一種高效全兼容的機器人機械臂治具底座及其生產方法與流程
2023-05-08 12:53:58 1
本發明涉及實現基於robot(機器人機械臂)治具底座設計方案，具體涉及防呆銜接底座設計方案，方形牢固平臺治具設計，兼容性平臺治具設計，多樣性平臺治具設計等設計以及配合6軸robot的靈活性最終形成高效全兼容的robot治具底座設計方案。
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背景技術：
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在LDS(Laser-Direct-Structuring)通過雷射直接成型加工，實現在模塑載體上有選擇性的金屬化)天線製造行業中，行業的高速發展，市場的激烈競爭造成各個製造工廠需控制生產成本和提高生產效率，手機電腦等電子產品日益成為當代人們比不可少的需求品，網絡的高速發展更是加速了終端市場對手機電腦等天線性能的要求，手機電腦的更新換代變得日益頻繁，終端市場推動各個製造工廠需加快切換不同機種的效率和產能效率的提升等。然而各個工廠人力成本仍舊佔製造成本一大塊部分，而且隨著社會的發展，人力成本變得越來越高勢必造成各個工廠的一大負擔，人力操作的不確定性和不穩定性造成產品效率和品質的不穩定性更造成工廠成本的浪費和競爭成本的提升。基於以上，自動化生產的引進成為整個製造業工廠的必然趨勢，高精度高穩定性高靈活性的robot自動化6軸機械臂越來越成為各個製造工廠自動化生產的首選。同樣，在LDS行業中，設計高效靈活的治具與robot匹配成為充分利用該robot自動化功能的首要任務。
首先，舊有的治具設計方案比較局限，從生產效率上看，一般的治具設計通常僅能設計一根治具棒子安裝到運動機構的底座上，生產中每次也只能同時進行一個治具棒子的生產，此種設計相對生產效率比較一般。
其次，從產品兼容性上看，舊有的一個治具棒子設計，同時只能正常一種單一固有產品型號，一臺自動化機臺只能生產一種產品滿足一種產品的生產需求，存在一定的兼容局限性。
最後，從產品型號切換上看，每次型號A切換至B都必須將原有的A治具棒子拆下，再安裝下個型號B產品的治具棒子，下次需要切換型號的時候，又需將B治具棒子拆下再換回A治具棒子，頻繁的切換，造成較多產品切換的時間浪費，以及產品的生產品質的不穩定性等。
綜上所述，舊有的治具設計方案存在相當的局限性，引入robot全自動化機臺後，舊有的治具設計方案已經不能適合robot的需求，要做的充分的利用robot的，開發robot的潛能，提高robot的實際自動化運用等，需設計高效兼容的robot治具底座方案。
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技術實現要素：
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為了實現robot的高精度性高穩定性高靈活性，充分發揮robot全自動化生產應用，我們設計這款高效全兼容的robot治具底座，包含防呆銜接底座設計方案，方形牢固平臺治具設計，兼容性平臺治具設計，多樣性平臺治具設計等。
為實現上述目的，設計一種高效全兼容的機器人機械臂治具底座，其特徵在於，整體治具底座是由兩組橫向支撐架以及兩組縱向支撐架依次首尾相互鎖緊構成的整體方形水平面支撐架，相鄰的橫向支撐架與縱向支撐架之間設有三角支撐架，兩組縱向支撐架作為銜接機械臂底座治具架通過標準銜接口直接安裝在對應的機械臂第六軸馬達接口平臺上，實現整體治具底座與機械臂第六軸聯動旋轉；整體治具底座上並列設有若干列治具棒子及仿形固定位置，每一列治具棒子上水平等間距設有若干產品素材。
在方形水平面支撐架上可安裝多根治具棒子，根據各種產品治具棒子尺寸及特性不同可以安裝1-3根治具棒子，安裝的多根治具棒子可以是同種產品型號的治具棒子也可以是不同產品型號的治具棒子，安裝同種產品型號的治具棒子的時候可以大大提高生產效率，安裝不同產品型號的治具棒子的時候可以做的兼容多個不同型號產品同時進行生產達到一機多用。
在方形水平面支撐架上面橫向平行安裝兩根治具棒，鑑於鐳射機臺打標的優化方向考慮，將兩根治具棒子放置的時候，一號治具棒子以橫向0度放置，二號治具棒子橫向180度放置，通過緊固螺絲固定於整體方形水平支撐架上面；每個治具棒子上橫向放置兩個產品，這樣總共方形支撐架上面一共有4個產品。
所述兩組縱向支撐架作為銜接機械臂底座治具架通過標準銜接口直接安裝在其它運動機構中，實現整體治具底座的聯動旋轉。
上述高效全兼容的機器人機械臂治具底座的生產方法，實際生產時，若干產品素材安裝於若干仿形固定位置，通過治具棒子壓蓋將產品固定在相應位置，確保整體治具運動時候產品不會被甩出，機器人機械臂開始工作時，通過第6軸馬達按照馬達旋轉中軸線自由旋轉，機器人機械臂的1-5軸將整體治具底座通過既定的運動程序移動到鐳射區域，水平面上可以同時一次性完成正面若干個產品的鐳射鵰刻，通過第6軸馬達的旋轉90度左右還能在側邊上同時一次性完成側面兩個產品的鐳射鵰刻，通過第6軸馬達的旋轉180度，底部水平面上同樣可以同時一次性完成底面四個產品的鐳射鵰刻，機器人機械臂僅需配合6個軸的整體運動，通過既定運動程序完成若干產品素材的正面*1，側面*2，底面*1的鐳射鵰刻，完成產品的生產，併到達產能的提升。
治具底座平臺可安裝多根治具棒子，根據各種產品治具棒子尺寸及特性不同可以安裝1-3根棒子，安裝的多根治具棒子可以是同種產品型號的治具棒子也可以是不同產品型號的治具棒子，安裝同種產品型號的治具棒子的時候可以大大提高生產效率，安裝不同產品型號的治具棒子的時候可以做的兼容多個不同型號產品同時進行生產達到一機多用。
本發明所述兼容性平臺治具設計，多樣性平臺治具設計，使治具底座可以同時安裝1到3根治具棒子，此種設計可大大提高該治具的兼容和多樣性，若一個治具底座可以安裝2根同一產品棒子，生產中兩個棒子可以同步一起生產，大大提高了生產效率；若一個治具底座安裝兩個不同型號的產品A和B,生產中可以同步生產兩種型號的產品，一個robot機械臂機臺可以同時生產兩種產品，大大提高了機臺的兼容利用率。
所述的防呆銜接底座設計，圓形內嵌設計完全匹配robot的銜接部分，四孔螺絲設計確保治具底座鎖牢在robot機械頭上，單銷孔設計防止治具底座安裝方向錯誤，確保治具底座正確安裝，且保證治具底座拆卸再回裝的精度穩定性。所述的方形牢固平臺治具設計，確保整個治具平臺的水平性和牢固性，整體架構相互鎖死確保治具剛性和穩定性。
[附圖說明]
圖1為本發明正面俯視圖；
圖2為本發明側面俯視圖；
圖中標記說明
1.橫向支撐架 2.縱向支撐架 3.銜接機械臂底座治具架 4.一號治具棒子 5.二號治具棒子 6.一號棒子產品素材位置 7.二號棒子產品素材位置 8.馬達旋轉中軸線 9.馬達旋轉方向示意 10.三角支撐架
[具體實施方式]
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，結合附圖對本發明進行進一步詳細說明。本申請中的生產設備都是本領域的常用設備，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
一種高效全兼容的機器人機械臂治具底座，整體治具底座是由兩組橫向支撐架1以及兩組縱向支撐架2依次首尾相互鎖緊構成的整體方形水平面支撐架，相鄰的橫向支撐架與縱向支撐架之間設有三角支撐架10，兩組縱向支撐架2作為銜接機械臂底座治具架3通過標準銜接口直接安裝在對應的機械臂第六軸馬達接口平臺上，實現整體治具底座與機械臂第六軸聯動旋轉；整體治具底座上並列設有若干列治具棒子及仿形固定位置，每一列治具棒子上水平等間距設有若干產品素材。
在方形水平面支撐架上可安裝多根治具棒子，根據各種產品治具棒子尺寸及特性不同可以安裝1-3根治具棒子，安裝的多根治具棒子可以是同種產品型號的治具棒子也可以是不同產品型號的治具棒子，安裝同種產品型號的治具棒子的時候可以大大提高生產效率，安裝不同產品型號的治具棒子的時候可以做的兼容多個不同型號產品同時進行生產達到一機多用。
所述兩組縱向支撐架2作為銜接機械臂底座治具架3通過標準銜接口直接安裝在其它運動機構中，實現整體治具底座的聯動旋轉。
實施案例：
如圖1～2所示，
銜接robot底座治具架通過標準銜接口直接安裝在對應的robot機械臂第六軸馬達接口平臺上，robot第六軸馬達運行時，整體治具底座可以自由的沿圖示馬達旋轉方向示意中軸線360度全方位旋轉。整體治具底座通過橫向支撐架和縱向支撐架相互鎖緊構成整體一個方形水平面支撐架，並且在兩個橫向支撐架下面增加三角支撐架，以到達穩固整體方形水平面支撐架。
在方形水平面支撐架上面橫向平行安裝兩根治具棒，鑑於鐳射機臺打標的優化方向考慮，將兩根治具棒子放置的時候，一號治具棒子以橫向0度放置，二號治具棒子橫向180度放置，通過緊固螺絲固定於整體方形水平支撐架上面。每個治具棒子上橫向放置兩個產品，這樣總共方形支撐架上面一共有4個產品。
實際生產時，四個產品安裝於四個仿形固定位置，通過治具棒子壓蓋將產品固定在相應位置，確保整體治具運動時候產品不會被甩出。Robot機械臂開始工作時，通過第6軸馬達按照馬達旋轉中軸線自由旋轉，robot機械臂的1-5軸將整體治具底座通過既定的運動程序移動到鐳射區域，水平面上可以同時一次性完成正面四個產品的鐳射鵰刻，通過第6軸馬達的旋轉90度左右(需根據產品需求程序上調整)還能在側邊上同時一次性完成側面兩個產品的鐳射鵰刻，通過第6軸馬達的旋轉180度，底部水平面上同樣可以同時一次性完成底面四個產品的鐳射鵰刻。根據圖示產品為例，robot機械臂僅需配合6個軸的整體運動，通過既定運動程序完成正面*1，側面*2，底面*1就可以完成整個產品的鐳射鵰刻，完成產品的生產，併到達產能的提升等。
治具底座平臺可安裝多根治具棒子，根據各種產品治具棒子尺寸及特性不同可以安裝1-3根棒子，安裝的多根治具棒子可以是同種產品型號的治具棒子也可以是不同產品型號的治具棒子，安裝同種產品型號的治具棒子的時候可以大大提高生產效率，安裝不同產品型號的治具棒子的時候可以做的兼容多個不同型號產品同時進行生產達到一機多用。