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一种工业机器人抓手的制作方法

xiaoxiao2020-06-27  12

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一种工业机器人抓手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种结构简单、通用性强和夹持定位准确的工业机器人抓手,其安装在工业机器人的上机械臂前端,用于对配件进行夹持;该抓手包括一端与上机械臂前端连接的连接座、用于固定配件的固定件和两个以上分别与连接座侧面连接的夹持手臂;所述固定件与连接座的另一端连接,固定件上还活动设置有弹性压紧装置;每个所述夹持手臂可张合运动。本实用新型可实现全方位对配件进行夹持定位,从而既可达到配件有效定位的效果,也可解决配件加工过程中发生形变的问题并提高抓手的通用性,确保配件的加工精确度以及加工质量。
【专利说明】一种工业机器人抓手

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业机器人智能应用【技术领域】,更具体地说,涉及一种工业机器人抓手。

【背景技术】
[0002]传统的加工配件定位方式大多为硬性夹(压)紧定位,虽然该方式能起到较好的定位效果,但是该方式难以实现自动化夹持配件进行有效定位加工:特别对一些变形比较大的配件进行加工时,例如对汽车制动配件(刹车片)进行打铆钉工序,由于定位装置对汽车制动配件夹持力度不够,从而容易导致打铆钉过程中出现汽车制动配件移位的现象;若采用夹持力度大的定位装置对汽车制动配件进行夹持定位,则由于定位尺寸固定并且汽车制动配件为硬性夹紧支撑,从而容易导致打铆钉过程中出现汽车制动配件应力集中易变形的现象,造成打铆钉后的汽车制动配件尺寸不稳定、难以保证,进而影响汽车制动配件的加工精度和加工质量。
[0003]随着机械制造技术的发展,出现了越来越多的工业机器人。这些工业机器人广泛地应用在汽车制造、包装、切割、研磨抛光、物料搬运以及货盘堆垛等领域中。特别是针对一些重复性动作的工作,机器人的使用大大地降低了工人的劳动强度,提高了工作效率和产品质量。在工业机器人具体应用时,工业机器人的上机械臂前端会安装机械抓手,通过气缸驱动抓手将物体夹持,完成抓取过程,再将夹持的物体在生产线或加工线上进行制造加工。
[0004]因此,能否采用工业机器人抓手对一些变形比较大的配件进行夹持加工,例如对汽车制动配件(刹车片)进行打铆钉工序,来提高配件的加工精度和加工质量成为现阶段机械制造研宄的一大难题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种结构简单、通用性强和夹持定位准确的工业机器人抓手;该工业机器人抓手可有效避免配件加工过程中发生形变的问题,以实现配件加工的有效定位进行加工生产;本实用新型特别适用于对汽车制动配件(刹车片)夹持定位进行打铆钉工序,从而提高汽车制动配件打铆钉的完成精度和质量。
[0006]为了达到上述目的,本实用新型通过下述技术方案予以实现:一种工业机器人抓手,安装在工业机器人的上机械臂前端,用于对配件进行夹持;其特征在于:包括一端与上机械臂前端连接的连接座、用于固定配件的固定件和两个以上分别与连接座侧面连接的夹持手臂;所述固定件与连接座的另一端连接,固定件上还活动设置有弹性压紧装置;每个所述夹持手臂可张合运动。
[0007]在上述方案中,配件安装在固定件上,与连接座侧面连接的夹持手臂可通过合拢运动的作用力对配件进行侧面和底部的夹持固定,而配件的顶部则通过弹性压紧装置的压紧作用力,实现配件全方位的夹持定位,从而有效进行加工工序,提高配件加工完成的精度和质量。
[0008]更具体地说,所述固定件的底面设置有用于与配件的弯位卡合连接的安装部。需加工的配件可卡合连接在安装部上,实现与固定件的安装。
[0009]所述固定件的端面与连接座的另一端连接,弹性压紧装置设置在固定件的底面中部。
[0010]所述弹性压紧装置包括压紧部和用于驱动压紧部活动的驱动机构;所述压紧部的底部为弹性件。本实用新型的弹性件可采用橡皮胶,由于本实用新型的抓手夹持配件进行加工时,弹性件与配件保持弹性贴合,因此压紧部的压紧力可根据配件的材质、形状和弯度等参数需求进行相应调节,并且压紧部对于配件产生高温发胀的现象也可自动相应调节压紧力,从而既可达到配件有效定位的效果,也可解决配件加工过程中发生形变的问题并提高该抓手的通用性,确保配件的加工精确度以及加工质量。
[0011]每个所述夹持手臂均包括依次连接的推动部、夹持部和定位部;所述推动部与连接座侧面连接。
[0012]所述推动部包括与连接座侧面铰接的推动机构一、一端与连接座侧面或固定件连接的支撑板和推动件;所述推动件与推动机构一和支撑板的另一端铰接。本实用新型的推动机构一通过连接件可驱动推动件水平移动,而推动件与和推动机构一的推杆连接的连接件铰接。
[0013]更具体地说,所述每个夹持手臂可张合运动是指:所述推动件横截面呈“L”字形,其竖直部分的端部与推动机构一铰接,竖直部分的端部和底部之间与支撑板的另一端铰接并设有铰接点;推动机构一驱动推动件往复运动,使得推动件以铰接点为中心朝配件方向往复摆动,实现夹持手臂的张合运动。本实用新型的推动机构一驱动推动件朝远离配件方向运动时,夹持手臂为张开状态,此时,推动机构一与推动件呈钝角;当推动机构一驱动推动件朝配件方向运动时,夹持手臂为合拢状态并对安装在固定件上的配件进行夹持定位,此时,推动机构一与推动件呈90°。其中,夹持手臂的张开角度是由推动机构一驱动推动件运动的行程和铰接点与推动件端点的距离决定的。
[0014]所述夹持部包括带有推杆的推动机构二和与推动机构二连接的夹持件;所述推动机构二安装在推动件的横向部分上,推杆穿过推动件的横向部分与夹持件连接,所述夹持件与推动件的横向部分平行。本实用新型的推动机构二可驱动夹持件朝推动件横向部分的方向往复运动,当夹持手臂合拢时,推动机构二可驱动夹持件朝推动件横向部分的方向运动,实现夹持件对配件底部的夹持。
[0015]为了更好地实现本实用新型,所述夹持部还包括用于保证夹持件运动稳定的导向装置,所述导向装置包括与推杆平衡设置的滑动圆轨和套设在滑动圆轨上的挡块;所述滑动圆轨的一端与推动件的横向部分底面连接,另一端穿设在夹持件上。当推动机构二驱动夹持件朝推动件横向部分的方向往复运动时,滑动圆轨可充当夹持件运动的导向件,从而防止夹持件运动时产生晃动;而挡块为弹性件,具有一定的缓冲作用。
[0016]所述定位部包括与夹持件底部连接的推动机构三和与推动机构三连接的定位件;所述定位件一端与推动机构三连接,另一端穿设在夹持件上。当夹持件对配件底部进行夹持时,推动机构三可驱动定位件朝配件方向运动对配件进行有效定位。
[0017]本实用新型工业机器人抓手的工作原理是这样的:通过夹持手臂合拢运动的作用力对配件进行侧面和底部的夹持固定,再通过弹性压紧装置的压紧作用力对配件进行顶部的弹性压紧,实现全方位对配件的夹持定位,从而有效进行加工工序,提高配件加工完成的精度和质量。
[0018]与现有技术相比,本实用新型具有如下优点与有益效果:
[0019]1、本实用新型的工业机器人抓手分别对配件的侧面和底部进行夹持,再对配件的顶部进行弹性压紧,实现全方位对配件进行夹持定位,从而既可达到配件有效定位的效果,也可解决配件加工过程中发生形变的问题并提高抓手的通用性,确保配件的加工精确度以及加工质量。
[0020]2、本实用新型的工业机器人抓手结构简单、定位准确、通用性强和使用方便,从而有效提高加工的工作效率,降低生产成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是本实用新型工业机器人抓手的夹持手臂合拢状态的结构示意图;
[0022]图2是本实用新型工业机器人抓手的夹持手臂张开状态的结构示意图;
[0023]其中,I为连接座、2为固定件、3为汽车制动配件、4为安装部、5为压紧部、6为弹性件、7为推动机构一、8为支撑板、9为推动件、10为连接件、11为铰接点、12为推杆、13为推动机构二、14为夹持件、15为滑动圆轨、16为挡块、17为推动机构三、18为定位件、19为通孔。

【具体实施方式】
[0024]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的描述。
[0025]实施例
[0026]本实施例以采用连接座两侧的夹持手臂对汽车制动配件(刹车片)夹持定位进行打铆钉工序为例对下面进行说明。
[0027]如图1和图2所示,本实用新型的工业机器人抓手是安装在工业机器人的上机械臂前端,用于对汽车制动配件3进行夹持的。该抓手包括一端与上机械臂前端连接的连接座1、用于固定汽车制动配件3的固定件2和两个分别与连接座I两侧连接的夹持手臂;其中,固定件2的端面与连接座I的另一端连接,其底面设置有用于与汽车制动配件3的弯位卡合连接固定的安装部4,底面中部活动设置有弹性压紧装置。每个夹持手臂可张合运动,每个夹持手臂合拢运动的作用力与弹性压紧装置的压紧作用力实现对汽车制动配件3的夹持。
[0028]本实用新型的弹性压紧装置包括压紧部5和用于驱动压紧部5活动的驱动机构,压紧部5的底部为弹性件6。本实用新型的弹性件6可采用橡皮胶,由于本实用新型的抓手夹持汽车制动配件3进行加工时,弹性件6与汽车制动配件3保持弹性贴合,因此压紧部5的压紧力可根据汽车制动配件3的材质、形状和弯度等参数需求进行相应调节,并且压紧部5对于汽车制动配件3产生高温发胀的现象也可自动相应调节压紧力,从而既可达到汽车制动配件3有效定位的效果,也可解决汽车制动配件3打铆钉过程中发生形变的问题并提高该抓手的通用性,确保汽车制动配件3的打铆钉的精确度以及质量。
[0029]本实用新型的每个夹持手臂均包括依次连接的推动部、夹持部和定位部;其中,推动部与连接座I两侧连接。
[0030]推动部包括与连接座I两侧铰接的推动机构一 7、一端与连接座I侧面或固定件2连接的支撑板8和推动件9,其中,推动机构一 7为推动气缸,其通过连接件10可驱动推动件9水平移动,而推动件9与和推动机构一 7的推杆一连接的连接件10铰接。推动件9横截面呈“L”字形,其竖直部分的端部与连接件10铰接,竖直部分的端部和底部之间与支撑板8的另一端铰接并设有铰接点11 ;推动机构一 7驱动推动件9往复运动,使得推动件9以铰接点11为中心朝汽车制动配件3方向往复摆动,实现夹持手臂的张合运动。其中,夹持手臂的张开角度是由推动机构一 7驱动推动件9运动的行程和铰接点11与推动件9端点的距离决定的。
[0031]夹持部包括带有推杆12的推动机构二 13和与推动机构二 13连接的夹持件14,其中,推动机构二 13为推动气缸并安装在推动件9的横向部分上,推杆12穿过推动件9的横向部分与夹持件14连接,夹持件14与推动件9的横向部分平行。本实用新型的推动机构二 13可驱动夹持件14朝推动件9横向部分的方向往复运动,当夹持手臂合拢时,推动机构二 13可驱动夹持件14朝推动件9横向部分的方向运动,实现夹持件14对汽车制动配件3底部的夹持。为了保证夹持件14运动的稳定性,夹持部还包括导向装置,该导向装置包括与推杆12平衡设置的滑动圆轨15和套设在滑动圆轨15上的挡块16。其中,滑动圆轨15的一端与推动件9的横向部分底面连接,另一端穿设在夹持件14上。当推动机构二 13驱动夹持件14朝推动件9横向部分的方向往复运动时,滑动圆轨15可充当夹持件14运动的导向件,从而防止夹持件14运动时产生晃动;而挡块16为弹性件,具有一定的缓冲作用。
[0032]定位部包括与夹持件14底部连接的推动机构三17和与推动机构三17连接的定位件18,其中,推动机构三17为推动气缸,其缸体与夹持件14底部连接,而定位件18 —端与推动机构三17的推杆三连接,另一端穿设在夹持件14上。当夹持件14对汽车制动配件3底部进行夹持时,推动机构三17可驱动定位件18朝汽车制动配件3方向运动,并且定位件18插入汽车制动配件3的通孔19内,对汽车制动配件3进行有效定位。
[0033]本实用新型的工业机器人抓手结构简单、使用操作方便和通用性强,该抓手是这样工作的:当控制器控制推动机构一 7驱动推动件9朝远离汽车制动配件3方向运动时,夹持手臂为张开状态,此时,推动机构一 7与推动件9呈钝角;当控制器控制推动机构一 7驱动推动件9朝汽车制动配件3方向运动时,夹持手臂为合拢状态并对安装在固定件2上的汽车制动配件3进行夹持定位,此时,推动机构一 7与推动件9呈90°。下一步,则控制推动机构二 13驱动夹持件14朝推动件9横向部分的方向运动,实现夹持件14对汽车制动配件3底部的夹持。然后,推动机构三17驱动定位件18朝汽车制动配件3方向运动,并且定位件18插入汽车制动配件3的通孔19内,对汽车制动配件3进行有效夹持定位。最后,通过工业机器人将抓手中的汽车制动配件3移动到打铆钉机处进行汽车制动配件3的打铆钉工序。
[0034]本实用新型工业机器人抓手的工作原理是这样的:通过夹持手臂合拢运动的作用力对汽车制动配件3进行侧面和底部的夹持固定,再通过弹性压紧装置的压紧作用力对汽车制动配件3进行顶部的弹性压紧,实现全方位对汽车制动配件3的夹持定位,从而有效进行加工工序,提高汽车制动配件3完成打铆钉工序的精度和质量。
[0035]本实用新型的工业机器人抓手可对不同种类的配件进行夹持固定,方便配件的加工,特别是针对一些在加工过程易产生形变的配件,由于本实用新型的抓手夹持配件进行加工时,弹性件与配件保持弹性贴合,因此压紧部的压紧力可根据配件的材质、形状和弯度等参数需求进行相应调节,并且压紧部对于配件产生高温发胀的现象也可自动相应调节压紧力,从而既可达到配件有效定位的效果。
[0036]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工业机器人抓手,安装在工业机器人的上机械臂前端,用于对配件进行夹持;其特征在于:包括一端与上机械臂前端连接的连接座、用于固定配件的固定件和两个以上分别与连接座侧面连接的夹持手臂;所述固定件与连接座的另一端连接,固定件上还活动设置有弹性压紧装置;每个所述夹持手臂可张合运动。
2.根据权利要求1所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述固定件的底面设置有用于与配件的弯位卡合连接的安装部。
3.根据权利要求1所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述固定件的端面与连接座的另一端连接,弹性压紧装置设置在固定件的底面中部。
4.根据权利要求1所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述弹性压紧装置包括压紧部和用于驱动压紧部活动的驱动机构;所述压紧部的底部为弹性件。
5.根据权利要求1所述的工业机器人抓手,其特征在于:每个所述夹持手臂均包括依次连接的推动部、夹持部和定位部;所述推动部与连接座侧面连接。
6.根据权利要求5所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述推动部包括与连接座侧面铰接的推动机构一、一端与连接座侧面或固定件连接的支撑板和推动件;所述推动件与推动机构一和支撑板的另一端铰接。
7.根据权利要求6所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述每个夹持手臂可张合运动是指:所述推动件横截面呈“L”字形,其竖直部分的端部与推动机构一铰接,竖直部分的端部和底部之间与支撑板的另一端铰接并设有铰接点;推动机构一驱动推动件往复运动,使得推动件以铰接点为中心朝配件方向往复摆动,实现夹持手臂的张合运动。
8.根据权利要求7所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述夹持部包括带有推杆的推动机构二和与推动机构二连接的夹持件;所述推动机构二安装在推动件的横向部分上,推杆穿过推动件的横向部分与夹持件连接,所述夹持件与推动件的横向部分平行。
9.根据权利要求8所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述夹持部还包括用于保证夹持件运动稳定的导向装置,所述导向装置包括与推杆平衡设置的滑动圆轨和套设在滑动圆轨上的挡块;所述滑动圆轨的一端与推动件的横向部分底面连接,另一端穿设在夹持件上。
10.根据权利要求8所述的工业机器人抓手,其特征在于:所述定位部包括与夹持件底部连接的推动机构三和与推动机构三连接的定位件;所述定位件一端与推动机构三连接,另一端穿设在夹持件上。
【文档编号】B25J15/08GK204235557SQ201420538625
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】卢新建, 陈飞龙 申请人:佛山市诺尔贝机器人技术有限公司

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