[发明专利]一种厚板试样自动精确定位加工系统

说明书

本发明公开了一种厚板试样自动精确定位加工系统，包括机器人本体、夹具组件、锯床、上料机构、下料机构、视觉定位装置、中转装置和控制器；夹具组件固定在机器人本体的活动端，夹具组件的活动范围覆盖锯床、上料机构、下料机构、中转装置，视觉定位装置延伸至上料机构上方，中转装置包括支撑平台和固定在支撑平台上的姿态转换机构、试样定位机构，姿态转换机构用于配合夹具组件进行试样的姿态变换，试样定位机构用于试样姿态变换后的定位。本发明的优点是：实现了厚板试样六个平面的自动化快速、稳定加工，自动化程度高。同时，通过机器人实现锯床的自动上下料，代替人工，安全、高效。

技术领域

本发明涉及一种厚板试样自动精确定位加工系统，尤其是一种用于矩形厚板试样的六面自动精确定位加工系统，属于试样加工的技术领域。

背景技术

目前钢厂检测中心的厚板试样主要有冲击样、拉伸样、弯曲样、金相样等，矩形检测粗样切割完成后，统一送到试样加工车间进行中间件的制备。由于矩形检测粗样在加工过程中需要分别对于其上、下、左、右、前、后六个平面进行定位和加工，且在单个平面加工完成后，在继续加工下个平面时，还需要再次定位，同时还需要以已经加工过的表面为定位基准，操作复杂且对定位精度要求高，因此，目前的主要加工设备仍以人工定位上下料为主，尚且无法实现试样中间件的自动化上下料及制备。

然而，人工加工切割试样存在以下几点不足：1）每日来样品种多数量更多，单块厚板试样的最重达55kg左右，劳动强度大，危险系数高；2）取样位置受人为因素影响大，影响实验数据和产品性能的分析。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种厚板试样自动精确定位加工系统，实现试样六个表面的自动化快速、精确定位加工，提高工作效率和加工精度。

技术方案：一种厚板试样自动精确定位加工系统，包括机器人本体、夹具组件、锯床、上料机构、下料机构、视觉定位装置、中转装置和控制器；所述夹具组件固定在所述机器人本体的活动端，所述夹具组件的活动范围覆盖所述锯床、上料机构、下料机构、中转装置，所述视觉定位装置延伸至所述上料机构上方，用于检测所述上料机构内试样的摆放位置，所述中转装置包括支撑平台和固定在所述支撑平台上的姿态转换机构、试样定位机构，所述姿态转换机构用于配合所述夹具组件进行所述试样的姿态变换，所述试样定位机构用于所述试样姿态变换后的定位；所述机器人本体、夹具组件、锯床、上料机构、下料机构、视觉定位装置、姿态转换机构和试样定位机构分别与所述控制器信号关联。

本发明的原理是：先用人工将试样摆放到上料机构内，再通过视觉定位装置检测试样的位置，之后夹具组件在机器人本体的驱动下到上料机构内夹取试样，并直接送入锯床进行第一面的锯切加工。第一面加工完成后，夹具组件将试样取出，并放置到姿态转换机构进行夹取姿态变换，完成后再放入试样定位机构完成定位，之后放入锯床进行第二面的切割，同样原理，依次进行第三面、第四面直至完成试样六个表面的切割后，再放入下料机构，完成试样的整个自动化制备过程。

进一步，所述夹具组件包括安装法兰、吸盘、夹爪、连接块，所述连接块通过所述安装法兰连接所述机器人本体，所述吸盘、夹爪分别固定在所述连接块上，且分别与所述控制器信号关联。本结构中，采用吸盘和夹爪的双抓取结构，更便于选择最优的抓取姿态。例如，可在从锯床取料时，采用吸盘吸取加工面，定位精确且吸附稳定，在上料至锯床进行加工时，采用夹爪上料，抓取结构更加稳定。

优选的，所述吸盘、夹爪相邻设置，且所述吸盘的吸料方向和所述夹爪的夹料方向相垂直。

进一步，所述夹具组件还包括固定在所述连接块上的第一位移传感器、第二位移传感器，所述第一位移传感器与所述吸盘相邻设置，且检测方向与所述吸盘的吸料方向相同，所述第二位移传感器与所述夹爪相邻设置，且检测方向与所述夹爪的夹料方向相同，所述第一位移传感器、第二位移传感器分别与所述控制器信号关联。本结构中，通过第一位移传感器、第二位移传感器分别检测吸盘与待取试样之间、夹爪与待取试样之间的位置关系，从而提前预警，避免碰撞。