本發(fā)明涉及一種齒盤類零件料倉裝置，尤其涉及一種用于AGV智能運載的大型齒盤類零件轉運定位料倉裝置，屬于智能制造自動化裝備領域。

背景技術：

齒盤是機械零件中十分常見的一類傳動部件，廣泛應用于機械設備的傳動裝置中。齒盤的加工制造需經(jīng)過很多道加工工序，如粗車、精車、滾齒、拉床、熱處理、焊齒、磨齒等等，每道工序均有專門設備或者裝置完成。由于齒盤本身的特殊性，齒盤在各道工序之間的有效流轉成為影響齒盤加工的很重要的環(huán)節(jié)。

對于大型齒盤類零件來說，常用的上料方式有以下幾種：1)手動上料方式，人工直接將齒盤類零件搬運至加工位置，手動完成工件上料；2)半自動上料方式，由人工將工件搬運至專用的工裝上，操作工裝上的定位部件完成工件定位，后續(xù)機械裝置將定位好的工件搬運至加工位置，完成上料；3)基于視覺測量的自動上料方式，自動上料機械裝置上設置有視覺檢測裝置，根據(jù)提取的視覺信息識別工件的位置，從而規(guī)劃運動路徑，自動完成工件上料。

目前齒盤加工作業(yè)過程中存在以下局限性和不足：1)對于手動上料方式和半自動上料方式來說，工件在各個加工環(huán)節(jié)之間不能自動流轉，需人工搬運，自動化、智能化程度低，工人勞動強度大；2)對于基于視覺測量的自動上料方式來說，雖實現(xiàn)了自動化上料，但各個工位之間都需配備一套視覺測量裝置，設備成本高，而且對于大型齒盤類零件來說，視覺測量方式精度太低，裝夾定位精度影響后續(xù)環(huán)節(jié)加工質量。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種用于AGV智能運載的大型齒盤類零件轉運定位料倉裝置。本發(fā)明配合AGV和工業(yè)機械手，能實現(xiàn)大型齒盤類零件的全自動上下料及轉運操作，從而降低勞動力成本，提高產(chǎn)線的自動化和智能化。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明包括用于將移動料倉裝置放置在地面的地面固定裝置和用于放置大型齒盤類零件的移動料倉裝置，移動料倉裝置放置在地面固定裝置上。移動料倉裝置采用堆疊式原理設計，可逐級放置多個齒盤工件；地面固定裝置上設置有一套專用的齒盤定位機構，可對齒盤工件進行精定位。

所述的地面固定裝置由分別兩側對稱布置的兩個地面固定機構組成，地面固定機構包括兩個地腳固定座、固定底座、安裝固定板、伺服驅動模塊和氣動進給模塊；固定底座安裝在地面上，安裝固定板豎直安裝在固定底座上的一側，兩個地腳固定座安裝在固定底座上的另一側，伺服驅動模塊安裝在安裝固定板上，氣動進給模塊安裝在伺服驅動模塊上。

所述的伺服驅動模塊包括伺服電機、電機座、活動板、絲杠、軸承座組件和兩根直線導軌；伺服電機通過電機座固定在安裝固定板底部，伺服電機的輸出軸朝上并通過聯(lián)軸器與絲杠一端同軸連接，絲杠另一端通過軸承座組件固定支撐在安裝固定板頂部；兩根直線導軌分別豎直地安裝在安裝固定板兩側邊緣，活動板中部與套裝在絲桿外的絲桿螺母固定連接，活動板的兩端通過移動副分別嵌入到兩根直線導軌中，通過伺服電機運行通過絲桿螺母副帶動活動板沿直線導軌上下移動。

所述的氣動進給模塊安裝在所述伺服驅動模塊的活動板上，包括兩個氣動滑臺、兩個掛板、專用快插、橫負載氣缸和移動塊；兩個氣動滑臺分別對稱安裝在活動板的兩端部，每個氣動滑臺的末端均連接掛板，掛板與所述移動料倉裝置連接；橫負載氣缸安裝在活動板的中部，位于兩個氣動滑臺中間，橫負載氣缸末端連接移動塊，移動塊與所述移動料倉裝置連接；專用快插設置在固定底座中心，用于與所述移動料倉裝置底面連接并作為線管的通道。

所述的移動料倉裝置包括料倉底板、四個地腳、墊塊、兩個料倉側板、兩個氣動定位模塊和功能釋放模塊；四個地腳分別固定在料倉底板底部的四角，料倉底板頂面沿圓周間隔均布有用于襯墊零件的多個墊塊，兩塊料倉側板分別豎直固定在料倉底板的兩側，兩套氣動定位模塊分別安裝在兩塊料倉側板上，功能釋放模塊連接在兩塊料倉側板之間。

所述的氣動定位模塊包括兩根粗定位立柱、兩個加強立板兩根導向柱、插式氣缸、升降軌道板、緩沖墊和定位壓緊塊；料倉側板中部開有矩形通槽，兩根粗定位立柱豎直平行地安裝在料倉側板位于靠近移動料倉裝置中心的一側面，并分別位于矩形通槽兩側，粗定位立柱用于放置在料倉底板上的工件進行粗定位；兩塊加強立板豎直平行地安裝在料倉側板位于遠離移動料倉裝置中心的一側面，并分別位于矩形通槽兩側，兩塊加強立板相對的兩側面均豎直安裝有導向柱，升降軌道板通過移動副安裝在兩側的兩根導向柱之間，并沿導向柱上下移動；插式氣缸固定安裝在升降軌道板上，插式氣缸的氣缸桿端貫穿矩形通槽后與定位壓緊塊連接，升降軌道板正下方的料倉底板上設置緩沖墊。

所述的功能釋放模塊設置在兩塊料倉側板上，包括多根活動桿和多根延伸桿，料倉側板在矩形通槽兩側的對稱開有兩組長腰孔，每組長腰孔包括上下平行布置的多個長腰孔，活動桿兩端分別位于兩側的料倉側板長腰孔中，活動桿沿長腰孔水平平移，每根活動桿兩端伸出長腰孔后均同軸連接有一根延伸桿。

所述的定位壓緊塊根據(jù)零件的外形和定位要求進行設計。

所述的專用快插上設置有用于插式氣缸氣缸連接線穿過的氣管接頭。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明實現(xiàn)了大型齒盤類工件的自動定位，配合AGV和工業(yè)機械手，能完成大型齒盤類零件的全自動上下料及轉運操作，從而實現(xiàn)加工件在各個加工環(huán)節(jié)之間的自動流轉，有效提高了齒盤流程作業(yè)的自動化程度。在具體作業(yè)過程中，操作人員只需將一定數(shù)量的齒盤逐層放入設計的移動料倉裝置中，其余的移動料倉裝置的運載、移動料倉裝置的定位、齒盤定位及釋放操作就能由本發(fā)明自動完成。

2、本發(fā)明容量大、占用空間小。本發(fā)明中工件采用堆疊方式進行放置和定位，一次可容納多個工件，有效節(jié)省了空間，提高了工件的轉運效率。

3、本發(fā)明的設計和制造成本低，無需昂貴的視覺檢測設備，僅需要配備通用的氣缸和電機就能完成整個裝置的設計和制造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的軸測圖；

圖2為本發(fā)明的地面固定裝置100的軸測圖；

圖3為本發(fā)明的移動料倉裝置400的軸測圖；

圖4為本發(fā)明的俯視圖；

圖5為本發(fā)明的實施過程示意圖。

圖中：本發(fā)明裝置001、AGV小車002、工業(yè)機械手003、地面固定裝置100、地腳固定座101、固定底座102、安裝固定板103、伺服電機201、電機座202、活動板203、絲杠204、軸承座組件205、直線導軌206、氣動滑臺301、掛板302、專用快插303、橫負載氣缸304、移動塊305、移動料倉裝置400、料倉底板401、地腳402、墊塊403、料倉側板404、粗定位立柱501、加強立板502、導向柱503、插式氣缸504、升降軌道板505、緩沖墊506、定位壓緊塊507、活動桿601、延伸桿602。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如附圖1所示，本發(fā)明裝置001具體實施包括用于將移動料倉裝置400放置在地面的地面固定裝置100和用于放置大型齒盤類零件的移動料倉裝置400，移動料倉裝置400放置在地面固定裝置100上。

如附圖2所示，地面固定裝置100由分別兩側對稱布置的兩個地面固定機構組成，地面固定機構包括兩個地腳固定座101、固定底座102、安裝固定板103、伺服驅動模塊和氣動進給模塊；固定底座102安裝在地面上，安裝固定板103豎直安裝在固定底座102上的一側，兩個地腳固定座101安裝在固定底座102上的另一側，伺服驅動模塊安裝在安裝固定板103上，氣動進給模塊安裝在伺服驅動模塊上。

如附圖2所示，伺服驅動模塊包括伺服電機201、電機座202、活動板203、絲杠204、軸承座組件205和兩根直線導軌206；伺服電機201通過電機座202固定在安裝固定板103底部，伺服電機201的輸出軸朝上并通過聯(lián)軸器與絲杠204一端同軸連接，絲杠204另一端通過軸承座組件205固定支撐在安裝固定板103頂部；兩根直線導軌206分別豎直地安裝在安裝固定板103兩側邊緣，活動板203中部與套裝在絲桿204外的絲桿螺母固定連接，活動板203的兩端通過移動副分別嵌入到兩根直線導軌206中，通過伺服電機201運行通過絲桿螺母副帶動活動板203沿直線導軌206上下移動。

如附圖2所示，氣動進給模塊安裝在伺服驅動模塊的活動板203上，包括兩個氣動滑臺301、兩個掛板302、專用快插303、橫負載氣缸304和移動塊305；兩個氣動滑臺301分別對稱安裝在活動板203的兩端部，每個氣動滑臺301的末端均連接掛板302，掛板302用于與移動料倉裝置400中的延伸桿602連接；橫負載氣缸304安裝在活動板203的中部，位于兩個氣動滑臺301中間，橫負載氣缸304末端連接移動塊305，移動塊305用于與移動料倉裝置400中的升降軌道板505連接。

專用快插303設置在固定底座102中心，用于與移動料倉裝置400底面連接并作為線管的通道。專用快插303上設置有用于插式氣缸504氣缸連接線穿過的氣管接頭，并與移動料倉裝置400底面的氣管接頭連接。

如附圖3和圖4所示，移動料倉裝置400包括料倉底板401、四個地腳402、墊塊403、兩個料倉側板404、兩個氣動定位模塊和功能釋放模塊；四個地腳402分別固定在料倉底板401底部的四角，和地面固定裝置100的地腳固定座101連接配合；料倉底板401頂面沿圓周間隔均布有用于襯墊零件的多個墊塊403，兩塊料倉側板404分別豎直固定在料倉底板401的兩側，兩套氣動定位模塊分別安裝在兩塊料倉側板404上，功能釋放模塊連接在兩塊料倉側板404之間。

如附圖3和圖4所示，氣動定位模塊包括兩根粗定位立柱501、兩個加強立板502兩根導向柱503、插式氣缸504、升降軌道板505、緩沖墊506和定位壓緊塊507；料倉側板404中部開有矩形通槽，兩根粗定位立柱501豎直平行地安裝在料倉側板404位于靠近移動料倉裝置400中心的一側面，并分別位于矩形通槽兩側，粗定位立柱501用于放置在料倉底板401上的工件進行粗定位；兩塊加強立板502豎直平行地安裝在料倉側板404位于遠離移動料倉裝置400中心的一側面，并分別位于矩形通槽兩側，兩塊加強立板502相對的兩側面均豎直安裝有導向柱503，兩塊加強立板502上的兩根導向柱503豎直平行安裝，升降軌道板505通過移動副安裝在兩側的兩根導向柱503之間，并沿導向柱503上下移動；插式氣缸504固定安裝在升降軌道板505上，插式氣缸504的氣缸桿端貫穿矩形通槽后與定位壓緊塊507連接，定位壓緊塊507用于連接到齒盤類零件的齒面進行壓緊，定位壓緊塊507根據(jù)零件的外形和定位要求進行設計。升降軌道板505正下方的料倉底板401上設置緩沖墊506。

如附圖3和圖4所示，功能釋放模塊設置在兩塊料倉側板404上，包括多根活動桿601和多根延伸桿602，料倉側板404在矩形通槽兩側的對稱開有兩組長腰孔，每組長腰孔包括上下平行布置的多個長腰孔，活動桿601兩端分別位于兩側的料倉側板404長腰孔中，活動桿601沿長腰孔水平平移，每根活動桿601兩端伸出長腰孔后均同軸連接有一根延伸桿602，延伸桿602與氣動進給模塊連接。

本發(fā)明的工作過程包括以下步驟：

1、如圖5所示，AGV小車002搭載裝有齒盤的移動料倉裝置400沿預定路線進入預定位置停止，AGV小車002釋放移動料倉裝置(釋放前確?；顒影?03上的移動塊305處于最低位置)，移動料倉裝置400中放置有多層齒盤，四個地腳402分別落入對應的四個地腳固定座101中，設置在移動料倉裝置400上的氣管接頭與專用快插303上的氣管接頭連接，AGV小車002沿預定路線離開；

2、兩側地面固定裝置100中的橫負載氣缸304動作，推出移動塊305，使得移動塊305連接升降軌道板505底面，托住升降軌道板505；接著兩側地面固定裝置100中的伺服電機201啟動，驅動絲杠204轉動，兩塊活動板203均沿Z軸方向向上運動，通過移動塊305通過移動塊305帶動升降軌道板505沿Z軸方向向上運動；

3、兩個升降軌道板505到達最上面一層齒盤對應的水平位置后，伺服電機201停止運行而使得活動板203停止運動，兩側移動料倉裝置400中的插式氣缸504動作，推動定位壓緊塊507夾緊齒盤，完成第一層齒盤位置定位；

4、定位完成后，兩個插式氣缸504退回，松開齒盤，工業(yè)機械手003抓取齒盤，完成一個齒盤工件的上料；

5、兩個氣動滑臺301動作，帶動兩個掛板302分別沿兩側分離運動，通過撥動延伸桿602帶動兩側的兩根活動桿601向兩側分離移動；

6、兩側地面固定裝置100中的伺服電機201啟動，驅動絲杠204轉動，兩側的兩塊活動板203下降到移動料倉裝置400中下一層齒盤位置，兩個插式氣缸504動作，推動定位壓緊塊507夾緊齒盤，完成下一層齒盤位置定位；

7、定位完成后，兩個插式氣缸504退回，松開齒盤，待工業(yè)機械手003抓取上料；

8、本發(fā)明參照如上所述方法完成各級齒盤的自動轉運、定位以及輔助上料；

9、待齒盤全部上料完畢后，兩塊活動板203下降到最下層，兩個橫負載氣缸304動作，移動塊305縮回，AGV小車002將移動料倉裝置400運走。

本發(fā)明根據(jù)待加工齒盤的幾何特性，完成了齒盤的粗定位和精定位可靠性設計。移動料倉裝置400中設置有粗定位立柱501，可對運載過程中的工件進行粗定位；地面固定裝置100上設置有一套專用的齒盤定位機構，可在工業(yè)機械手003上料之前對齒盤進行精定位。

本發(fā)明依據(jù)拓撲優(yōu)化原理，設計可用于大型齒盤的堆疊式移動料倉裝置。本發(fā)明的移動料倉裝置400可逐級放入一定數(shù)量的齒盤工件，提高了工件的轉運效率，節(jié)省了操作空間。

本發(fā)明結合智能車間的自動轉運需求，實現(xiàn)裝置機電一體化設計。本發(fā)明中的地面固定裝置100和移動料倉裝置400采用可分離的設計方案，在實際應用中可配合AGV小車002和工業(yè)機械手003實現(xiàn)工件的全自動轉運、定位以及上料，整個工作過程無需人工干預。