CN108789464A - 一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，包括安装座，安装座的上表面设置有机器人连接块；夹缸机构，包括三爪气缸，安装座的下表面设置有固定块，三爪气缸固定于固定块的底部，三爪气缸上设置有爪钩；吸盘机构，包括环形安装板，安装座的下表面设置有若干同步升降气缸，环形安装板与同步升降气缸的输出杆连接，环形安装板能够无阻碍地相对夹缸机构上下运动，环形安装板上均布有若干朝下的吸盘组件。上述手爪结构通过吸盘机构进行固定圈的吸取和通过夹缸机构进行涡轮壳体的夹取，并且通过控制外围的吸盘机构升降动作，实现两者切换，以适用两种工件的抓取，有效提高了生产效率，为涡轮盘自动化组装生产线提供了集成思路。

Description

一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手
技术领域
本发明涉及汽车涡轮盘生产设备技术领域，尤其涉及一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，特别是针对涡轮壳体和固定圈的抓取。
背景技术
汽车涡轮盘是一种组装件，包括壳体、叶片和固定圈。装配时，将若干叶片有序排布在壳体上，再通过固定圈将叶片固定于壳体，从而形成整件。目前国内汽车涡轮盘生产厂家一般采用人工取放料、人工组装的生产方式，实际生产中根据壳体尺寸，一个涡轮盘需要安装约30个叶片，人工劳动强度较大，导致批量生产效率低下，人工成本上升。考虑到涡轮盘的组装过程其实是重复性动作，完全可以由机器人或者说机械臂完成，想由机器人完成整个分料、取料、组装、下料过程，对机器人要求过高，研发难度大、制造成本昂贵、控制要求高。故希望仅仅从取料的角度出发，设计一种能够针对涡轮壳体、固定圈的特有形状而快速、准确夹取工件的机器人手爪，满足使用需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，针对上述问题，实现自动、快速、准确取料，配合后续组装操作。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其包括：
安装座，安装座的上表面设置有机器人连接块；
夹缸机构，包括三爪气缸，安装座的下表面设置有固定块，三爪气缸固定于固定块的底部，三爪气缸上设置有爪钩；
吸盘机构，包括环形安装板，安装座的下表面设置有若干同步升降气缸，环形安装板与同步升降气缸的输出杆连接，环形安装板能够无阻碍地相对夹缸机构上下运动，环形安装板上均布有若干朝下的吸盘组件。
其中，环形安装板上还设置有辅助支撑机构，辅助支撑机构包括若干设置于每个吸盘组件一侧的顶杆，顶杆浮动设置于环形安装板上。使得工件夹取更加平稳。
其中，环形安装板上靠近安装座的一侧均布有若干导向杆，安装座上对应每个导向杆设置有导向轴承，导向杆与导向轴承配合导向。提高环形安装板升降的稳定性和可靠性。
其中，吸盘组件包括吸盘和真空发生器，真空发生器固定在环形安装板上，吸盘设置在真空发生器的输出端。
其中，爪钩的外侧开设有限位槽。对于内孔类工件更方便夹取。
其中，还包括工业相机，工业相机固定于安装座的一侧。通过图像识别准确定位、操作。
其中，机器人连接块与六轴机器人连接，两者之间设置有隔套。
综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述用于涡轮盘配件取料的机器人抓手主要通过吸盘机构进行固定圈的吸取和通过夹缸机构进行涡轮壳体的夹取，将两个机构合为一体，并且通过控制外围的吸盘机构升降动作，实现两者切换，以适用两种工件的抓取，另外，通过辅助支撑机构、导向机构、工业相机等设置，保证了该手爪精确、平稳、可靠动作，有效提高了生产效率，为涡轮盘自动化组装生产线提供了集成思路。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手的结构示意图；
图2是图1的正视图；
图3是图1的侧视图；
图4是图1的俯视图。
图中：
1-安装座；2-机器人连接块；3-隔套；4-三爪气缸；5-固定块；6-爪钩；7-限位槽；8-环形安装板；9-同步升降气缸；10-吸盘；11-真空发生器；12-导向杆；13-导向轴承；14-顶杆；15-工业相机。
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。
请参阅图1至4所示，本实施例提供一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，主要包括安装座1、夹缸机构、吸盘机构、辅助支撑机构和工业相机15，用于夹取涡轮壳体和固定圈，以实现后续涡轮盘的装配。
其中，安装座1为主要的固定件，优选为圆盘状，其上表面设置有机器人连接块2，机器人连接块2与六轴机器人连接，两者之间设置有隔套3，以补偿连接间隙和降低磨损。
夹缸机构用于抓取涡轮壳体，包括三爪气缸4，安装座1的下表面设置有固定块5，三爪气缸4固定于固定块5的底部，三爪气缸4上设置有爪钩6，爪钩6的外侧开设有限位槽7，爪钩6外扩，通过限位槽7卡住涡轮壳体的内孔，完成抓取动作。事实上，对于内孔类工件或者一些合适体积的工件都可使用该夹缸机构进行抓取。
吸盘机构用于抓取固定圈，包括环形安装板8，安装座1的下表面设置有若干同步升降气缸9，本实施例以两个同步升降气缸9示例，环形安装板8与同步升降气缸9的输出杆连接，环形安装板8能够无阻碍地相对夹缸机构上下运动，环形安装板8上均布有若干朝下的吸盘组件，本实施例以四个吸盘组件示例，吸盘组件包括吸盘10和真空发生器11，真空发生器11固定在环形安装板8上，吸盘10设置在真空发生器11的输出端。另外，环形安装板8上靠近安装座1的一侧均布有若干导向杆12，本实施例以三个导向杆12示例，安装座1上对应每个导向杆12设置有导向轴承13，导向杆12与导向轴承13配合导向，以保证升降运动效果。事实上，对于平面状工件或者一些合适重量的工件都可使用该吸盘机构进行吸取。
辅助支撑机构包括若干设置于每个吸盘组件一侧的顶杆14，本实施例以四个顶杆14示例，顶杆14浮动设置于环形安装板8上，顶杆14能第一时间接触到工件表面，进行缓冲下压力，保护工件和吸盘10，且能使工件受吸力均匀，夹取更加平稳，另外对释放工件时有一定的推力作用。
工业相机15固定于安装座1的一侧，实时记录取料位置、过程、夹取情况等信息，通过图像识别准确定位、操作，且下一工序涉及高精度装配，能够进一步提高手爪动作准确性，保证装配精度，提高智能性。
手爪取料过程：
1)手爪移至取料工位，对准工件；
2)当取固定圈时，两个同步升降气缸9伸出，控制环形安装板8下降，直至超出爪钩6最底部平面，此时吸盘10和顶杆14为工作件，手爪下降，吸盘10接触到固定圈，真空发生器11作用，吸住固定圈；
当取涡轮壳体时，两个同步升降气缸9缩回，控制环形安装板8退回至上限位置，此时爪钩6为工作件，手爪下降，爪钩6伸入涡轮壳体的内孔，三爪气缸4动作，爪钩6外扩，卡住涡轮壳体；
3)手爪上升，移至装配工位，进行下一工序。
该用于涡轮盘配件取料的机器人抓手至少具有如下特点：
1)结构简单，智能化程度高；
2)两种夹取方式切换使用，功能性强，集成度好；
3)取料稳定、可靠性强；
4)适用性强，能满足多种工况需要；
5)配合供料装置，能够实现高自动化生产，为涡轮盘自动化组装生产线提供集成思路。
综上，上述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手主要通过吸盘机构进行固定圈的吸取和通过夹缸机构进行涡轮壳体的夹取，将两个机构合为一体，并且通过控制外围的吸盘机构升降动作，实现两者切换，以适用两种工件的抓取，另外，通过辅助支撑机构、导向机构、工业相机等设置，保证了该手爪精确、平稳、可靠动作，有效提高了生产效率，为涡轮盘自动化组装生产线提供了集成思路。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于，包括
安装座(1)，所述安装座(1)的上表面设置有机器人连接块(2)；
夹缸机构，包括三爪气缸(4)，所述安装座(1)的下表面设置有固定块(5)，所述三爪气缸(4)固定于所述固定块(5)的底部，所述三爪气缸(4)上设置有爪钩(6)；以及
吸盘机构，包括环形安装板(8)，所述安装座(1)的下表面设置有若干同步升降气缸(9)，所述环形安装板(8)与所述同步升降气缸(9)的输出杆连接，所述环形安装板(8)能够无阻碍地相对所述夹缸机构上下运动，所述环形安装板(8)上均布有若干朝下的吸盘组件。
2.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：所述环形安装板(8)上还设置有辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括若干设置于每个吸盘组件一侧的顶杆(14)，所述顶杆(14)浮动设置于所述环形安装板(8)上。
3.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：所述环形安装板(8)上靠近所述安装座(1)的一侧均布有若干导向杆(12)，所述安装座(1)上对应每个导向杆(12)设置有导向轴承(13)，所述导向杆(12)与所述导向轴承(13)配合导向。
4.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：所述吸盘组件包括吸盘(10)和真空发生器(11)，所述真空发生器(11)固定在所述环形安装板(8)上，所述吸盘(10)设置在所述真空发生器(11)的输出端。
5.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：所述爪钩(6)的外侧开设有限位槽(7)。
6.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：还包括工业相机(15)，所述工业相机(15)固定于所述安装座(1)的一侧。
7.根据权利要求1所述的用于涡轮盘配件取料的机器人抓手，其特征在于：所述机器人连接块(2)与六轴机器人连接，两者之间设置有隔套(3)。
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