CN106671114B - 一种工业机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人夹具，包括夹爪组件以及由两组纵梁和两组横梁固定连接成的矩形安装架，安装架中部设有连接盘，两组横梁上沿其长度方向均并排设有多组能同时夹取多件物体的夹爪组件，夹爪组件为由夹爪内板和夹爪外板相互插接形成的叉形结构，多组夹爪组件中的夹爪内板同时连接于一内滑轨组件上，多组夹爪组件中的夹爪外板同时连接于一外滑轨组件上，外滑轨组件和内滑轨组件分别与一伸缩缸的伸缩杆连接，两个伸缩缸的伸缩杆运动方向相反且平行于横梁，两个伸缩缸同时伸出或同时缩回时，多组所述夹爪组件能被带动同时松开或夹紧物体。本发明能同时对多件管状物进行拾取、搬运或装配，具有结构简单、拆装方便、工作效率高等优点。

Description

一种工业机器人夹具

技术领域

本发明涉及工业机器人应用领域，具体是涉及一种可以用于机器人针对管状或柱状物体进行拾取的专用夹具，能够实现该类物体的搬运、装配等生产实践。

背景技术

工业机器人是工业领域智能制造的核心设备，广泛应用于各行业领域。工业机器人的作业终端是与其手臂末端法兰盘连接的各类专用工具，如夹具、吸盘、焊枪等。对于管状或者柱状物体的专用夹具，目前常见的多为连杆式结构，结构较为复杂，且基本上是对单件物体进行作业，作业效率有限。而在管与孔的装配、管状零件搬运等环节中，同时对多件物体进行作业成为提升作业效率的有效途径，因此，需要一种便捷、实用的专用夹具来实现相应功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、工作效率大大提高、能同时对多件管状或柱状物体进行拾取、搬运或装配的工业机器人夹具。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种工业机器人夹具，包括夹爪组件，还包括由两组纵梁和两组横梁固定连接成的矩形安装架，所述安装架中部设有用于连接机器人手臂末端法兰的连接盘，两组横梁上沿其长度方向均并排设有多组能同时夹取多件物体的所述夹爪组件，夹爪组件为由夹爪内板和夹爪外板相互插接形成的叉形结构，多组夹爪组件中的夹爪内板同时连接于一内滑轨组件上，多组夹爪组件中的夹爪外板同时连接于一外滑轨组件上，所述外滑轨组件和内滑轨组件分别与一伸缩缸的伸缩杆连接，两个伸缩缸的伸缩杆运动方向相反且平行于所述横梁，两个伸缩缸同时伸出或同时缩回时，多组所述夹爪组件能被带动同时松开或夹紧物体。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，每组所述的横梁均包括平行间隔设置的内侧横梁和外侧横梁，两根内侧横梁位于两根外侧横梁之间，多组所述夹爪组件插设于相应内侧横梁和外侧横梁之间并通过穿设于内侧横梁和外侧横梁上的销钉支撑，所述内侧横梁的顶部设有内侧滑道梁，外侧横梁的顶部设有外侧滑道梁，所述内滑轨组件包括滑设于内侧滑道梁外侧的内滑轨，外滑轨组件包括滑设于外侧滑道梁外侧的外滑轨，多组夹爪组件的夹爪内板上部同时连接于所述内滑轨上，多组夹爪组件的夹爪外板上部同时连接于所述外滑轨上，两组内滑轨的一端通过一平行于纵梁的短推杆与其中一伸缩缸的伸缩杆顶端连接，两组外滑轨的另一端通过一平行于纵梁的长推杆与另一伸缩缸的伸缩杆顶端连接。

优选的，所述夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板的上端均开设有U形开口槽，所述内滑轨和外滑轨上均穿设有螺纹杆，所述螺纹杆沿与所述纵梁平行的方向插设于相应夹爪内板或夹爪外板的U形开口槽内，所述外滑轨和内滑轨沿横梁滑动时通过所述螺纹杆拨动所有夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板相互靠近或远离以同时夹紧或松开多个物体。

优选的，所述夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板下端的夹口处均设有用于直接夹持物体的夹持件，所述被夹取的物体呈管状或柱状，所述夹持件上的夹持面呈圆弧形。

优选的，所述夹持件呈U形结构，所述夹爪外板和夹爪内板的下端均插设于U形夹持件的两个侧面之间并通过螺栓紧固连接。

优选的，所述夹爪外板的厚度大于夹爪内板的厚度，所述夹爪外板的中部设有侧向通槽，所述夹爪内板插设于所述侧向通槽内形成交叉结构。

优选的，所述安装架的底部于两组横梁之间设有矩形底板，所述底板通过螺栓固定于纵梁的底部；所述连接盘通过螺栓固定于所述底板的中部，两个所述的伸缩缸通过安装座设于底板上并分设于连接盘的两侧，且伸缩杆分别朝向相应侧的纵梁方向，伸缩杆的端部插设于相应短推杆和长推杆中部设置的插孔内，短推杆和长推杆的两端均通过螺栓固定连接于相应滑轨的端部。

优选的，所述外侧横梁和内侧横梁的外侧还设有用于防止所述销钉以及相应滑轨脱落的挡板。

优选的，所述纵梁上设有安装槽，所述横梁的端部插设于所述安装槽内并通过螺栓紧固。

优选的，所述伸缩缸为气缸或液压缸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的工业机器人夹具，通过在横梁上根据需要并排布置多个夹爪组件，并由两个伸缩缸通过滑轨组件带动多个夹爪组件同时松开或夹紧物体，其结构简洁直观，能实现同时对多件管状或柱状物体进行拾取、搬运或装配，其工作效率大大提高，实用性强；

2、本发明的工业机器人夹具，其夹爪组件由夹爪外板和夹爪内板交叉插接而成，且夹爪组件与横梁之间的连接也是通过销钉插接固定，并通过挡板防止其掉落，结构简单，拆装便捷高效；且夹爪外板和夹爪内板的顶部都开设有开口槽，通过外滑轨和内滑轨上设置的螺纹杆插入开口槽，滑轨即可在伸缩缸的伸缩带动下通过螺纹杆拨动夹爪外板和夹爪内板相对运动，实现对物体的夹紧和松开，其结构简单，使用方便，滑轨的运行方向及夹爪的夹紧力都稳定可靠。

附图说明

图1是本发明夹具的立体结构示意图。

图2是本发明夹具的俯视结构示意图。

图3是本发明夹具的主视结构示意图。

图4是本发明中夹爪组件的主视结构示意图。

图5是本发明中夹爪组件与横梁的主视安装结构示意图。

图6是本发明中夹爪组件与横梁的侧视安装分解结构示意图。

图7是本发明中夹爪组件与横梁的俯视安装分解结构示意图（旋转90度后）。

图8是本发明中纵梁与横梁的俯视安装分解结构示意图。

图9是本发明中伸缩缸、连接盘及底板的连接结构示意图。

图例说明：

1、纵梁；2、短推杆；3、伸缩缸；4、横梁；41、外滑轨；42、挡板；43、挡板螺栓；44、销钉；45、外侧横梁；451、外侧滑道梁；46、内侧横梁；461、内侧滑道梁；47、内滑轨；48、螺纹杆；5、连接盘；6、底板；7、长推杆；8、夹爪组件；81、夹爪外板；82、夹爪内板；83、外板夹持件；84、内板夹持件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如图1-图9所示，一种本发明的工业机器人夹具实施例，可同时夹取多件呈管状或柱状的物体，该夹具包括两组纵梁1、两组横梁4、多组夹爪组件8以及两个伸缩缸3，两组纵梁1和两组横梁4固定连接形成一矩形安装架，安装架的底部于两组横梁4之间设有矩形底板6，底板6通过螺栓固定于纵梁1的底部；多组夹爪组件8分设于两组横梁4上，并沿其长度方向并排设置，使本发明能同时夹取多件物体。底板6的中部设有连接盘5，连接盘5通过螺栓固定，用于将整个安装架连接于机器人手臂的末端法兰上。夹爪组件8为叉形结构，其由夹爪内板82和夹爪外板81在中间位置相互插接形成，多组夹爪组件8中的夹爪内板82同时连接于一内滑轨组件上，多组夹爪组件8中的夹爪外板81同时连接于一外滑轨组件上，外滑轨组件和内滑轨组件分别与一伸缩缸3的伸缩杆连接，两个伸缩缸3相对设置，伸缩杆的运动方向相反且平行于横梁4，两个伸缩缸3同时伸出或同时缩回时，多组夹爪组件8即能被内滑轨组件和外滑轨组件带动同时松开或夹紧物体。本发明可根据需要在横梁上并排布置多个夹爪组件，并由两个伸缩缸通过滑轨组件带动多个夹爪组件同时松开或夹紧物体，其结构简洁直观，能实现同时对多件管状或柱状物体进行拾取、搬运或装配，其工作效率大大提高，实用性强。

本实施例中，两根纵梁1上均设有安装槽，横梁4的端部插设于纵梁1的安装槽内并通过螺栓紧固。每组横梁4均包括平行间隔设置的内侧横梁46和外侧横梁45，两组横梁4中的两根内侧横梁46位于两根外侧横梁45之间，内侧横梁46的顶部一体成型有倒L形内侧滑道梁461，外侧横梁45的顶部一体成型有倒L形外侧滑道梁451，内滑轨组件包括U形结构的内滑轨47，其挂设于内侧滑道梁461的外侧并能在其上配合滑动，外滑轨组件包括U形结构的外滑轨41，其挂设于外侧滑道梁451外侧并能在其上配合滑动。多组夹爪组件8插设于相应内侧横梁46和外侧横梁45之间的间隔内，夹爪组件8上于夹爪内板82和夹爪外板81的中间交叉位置处通过一穿设于内侧横梁46和外侧横梁45上的销钉44支撑固定。外侧横梁45和内侧横梁46的外侧通过挡板螺栓43连接有挡板42，用于防止该销钉44以及相应滑轨脱落。

本实施例中，夹爪外板81的厚度大于夹爪内板82的厚度，夹爪外板81的中部设有侧向通槽，夹爪内板82插设于侧向通槽内实现其交叉设置，这种插装结构，拆装便捷高效。夹爪内板82和夹爪外板81的上端均开设有U形开口槽，内滑轨47和外滑轨41上均穿设有多个螺纹杆48，螺纹杆48沿与纵梁1平行的方向插设于相应夹爪内板82或夹爪外板81的U形开口槽内，两组内滑轨47的一端通过一平行于纵梁1的短推杆2与其中一伸缩缸3的伸缩杆顶端连接，两组外滑轨41的另一端通过一平行于纵梁1的长推杆7与另一伸缩缸3的伸缩杆顶端连接。外滑轨41和内滑轨47沿横梁4滑动时通过螺纹杆48拨动所有夹爪组件8的夹爪内板82和夹爪外板81相互靠近或远离以同时夹紧或松开多个物体。滑轨在伸缩缸的伸缩带动下通过螺纹杆拨动夹爪外板和夹爪内板相对运动，实现对物体的夹紧和松开，其结构简单，使用方便，滑轨的运行方向及夹爪组件的夹紧力都稳定可靠。

本实施例中，夹爪组件8的夹爪内板82和夹爪外板81下端的夹口处均设有用于直接夹持物体的夹持件（分别为内板夹持件84和外板夹持件83），夹持件呈U形结构，夹爪外板81和夹爪内板82的下端均插设于U形夹持件的两个侧面之间并通过螺栓紧固连接，U形夹持件的底面为夹持面，其呈圆弧形，便于夹取管状或柱状物。

本实施例中，两个伸缩缸3（气缸或液压缸）通过安装座设于底板6上并分设于连接盘5的两侧，且伸缩杆分别朝向相应侧的纵梁1方向，伸缩杆的端部插设于相应短推杆2和长推杆7中部设置的插孔内，短推杆2和长推杆7的两端均通过螺栓固定连接于相应滑轨的端部，即短推杆2与两根内滑轨47固定连接成一U形结构，长推杆7与两根外滑轨41固定连接成一U形结构。结构简单，运行方向及夹紧力都稳定可靠。

本发明的工作原理：

伸缩缸以气缸为例，通过对两个气缸的气口Ⅰ、气口Ⅱ的进气控制，使两根伸缩杆同时伸出与收回：

1、当两个气缸的伸缩杆收回时，分别带动短推杆与内滑轨、长推杆与外滑轨沿着滑道梁向夹具中心运动，即滑轨在外侧滑道梁与内侧滑道梁的滑动方向是向中心靠近，使得安装在滑轨上的螺纹杆带动夹爪组件的夹爪内板与夹爪外板（夹爪外板上端倾斜向长推杆方向为例）转动靠近，实现夹紧动作；

2、相反的，当气缸的伸缩杆伸出时，分别带动短推杆与内滑轨、长推杆与外滑轨沿着滑道梁向远离中心方向运动，即滑轨在外侧滑道梁与内侧滑道梁的滑动方向是远离中心的，使得安装在滑轨上的螺纹杆带动夹爪组件的夹爪内板与夹爪外板转动分离，实现放松动作。

Claims (9)

1.一种工业机器人夹具，包括夹爪组件，其特征在于：还包括由两组纵梁和两组横梁固定连接成的矩形安装架，所述安装架中部设有用于连接机器人手臂末端法兰的连接盘，两组横梁上沿其长度方向均并排设有多组能同时夹取多件物体的所述夹爪组件，夹爪组件为由夹爪内板和夹爪外板相互插接形成的叉形结构，多组夹爪组件中的夹爪内板同时连接于一内滑轨组件上，多组夹爪组件中的夹爪外板同时连接于一外滑轨组件上，所述外滑轨组件和内滑轨组件分别与一伸缩缸的伸缩杆连接，两个伸缩缸的伸缩杆运动方向相反且平行于所述横梁，两个伸缩缸同时伸出或同时缩回时，多组所述夹爪组件能被带动同时松开或夹紧物体；

每组所述的横梁均包括平行间隔设置的内侧横梁和外侧横梁，两根内侧横梁位于两根外侧横梁之间，多组所述夹爪组件插设于相应内侧横梁和外侧横梁之间并通过穿设于内侧横梁和外侧横梁上的销钉支撑，所述内侧横梁的顶部设有内侧滑道梁，外侧横梁的顶部设有外侧滑道梁，所述内滑轨组件包括滑设于内侧滑道梁外侧的内滑轨，外滑轨组件包括滑设于外侧滑道梁外侧的外滑轨，多组夹爪组件的夹爪内板上部同时连接于所述内滑轨上，多组夹爪组件的夹爪外板上部同时连接于所述外滑轨上，两组内滑轨的一端通过一平行于纵梁的短推杆与其中一伸缩缸的伸缩杆顶端连接，两组外滑轨的另一端通过一平行于纵梁的长推杆与另一伸缩缸的伸缩杆顶端连接。

2.根据权利要求1所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板的上端均开设有U形开口槽，所述内滑轨和外滑轨上均穿设有螺纹杆，所述螺纹杆沿与所述纵梁平行的方向插设于相应夹爪内板或夹爪外板的U形开口槽内，所述外滑轨和内滑轨沿横梁滑动时通过所述螺纹杆拨动所有夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板相互靠近或远离以同时夹紧或松开多个物体。

3.根据权利要求2所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述夹爪组件的夹爪内板和夹爪外板下端的夹口处均设有用于直接夹持物体的夹持件，被夹取的物体呈管状或柱状，所述夹持件上的夹持面呈圆弧形。

4.根据权利要求3所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述夹持件呈U形结构，所述夹爪外板和夹爪内板的下端均插设于U形夹持件的两个侧面之间并通过螺栓紧固连接。

5.根据权利要求4所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述夹爪外板的厚度大于夹爪内板的厚度，所述夹爪外板的中部设有侧向通槽，所述夹爪内板插设于所述侧向通槽内形成交叉结构。

6.根据权利要求5所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述安装架的底部与两组横梁之间设有矩形底板，所述底板通过螺栓固定于纵梁的底部；所述连接盘通过螺栓固定于所述底板的中部，两个所述的伸缩缸通过安装座设于底板上并分设于连接盘的两侧，且伸缩杆分别朝向相应侧的纵梁方向，伸缩杆的端部插设于相应短推杆和长推杆中部设置的插孔内，短推杆和长推杆的两端均通过螺栓固定连接于相应滑轨的端部。

7.根据权利要求6所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述外侧横梁和内侧横梁的外侧还设有用于防止所述销钉以及相应滑轨脱落的挡板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述纵梁上设有安装槽，所述横梁的端部插设于所述安装槽内并通过螺栓紧固。

9.根据权利要求1-7任一项所述的工业机器人夹具，其特征在于：所述伸缩缸为气缸或液压缸。