本发明属于自动化生产线，具体涉及一种用于自动化生产线的零件定位装置及方法。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
2、碳纤维复合材料具有比强度和比模量高、抗疲劳和耐腐蚀性能好、可设计性强、结构尺寸稳定性好等一系列独特优点，复合后的性能显著优于组成材料；其模压成型技术对于原料的利用率高，对模腔的磨损程度较低，经济性良好，同时产品的生产效率相对较高，有利于做到自动化和专业化。随着模压行业发展迅速，碳纤维增强树脂基复合材料的生产中仍然采取人工为主、加工设备为辅的生产模式，手工完成产品装脱模，人工上下料及转运，手动控制加工工艺；但是，生产效率低下。因此，自动化生产线应运而生。自动化生产线是一种应用自动化技术和现代控制技术，是将生产过程中的各个环节通过计算机控制和机械装置实现自动化操作的生产系统；旨在提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，并减少人为操作的依赖。
3、据发明人了解，碳纤维复合材料自动模压加工需要对零件在不同的生产设备间进行转运，由于不同生产设备的生产节拍及产品模具规格不同，难以使用传送带直接进行上下料。目前主要是通过工业机器人配合料盘抓取传送带上的待加工零件，并上料至目标设备；但是，人工参与装模导致零件的初始位姿依赖工人调整，同时传送带的运行振动也会使零件位姿产生不确定的偏移，不能保证零件位姿的一致性；模压设备由于传感器布置方式，零件上料位置有精度要求；此外，当批量生产时，传送带上可能产生零件堆积，连续紧密排布的待生产零件会挤占工业机器人的抓取位置，影响正常的抓取动作；这些问题都给自动化模压；生产线，尤其是工业机器人精切抓取零件和零件的放置定位带来了一定困难，影响生产效率，更可能损坏生产设备。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提出了一种用于自动化生产线的零件定位装置及方法，通过对驱动机构和定位机构结构上的改进，实现了零件空间位姿的自动约束，有效解决了自动化生产线中工业机器人对工件定位困难抓取效率低下的难题；自动化程度高，全程不需要人工参与，优化了生产节拍，提高了产线整体生产效率，适配于工业机器人参与的模压设备上下料。
2、根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种用于自动化生产线的零件定位装置，采用如下技术方案：
3、一种用于自动化生产线的零件定位装置，包括机座以及设置在所述机座上的驱动机构、定位机构和零件料盘；其中，所述定位机构包括传动向限位组件、横向限位组件和横移约束组件，所述横移约束组件和所述横向限位组件相对设置在所述驱动机构长度方向的两侧，所述驱动机构的输出端分别与所述横移约束组件和所述横向限位组件垂直设置，所述传动向限位组件设置在所述驱动机构的轴向方向的一侧，所述驱动机构的输出端与所述传动向限位组件平行设置；所述零件料盘设置在所述驱动机构的上方，且设置在所述传动向限位组件、所述横向限位组件和所述横移约束组件的内部；待定位的零件固定在所述零件料盘上，在所述驱动机构和所述定位机构的驱动作用下实现待定位零件的自动定位。
4、作为进一步的技术限定，所述传动向限位组件包括传动向限位底座以及设置在所述传动向限位底座上的传动向缓冲耐磨条和传动向限位挡板；所述横向限位组件包括横向限位底座以及设置在所述横向限位底座上的横向缓冲耐磨条和横向限位挡板。
5、作为进一步的技术限定，所述横移约束组件包括模组、模组支座、滑台以及设置在所述滑台上的横移推板、滑台连接板和横移推板缓冲耐磨条；其中，所述滑台连接板通过滑台直线运动带动直线模组的往复运动，实现横向推板沿驱动机构轴向方向的移动。
6、作为进一步的技术限定，用于自动化生产线的零件定位装置还包括设置在所述机座上用于固定所述驱动机构的支撑机构，其中，所述支撑机构提供零件料盘所需的支撑力；所述支撑机构设置在所述驱动机构的轴向方向的另一侧，且远离所述传动向限位组件。
7、进一步的，所述支撑机构包括万向牛眼、牛眼安装底座和牛眼底座加强筋；所述万向牛眼安装在牛眼安装底座上，所述牛眼底座加强筋栓接在所述牛眼安装底座下侧；所述万向牛眼的末端设有外螺纹，通过调节螺母实现在牛眼安装底座上位置的调整；所述牛眼安装底座设置在所述机座上，通过若干个万向牛眼实现零件的自由滑动。
8、作为进一步的技术限定，所述驱动机构包括第一电动辊子、第二电动辊子、第一辊子调节架、第二棍子调节架、第一棍子安装底座和第二辊子安装底座，所述第一辊子调节架固定在所述第一辊子安装底座上，所述第二辊子调节架固定在所述第二辊子安装底座上；所述第一电动棍子和所述第二电动棍子分别设置在所述第一辊子调节架和所述第二辊子调节架上；所述第一辊子调节架上分别设置有用于调节所述第一电动棍子水平位姿和竖直位姿的第一水平调节螺栓和第一竖直调节螺栓，所述第二辊子调节架上分别设置有用于调节所述第二电动棍子水平位姿和竖直位姿的第二水平调节螺栓和第二竖直调节螺栓。
9、进一步的，所述第二电动辊子设置在靠近所述传动向限位组件的一侧，调节第一水平调节螺栓和第一竖直调节螺栓，调节所述第一电动棍子的位姿，在所述第一电动棍子的作用下所述零件料盘自动进入所述定位机构的内部；调节第二水平调节螺栓和第二竖直调节螺栓，调节所述第二电动棍子的位姿，在所述第二电动棍子的作用下继续驱动所述零件料盘运动，直至到达所述传动向限位组件。
10、进一步的，所述零件料盘上设置有用于和不同的零件匹配的同心定位销孔和紧固螺栓孔，所述零件料盘的两侧边缘设置有插取面和与所述定位机构相配合的边缘定位面，所述零件料盘的下表面与所述第一电动辊子、所述第二电动辊子及所述支撑机构中的万向牛眼接触配合。
11、根据一些实施例，本发明的第二方案提供了一种用于自动化生产线的零件定位方法，采用了第一方案所提供的用于自动化生产线的零件定位装置，采用如下技术方案：
12、一种用于自动化生产线的零件定位方法，包括：
13、零件料盘与待定位的零件固定连接后放置在零件定位装置的入口；
14、调整第一电动棍子位姿，使得零件料盘自动进入定位机构的内部；
15、调整第二电动棍子位姿，继续驱动零件料盘运动，直至到达传动向限位组件，驱动机构停止工作；
16、横向约束组件滑动，驱动零件料盘沿驱动机构的轴向运动，直至到达横向限位组件，完成零件的定位。
17、需要说明的是，在进行零件定位的过程中，不需要每次定位之前都要对第一电动棍子和第二电动棍子进行位姿的调整。
18、作为进一步的技术限定，所述零件定位装置的入口为所述支撑机构与所述第一电动棍子之间的位置，将所述零件料盘的一侧设置在第一电动棍子的边缘，所述零件料盘的另一侧设置在所述支撑机构上且远离所述第一电动棍子。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20、本发明通过对驱动机构和定位机构结构上的改进，实现了零件空间位姿的自动约束，有效解决了自动化生产线中工业机器人对工件定位困难抓取效率低下的难题；自动化程度高，全程不需要人工参与，优化了生产节拍，提高了产线整体生产效率，适配于工业机器人参与的模压设备上下料。
21、本发明通过零件料盘实现定位及抓取的中转，，避免了因模具尺寸不同对机器人夹具及位置约束机构的改动，简化设备结构，节约成本；对复合材料自动化模压生产线有较高适配性。
1.一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，包括机座以及设置在所述机座上的驱动机构、定位机构和零件料盘；其中，所述定位机构包括传动向限位组件、横向限位组件和横移约束组件，所述横移约束组件和所述横向限位组件相对设置在所述驱动机构长度方向的两侧，所述驱动机构的输出端分别与所述横移约束组件和所述横向限位组件垂直设置，所述传动向限位组件设置在所述驱动机构的轴向方向的一侧，所述驱动机构的输出端与所述传动向限位组件平行设置；所述零件料盘设置在所述驱动机构的上方，且设置在所述传动向限位组件、所述横向限位组件和所述横移约束组件的内部；待定位的零件固定在所述零件料盘上，在所述驱动机构和所述定位机构的驱动作用下实现待定位零件的自动定位。
2.如权利要求1中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述传动向限位组件包括传动向限位底座以及设置在所述传动向限位底座上的传动向缓冲耐磨条和传动向限位挡板；所述横向限位组件包括横向限位底座以及设置在所述横向限位底座上的横向缓冲耐磨条和横向限位挡板。
3.如权利要求1中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述横移约束组件包括模组、模组支座、滑台以及设置在所述滑台上的横移推板、滑台连接板和横移推板缓冲耐磨条；其中，所述滑台连接板通过滑台直线运动带动直线模组的往复运动，实现横向推板沿驱动机构轴向方向的移动。
4.如权利要求1中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，还包括设置在所述机座上用于固定所述驱动机构的支撑机构；所述支撑机构设置在所述驱动机构的轴向方向的另一侧，且远离所述传动向限位组件。
5.如权利要求4中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述支撑机构包括万向牛眼、牛眼安装底座和牛眼底座加强筋；所述万向牛眼安装在牛眼安装底座上，所述牛眼底座加强筋栓接在所述牛眼安装底座下侧；所述万向牛眼的末端设有外螺纹，通过调节螺母实现在牛眼安装底座上位置的调整；所述牛眼安装底座设置在所述机座上，通过若干个万向牛眼实现零件的自由滑动。
6.如权利要求1中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一电动辊子、第二电动辊子、第一辊子调节架、第二棍子调节架、第一棍子安装底座和第二辊子安装底座，所述第一辊子调节架固定在所述第一辊子安装底座上，所述第二辊子调节架固定在所述第二辊子安装底座上；所述第一电动棍子和所述第二电动棍子分别设置在所述第一辊子调节架和所述第二辊子调节架上；所述第一辊子调节架上分别设置有用于调节所述第一电动棍子水平位姿和竖直位姿的第一水平调节螺栓和第一竖直调节螺栓，所述第二辊子调节架上分别设置有用于调节所述第二电动棍子水平位姿和竖直位姿的第二水平调节螺栓和第二竖直调节螺栓。
7.如权利要求6中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述第二电动辊子设置在靠近所述传动向限位组件的一侧，调节第一水平调节螺栓和第一竖直调节螺栓，调节所述第一电动棍子的位姿，在所述第一电动棍子的作用下所述零件料盘自动进入所述定位机构的内部；调节第二水平调节螺栓和第二竖直调节螺栓，调节所述第二电动棍子的位姿，在所述第二电动棍子的作用下继续驱动所述零件料盘运动，直至到达所述传动向限位组件。
8.如权利要求7中所述的一种用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，所述零件料盘上设置有用于和不同的零件匹配的同心定位销孔和紧固螺栓孔，所述零件料盘的两侧边缘设置有插取面和与所述定位机构相配合的边缘定位面，所述零件料盘的下表面与所述第一电动辊子、所述第二电动辊子及所述支撑机构中的万向牛眼接触配合。
9.一种用于自动化生产线的零件定位方法，采用了如权利要求1-8中任一项所述的用于自动化生产线的零件定位装置，其特征在于，包括：
10.如权利要求9中所述的一种用于自动化生产线的零件定位方法，其特征在于，所述零件定位装置的入口为所述支撑机构与所述第一电动棍子之间的位置，将所述零件料盘的一侧设置在第一电动棍子的边缘，所述零件料盘的另一侧设置在所述支撑机构上且远离所述第一电动棍子。
