CN107627319A - 一种平行装夹的机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行装夹的机器人夹具，包括底板、连接板、与机器人相连的连接法兰、安装在底板上的驱动装置、由驱动装置带动实现夹紧或松开的夹取装置和通过接收信号开启或关闭驱动装置的感应装置；所述底板通过连接板与连接法兰相连接；通过驱动装置带动夹爪板水平向内移动或水平向外移动，使得下平行面夹紧或放松工装板上的凸台；通过所述光电传感器感应到工装板启动驱动装置进行装夹；通过微型光电传感器和微型光电传感器感应片相配合，即微型光电传感器感应片到达微型光电传感器位置时，关闭驱动装置停止装夹。本发明在保护夹具和工装板的前提下对安装有凸台的工装板进行平行装夹，保证夹取的精确性。

Description

一种平行装夹的机器人夹具

技术领域

本发明涉及机电自动化领域，特别是涉及一种平行装夹的机器人夹具。

背景技术

随着科技的进步，机械手逐渐代替许多人的繁重劳动，如搬运、堆放等工厂作业所需的一般工序，能在有害的环境下操作，有效的解放了许多劳动力。然而现有的工装板的装配中，通过机器人夹具对工装板进行装夹时，如果在装夹过程中不能精确定位，导致夹取不准确或者甚至无法夹取起工装板，那样装配故障率将会很高，甚至无法装配，导致生产、加工出现停滞，生产效率大大降低。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种平行装夹的机器人夹具，在保护夹具和工装板的前提下对安装有凸台的工装板进行平行装夹，保证夹取的精确性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种平行装夹的机器人夹具，包括底板、连接板、与机器人相连的连接法兰、安装在底板上的驱动装置、由驱动装置带动实现夹紧或松开的夹取装置和通过接收信号开启或关闭驱动装置的感应装置；

所述底板通过连接板与连接法兰相连接；

所述夹取装置包括夹爪板；所述夹爪板安装于底板下方；所述夹爪板包括上平行面、下平行面和竖直面；上平行面固定安装于底板下方，且所述上平行面通过竖直面与下平行面相连；通过驱动装置带动夹爪板水平向内移动或水平向外移动，使得下平行面夹紧或放松工装板上的凸台；

所述感应装置包括光电传感器、微型光电传感器、微型光电传感器感应片和光电传感器安装板；所述光电传感器通过光电传感器安装板固定安装于夹爪板，且通过所述光电传感器感应到工装板启动驱动装置进行装夹；所述微型光电传感器和微型光电传感器感应片均安装于夹爪板上方，且通过微型光电传感器和微型光电传感器感应片相配合，即微型光电传感器感应片到达微型光电传感器位置时，关闭驱动装置停止装夹。

优选的，所述夹取装置还包括丝杠、丝杠螺母、轴承支座、滑块、滑块安装板和滑轨；所述轴承支座上端与底板固定相连；所述丝杠过轴承支座安装于底板下方；所述丝杠螺母活动安装于丝杠上；所述滑块安装板中部通过螺栓固定安装于丝杠螺母；所述滑轨安装于底板下方，上端与底板固定相连，下端设置有滑块；所述滑块固定安装于滑块安装板两侧上；所述夹爪板的上平行面固定安装于滑块安装板下端；所述丝杠螺母包括左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母；所述左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母分别安装于丝杠的两端，且两个丝杠螺母的螺纹方向是相反的；所述通过驱动装置带动丝杠转动使得左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母分别往相反方向移动；通过丝杠螺母的反向移动带动夹爪板实现平行装夹。

优选的，所述感应装置还包括微型光电传感器导轨；所述微型光电传感器导轨固定安装于底板一侧边，且位于滑块安装板上方；所述微型光电传感器安装于微型光电传感器导轨上；所述微型光电传感器感应片固定安装于滑块安装板一侧边上，且相对于微型光电传感器靠外；通过丝杠螺母的反向移动带动微型光电传感器感应片向内移动；通过微型光电传感器感应片和微型传感器相互配合，使得驱动装置停止，夹爪板停止移动。

优选的，驱动装置包括：电机、电机安装板、带轮和皮带；所述电机通过电机安装板固定安装于底板上；所述带轮一端安装于电机的输出轴，另一端与丝杠相连，且所述带轮上缠绕着皮带；通过驱动所述电机带动带轮转动；带轮通过皮带带动丝杠同步转动。

优选的，连接板包括第一连接板、第二连接板和第三连接板；所述第一连接板上安装有连接法兰，且水平设置；所述第二连接板和第三连接板均是上端连接着第一连接板，下端连接着底板；所述第二连接板、第三连接板和底板均设有空孔。

优选的，所述下平行面包括两个凸角和凹面；所述凹面的大小与工装板上的凸台相对应；通过两个凸角夹紧凸台的两侧。

优选的，微型光电传感器通过调整螺栓活动地安装于微型光电传感器导轨。

优选的，所述电机为伺服电机。

优选的，所述丝杠设置于底板下方中部；所述滑轨设置于底板下方两侧。

优选的，所述竖直面设置有空孔。

本发明的技术效果：使用该机器人夹具进行平行装夹，只需要使得下平行面对应的夹紧凸台，保证了夹取过程中的工装板定位，进一步保证夹取的精确性，避免了夹具没有夹稳甚至夹不起工装板的现象发生；另外通过设置光电传感器和微型光电传感器，一方面保证了夹具按照已设定的程序对工装板上的凸台实施装夹进而夹取工装板，另一方面达到限位的作用，防止当夹角板的下平行面已经夹紧凸台时，夹角板仍然向中间移动，避免工件或工装板被夹坏的现象发生。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例的整体结构示意图一；

图2是本发明其中一个实施例的整体结构示意图二；

图3是本发明其中一个实施例的整体结构示意图三；

图4是本发明其中一个实施例的部分结构侧视图；

图5是本发明其中一个实施例的夹取装置和感应装置的结构示意图；

图6是本发明其中一个实施例的夹爪板的结构示意图；

图7是本发明其中一个实施例的丝杠和丝杠螺母的结构示意图；

图8是本发明其中一个实施例的工装板的结构示意图。

其中：底板1，连接板2，连接法兰3，驱动装置4，夹取装置5，感应装置6，空孔7，第一连接板20，第二连接板21，第三连接板22，电机40，电机安装板41，带轮42，皮带43，夹爪板50，丝杠51，丝杠螺母52，轴承支座53，滑块54，滑块安装板55，滑轨56，光电传感器60，微型光电传感器61，微型光电传感器感应片62，光电传感器安装板63，微型光电传感器导轨64，上平行面500，下平行面501，竖直面502，凸角503，凹面504，左旋丝杠螺母520，右旋丝杠螺母521。

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。

如图1-图8所示，一种平行装夹的机器人夹具，包括底板1、连接板2、与机器人相连的连接法兰3、安装在底板1上的驱动装置4、由驱动装置4带动实现夹紧或松开的夹取装置5和通过接收信号开启或关闭驱动装置4的感应装置6；

所述底板1通过连接板2与连接法兰3相连接；

所述夹取装置5包括夹爪板50；所述夹爪板50安装于底板1下方；所述夹爪板50包括上平行面500、下平行面501和竖直面502；上平行面500固定安装于底板1下方，且所述上平行面500通过竖直面502与下平行面501相连；通过驱动装置4带动夹爪板50水平向内移动或水平向外移动，使得下平行面501夹紧或放松工装板上的凸台；

所述感应装置6包括光电传感器60、微型光电传感器61、微型光电传感器感应片62和光电传感器安装板63；所述光电传感器60通过光电传感器安装板63固定安装于夹爪板50，且通过所述光电传感器60感应到工装板启动驱动装置4进行装夹；所述微型光电传感器61和微型光电传感器感应片62均安装于夹爪板50上方，且通过微型光电传感器61和微型光电传感器感应片62相配合，即微型光电传感器感应片62到达微型光电传感器61位置时，关闭驱动装置4停止装夹。

所述机器人夹具通过连接法兰3与机器人进行连接，安装于所述多向转动轴的端部，所述底板1通过连接板2与连接法兰3相连接；在工装板上安装有四个凸台，当所述机器人夹具移动至工装板相应位置的上方时，所述光电传感器60感应到下方的工装板，随后将信号发送至驱动装置4，启动所述驱动装置4带动所述夹角板水平地向内移动，使得所述下平行面501对应的夹紧工装板上的凸台，当所述下平行面501夹紧工装板上的凸台时，所述微型光电传感器感应片62也移动到微型光电传感器61的位置，此时微型光电传感器61将信号发送至驱动装置4，关闭所述驱动装置4使得夹角板停止移动，通过在工装板上设置凸台，使用该机器人夹具进行平行装夹，只需要使得下平行面501对应的夹紧凸台，保证了夹取过程中的工装板定位，进一步保证夹取的精确性，避免了夹具没有夹稳甚至夹不起工装板的现象发生；另外通过设置光电传感器60和微型光电传感器61，一方面保证了夹具按照已设定的程序对工装板上的凸台实施装夹进而夹取工装板，另一方面达到限位的作用，防止当夹角板的下平行面501已经夹紧凸台时，夹角板仍然向中间移动，避免工件或工装板被夹坏的现象发生。

更进一步的说明，如图1-图7所示，所述夹取装置5还包括丝杠51、丝杠螺母52、轴承支座53、滑块54、滑块安装板55和滑轨56；所述轴承支座53上端与底板1固定相连；所述丝杠51过轴承支座53安装于底板1下方；所述丝杠螺母52活动安装于丝杠51上；所述滑块安装板55中部通过螺栓固定安装于丝杠螺母52；所述滑轨56安装于底板1下方，上端与底板1固定相连，下端设置有滑块54；所述滑块54固定安装于滑块安装板55两侧上；所述夹爪板50的上平行面500固定安装于滑块安装板55下端；所述丝杠螺母52包括左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521；所述左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521分别安装于丝杠51的两端，且两个丝杠螺母52的螺纹方向是相反的；所述通过驱动装置4带动丝杠51转动使得左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521分别往相反方向移动；通过丝杠螺母52的反向移动带动夹爪板50实现平行装夹。

所述丝杠51是通过轴承支座53固定安装于底板1下方的，所述丝杠螺母52安装于丝杠51上，且滑块安装板55中部通过螺栓固定安装于丝杠螺母52下端，而夹爪板50的上平行面500固定安装于滑块安装板55下端，即所述夹角板和丝杠螺母52是相对固定的，所述丝杠螺母52包括左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521；即当驱动装置4带动丝杠51转动时，所述左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521沿着相反的方向移动，则所述夹角板也会随着丝杠螺母52同步移动，当所述左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521向中间相对移动时，则是进行夹紧操作，当所述左旋丝杠螺母520和右旋丝杠螺母521向外侧相对移动时，则是放松操作，从而通过丝杠螺母52的反向移动带动夹爪板50实现平行装夹；另外所述滑块安装板55的两侧还设置有滑块54，当所述滑块安装板55随着丝杠螺母52同步移动时，就是沿着滑轨56方向移动；该夹具装置一方面结构简单，方便操作，能适合更多的机器人使用，另一方面通过设置滑轨56起着导向的作用，保证夹角板的移动方向是水平的，防止出现夹角板出现一高一低，保证夹取的精确性。

更进一步的说明，如图1-图3所示，所述感应装置6还包括微型光电传感器导轨64；所述微型光电传感器导轨64固定安装于底板1一侧边，且位于滑块安装板55上方；所述微型光电传感器61安装于微型光电传感器导轨64上；所述微型光电传感器感应片62固定安装于滑块安装板55一侧边上，且相对于微型光电传感器61靠外；通过丝杠螺母52的反向移动带动微型光电传感器感应片62向内移动；通过微型光电传感器感应片62和微型传感器相互配合，使得驱动装置4停止，夹爪板50停止移动。

微型光电传感器61在微型光电传感器导轨64上调节好位置，当所述光电传感器60感应到工装板，所述夹角板被带动向中间移动进行夹紧操作，微型光电传感器感应片62随着夹爪板50往回收缩，通过设置微型光电传感器感应片62与微型光电传感器61的距离就相当于夹角板夹紧工装板时所移动的距离，当微型光电传感器感应片62到达微型光电传感器61的位置时，触发微型光电传感器61发出信号，使驱动装置4停止运转，夹爪板50停止回缩，达到限位的作用，防止工件或工装板被夹坏；通过设置微型光电传感器导轨64，保证两个微型光电传感器61之间是相对水平且平行的，保证当所述微型光电传感器感应片62移动到微型光电传感器61时，微型光电传感器61接受的信号是一致的，进一步避免了工件或工装板被损坏的现象。

更进一步的说明，如图1所示，驱动装置4包括：电机40、电机安装板41、带轮42和皮带43；所述电机40通过电机安装板41固定安装于底板1上；所述带轮42一端安装于电机40的输出轴，另一端与丝杠51相连，且所述带轮42上缠绕着皮带43；通过驱动所述电机40带动带轮42转动；带轮42通过皮带43带动丝杠51同步转动。

所述电机40通过两个电机安装板41固定安装于底板1上，另外所述带轮42为两个，一个连接着电机40的输出轴，另一个连接着丝杠51，当驱动所述电机40时带动带轮42转动，所述带轮42通过皮带43带动丝杠51作同步转动，这种传动的方式结构简单，制作方便，成本较低；传动平稳无噪声,能缓冲、吸振；过载时带将会在带轮42上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用，且打滑后拨正即可，维修方便。

更进一步的说明，如图1和图6所示，连接板2包括第一连接板20、第二连接板21和第三连接板22；所述第一连接板20上安装有连接法兰3，且水平设置；所述第二连接板21和第三连接板22均是上端连接着第一连接板20，下端连接着底板1；所述第二连接板21、第三连接板22和底板1均设有空孔。

所述第二连接板21、第三连接板22和底板1均设有空孔，减轻了夹具的载荷同时也节省了原材料成本。

更进一步的说明，如图6所示，所述下平行面501包括两个凸角503和凹面504；所述凹面504的大小与工装板上的凸台相对应；通过两个凸角503夹紧凸台的两侧。

所述下平行面501对应地对凸台进行夹取时，所述下平行面501的凹面504卡进工装板上的凸台，所述凹面504两边的两个凸角503刚好卡在凸台的两侧，用于固定凸台的两侧，避免凸台左右滑动。

更进一步的说明，如图1-图4所示，微型光电传感器61通过调整螺栓活动地安装于微型光电传感器导轨64。

所述微型光电传感器61通过调整螺栓活动地安装于微型光电传感器导轨64，即一方面当微型光电传感器61的位置出现偏移时，工作人员可直接通过调整螺栓调正微型光电传感器61，另一方面针对不同大小的工装板，可通过调节微型光电传感器61的位置，进而调节微型光电传感器感应片62到微型光电传感器61之间的距离。

更进一步的说明，如图1所示，所述电机40为伺服电机。

所述电机40为伺服电机，能实现位置、速度、力矩的高精度闭环控制，保证了夹爪板50夹持的力度和时间，进一步防止工件或工装板被夹坏；另外具有舒适性：发热和噪音明显降低。

更进一步的说明，如图5所示，所述丝杠51设置于底板1下方中部；所述滑轨56设置于底板1下方两侧。

所述丝杠51设置于底板1下方中部，当所述丝杠51转动时，所述滑块安装板55随着丝杠螺母52同步移动，且移动方向是沿着滑轨56的方向的，即所述丝杠51转动时，所述夹角板沿着滑轨56的方向移动，将滑轨56设置于底板1的两侧，保证夹角板的两侧受力均匀，且都会沿着滑轨56的方向移动，进一步保证了装夹过程中的稳定性。

更进一步的说明，如图6所示，所述竖直面502设置有空孔。

所述夹角板的竖直面502上也设置有空孔，进一步减轻了夹具的载荷同时也节省了原材料成本。

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 (10)

1.一种平行装夹的机器人夹具，其特征在于：包括底板、连接板、与机器人相连的连接法兰、安装在底板上的驱动装置、由驱动装置带动实现夹紧或松开的夹取装置和通过接收信号开启或关闭驱动装置的感应装置；

所述底板通过连接板与连接法兰相连接；

所述夹取装置包括夹爪板；所述夹爪板安装于底板下方；所述夹爪板包括上平行面、下平行面和竖直面；上平行面固定安装于底板下方，且所述上平行面通过竖直面与下平行面相连；通过驱动装置带动夹爪板水平向内移动或水平向外移动，使得下平行面夹紧或放松工装板上的凸台；

所述感应装置包括光电传感器、微型光电传感器、微型光电传感器感应片和光电传感器安装板；所述光电传感器通过光电传感器安装板固定安装于夹爪板，且通过所述光电传感器感应到工装板启动驱动装置进行装夹；所述微型光电传感器和微型光电传感器感应片均安装于夹爪板上方，且通过微型光电传感器和微型光电传感器感应片相配合，即微型光电传感器感应片到达微型光电传感器位置时，关闭驱动装置停止装夹。

2.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述夹取装置还包括丝杠、丝杠螺母、轴承支座、滑块、滑块安装板和滑轨；所述轴承支座上端与底板固定相连；所述丝杠过轴承支座安装于底板下方；所述丝杠螺母活动安装于丝杠上；所述滑块安装板中部通过螺栓固定安装于丝杠螺母；所述滑轨安装于底板下方，上端与底板固定相连，下端设置有滑块；所述滑块固定安装于滑块安装板两侧上；所述夹爪板的上平行面固定安装于滑块安装板下端；所述丝杠螺母包括左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母；所述左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母分别安装于丝杠的两端，且两个丝杠螺母的螺纹方向是相反的；所述通过驱动装置带动丝杠转动使得左旋丝杠螺母和右旋丝杠螺母分别往相反方向移动；通过丝杠螺母的反向移动带动夹爪板实现平行装夹。

3.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述感应装置还包括微型光电传感器导轨；所述微型光电传感器导轨固定安装于底板一侧边，且位于滑块安装板上方；所述微型光电传感器安装于微型光电传感器导轨上；所述微型光电传感器感应片固定安装于滑块安装板一侧边上，且相对于微型光电传感器靠外；通过丝杠螺母的反向移动带动微型光电传感器感应片向内移动；通过微型光电传感器感应片和微型传感器相互配合，使得驱动装置停止，夹爪板停止移动。

4.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：驱动装置包括：电机、电机安装板、带轮和皮带；所述电机通过电机安装板固定安装于底板上；所述带轮一端安装于电机的输出轴，另一端与丝杠相连，且所述带轮上缠绕着皮带；通过驱动所述电机带动带轮转动；带轮通过皮带带动丝杠同步转动。

5.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：连接板包括第一连接板、第二连接板和第三连接板；所述第一连接板上安装有连接法兰，且水平设置；所述第二连接板和第三连接板均是上端连接着第一连接板，下端连接着底板；所述第二连接板、第三连接板和底板均设有空孔。

6.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述下平行面包括两个凸角和凹面；所述凹面的大小与工装板上的凸台相对应；通过两个凸角夹紧凸台的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：微型光电传感器通过调整螺栓活动地安装于微型光电传感器导轨。

8.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述电机为伺服电机。

9.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述丝杠设置于底板下方中部；所述滑轨设置于底板下方两侧。

10.根据权利要求1所述的一种平行装夹的机器人夹具,其特征在于：所述竖直面设置有空孔。