CN108298294A - 一种用于曲轴搬运的机器人夹具 - Google Patents

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王前进
李明
马颖
田皓
王文俊
李松
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    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
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Abstract

本发明公开一种用于曲轴搬运的机器人夹具,包括框架以及安装在框架上的曲轴上料机构、曲轴下料机构以及分中定位机构;所述曲轴上料机构、曲轴下料机构分别位于所述框架的底部两侧并相对设置,分别包括两副夹爪,且各自有一副夹爪可滑动调节位置;所述分中定位机构设在所述框架的顶部一侧,包括受驱动可绕转轴旋转的拨块,所述拨块的两端可分别作用于曲轴定位面两个相对内壁上,使定位面的对称面横向移动并定位于转轴所在平面上。本发明可安装在六轴工业机器人上使用,实现了充分利用六轴工业机器人的多自由度和高柔性,节省了辅助工艺时间,简化了系统布局和相关设备结构。

Description

一种用于曲轴搬运的机器人夹具
技术领域
[0001] 本发明涉及机器人曲轴搬运夹具技术领域,具体涉及一种用于曲轴搬运的机器人 夹具。
背景技术
[0002] 曲轴铸件在进行加工之前需要进行毛刺披缝的清理,传统的人工清理作业己经远 远不能满足生产对于提高效率和降低成本的需求,采用自动化清理作业己是必然趋势。
[0003] 在自动化清理系统中,为了安全与效率,普遍采用机器人或专用设备进行曲轴的 上下料。目前市场上各种自动化清理系统中,曲轴的上料和下料一般都是各自采用一套机 器人系统或者专用设备,即先用曲轴下料机器人或设备将加工工位上已完工的曲轴取走, 再用曲轴上料机器人或设备将待加工的曲轴放入加工工位,然后又专用的曲轴分中定位机 构进行分中定位,最后进行夹紧。在这种自动化系统中,专用上下料机器人或设备的利用率 不高,工艺动作时间也较长,加工工位处的分中定位机构有可能会妨碍清理加工动作。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种用于曲轴搬运的机 器人夹具,用于曲轴加工或清理系统中由机器人进行上下料使用,是一种高度集成化的多 功能曲轴搬运夹具,其实现了充分利用六轴工业机器人的多自由度和高柔性,节省了辅助 工艺时间,简化了系统布局和相关设备结构。
[0005] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0006] 一种用于曲轴搬运的机器人夹具,包括框架以及安装在框架上的曲轴上料机构、 曲轴下料机构以及分中定位机构;所述曲轴上料机构、曲轴下料机构分别位于所述框架的 底部两侧并相对设置,且分别包括两副夹爪,其中各自有一副夹爪可滑动调节位置;所述分 中定位机构设在所述框架的顶部一侧,包括受驱动可绕转轴旋转的拨块,所述拨块的两端 可分别作用于曲轴中部的定位面的两个相对内壁上,使定位机构对称面横向移动并定位于 转轴所在平面上。
[0007]所述框架的顶部一侧设置有用于与机器人手臂法兰相连接的法兰,与所述分中定 位机构相对。
[0008]所述框架的底部安装有直线导轨,所述曲轴上料机构、曲轴下料机构各有一副夹 爪分别通过连接板与直线导轨的滑块相连接。
[0009]所述框架的一侧安装有手轮,所述手轮连接滚珠丝杠机构的丝杠,与所述丝杠连 接的滚动螺母连接所述的连接板。
[0010]所述框架为矩形状的平面框架结构。
[0011] 所述拨块由气缸或油缸驱动旋转。
[0012] 本发明可安装在六轴工业机器人上使用,实现了充分利用六轴工业机器人的多自 由度和高柔性,节省了辅助工艺时间,简化了系统布局和相关设备结构。
附图说明
[0013]图1是本发明用于曲轴搬运的机器人夹具的主视图;
[0014] 图2是本发明用于曲轴搬运的机器人夹具的俯视图;
[0015] 图3是本发明用于曲轴搬运的机器人夹具的左视图;
[0016]图4-5示出了曲轴定位过程的示意图。
[0017]图中:1.法兰2•框架3•直线导轨4.连接板5.第一夹爪6.拨块7.分中定位机构8.气 缸9 •滚珠丝杠1 〇 •第二夹爪丨丨.手轮丨2.曲轴定位面丨3 .对称面。
具体实施方式
[0018]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
[0019]参见图1-5所示,一种用于曲轴搬运的机器人夹具,包括:
[0020]框架2以及安装在框架上的曲轴上料机构、曲轴下料机构以及分中定位机构7;所 述曲轴上料机构、曲轴下料机构分别位于所述框架的底部两侧并相对设置,且各自包括两 副夹爪,且其中一副夹爪可滑动调节位置;所述分中定位机构设在所述框架的顶部一侧,包 括受驱动可绕转轴旋转的拨块6,所述拨块的两端可分别作用于曲轴中部的定位面12的两 个相对内壁上,使其对称面横向移动并定位于转轴所在平面上。
[0021] 其中,所述框架为矩形状的平面框架结构。
[0022] 如曲轴在加工之前需要进行预处理,可将曲轴上料抓取机构的两副夹爪选用为第 一夹爪5 (可采用强力夹爪),抓取曲轴先进行预处理后再放入加工工位。如曲轴在加工之前 不需要进行预处理,则两套抓取机构上的夹爪都可选用第二夹爪10 (普通夹爪)。在进行连 续加工时,可先用曲轴下料抓取机构将加工工位上已完工的曲轴取走,再将曲轴上料抓取 机构中待加工曲轴放入加工工位,然后用夹具上的分中定位机构对待加工曲轴进行分中定 位;完成定位后机器人夹具将完工曲轴搬运到出料处。
[0023]其中,所述的曲轴上料机构两副夹爪可以采用第一夹爪,分别抓取曲轴两端的轴 颈部位,用于对曲轴需要进行预处理时对曲轴抓取。其中一副夹爪可沿直线导轨3滑动调整 位置,从而调整两副夹爪的间距,以适应不同的曲轴品种。所述的曲轴下料机构的两副夹 爪,可以是采用第二夹爪,分别抓取曲轴两端的轴颈部位,其中一副夹爪可沿直线导轨3滑 动调整位置,从而调整两副夹爪的间距,以适应不同的曲轴品种。
[0024]具体的,所述分中定位机构7的拨块6为定位工作部件,可以是由安装在框架顶部 中部的气缸8或油缸驱动旋转,通过气缸8或油缸驱动转臂,通过转轴带动拨块回转;拨块的 两端分别作用于曲轴定位面12的两个相对内壁上,使其对称面13横向移动并定位于转轴所 在平面上。
[GG25]所述框架2的顶部一侧设置有用于与机器人手臂法兰相连接的法兰1,与所述分中 定位机构相对。其中,法兰的安装面上有中心止口、偏置的定位销孔和螺栓连接孔。
[0026]其中,所述框架的底部安装有直线导轨3,所述曲轴上料机构、曲轴下料机构各有 一副夹爪分别通过连接板4与直线导轨的滑块相连接。
[0027]所述框架的一侧安装有手轮11,所述手轮连接滚珠丝杠机构的滚珠丝杠9,与所述 滚珠丝杠连接的滚动螺母连接所述的连接板4,丝杆通过轴承安装在框架2上,丝杠一端伸 出框架2侧面并连接手轮,滚动螺母安装在连接板4的上表面,旋转手轮U,丝杠驱动滚动螺 母即可同步调节第一夹爪5和第二夹爪10的位置,并可锁定位置。
[0028]具体的,在框架2下表面的一侧安装有两套直线导轨3,两套直线导轨的滑块通过 连接板4相连接。在连接板4的下表面两端各安装一个第一夹爪5和一个第二夹爪1〇,分别作 为上料抓取机构和下料抓取机构的一部分。在框架2下表面的另一侧与直线导轨3相对齐的 位置同样各安装有一个第一夹爪5和一个第二夹爪10,分别作为上料抓取机构和下料抓取 机构的一部分;两个第一夹爪5—起组成曲轴上料抓取机构,两个第二夹爪1〇—起组成曲轴 下料抓取机构。
[0029]工作过程:初始状态所有的夹爪都处于张开状态,未抓取曲轴100。首先根据曲轴 长度确定抓取机构的两个夹爪的间距尺寸,是通过旋转手轮11来调节夹爪间距。调节好间 隔后,机器人将夹具移动到取料处,两个第一夹爪5对准待加工曲轴轴径后夹紧曲轴,然后 抓取曲轴进行预清理。 ^
[0030]完成预清理,并等待加工工位的曲轴完成加工后,机器人移动夹具,使两个第二夹 爪10对准完工曲轴轴径后夹紧曲轴。机器人提起夹具一小段距离后再平移夹具,使待加工 曲轴移动到加工工位正上方,然后下降将待加工曲轴放入加工工位中;接着再次提起夹具, 并将其移动到曲轴下方,使拨块6进入曲轴定位面12两相对内壁之间(如图4所示),然后气 缸8驱动分中定位机构7,使分中定位机构7的拨块6回转,将曲轴定位面丨2拨动,使曲轴定位 面I2的对称面13与分中定位机构7的轴线重合,完成轴向定位(如图5所示)。待加工工位的 夹紧装置将曲轴夹紧后,气缸8驱动分中定位机构7,使拨块6回转到原始位置,然后机器人 将夹具移出该位置,开始下一个循环。 ~
[0031]本发明可安装于六轴工业机器人手臂末端,用于曲轴加工的上下料。
[0032]本发明的优点是,在一个机器人夹具中集中设置了上料、下料抓取机构和分中定 位机构,可以在一个连续紧凑的动作循环中完成曲轴预处理、下料、上料和分中定位四种工 艺动作,节省了辅助工艺时间,充分利用机器人多自由度的灵活性,提高甘利用率,同时简 化了其它辅助机构。
[0033]本发明通过在搬运夹具上集中布置上料抓取机构、下料抓取机构和分中定位机 构,通过调整机器人的位置和姿态,使机器人在最短移动距离上完成下料、上料、定位三个 相连贯的工艺动作,充分利用了六轴工业机器人的多自由度和高柔性实现节省辅助工艺 时间,简化系统布局和相关设备结构。 ’
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技 术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰这幽改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。 ’ 4

Claims (6)

1. 一种用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,包括框架以及安装在框架上的曲轴 上料机构、曲轴下料机构以及分中定位机构;所述曲轴上料机构、曲轴下料机构分别位于所 述框架的底部两侧并相对设置,且分别包括两副夹爪,其中各自有一副夹爪可滑动调节位 置;所述分中定位机构设在所述框架的顶部一侧,包括受驱动可绕转轴旋转的拨块,所述拨 块的两端可分别作用于曲轴中部定位面的两个相对内壁上,使其对称面横向移动并定位于 转轴所在平面上。
2.权利要求书1中所述用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,所述框架的顶部一侧 设置有用于与机器人手臂法兰相连接的法兰,与所述分中定位机构相对。
3.权利要求书1中所述用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,所述框架的底部安装 有直线导轨,所述曲轴上料机构、曲轴下料机构各自有一副夹爪通过连接板与直线导轨的 滑块相连接。
4.权利要求书3中所述用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,所述框架的一侧安装 有手轮,所述手轮连接滚珠丝杠机构的丝杠,与所述丝杠连接的滚动螺母连接所述的连接 板。
5.权利要求书1中所述用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,所述框架为矩形状的 平面框架结构。
6.权利要求书1中所述用于曲轴搬运的机器人夹具,其特征在于,所述拨块由气缸或油 缸驱动旋转。
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