CN106002970B - 智能转运夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调外机装配领域,更具体地,涉及智能转运夹具。其包括固定架、安装于该固定架上且与机械手末端相连的固定板、以及共同集成在所述固定架上的第一抓手、第二抓手、第一定位卡爪、第二定位卡爪、第一抓手驱动装置、第二抓手驱动装置和限位螺钉,第一、第二定位卡爪首先实现空调外机宽度方向的定位;然后驱动装置驱动第一、第二抓手运动并扣紧空调外机把手,从而实现了空调外机长度方向上的夹紧。通过本发明,实现了产品整体布局紧凑,功能高度集成,对空调外机实现长度和宽度方向上的固定夹紧;同时还具备结构简单、便于操作、使用方便等特点。

Description

智能转运夹具
技术领域
本发明属于空调外机装配领域,更具体地,涉及智能转运夹具。
背景技术
在“工业4.0”智能制造的大背景下,智能工厂是实现智能制造精髓,精益生产是智能制造的基石,工业机器人是最佳的助手,实现生产线的基本自动化能很大程度上提高生产效率,从长久来看,能够降低生产成本。结合工业机器人和根据特定功能设计的专用末端执行器(包括夹具、焊接头、螺钉旋紧装置等),实现空调生产过程中大量重复动作的自动化,能够迅速提高人均生产效率,提高生产线的无人化、安全化。
在空调外机安装完成后,需要对整机空调进行包装,因此需要将空调外机整机进行抓取,并转运到外机打包的工位处。在传统的人工生产线中,采用人工搬运,由于空调外机重量较大,要花费较大的人力物力,并且耗费时间长,效率低;而且空调外机一般质量较大,在搬运工程中容易造成部件的损伤。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了智能转运夹具,其中通过对其关键组件如抓手、抓手驱动装置和定位卡爪等的具体结构及其设置方式进行研究和设计,与相应的现有技术相比可显著改善组装时的效率和质量,同时具备结构紧凑、便于操作、适于与现有空调流水线相衔接等优点。
为实现上述目的,按照本发明,提供了智能转运夹具,该夹具包括固定架、安装于该固定架上且与机械手末端相连的固定板、以及共同集成在所述固定架上的第一抓手、第二抓手、第一定位卡爪、第二定位卡爪、第一抓手驱动装置、第二抓手驱动装置和限位螺钉,其特征在于:
所述第一抓手、第二抓手设置在直线导轨上,并且在其相对位置的内表面上各自具备凸块;所述第一定位卡爪、第二定位卡爪均呈凹槽状,且通过复位弹簧对称设置在所述固定架的中部,所述凹槽的槽宽与空调外机的宽度相同,从而实现空调外机宽度方向的固定;然后所述第一抓手、第二抓手驱动装置驱动所述第一抓手、第二抓手在所述直线导轨上沿空调外机长度方向运动,实现空调外机长度方向上的夹紧,至此实现了空调外机长度和宽度方向上的夹紧固定;限位螺钉分别设置在所述第一定位卡爪、第二定位卡爪的中部正上方,用于防止所述第一定位卡爪,第二定位卡爪与所述固定板意外接触。
作为进一步优选地,所述固定架包括左、右连接板和支架,所述支架呈矩形框架状,所述左,右连接板安装在所述支架的左、右两侧。
作为进一步优选地,所述第一抓手、第二抓手驱动装置对称设置在所述左、右连接板板面上,包括驱动气缸、所述直线导轨、直角板、限位挡板和限位块,所述限位挡板和限位块分别安装在所述直线导轨的末端和前端,对所述第一抓手、第二抓手的运动范围进行限制;所述驱动气缸通过所述直角板安装在所述连接板末端;所述直线导轨有两根且安装在所述连接板板面。
作为进一步优选地,所述第一、第二抓手包括抓手橡胶垫、把手扣紧块和抓手板,所述把手扣紧块位置与空调外机把手位置对应;所述抓手橡胶垫设置在所述凸块上,用于防止空调外机在抓取过程中受到伤害;所述抓手板安装在所述直线导轨上且与所述驱动气缸相连,在所述驱动气缸的作用下在所述直线导轨上滑动并卡紧空调外机把手。
作为进一步优选地,所述第一、第二定位卡爪包括套杆、所述复位弹簧、卡爪和卡爪橡胶垫;所述套杆穿过所述固定板并且可在该固定板上上下滑动;所述卡爪与空调外机顶板接触的表面蒙有一层布料,安装在所述套杆的下端,且形状与空调外机顶板形状相似;所述复位弹簧安装在所述固定板和所述卡爪之间,且套在所述套杆上;所述卡爪橡胶垫安装在所述卡爪的顶部中央,与所述限位螺钉位置相对应。
总体而言,按照本发明的以上技术方案与现有技术相比,可以获得以下的有益效果:
1、通过将固定板、抓手、抓手驱动装置和定位卡爪集成设计在固定架上,简化了产品结构,使得夹具的整体结构更为紧凑,各组成部件之间相互配合,结合工业机器人,完成空调外机的转运或下线动作,并且具备整体布局巧妙,便于操控和使用方便等特点,因而尤其适用于空调外机的大批量规模化生产场合;
2、通过对其关键件抓手、抓手驱动装置和定位卡爪的具体安装位置及其工作原理的设计,不仅可实现空调外机在长度和宽度位置上的互不干扰和相互独立控制,而且可利用其中的定位卡爪确定空调外机宽度方向上的定位,然后抓手驱动装置驱动抓手扣紧空调外机左右把手,从而实现了空调外机长度方向上的定位,由此更加有利于对空调外机准确地进行转运;
3、本发明还对抓手和定位卡爪的结构进行了进一步的优化,通过在其上面增加橡胶垫或者布料,减轻转运过程中产品与空调外机之间的摩擦,从而更好的保护了空调外机的外形不受损坏,也使得整个转运过程更加安全可靠。
附图说明
图1是按照本发明所构建的优选实施例的整体结构示意图;
图2A是图1中固定架的结构示意图;
图2B是图1中第一抓手的结构示意图;
图2C是图1中第二抓手的结构示意图;
图2D是图1中第一抓手驱动装置的结构示意图;
图2E是图1中第二抓手驱动装置的结构示意图;
图2F是图1中第一定位卡爪和限位螺钉的结构示意图。
在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:
10-固定板20-固定架21-左连接板22-右连接板23-支架30-第一抓手31,40-第二抓手41-橡胶垫32,42-把手扣紧块33,43-抓手板50-第一抓手驱动装置60-第二抓手驱动装置51,61-驱动气缸52,62-直线导轨53,63-直角板54,64-限位挡板55,65-限位块70-第一定位卡爪70’-第二定位卡爪71-套杆72-复位弹簧73-卡爪74-卡爪橡胶垫80-限位螺钉
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是按照本发明所构建的优选实施例的整体结构示意图。如图1所示,该夹具包括固定架20、安装于该固定架上且与机械手末端相连的固定板10、以及共同集成在所述固定架上的第一抓手30、第二抓手40、第一定位卡爪70、第二定位卡爪70’第一抓手驱动装置(50)、第二抓手驱动装置(60)和限位螺钉(80)。
按照本发明的一个优选实施例,所述固定板10通过法兰连接在机械手末端;所述固定架20通过螺纹连接安装在固定板10上,固定架的面积大于固定板;所述第一抓手30、第二抓手40和第一抓手驱动装置50、第二抓手驱动装置60都安装在固定架20上,分别位于左右两侧;所述第一定位卡爪70、第二定位卡爪70’安装于固定架20的中部,左右对称,卡爪宽度与空调外机顶板宽度一致。
按照本发明的一个优选实施例,图2A是图1中固定架的结构示意图。如图2A所示,所述固定架20包含左连接板21、右连接板22和支架23,支架23是由槽钢连接成的矩形框架,面积大于固定板,左、右连接板21、22分别安装在支架23的左、右两侧。
按照本发明的一个优选实施例,图2B是图1中第一抓手30的结构示意图,图2C是图1中第二抓手40的结构示意图。如图2B和图2C所示,所述第一抓手30包含橡胶垫31、把手扣紧块32和抓手板33,通过螺纹连接安装在固定架20的左连接板21上;所述第二抓手40结构与第一抓手基本一致,仅把手扣紧块32,42位置不同,把手扣紧块32,42位置与空调外机上把手相配合。
按照本发明的一个优选实施例,图2D是图1中第一抓手驱动装置50的结构示意图,图2E是图1中第二抓手驱动装置60的结构示意图。如图2D和图2E所示,所述第一抓手驱动装置50包含驱动气缸51、直线导轨52、直角板53、限位挡板54和限位块55,所述驱动气缸51通过直角板53安装在连接板末端,对应的两个直线导轨52通过螺纹连接安装在左连接板21板面;所述第一、第二抓手安装在对应的直线导轨上,并且与驱动气缸相连,在驱动气缸的作用下,可在直线导轨上滑动,实现卡紧空调外机把手的功能;所述限位挡板54和限位块55分别安装在左直线导轨的末端和前端,用于限制第一抓手30的行程范围;所述第二抓手驱动装置60结构与第一抓手驱动装置50一致,两者对称设置在所述左、右连接板21、22板面上,可驱动第二抓手40运动。
按照本发明的一个优选实施例,图2F是图1中第一定位卡爪70和限位螺钉80的结构示意图。如图2F所示,所述第一、第二定位卡爪70,70’均包含套杆71、复位弹簧72、卡爪73和卡爪橡胶垫74,所述套杆71穿过固定板10,可在其上滑动;所述卡爪73安装在两根套杆71的下端,采用仿形设计,其形状与空调外机顶板形状相似,橡胶垫安装在卡爪73的顶部中央,所述复位弹簧72安装在固定板10和卡爪73之间,套在套杆71上;限位螺钉80安装在固定板10上,其位置与卡爪73顶部中央的卡爪橡胶垫74对应,防止卡爪由于意外情况,与固定板接触。
下面将对上面组件的工作过程进行说明:
当所述空调外机达到抓取转运工位时,该夹具在机械手的带动下,运动到指定位置,进行空调外机的抓取转运,第一、第二抓手30、40处于最远行程位置,该夹具向下压,第一定位卡爪70,第二定位卡爪70’与空调外机顶板接触,套杆71向上滑动,复位弹簧72压缩,通过仿形卡爪73进行空调外机宽度方向上的定位;定位完成后,第一抓手、第二抓手驱动装置50、60开始工作,在驱动气缸51、61的驱动下,第一、第二抓手30、40在直线导轨52、62上作直线运动,向中间收缩夹紧,把手扣紧块32、42扣紧空调外机上的左、右把手,实现空调外机长度方向上的定位;机械手提升并转运空调外机到指定位置放下,驱动气缸51、61带动第一、第二抓手30、40在直线导轨52、62上向外移动,松开空调外机把手,该夹具向上提升,在复位弹簧72的作用下,卡爪73回复到原来的位置,机械手携带该夹具到指定位置,等待下一台空调外机到来。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.智能转运夹具,该夹具包括固定架(20)、安装于该固定架上且与机械手末端相连的固定板(10)、以及共同集成在所述固定架上的第一抓手(30)、第二抓手(40)、第一定位卡爪(70)、第二定位卡爪(70’)、第一抓手驱动装置(50)、第二抓手驱动装置(60)和限位螺钉(80),其特征在于:
所述第一抓手(30)、第二抓手(40)设置在直线导轨(52,62)上,并且在其相对位置的内表面上各自具备凸块;所述第一定位卡爪(70)、第二定位卡爪(70’)均呈凹槽状,且通过复位弹簧(72)对称设置在所述固定架(20)的中部,所述凹槽的槽宽与空调外机的宽度相同,从而实现空调外机宽度方向的固定;然后所述第一抓手、第二抓手驱动装置(50,60)驱动所述第一抓手(30)、第二抓手(40)在所述直线导轨(52,62)上沿空调外机长度方向运动,实现空调外机长度方向上的夹紧,至此实现了空调外机长度和宽度方向上的夹紧固定;限位螺钉(80)分别设置在所述第一定位卡爪(70)、第二定位卡爪(70’)的中部正上方,用于防止所述第一定位卡爪,第二定位卡爪与所述固定板(10)意外接触;
所述第一和第二抓手(30,40)均包括抓手橡胶垫(31,41)、把手扣紧块(32,42)和抓手板(33,43),所述把手扣紧块位置与空调外机把手位置对应;所述抓手橡胶垫设置在所述凸块上,用于防止空调外机在抓取过程中受到伤害;所述抓手板(33,43)安装在所述直线导轨(52,62)上且与驱动气缸(51,61)相连,在所述驱动气缸的作用下在所述直线导轨上滑动并卡紧空调外机把手。
2.如权利要求1所述的智能转运夹具,其特征在于,所述固定架(20)包括左、右连接板(21,22)和支架(23),所述支架(23)呈矩形框架状,所述左,右连接板安装在所述支架的左、右两侧。
3.如权利要求2所述的智能转运夹具,其特征在于,所述第一抓手、第二抓手驱动装置(50,60)对称设置在所述左、右连接板(21,22)板面上,包括所述驱动气缸(51,61)、所述直线导轨(52,62)、直角板(53,63)、限位挡板(54,64)和限位块(55,65),所述限位挡板和限位块分别安装在所述直线导轨的末端和前端,对所述第一抓手(30)、第二抓手(40)的运动范围进行限制;所述驱动气缸通过所述直角板安装在所述连接板末端;所述直线导轨有两根且安装在所述连接板板面。
4.如权利要求1所述的智能转运夹具,其特征在于,所述第一和第二定位卡爪(70,70’)均包括套杆(71)、所述复位弹簧(72)、卡爪(73)和卡爪橡胶垫(74);所述套杆(71)穿过所述固定板(10)并且可在该固定板上上下滑动;所述卡爪(73)与空调外机顶板接触的表面蒙有一层布料,安装在所述套杆(71)的下端,且形状与空调外机顶板形状相似;所述复位弹簧(72)安装在所述固定板(10)和所述卡爪(73)之间,且套在所述套杆(71)上;所述卡爪橡胶垫(74)安装在所述卡爪(73)的顶部中央,与所述限位螺钉(80)位置相对应。
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