扁平接链环机加工预定位装置的制作方法

本发明涉及矿用扁平接链环加工设备，特别涉及一种扁平接链环机加工预定位装置。

背景技术：

1、矿用扁平接链环是煤矿刮板输送机圆环链之间的核心连接件，其加工质量对刮板输送机的运行稳定性有着直接的决定作用。扁平接链环的加工工序如下：先通过锻造制作出没有齿部的半环毛坯，然后将半环毛坯送至机加工中心进行机加工，加工出齿部，最后将机加工后的接链环进行去毛刺，之后获得制作完成的扁平接链环；在上述制作过程中，锻造之后到机加工中心之间，传统上下料是依靠人工完成，但随着智能化矿山建设的推进，生产车间开始采用工业机器人实现工件的自动上下料；在自动化生产线实际运行过程中，锻造获得的半环毛坯以两条支腿朝下的姿态被放置在无序料盘中，由于两条支腿的长度不同，放置时并没有对两条支腿的放置方向进行限定，因此当机器人从无序料盘中直接抓取半环毛坯后，一方面半环毛坯的支腿方向不一致，另一方面存在位置偏差和不确定的偏转角度，其位置精度达不到机加工设备的装夹要求，无法直接送入机加工设备中进行铣削等机加工工序，因此，亟需一种扁平接链环机加工预定位装置，对半环毛坯在送入机加工工序前进行精确及稳定可靠的定位，使其满足机加工设备的装夹要求，以保证后续机加工的质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种扁平接链环机加工预定位装置，用以解决现有技术中机器人从无序料盘中直接抓取锻造获得的半环毛坯后因位置精度无法达到机加工设备装夹要求而不能直接将其送入机加工设备进行加工的技术问题，对半环毛坯送入机加工工序前进行精确及稳定可靠的定位，进而保证后续机加工的质量。

2、一种扁平接链环机加工预定位装置，包括：视觉识别机构、精准预定位机构、位置检测传感器及控制机构；视觉识别机构及精准预定位机构均与控制机构电性连接；控制机构内配置有视觉识别模块及精准预定位模块；

3、其中，视觉识别机构包括第一机器人及视觉识别相机；第一机器人及视觉识别相机均与视觉识别模块电性连接；第一机器人用于从无序料盘中抓取半环毛坯，并送至视觉识别相机前；视觉识别相机用于对半环毛坯进行拍照并传送至视觉识别模块；视觉识别模块在接收到视觉识别相机所传送的照片后，根据照片识别半环毛坯的方向，生成第一控制信号发送给第一机器人；第一机器人根据接收到的第一控制信号动作，将半环毛坯以预定方向送至精准预定位机构上；

4、位置检测传感器设置于精准预定位机构上，并与精准预定位模块电性连接，用于检测半环毛坯是否放置到位，并在检测到半环毛坯放置到位时向精准预定位模块发送工件到位信号；

5、精准预定位机构，包括：立柱、支座、挂置组件、顶部旋转压紧组件、侧向顶推压紧组件及第二机器人；顶部旋转压紧组件、侧向顶推压紧组件及第二机器人均与控制机构电性连接；支座呈l型板状，其侧板与立柱侧面固定连接，其顶板相对于水平面倾斜设置，具有沿其倾斜方向相对的高位侧和低位侧；挂置组件固定设置于支座顶板的顶面上，用于放置半环毛坯；半环毛坯被放置于挂置组件上时，其长支腿位于支座顶板的低位侧，使半环毛坯能够依靠自身重力下垂完成初步姿态摆正；顶部旋转压紧组件固定设置于支座顶板顶面上，用于对半环毛坯进行顶部压紧；侧向顶推压紧组件设置于支座顶板顶面上，且位于挂置组件的两侧，用于对半环毛坯进行侧向压紧固定；第二机器人用于对半环毛坯进行夹持定位；

6、精准预定位模块，分别与位置检测传感器、顶部旋转压紧组件、侧向顶推压紧组件及第二机器人电性连接，用于在接收到工件到位信号时控制顶部旋转压紧组件、侧向顶推压紧组件及第二机器人相互配合对半环毛坯进行精准预定位。

7、优选的，挂置组件包括：挂置座及挂杆；挂置座固定设置于支座顶板顶面上；挂杆呈圆杆状，一端与挂置座前端固定连接，另一端为自由端，且向远离立柱的方向水平延伸；挂杆的外轮廓与半环毛坯圆弧部的内端面相匹配贴合；

8、支座顶板上与挂杆相对的部位开设避让缺口，用于给第二机器人对半环毛坯进行夹持定位预留空间；

9、位置检测传感器固定设置于挂置座侧端。

10、优选的，顶部旋转压紧组件包括：旋转压紧气缸及旋压板；旋转压紧气缸固定设置于支座顶板顶面上，且位于挂置组件的尾部；旋压板呈长方板状，一端与旋转压紧气缸的活塞杆端部固定连接，用于在旋转压紧气缸的活塞杆收回时，旋转至挂置组件上方，对挂置组件上的半环毛坯进行压紧固定 ，并在旋转压紧气缸的活塞杆伸出时，旋转至挂置组件侧后方，给半环毛坯在挂置组件上的取放预留路径。

11、优选的，挂置组件还包括限位部；限位部呈圆环状，固定套设于挂杆自由端的端头上。

12、优选的，侧向顶推压紧组件包括：侧向止挡块及侧向顶推压紧气缸；侧向止挡块和侧向顶推压紧气缸分别固定设置于支座顶板上挂置组件的两侧；其中，侧向止挡块位于支座顶板的低位侧，其内侧面贴合半环毛坯的长支腿外端面进行限位；侧向顶推压紧气缸位于支座顶板的高位侧，其活塞杆伸出时用于压紧半环毛坯的短支腿外端面，进而将半环毛坯压紧固定在侧向止挡块上。

13、优选的，侧向止挡块呈l 型，包括止挡侧板和止挡底板；止挡底板沿垂直挂杆的方向开设条形孔；支座顶板上开设通孔；止挡底板通过其上的条形孔、支座顶板上的通孔及螺栓与支座固定连接；螺栓依次穿过止挡底板上的条形孔和支座顶板上的通孔后与螺母配合，将止挡底板固定于支座顶板上；止挡侧板底部与止挡底板靠近挂杆的一端固定连接；止挡侧板上靠近挂杆的侧面沿竖向设置有避让竖槽，用于避开半环毛坯长支腿外端面上的分模线。

14、优选的，第一机器人和第二机器人均设置有夹爪组件；工作时，第一机器人的夹爪组件用于从上方夹持半环毛坯的圆弧部，第二机器人的夹爪组件用于从下方夹持半环毛坯的长支腿和短支腿。

15、优选的，精准预定位模块包括：第一次预定位时序存储子模块、第二次预定位时序存储子模块、第三次预定位时序存储子模块、第一次预定位控制子模块、第二次预定位控制子模块及第三次预定位控制子模块；

16、其中，第一次预定位时序存储子模块用于存储第一次预定位动作时序；

17、第二次预定位时序存储子模块用于存储第二次预定位动作时序；

18、第三次预定位时序存储子模块用于存储第三次预定位动作时序；

19、第一次预定位控制子模块分别与位置检测传感器、第二机器人、第一次预定位时序存储子模块及第二次预定位控制子模块电性连接，用于在接收到工件到位信号时，读取第一次预定位时序存储子模块中存储的第一次预定位动作时序，并根据第一次预定位时序控制第二机器人对半环毛坯进行第一次预定位，完成后生成第一次预定位完成信号并发送给第二次预定位控制子模块；

20、第二次预定位控制子模块分别与第一次预定位控制子模块、旋转压紧气缸、第二机器人、第二次预定位时序存储子模块及第三次预定位控制子模块电性连接，用于在接收到第一次预定位完成信号时，读取第二次预定位时序存储子模块中存储的第二次预定位动作时序，并根据第二次预定位动作时序控制旋转压紧气缸及第二机器人对半环毛坯进行第二次预定位，完成后生成第二次预定位完成信号并发送给第三次预定位控制子模块；

21、第三次预定位控制子模块分别与第二次预定位控制子模块、侧向顶推压紧气缸、第二机器人、旋转压紧气缸及第三次预定位时序存储子模块电性连接，用于在接收到第二次预定位完成信号时，读取第三次预定位时序存储子模块中存储的第三次预定位动作时序，并根据第三次预定位动作时序，控制侧向顶推压紧气缸、第二机器人、旋转压紧气缸对半环毛坯进行第三次预定位。

22、优选的，第一次预定位动作时序为第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开；

23、第二次预定位动作时序为旋转压紧气缸先收回活塞杆，对半环毛坯的顶部进行压紧，然后第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开；

24、第三次预定位动作时序为侧向顶推压紧气缸先伸出活塞杆顶压于半环毛坯的短支腿外端面上，然后第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开，接着旋转压紧气缸和侧向顶推压紧气缸同时动作，旋转压紧气缸伸出活塞杆，侧向顶推压紧气缸缩回活塞杆；

25、第一次预定位控制子模块用于在接收到工件到位信号时，读取第一次预定位时序存储子模块中存储的第一次预定位动作时序，并根据第一次预定位时序控制第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开，实现第一次预定位，完成后生成第一次预定位完成信号并发送给第二次预定位控制子模块；

26、第二次预定位控制子模块用于在接收到第一次预定位完成信号时，读取第二次预定位时序存储子模块中存储的第二次预定位动作时序，并根据第二次预定位动作时序先控制旋转压紧气缸收回活塞杆，对半环毛坯的顶部进行压紧，再控制第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开，实现第二次预定位，完成后生成第二次预定位完成信号并发送给第三次预定位控制子模块；

27、第三次预定位控制子模块用于在接收到第二次预定位完成信号时，读取第三次预定位时序存储子模块中存储的第三次预定位动作时序，并根据第三次预定位动作时序，先控制侧向顶推压紧气缸伸出活塞杆顶压于半环毛坯的短支腿外端面上，将半环毛坯侧向压紧固定在侧向止挡块上，再控制第二机器人对半环毛坯的长支腿和短支腿进行夹持后松开，接着控制旋转压紧气缸伸出活塞杆，带动旋压板松开对半环毛坯顶部的压紧固定并旋转至挂置座侧后方，同时控制侧向顶推压紧气缸的活塞杆缩回，松开对半环毛坯侧向的压紧固定，实现第三次预定位。

28、优选的，支座的顶板相对于水平面呈30°-60°夹角倾斜设置。

29、上述扁平接链环机加工预定位装置，首先，设置视觉识别机构识别半环毛坯的方向，将半环毛坯以预定方向，即长支腿位于支座顶板的低位侧，放置到精准预定位机构的挂置组件上，因支座顶板相对于水平面倾斜设置，使得半环毛坯可以依靠自重下垂实现初步姿态摆正；其次，当半环毛坯被放置到精准预定位机构上时，通过精准预定位模块，控制顶部旋转压紧组件、侧向顶推压紧组件及第二机器人相互配合对半环毛坯进行精准预定位，使半环毛坯在被精准预定位之后的位置状态能够适配机加工设备装夹要求，可以被机器人直接抓取送入机加工设备进行下一步的加工，提高了后续机加工的质量。