CN105773409A - 一种机器人打磨水龙头夹具 - Google Patents

Abstract

一种机器人打磨水龙头夹具,包括法兰端盖、夹具安装板、转向气缸、转向块、转向锁紧系统、位置检测系统和夹头系统；夹具安装板通过法兰端盖固定在机器人手臂上；转向气缸通过安装架安装于夹具安装板；转向气缸的伸缩杆的前端设置有鱼眼接头；鱼眼接头通过连接销轴与转向块相接；转向锁紧系统固接在左支撑板和右支撑板上；左支撑板和右支撑板均通过转向销轴与转向块相连接；位置检测系统安装于所述转向气缸；夹头系统通过夹头安装板固接在转向块上。本发明通过设置转向系统、转向锁紧系统、夹头系统和位置检测系统，提高了打磨轨迹的灵活性；有效地保证了夹紧力度，提高打磨时的有效夹取，同时保证了打磨时准确固定的姿态和准确定位状态。

Description

一种机器人打磨水龙头夹具

技术领域

本发明涉及打磨工艺技术领域，尤其涉及一种机器人打磨水龙头夹具。

背景技术

目前，卫浴生产的水龙头在铸造外形和机加尺寸等方面存在左右偏差、壁厚不一、形位各异等问题，需对水龙头进行打磨使其的壁厚均匀且符合设计的标准。

打磨水龙头的方式主要分为人工打磨和自动打磨；其中，人工打磨是现有常用的打磨水龙头的工作方式。人工打磨指的是，手工抓取水龙头在打磨机上打磨，在打磨过程中，人可以根据水龙头形状、弧度、角度和水龙头不同壁厚作出相应的调整从而能削磨出合格的产品，但是这种打磨方式存在效率低和劳动强度大、对人体危害性大等缺点。自动打磨，指的是利用机器臂抓取水龙头后，可将水龙头在打磨机上按照设定的路径轨迹打磨，这样的打磨方式效率高并且可降低工人的劳动强度。然而，在现有的夹取水龙头的夹具中，存在夹紧力不足、打磨轨迹单一和打磨时不能准确固定打磨夹具等问题，这些问题是影响打磨工艺的关键，是需要我们去克服的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人打磨水龙头夹具，其结构简单实用，可将定位方杆伸入水龙头内孔处，然后利用气缸的伸缩带动压力杆的前后摆动，利用杠杆作用实现夹块对水龙头孔壁的压紧与放松，从而实现对水龙头的抓取或放置作用；而可变向的实现则是通过转向气缸的伸缩带动转向块的90度旋转来实现达到一种夹头能够在水平与垂直方向上的快速定位。。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种机器人打磨水龙头夹具,包括法兰端盖、夹具安装板、转向气缸、转向块、转向锁紧系统、位置检测系统和夹头系统；

所述夹具安装板通过法兰端盖固定在机器人手臂上；所述转向气缸通过安装架安装于所述夹具安装板；所述转向气缸的伸缩杆的前端设置有鱼眼接头；所述鱼眼接头通过连接销轴与所述转向块相接；所述转向锁紧系统固接在左支撑板和右支撑板上；所述左支撑板和所述右支撑板均固接在夹具安装板上；所述左支撑板和所述右支撑板均通过转向销轴与所述转向块相连接；所述位置检测系统安装于所述转向气缸；所述夹头系统通过夹头安装板固接在所述转向块上。

优选的，所述位置检测系统包括前磁性开关和后磁性开关；所述前磁性开关和所述后磁性开关分别安装于所述转向气缸的前端和后端。

优选的，所述转向锁紧系统包括2个水平电磁铁、2个垂直电磁铁、2个水平锥形锲入块、2个垂直锥形锲入块和4个电磁铁接块，2个水平锥形锲入块通过2个电磁铁接块分别固接在左支撑板和右支撑板的上端侧壁上，2个垂直锥形锲入块通过2个电磁铁接块分别固接在左支撑板和右支撑板的下端侧壁上；

2个所述水平锥形锲入块与2个所述垂直锥形锲入块的信号输入端均与外部控制设备相连接。

优选的，所述左支撑板、所述右支撑板和所述转向块侧壁上设有4个与2个水平锥形锲入块和2个垂直锥形锲入块一一对应的锥形孔位。

优选的，所述夹头系统包括推力气缸、螺纹杆、限位螺母、支架、压力杆和杠杆销轴；

所述推力气缸固接在所述转向块上；所述螺纹杆通过所述限位螺母与所述推力气缸的活塞杆相连；所述压力杆通过所述杠杆销轴与所述支架衔接，所述支架固接在所述夹头安装板上。

优选的，所述压力杆的下端设置有前后摆动的夹块，所述支架的下端的侧壁上设置有定位方杆，紧靠在水龙头工件的顶端开口内。

优选的，所述限位螺母有3个；所述螺纹杆通过3个所述限位螺母与所述推力气缸的活塞杆相连。

优选的，所述安装架包括长气缸安装支架、销轴和气缸支承板；所述转向气缸安装于气缸支承板上；所述气缸支承板通过销轴与所述长气缸安装支架相接；所述长气缸安装支架安装固定在所述夹具安装板。

本发明的有益效果：

1、本发明设有转向系统，转向气缸通过活塞杆的伸缩推动转向块的90度转向旋转，达到一种夹头能够在水平与垂直方向上的快速定位，提高了打磨轨迹的灵活性；

2、本发明设有夹取夹具的夹头系统，推力气缸的活塞杆伸缩推动压力杆的前后摆动，在杠杆销轴的定位下利用杠杆作用让夹块对水龙头的压紧与放松，再配合定位方杆的作用下实现对水龙头的抓取与放置，有效地保证了夹紧力度，提高打磨时的有效夹取；

3、本发明设有转向锁紧系统，在转向块处于水平或垂直状态时，通过电磁铁的通断带动锥形锲入块的伸出与收缩，实现对所在位置的固定与限位，保证了打磨时准确固定的姿态；

4、本发明设有位置检测系统，在转向气缸通入外部气源时，检测到活塞杆是否已经处于完全伸出或完全收缩的位置，进而发送信息给机器人是否进行下一步的操作运行，保证了打磨时的准确定位状态。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的前视图；

图3是沿图2中G-G线的剖视图；

图4是本发明的右视图；

图5是本发明的后视图。

其中：夹具安装板1，转向气缸5，鱼眼接头6，转向块7，连接销轴8，左支撑板9，右支撑板10，转向销轴11，水平电磁铁12，水平锥形锲入块13，垂直电磁铁14，垂直锥形锲入块15，电磁铁接块16，推力气缸17，压力杆18，杠杆销轴19，夹块20，支架21，定位方杆22，螺纹杆23，限位螺母24，夹头安装板25，法兰端盖26，前磁性开关27，后磁性开关28。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种机器人打磨水龙头夹具,包括法兰端盖26、夹具安装板1、转向气缸5、转向块7、转向锁紧系统、位置检测系统和夹头系统；

所述夹具安装板1通过法兰端盖26固定在机器人手臂上；所述转向气缸5通过安装架安装于所述夹具安装板1；所述转向气缸5的伸缩杆的前端设置有鱼眼接头6；所述鱼眼接头6通过连接销轴8与所述转向块7相接；所述转向锁紧系统固接在左支撑板9和右支撑板10上；所述左支撑板9和所述右支撑板10均固接在夹具安装板1上；所述左支撑板9和所述右支撑板10均通过转向销轴11与所述转向块7相连接；所述位置检测系统安装于所述转向气缸5；所述夹头系统通过夹头安装板25固接在所述转向块7上。

如图1所示，法兰端盖26和夹具安装板1组成与机器人相连的主体，法兰端盖26与机器人手臂相接，带动夹具的整体姿态运转。一开始操作机器人手臂使夹头系统中的定位方杆22伸入水龙头内孔，而推力气缸17是通入外部气源的，此时夹头对于水龙头处于放置状态，当断开外部气源时，推力气缸17收缩，带动螺纹杆23收缩，进而带动被限位螺母24限位的压力杆18收缩，压力杆18通过杠杆销轴19利用杠杆作用推动夹块20压紧水龙头外壁，再配合定位方杆22的定位作用实现对水龙头的抓取；利用外部气源推动转向气缸5的活塞杆完全伸出，活塞杆相接的鱼眼接头6推动转向块7的转动，实现了夹头90度的垂直转向，此时位于转向气缸5前端的前磁性开关27检测活塞杆是否处于完全伸出的位置，当检测到位之后，再给2个垂直电磁铁14通电，推动2个垂直锥形锲入块15锲入两个相对应的锥形孔，实现对夹头垂直姿态的准确定位与限位；在反向通入外部气源前，先断开电源，2个垂直电磁铁14断电而拉回带动2个垂直锥形锲入块15回归原位，然后夹头在转向气缸5活塞杆收缩的作用下回归水平位置，此时位于转向气缸5后端的后磁性开关28检测活塞杆是否处于完全收缩的位置，当检测到位之后，再给2个水平电磁铁12通电，推动2个水平锥形锲入块13锲入两个相对应的锥形孔，实现对夹头水平姿态的准确定位与限位。当夹头系统中的推力气缸17通入气源时，推动压力杆18外伸，压力杆18在杠杆作用下带动夹块20松开水龙头外壁，实现对水龙头的放置。

本发明通过设有转向系统，转向气缸5通过活塞杆的伸缩推动转向块7的90度转向旋转，达到一种夹头能够在水平与垂直方向上的快速定位，提高了打磨轨迹的灵活性；通过设有夹取夹具的夹头系统，推力气缸17的活塞杆伸缩推动压力杆18的前后摆动，在杠杆销轴19的定位下利用杠杆作用让夹块20对水龙头的压紧与放松，再配合定位方杆22的作用下实现对水龙头的抓取与放置，有效地保证了夹紧力度，提高打磨时的有效夹取；通过设置设有转向锁紧系统，在转向块7处于水平或垂直状态时，通过电磁铁的通断带动锥形锲入块的伸出与收缩，实现对所在位置的固定与限位，保证了打磨时准确固定的姿态；通过设有位置检测系统，在转向气缸5通入外部气源时，此时的前磁性开关27和后磁性开关28会检测到活塞杆是否已经处于完全伸出或完全收缩的位置，进而发送信息给机器人是否进行下一步的操作运行，保证了打磨时的准确定位状态。

优选的，所述位置检测系统包括前磁性开关27和后磁性开关28；所述前磁性开关27和所述后磁性开关28分别安装于所述转向气缸5的前端和后端。

在转向气缸5通入外部起源时，所述前磁性开关27检测活塞杆是否已经处于完全伸出，而所述后磁性开关28则检测活塞杆是否已经处于完全收缩；所述前磁性开关27和所述后磁性开关28检测到活塞杆的伸缩状态后会及时将活塞杆的伸缩状态信息发送给机器人；结构简单；而且磁性开关感应速度快，能够快速检测到伸缩状态的信息并且将检测到的信息第一时间发送给机器人，进一步有效保证了打磨时的准确定位状态。

优选的，所述转向锁紧系统包括2个水平电磁铁12、2个垂直电磁铁14、2个水平锥形锲入块13、2个垂直锥形锲入块15和4个电磁铁接块16，2个水平锥形锲入块13通过2个电磁铁接块16分别固接在左支撑板9和右支撑板10的上端侧壁上，2个垂直锥形锲入块15通过2个电磁铁接块16分别固接在左支撑板9和右支撑板10的下端侧壁上；

2个所述水平锥形锲入块13与2个所述垂直锥形锲入块15的信号输入端均与外部控制设备相连接。

2个垂直电磁铁14和2个垂直锥形锲入块15，实现对夹头垂直姿态的准确定位与限位；2个水平电磁铁12和2个水平锥形锲入块13实现对夹头水平姿态的准确定位与限位。4个电磁铁接块16将2个水平锥形锲入块13和2个垂直锥形锲入块15固接于左支撑板9和右支撑板10；起到连接作用，结构简单，安装方便；且使2个水平锥形锲入块13和2个垂直锥形锲入块15互不影响。

优选的，所述左支撑板9、所述右支撑板10和所述转向块7侧壁上设有4个与2个水平锥形锲入块13和2个垂直锥形锲入块15一一对应的锥形孔位。

对应的锥形孔位使水平锥形锲入块13和垂直锥形锲入块15锲入相对应的锥形孔后实现定位与限位作用；对应的锥形孔位实现定位与限位，无需任何定位部件就可实现定位与限位，结构紧凑，成本低。

优选的，所述夹头系统包括推力气缸17、螺纹杆23、限位螺母24、支架21、压力杆18和杠杆销轴19；

所述推力气缸17固接在所述转向块7上；所述螺纹杆23通过3个所述限位螺母24与所述推力气缸17的活塞杆相连；所述压力杆18通过所述杠杆销轴19与所述支架21衔接，所述支架21则固接在所述夹头安装板25上。优选的，所述压力杆18的下端设置有前后摆动的夹块20，所述支架21的下端的侧壁上设置有定位方杆22，紧靠在水龙头工件的顶端开口内。

所述推力气缸17通过控制螺纹杆23限位螺母24的伸缩，来控制压力杆18伸缩；压力杆18通过杠杆销轴19利用杠杆作用推动夹块20压紧水龙头外壁，再配合定位方杆22的定位作用实现对水龙头的抓取，有效地保证了夹紧力度，提高打磨时的有效夹取；而且结构简单。

优选的，所述安装架包括长气缸安装支架2、销轴3和气缸支承板4；所述转向气缸安装于气缸支承板4上；所述气缸支承板4通过销轴3与所述长气缸安装支架2相接；所述长气缸安装支架2固定在所述夹具安装板1。

采用长气缸安装支架2、销轴3和气缸支承板4组成的安装架安装所述转向气缸5，结构简单，不影响转向气缸5的旋转。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人打磨水龙头夹具,其特征在于：包括法兰端盖、夹具安装板、转向气缸、转向块、转向锁紧系统、位置检测系统和夹头系统；

所述夹具安装板通过法兰端盖固定在机器人手臂上；所述转向气缸通过安装架安装于所述夹具安装板；所述转向气缸的伸缩杆的前端设置有鱼眼接头；所述鱼眼接头通过连接销轴与所述转向块相接；所述转向锁紧系统固接在左支撑板和右支撑板上；所述左支撑板和所述右支撑板均固接在夹具安装板上；所述左支撑板和所述右支撑板均通过转向销轴与所述转向块相连接；所述位置检测系统安装于所述转向气缸；所述夹头系统通过夹头安装板固接在所述转向块上。

2.根据权利要求1所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述位置检测系统包括前磁性开关和后磁性开关；所述前磁性开关和所述后磁性开关分别安装于所述转向气缸的前端和后端。

3.根据权利要求1所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述转向锁紧系统包括2个水平电磁铁、2个垂直电磁铁、2个水平锥形锲入块、2个垂直锥形锲入块和4个电磁铁接块；2个水平锥形锲入块通过2个电磁铁接块分别固接在左支撑板和右支撑板的上端侧壁上，2个垂直锥形锲入块通过2个电磁铁接块分别固接在左支撑板和右支撑板的下端侧壁上；

2个所述水平锥形锲入块与2个所述垂直锥形锲入块的信号输入端均与外部控制设备相连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述左支撑板、所述右支撑板和所述转向块的侧壁上设有4个与2个水平锥形锲入块和2个垂直锥形锲入块一一对应的锥形孔位。

5.根据权利要求1所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述夹头系统包括推力气缸、螺纹杆、限位螺母、支架、压力杆和杠杆销轴；

所述推力气缸固接在所述转向块上；所述螺纹杆通过所述限位螺母与所述推力气缸的活塞杆相连；所述压力杆通过所述杠杆销轴与所述支架衔接，所述支架固接在所述夹头安装板上。

6.根据权利要求5所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述压力杆的下端设置有前后摆动的夹块，所述支架的下端的侧壁上设置有定位方杆，紧靠在水龙头工件的顶端开口内。

7.根据权利要求5所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述限位螺母有3个；所述螺纹杆通过3个所述限位螺母与所述推力气缸的活塞杆相连。

8.根据权利要求1所述的一种机器人打磨水龙头夹具，其特征在于：所述安装架包括长气缸安装支架、销轴和气缸支承板；所述转向气缸安装于气缸支承板上；所述气缸支承板通过销轴与长气缸安装支架相接；所述长气缸安装支架安装固定在所述夹具安装板。