的末端执行器上拆装不同型号的定位抓手，也无需再布置多个安装有不同型号的定位抓手的六轴机械手来抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒；解决了现有技术中，由于现有的六轴机械手上的焊接定位抓手通常只能适配一种型号的螺母盒，使得通过六轴机械手来抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒时，若采用单个六轴机械手进行作业，该六轴机械手在抓取、搬运和定位车辆地板的各螺母盒的过程中，会存在需要多次在六轴机械手的末端执行器上拆装不同型号的定位抓手，降低了生产效率的问题；若采用多个安装有不同型号的定位抓手的六轴机械手进行作业，又会存在投入成本高，各六轴机械手之间容易发生干涉，对各六轴机械手的示教编程难度高的技术问题。
5、进一步的，不同安装区域内的所述抓手机构结构相同，尺寸不同；各所述抓手机构均包括气缸夹爪和定位板；
6、所述气缸夹爪包括固定安装在所述安装转盘的外周面上的伸缩气缸和安装在所述伸缩气缸的伸缩端上的夹持部；
7、所述夹持部包括两个左右对称布置的夹爪，所述伸缩气缸用于驱动所述夹持部的两个夹爪夹持对应型号的螺母盒；
8、所述定位板设置于两个所述夹爪之间，所述定位板固定连接在所述伸缩气缸的外壳上；所述定位板远离所述伸缩气缸的侧面上设置有用于与对应型号的螺母盒的顶端面贴合的贴合面；所述贴合面上设置有第一接触感应器，所述第一接触感应器用于向所述阀岛发送第一接触信息，所述阀岛根据所述第一接触信息控制所述伸缩气缸。
9、通过在所述定位板远离所述伸缩气缸的侧面上设置用于与对应型号的螺母盒的顶端面贴合的贴合面；并在所述贴合面上设置第一接触感应器，使本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手能够在抓取螺母盒的过程中通过所述第一接触感应器发送的所述第一接触信息判断所述贴合面是否与对应型号的螺母盒的顶端面贴合，并在判断所述贴合面与对应型号的螺母盒的顶端面贴合后，通过所述阀岛控制所述伸缩气缸，使所述夹持部的两个夹爪夹持对应型号的螺母盒，保证了本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手的抓取精准性。
10、进一步的，所述定位板远离所述伸缩气缸的侧面上还设置有用于与对应型号的螺母盒的顶端面上的工艺孔相配合的定位销。
11、通过在所述定位板远离所述伸缩气缸的侧面上设置用于与对应型号的螺母盒的顶端面上的工艺孔相配合的定位销，使得所述抓手机构在抓取对应型号的螺母盒的过程中，在所述抓手机构的所述夹持部的两个夹爪夹持对应型号的螺母盒之前，能够通过将所述抓手机构的所述定位销插入对应型号的螺母盒的顶端面上的工艺孔，实现所述抓手机构与对应型号的螺母盒之间的预定位，并能够在所述抓手机构的所述夹持部的两个夹爪夹持对应型号的螺母盒的过程中，防止该螺母盒在垂直于两个所述夹爪的夹持方向的水平方向上发生偏移，进一步的提高了本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手的抓取精准性，并提高了所述抓手机构每次抓取对应型号的螺母盒的一致性。
12、进一步的，所述定位板的上还固定连接有两个限位构件，两个所述限位构件左右对称布置在所述定位板的左右两侧，两个所述限位构件用于分别限位在对应型号的螺母盒相对的两个侧面外；所述限位构件在前后方向上与所述夹爪错位布置。
13、通过设置两个所述限位构件，使得所述抓手机构在抓取对应型号的螺母盒的过程中，在所述抓手机构的所述夹持部的两个夹爪夹持对应型号的螺母盒之前，能够通过两个所述限位构件分别限位在对应型号的螺母盒相对的两个侧面外，防止该螺母盒在水平面内发生偏转，进一步的提高了本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手的抓取精准性，并提高了所述抓手机构每次抓取对应型号的螺母盒的一致性。
14、进一步的，所述伸缩气缸上安装有位置传感器，所述位置传感器与所述阀岛电连接，所述位置传感器用于检测所述伸缩气缸的伸缩位置，并在所述伸缩气缸的伸缩位置达到预设伸缩位置时，向所述阀岛发送夹紧信息。
15、通过设置用于检测所述伸缩气缸的伸缩位置的所述位置传感器，并使所述位置传感器在所述伸缩气缸的伸缩位置达到预设伸缩位置时，向所述阀岛发送夹紧信息，使本发明所提供的本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手能够通过检测所述阀岛是否接收到对应的所述位置传感器发送的夹紧信息来判断对应的所述抓手机构的两个所述夹爪是否夹紧对应型号的螺母盒，能够有效避免放件过程中发生螺母盒从所述抓手机构上掉落的情况发生。
16、基于本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手，本发明还提供了一种车辆地板的螺母盒焊接定位装置，包括控制单元、六轴机械手、上件台和本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位抓手；
17、所述安装转盘的一端与所述六轴机械手的末端执行器固定连接，所述末端执行器用于驱动所述安装转盘绕其中心轴旋转；
18、所述上件台的上表面分隔为多个放置区域，所述放置区域的数量与所述安装区域的数量相同，每个放置区域内均设置有多个定位工位，不同放置区域内的所述定位工位用于定位放置不同型号的螺母盒；每个所述定位工位上均设置有一个用于与螺母盒接触的第二接触感应器，各所述第二接触感应器均与所述控制单元电连接，所述第二接触感应器用于向所述控制单元发送第二接触信息，所述抓手机构用于抓取对应的所述放置区域内的螺母盒；
19、所述六轴机械手和所述阀岛均与所述控制单元电连接，所述控制单元用于控制所述阀岛和所述六轴机械手的运行，以将所述上件台上的所述螺母盒抓取至车辆地板上对应的目标位置。
20、通过将所述上件台的上表面分隔为多个放置区域，所述放置区域的数量与所述安装区域的数量相同，每个放置区域内均设置有多个定位工位，不同放置区域内的所述定位工位用于定位放置不同型号的螺母盒；使得每个所述安装区域内的所述抓手机构(也即不同型号的所述抓手机构)均只在对应的所述放置区域内抓取对应型号的螺母盒，这样一来，在对所述六轴机械手进行示教编程时，仅需要设置各所述抓手机构到对应的所述放置区域中的各所述定位工位上抓取螺母盒的示教轨迹，相对于需要设置各所述抓手机构到上件台上全部定位工位上抓取螺母盒的示教轨迹的设置方式，能够有效减少对所述六轴机械手的示教编程量，减少程序错误的发生。
21、同时，通过在每个所述定位工位上均设置一个用于与螺母盒接触的第二接触感应器，且各所述第二接触感应器均与所述控制单元电连接，并使所述第二接触感应器向所述控制单元发送第二接触信息，使得所述控制单元能够通过接收到的所述第二接触信息，判断各所述定位工位上是否放置有对应型号的螺母盒，进而使所述控制单元能够自动选取抓取目标(也即自动选取要抓取的螺母盒)，并根据选取的抓取目标控制所述阀岛和所述六轴机械手的运行，以将所述上件台上的所述螺母盒抓取至车辆地板上对应的目标位置。
22、进一步的，各所述放置区域内均设置有至少一个放置子区域，各所述放置区域内的所述放置子区域的设置数量与各所述安装区域内的所述抓手机构的设置数量对应；
23、每个所述放置子区域内均设置有多个所述定位工位，不同的所述抓手机构用于抓取不同的所述放置子区域内的螺母盒。
24、通过使不同的所述抓手机构用于抓取不同的所述放置子区域内的螺母盒，使得每个所述抓手机构均只在对应的所述放置子区域内抓取对应型号的螺母盒，这样一来，在对所述六轴机械手进行示教编程时，仅需要设置各所述抓手机构到对应的所述放置子区域中的各所述定位工位上抓取螺母盒的示教轨迹，能够进一步减少对所述六轴机械手的示教编程量，减少程序错误的发生。
25、进一步的，所述阀岛还用于在接收到夹紧信息后，将所述夹紧信息发送至所述控制单元。
26、通过使所述阀岛能够在接收到所述夹紧信息后，将所述夹紧信息发送至所述控制单元，使所述控制单元能够在控制所述阀岛和所述六轴机械手的运行，使任一所述抓手机构夹持对应型号的螺母盒时，能够通过检测是否接收到该抓手机构的位置传感器发送的夹紧信息，判断该所述抓手机构是否已经夹紧对应型号的螺母盒；在判断已经夹紧对应型号的螺母盒后，再控制控制所述阀岛和所述六轴机械手的运行，对完成夹取的螺母盒进行送件，或驱动其他的抓手机构进行抓件；能够有效避免放件过程中发生螺母盒从所述抓手机构上掉落的情况发生。
27、进一步的，所述车辆地板的螺母盒焊接定位装置还包括线束，所述安装转盘上开设有线束过孔，所述线束过孔贯穿所述安装转盘的两侧，所述线束固定在所述六轴机械手的机械臂上，所述线束的一端穿过所述线束过孔后连接在所述阀岛上，所述线束的另一端用于连接所述控制单元，所述线束的另一端还用于连接电源；
28、所述六轴机械手的末端执行器驱动所述安装转盘绕其中心轴旋转的最大可旋转角度为360度。
29、通过将所述六轴机械手的末端执行器能够驱动所述安装转盘绕其中心轴旋转的最大可旋转角度设置为360度，能够有效避免所述线束与所述六轴机械手的机械臂发生缠绕。
30、根据本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位装置，本发明还提供了一种车辆地板的螺母盒焊接定位装置的定位方法，所述定位方法包括以下步骤：
31、步骤1：获取待焊接车辆地板的螺母盒信息组，所述螺母盒信息组包括待焊接车辆地板所需的各种型号螺母盒的数量信息和所需的各个螺母盒的放件轨迹信息；
32、步骤2：所述控制单元根据所述数量信息在上件台上各对应的放置区域中选取对应型号和数量的螺母盒作为抓取目标；
33、步骤3：所述控制单元根据所述抓取目标、所述放件轨迹信息和存储在控制单元中的抓件轨迹信息，控制六轴机械手和阀岛运行，将选取的螺母盒抓取至待焊接车辆地板上对应的目标位置。
34、进一步的，在所述步骤2中，所述控制单元根据所述数量信息和接收到的第二接触信息进行判断，若待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量大于对应的放置区域中放置的该型号的螺母盒的数量，则所述控制单元判定需要上件，所述控制单元暂停工作；否则所述控制单元判定无需上件，所述控制单元根据所述数量信息在上件台上各对应的放置区域中选取对应型号和数量的螺母盒作为抓取目标。
35、进一步的，所述控制单元根据所述数量信息和接收到的第二接触信息进行判断，若待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量大于对应的放置区域中各定位工位上放置的该型号的螺母盒的数量，则所述控制单元判定需要上件，所述控制单元暂停工作；
36、否则所述控制单元根据所述数量信息和接收到的第二接触信息进行二次判断，若待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量大于对应的安装区域内的抓手机构的数量，且对应的放置区域的任一放置子区域中放置的该型号的螺母盒的数量为零，或者待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量不大于对应的安装区域内的抓手机构的数量，但大于对应的放置区域中放置有该型号的螺母盒的放置子区域的数量，则所述控制单元判定需要上件，所述控制单元暂停工作；否则所述控制单元判定无需上件，所述控制单元根据所述数量信息在上件台上各对应的放置区域中选取对应型号和数量的螺母盒作为抓取目标。
37、通过使所述控制单元在待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量大于对应的放置区域中放置的该型号的螺母盒的数量时、待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量大于对应的安装区域内的抓手机构的数量，且对应的放置区域的任一放置子区域中放置的该型号的螺母盒的数量为零时，以及待焊接车辆地板所需的任一型号的螺母盒的数量不大于对应的安装区域内的抓手机构的数量，但大于对应的放置区域中放置有该型号的螺母盒的放置子区域的数量时，判断需要上件，即可使本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位装置在被设置为一次抓取多个螺母盒，再将抓取的各个螺母盒依次送件至对应的目标位置时，本发明所提供的车辆地板的螺母盒焊接定位装置每一次都能抓取最大数量的螺母盒，提高了抓件效率。
38、进一步的，在所述步骤3中，所述控制单元根据所述抓取目标和所述抓件轨迹信息，控制六轴机械手和阀岛运行，使对应的抓手机构完成对选取的螺母盒的抓件；
39、所述控制单元根据所述放件轨迹信息，控制六轴机械手和阀岛运行，使完成抓件的抓手机构将的选取的螺母盒移动至待焊接车辆地板上对应的目标位置；
40、其中，所述控制单元根据所述抓取目标和所述抓件轨迹信息，控制六轴机械手和阀岛运行，进行某一抓手机构与对应的一个螺母盒之间的定位，在定位完成后，所述阀岛检测是否接收到该抓手机构的第一接触感应器发送的第一接触信息；若否，则所述阀岛向所述控制单元发送定位失败信息，所述控制单元在接收到所述定位失败信息后暂停工作，并发出定位失败警报；若是则所述阀岛向所述控制单元发送定位成功信息，所述控制单元在接收到所述定位成功信息后向所述阀岛发送夹持信息，所述阀岛接收到所述夹持信息后控制该抓手机构的伸缩气缸驱动该抓手机构的两个夹爪夹持该螺母盒，完成对该螺母盒的抓件。
41、进一步的，所述阀岛还用于在接收到位置传感器发送的夹紧信息时，将所述夹紧信息发送至所述控制单元；
42、所述控制单元向所述阀岛发送夹持信息后，在预设时长内持续检测是否接收到该抓手机构的位置传感器发送的夹紧信息，并根据检测结果进行判断，若否，则所述控制单元判定夹持失败，所述控制单元暂停工作，并发出夹持失败警报；若是，则所述控制单元判定夹持成功，完成对该螺母盒的抓件。