连杆机器人柔性搬运夹具

摘要

本发明公开了连杆机器人柔性搬运夹具，包括气缸夹紧组件和三轴力传感组件，气缸夹紧组件包括气缸座、气缸和夹手，气缸座的上部固定有气缸，气缸连接夹手，气缸座的下部连接有三轴力传感组件，三轴力传感组件包括力输入轴、导向块、三轴力传感器法兰、三轴力传感器，力输入轴的上端连接于气缸座的中部，力输入轴的下端连接有导向块，导向块连接三轴力传感器法兰，三轴力传感器法兰上设有三轴力传感器。本发明以极低的成本，降低自动化门槛，以机器人夹具去适应工厂设备的方向，避免了投入大量成本去更新改造设备。本发明结构紧凑，合理，适应圆台铣中圆台回转精度不高，夹具定位精度低的相对恶劣工作环境，在企业自动化改造的进程中具有实际意义。

权利要求

1.连杆机器人柔性搬运夹具，其特征在于：包括气缸夹紧组件和三轴力传感组件，所述气缸夹紧组件包括气缸座、气缸和夹手，所述气缸座的上部固定有所述气缸，所述气缸连接所述夹手，所述气缸座的下部连接有所述三轴力传感组件，所述三轴力传感组件包括力输入轴、导向块、三轴力传感器法兰、三轴力传感器，所述力输入轴的上端连接于所述气缸座的下端中部，所述力输入轴的下端连接有导向块，所述导向块连接所述三轴力传感器法兰，所述三轴力传感器法兰上设有所述三轴力传感器，所述气缸座的下部设有弹性复位机构，所述弹性复位机构包括若干根弹簧和弹性复位固定座，所述弹性复位固定座固定于所述三轴力传感器法兰上，所述弹簧的上端连接所述气缸座，所述弹簧的下端连接所述弹性复位固定座；所述气缸座的下部设有第一弹簧嵌槽，所述弹性复位固定座上设有第二弹簧嵌槽，所述弹簧的上部与所述第一弹簧嵌槽相匹配，所述弹簧的下部与所述第二弹簧嵌槽相匹配。

2.根据权利要求1所述的连杆机器人柔性搬运夹具，其特征在于：所述三轴力传感器法兰连接有机器人。

说明书

连杆机器人柔性搬运夹具

技术领域

[0001] 本发明适用于在工厂中自动化搬运的过程，具体应用在圆台铣工序中的机器人上下料工艺中，具体涉及一种连杆机器人柔性搬运夹具。

背景技术

[0002] 随着工业自动化的发展，越来越多的企业主认识到工厂自动化的重要性。但是在机器人代替传统工人作业中，对机床的控制方式，机床夹具定位精度都有较高的要求，这无疑极大的增加了企业主的资金负担，造成自动化进程缓慢甚至直接导致了一些中小型工厂自动化停滞不前。目前九龙机械厂在连杆铣面工艺中，其设备是老旧的北京第一机床产的圆台铣，其设备老旧，旋转精度低，并且夹持工装定位精度低。为此对应的柔性机器人夹具应运而生，极大地减轻了企业的改造资金负担，在自动化的道路迈上前一步。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种连杆机器人柔性搬运夹具，本发明解决了在机器人上下料过程中面对定位精度低，设备老旧不宜改造，加持工装定位精度低等问题上有良好的适应性，降低了自动化改造的门槛，以相对极低的成本完成自动化的改造。

[0004] 为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

[0005] 连杆机器人柔性搬运夹具，包括气缸夹紧组件和三轴力传感组件，气缸夹紧组件包括气缸座、气缸和夹手，气缸座的上部固定有气缸，气缸连接夹手，气缸座的下部连接有三轴力传感组件，三轴力传感组件包括力输入轴、导向块、三轴力传感器法兰、三轴力传感器，力输入轴的上端连接于气缸座的下端中部，力输入轴的下端连接有导向块，导向块连接三轴力传感器法兰，三轴力传感器法兰上设有三轴力传感器。

[0006] 进一步，气缸座的下部设有弹性复位机构，弹性复位机构包括若干根弹簧和弹性复位固定座，弹性复位固定座固定于三轴力传感器法兰上，弹簧的上端连接气缸座，弹簧的下端连接弹性复位固定座。

[0007] 进一步，气缸座的下部设有第一弹簧嵌槽，弹性复位固定座上设有第二弹簧嵌槽，弹簧的上部与第一弹簧嵌槽相匹配，弹簧的下部与第二弹簧嵌槽相匹配。

[0008] 进一步，三轴力传感器法兰连接有机器人。

[0009] 由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

[0010] 本发明为连杆机器人柔性搬运夹具，以相对极低的成本，降低自动化门槛，以机器人夹具去适应工厂设备的方向，避免了投入大量成本去更新改造设备。本发明结构紧凑，合理，适应圆台铣中圆台回转精度不高，夹具定位精度低的相对恶劣工作环境，在企业自动化改造的进程中具有实际意义。

附图说明

[0011] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0012] 图1为本发明中连杆机器人柔性搬运夹具的结构示意图；

[0013] 图2为本发明中连杆机器人柔性搬运夹具连接所述机器人的局部结构示意图；

[0014] 图3为本发明中夹手与力输入轴连接的结构示意图；

[0015] 图4为本发明中图3中A向的结构示意图；

[0016] 图5为本发明中第二弹簧嵌槽设置于弹性复位固定座上的结构示意图。

[0017] 图中：1-气缸夹紧组件；2-三轴力传感组件；3-弹性复位机构；4-气缸座；5-气缸；6-夹手；7-力输入轴；8-导向块；9-三轴力传感器法兰；10-三轴力传感器；11-弹簧；12-弹性复位固定座；13-第一弹簧嵌槽；14-第二弹簧嵌槽；15-机器人。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 如图1至图5所示，连杆机器人柔性搬运夹具，包括气缸夹紧组件1和三轴力传感组件2，气缸夹紧组件1包括气缸座4、气缸5和夹手6，气缸座4的上部固定有气缸5，气缸5连接夹手6，气缸座4的下部连接有三轴力传感组件2，三轴力传感组件2包括力输入轴7、导向块8、三轴力传感器法兰9、三轴力传感器10，力输入轴7的上端连接于气缸座4的下端中部，力输入轴7的下端连接有导向块8，导向块8连接三轴力传感器法兰9，三轴力传感器法兰9上设有三轴力传感器10。气缸座4的下部设有弹性复位机构3，弹性复位机构3包括若干根弹簧11和弹性复位固定座12，弹性复位固定座12固定于三轴力传感器法兰9上，弹簧11的上端连接气缸座4，弹簧11的下端连接弹性复位固定座12。本发明采用气缸5配合夹手6完成夹紧动作，夹手6与三轴力传感装置通过三轴力传感器法兰9连接和力输入轴7传导力，本发明在搬运过程中，气缸5通气执行夹紧动作，夹取连杆工件，给圆台铣的回转台上料，因为圆台铣设备老旧，回转精度存在误差。本发明将三轴力传感器10和辅助的弹性复位机构3相结合，很好地应对圆台铣中圆台回转误差，夹具位置精度误差以及机器人本身的位置误差，实现柔性上下料的搬运工艺。当误差超过三轴力传感器10测量范围，搬运夹具发生挤压，三轴力传感器10内部滑片向下移动接通电信号，发出给机器人系统实现急停，而本发明中的弹性复位机构3能很好地保护其本身和快速恢复在挤压中发生的形变。综上所述将三轴力传感器
10，辅助弹性复位机构3和气缸5巧妙，合理的结合在一起，实现机器人的柔性搬运。

[0020] 在本实施例中，气缸座4的下部设有第一弹簧嵌槽13，弹性复位固定座12上设有第二弹簧嵌槽14，弹簧11的上部与第一弹簧嵌槽13相匹配，弹簧11的下部与第二弹簧嵌槽14相匹配。第一弹簧嵌槽13和第二弹簧嵌槽14均为仿形凹槽，与弹簧11的形状相匹配，方便对弹簧11的两端进行固定。

[0021] 本发明的工作原理：如图2所示：三轴力传感器法兰9连接有机器人15，本发明通过三轴力传感器法兰9与机器人15末端相连，将三轴力传感器10与机器人15的防碰撞系统连接在一起，气缸5接入气管。机器人15搬运时，机器人15给电磁阀(图中未画出)信号控制气缸5气源通断，当需要夹紧时，机器人15给电磁阀发出夹紧信号，气源接通，夹手6夹紧，固定产品。当需要松开时，机器人15给电磁阀发出松开信号，气源接通，夹手6松开，放置产品。如果位置发生偏差，夹手发生挤压，夹手受到的挤压力传导到力输入轴7，进一步通过力输入轴7的传导作用，导向块8形成一个向下的力，挤压三轴力传感器10的滑片，当挤压到一定程度，即当力输入轴所受到的力达到系统的设定值时，三轴力传感器内的电路通过滑片接通，向机器人15发出一个电信号，机器人15执行急停程序。

[0022] 以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。