CN109093636A - 一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，包括底座、配电箱、底板、伸缩机构、抓取机构和柔性固定机构，抓取机构通过两组横向板朝向相反的L形抓手来卡进发动机气缸的内部凹槽，由伸缩气缸控制L形抓手进行的扩张和收缩，实现机器人对发动机气缸的抓取，由于发动机气缸的厚度高于L形抓手底端到柔性固定机构下安装板之间的距离，而下安装板可以通过柔性固定杆进行伸缩，从而抵住发动机气缸，避免在抓取配送的过程中滑落，并通过伸缩机构带动抓取机构将发动机气缸送到的加工的各个工序处，相对于传统的机器人抓取发动机气缸的外壁，一方面可以避免发动机气缸外壁的损伤，另一方面使抓取更加稳定。

Description

一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手

技术领域

本发明属于发动机气缸生产技术领域，尤其涉及一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手。

背景技术

随着工业制造的越来越自动化，尤其是汽车生产技术的日益成熟，人们对汽车需求越来越高，提升汽车制造的精益化是企业提升竞争力的标准，其中气缸体是汽车发动机最重要的零件之一，由于其材质重量比较大，在生产制造过程中对气缸体的不同部位和表面进行加工时，需要频繁地改变气缸体的姿态，试漏、清洗等工序同样要频繁改变气缸体的放置方位和角度，工业机器人传统的作法是直接夹取气缸的外壁进行调整，一方面这种作法很容易导致气缸外壁的磨损，造成外观不合格，另一方面由于气缸外部凸凹不平如果气压不稳定，在翻转的过程中会出现抓取不牢掉落的风险。

发明内容

针对现有技术的不足，该发明提供一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，通过两组L形抓手插入发动机气缸内部的凹槽，来提取发动机气缸，并设置柔性压板来抵住发动机气缸，来避免滑落，以提升抓取稳定性，并由伸缩机构将抓取到的气缸送入到各个工序。

为了实现上述目的，该发明提供一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，包括底座、配电箱、底板、伸缩机构、抓取机构和柔性固定机构；所述底座上端开设通孔用以穿设螺栓与机器人的机械臂固接；所述配电箱的上端与底座下端固接，所述底板的上端与配电箱的下端固接；所述伸缩机构包括固定板、滑轨Ⅰ、卡槽Ⅰ和第一伸缩气缸，所述卡槽Ⅰ有两组并分别设置在底板下端的两侧，所述滑轨Ⅰ有两组并分别设置在固定板上端面的两侧，且与两组卡槽Ⅰ对应卡接，所述第一伸缩气缸的气缸固接在底板上，第一伸缩气缸的伸缩杆垂直穿设过底板竖直面的中部与固定板上端面的上固定座固接，并且第一伸缩气缸的伸缩杆的长度方向与滑轨Ⅰ的长度方向一致；

所述抓取机构包括滑轨Ⅱ、卡槽Ⅱ、抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ，所述滑轨Ⅱ设置于固定板的下端面，并且滑轨Ⅱ的长度方向与滑轨Ⅰ的长度方向互相垂直，抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ分别通过所述卡槽Ⅱ卡接在滑轨Ⅱ的两端，所述抓取组件Ⅰ包括L形抓手Ⅰ、连接板Ⅰ和第二伸缩气缸，所述连接板Ⅰ的上端与卡槽Ⅱ固接，所述L形抓手Ⅰ的上端与连接板Ⅰ的下端固接，所述第二伸缩气缸的气缸固接于固定板下端面中部的下固定座上，第二伸缩气缸的伸缩杆与L形抓手Ⅰ的上端侧面固接；

所述抓取组件Ⅱ包括L形抓手Ⅱ、连接板Ⅱ、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸，所述连接板Ⅱ的上端与卡槽Ⅱ固接，连接板Ⅱ两侧固接方向朝下的竖板Ⅰ和竖板Ⅱ，竖板Ⅰ和竖板Ⅱ之间设置两根滑杆，所述L形抓手Ⅱ的上端开设两个通孔并安装轴套套设在两根滑杆上，所述第三伸缩气缸的气缸固接在外侧竖板Ⅱ上的两根滑杆之间，第三伸缩气缸的伸缩杆与L形抓手Ⅱ的上端固接，所述第四伸缩气缸的气缸背对于第三伸缩气缸的气缸设置于下固定座的另一侧面，第四伸缩气缸的伸缩杆与竖板Ⅰ固接；所述L形抓手Ⅰ和L形抓手Ⅱ下端的横向板朝向相反且均朝外；

所述柔性固定机构设置于L形抓手Ⅰ和L形抓手Ⅱ之间，包括安装架和柔性固定杆，所述安装架为由上安装板、下安装板和连接支板固定组成的工形板，上安装板与下固定座的下端面固接，并且上安装板两端开设两个通孔，所述柔性固定杆包括两根纵杆、两个套筒和两个弹簧，两个套筒分别固定设置在上安装板的两个通孔中，两个弹簧分别套设在两根纵杆上，并且两根纵杆的一端均与下安装板固接，另一端均活动套设在对应的套筒内。

作为本发明一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手的进一步改进，所述底座的一侧设置安装电磁阀的固定架。

作为本发明一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手的进一步改进，所述滑轨Ⅱ和卡槽Ⅱ均有两组且对应卡接。

作为本发明一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手的进一步改进，所述L形抓手Ⅰ和L形抓手Ⅱ均包括手柄和设置在手柄底端的L形连接块。

有益效果

该发明一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，包括伸缩机构、抓取机构和柔性固定机构，抓取机构通过两组横向板朝向相反的L形抓手来卡进发动机气缸的内部凹槽，由伸缩气缸控制L形抓手进行的扩张和收缩，实现机器人对发动机气缸的抓取，由于发动机气缸的厚度高于L形抓手底端到柔性固定机构下安装板之间的距离，而下安装板可以通过柔性固定杆进行伸缩，从而抵住发动机气缸，避免在抓取配送的过程中滑落，然后通过伸缩机构带动抓取机构将发动机气缸送到的加工的各个工序处，相对于传统的机器人抓取发动机气缸的外壁，一方面可以避免发动机气缸外壁的损伤，另一方面使抓取更加稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明伸缩机构的结构示意图；

图3为本发明抓取机构的结构示意图；

图4为本发明柔性固定机构的结构示意图；

图中：1、底座，101、固定架，2、配电箱，3、底板，4、固定板，401、上固定座，402、下固定座，5、滑轨Ⅰ，6、卡槽Ⅰ，7、第一伸缩气缸，8、滑轨Ⅱ，9、卡槽Ⅱ，10、L形抓手Ⅰ，11、连接板Ⅰ，12、第二伸缩气缸，13、L形抓手Ⅱ，14、连接板Ⅱ，1401、竖板Ⅰ，1402、竖板Ⅱ，1403、滑杆，1404、轴套，15、第三伸缩气缸，16、第四伸缩气缸，17、安装架，18、纵杆，19、套筒，20、弹簧。

具体实施方式

如图所示，一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，包括底座1和由上至下依次设置在底座1下方的配电箱2、底板3、伸缩机构、抓取机构；所述底座1上端开设通孔用以穿设螺栓与机器人的机械臂固接，底座1的一侧设置安装电磁阀的固定架101，所述配电箱2的上端与底座1下端固接，配电箱内安装各种电路板和电气元件，所述底板2的上端与配电箱2的下端固接；所述伸缩机构包括固定板4、滑轨Ⅰ5、卡槽Ⅰ6和第一伸缩气缸7，所述卡槽Ⅰ6有两组并分别设置在底板3下端的两侧，所述滑轨Ⅰ5有两组并分别设置在固定板4上端面的两侧，且与两组卡槽Ⅰ6对应卡接，所述第一伸缩气缸7的气缸固接在底板5上，第一伸缩气缸7的伸缩杆垂直穿设过底板5竖直面的中部与固定板4上端面的上固定座401固接，并且第一伸缩气缸7的伸缩杆的长度方向与滑轨Ⅰ5的长度方向一致；所述抓取机构包括滑轨Ⅱ8、卡槽Ⅱ9、抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ，所述滑轨Ⅱ8设置于固定板4的下端面，并且滑轨Ⅱ8的长度方向与滑轨Ⅰ6的长度方向互相垂直，抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ分别通过所述卡槽Ⅱ9卡接在滑轨Ⅱ8的两端，所述抓取组件Ⅰ包括L形抓手Ⅰ10、连接板Ⅰ11和第二伸缩气缸12，所述连接板Ⅰ11的上端与卡槽Ⅱ9固接，所述L形抓手Ⅰ10的上端与连接板Ⅰ11的下端固接，所述第二伸缩气缸12的气缸固接于固定板4下端面中部的下固定座402上，第二伸缩气缸12的伸缩杆与L形抓手Ⅰ10的上端侧面固接；所述抓取组件Ⅱ包括L形抓手Ⅱ13、连接板Ⅱ14、第三伸缩气缸15和第四伸缩气缸16，所述连接板Ⅱ14的上端与卡槽Ⅱ9固接，连接板Ⅱ14两侧固接方向朝下的竖板Ⅰ1401和竖板Ⅱ1402，竖板Ⅰ1401和竖板Ⅱ1402之间设置两根滑杆1403，所述L形抓手Ⅱ13的上端开设两个通孔并安装轴套1404套设在两根滑杆1403上，所述第三伸缩气缸15的气缸固接在外侧竖板Ⅱ1402上的两根滑杆1403之间，第三伸缩气缸15的伸缩杆与L形抓手Ⅱ13的上端固接，所述第四伸缩气缸16的气缸背对于第三伸缩气缸15的气缸设置于下固定座402的另一侧面，第四伸缩气缸16的伸缩杆与竖板Ⅰ1401固接；所述L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13均包括手柄和设置在手柄底端的L形连接块，两个L形连接块的横向板朝向相反且均朝外；所述柔性固定机构设置于L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13之间，包括安装架17和柔性固定杆，所述安装架为由上安装板、下安装板和连接支板固定组成的工形板，上安装板与下固定座的下端面固接，并且上安装板两端开设两个通孔，所述柔性固定杆包括两根纵杆18、两个套筒19和两个弹簧20，两个套筒19分别固定设置在上安装板的两个通孔中，两个弹簧20分别套设在两根纵杆18上，并且两根纵杆18的一端均与下安装板固接，另一端均活动套设在对应的套筒19内。

在批量生产前，通过调节第四伸缩气缸16来控制L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13的间距，使L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13的间距与该批规格尺寸发动机气缸的两个凹槽的间距相一致，在操作时，控制机器人的机械臂使L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13末端的两个L形连接块与发动机气缸的两个凹槽位置相对应，然后控制第二伸缩气缸12和第三伸缩气缸15使L形抓手Ⅰ10和L形抓手Ⅱ13向外扩张，从而使两个L形连接块卡在发动机气缸的两个凹槽内，从而实现发动机气缸的抓取，由于发动机气缸的厚度高于L形连接块到柔性固定机构下安装板之间的距离，而下安装板可以通过柔性固定杆进行伸缩，从而抵住发动机气缸，避免在抓取配送的过程中滑落，然后控制第一伸缩气缸7带动固定板4上的滑轨Ⅰ5在卡槽Ⅰ6内运动，由于抓取机构是固定在固定板4下方的，所以能够实现伸缩机构带动抓取机构将发动机气缸送到的加工的各个工序处，相对于传统的机器人抓取发动机气缸的外壁，这样一方面可以避免发动机气缸外壁的损伤，另一方面使抓取更加稳定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，其特征在于：包括底座（1）、配电箱（2）、底板（3）、伸缩机构、抓取机构和柔性固定机构；所述底座（1）上端开设通孔用以穿设螺栓与机器人的机械臂固接；所述配电箱（2）的上端与底座（1）下端固接，所述底板（2）的上端与配电箱（2）的下端固接；所述伸缩机构包括固定板（4）、滑轨Ⅰ（5）、卡槽Ⅰ（6）和第一伸缩气缸（7），所述卡槽Ⅰ（6）有两组并分别设置在底板（3）下端的两侧，所述滑轨Ⅰ（5）有两组并分别设置在固定板（4）上端面的两侧，且与两组卡槽Ⅰ（6）对应卡接，所述第一伸缩气缸（7）的气缸固接在底板（5）上，第一伸缩气缸（7）的伸缩杆垂直穿设过底板（5）竖直面的中部与固定板（4）上端面的上固定座（401）固接，并且第一伸缩气缸（7）的伸缩杆的长度方向与滑轨Ⅰ（5）的长度方向一致；

所述抓取机构包括滑轨Ⅱ（8）、卡槽Ⅱ（9）、抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ，所述滑轨Ⅱ（8）设置于固定板（4）的下端面，并且滑轨Ⅱ（8）的长度方向与滑轨Ⅰ（6）的长度方向互相垂直，抓取组件Ⅰ和抓取组件Ⅱ分别通过所述卡槽Ⅱ（9）卡接在滑轨Ⅱ（8）的两端，所述抓取组件Ⅰ包括L形抓手Ⅰ（10）、连接板Ⅰ（11）和第二伸缩气缸（12），所述连接板Ⅰ（11）的上端与卡槽Ⅱ（9）固接，所述L形抓手Ⅰ（10）的上端与连接板Ⅰ（11）的下端固接，所述第二伸缩气缸（12）的气缸固接于固定板（4）下端面中部的下固定座（402）上，第二伸缩气缸（12）的伸缩杆与L形抓手Ⅰ（10）的上端侧面固接；所述抓取组件Ⅱ包括L形抓手Ⅱ（13）、连接板Ⅱ（14）、第三伸缩气缸（15）和第四伸缩气缸（16），所述连接板Ⅱ（14）的上端与卡槽Ⅱ（9）固接，连接板Ⅱ（14）两侧固接方向朝下的竖板Ⅰ（1401）和竖板Ⅱ（1402），竖板Ⅰ（1401）和竖板Ⅱ（1402）之间设置两根滑杆（1403），所述L形抓手Ⅱ（13）的上端开设两个通孔并安装轴套（1404）套设在两根滑杆（1403）上，所述第三伸缩气缸（15）的气缸固接在外侧竖板Ⅱ（1402）上的两根滑杆（1403）之间，第三伸缩气缸（15）的伸缩杆与L形抓手Ⅱ（13）的上端固接，所述第四伸缩气缸（16）的气缸背对于第三伸缩气缸（15）的气缸设置于下固定座（402）的另一侧面，第四伸缩气缸（16）的伸缩杆与竖板Ⅰ（1401）固接；所述L形抓手Ⅰ（10）和L形抓手Ⅱ（13）下端的横向板朝向相反且均朝外；

所述柔性固定机构设置于L形抓手Ⅰ（10）和L形抓手Ⅱ（13）之间，包括安装架（17）和柔性固定杆，所述安装架为由上安装板、下安装板和连接支板固定组成的工形板，上安装板与下固定座的下端面固接，并且上安装板两端开设两个通孔，所述柔性固定杆包括两根纵杆（18）、两个套筒（19）和两个弹簧（20），两个套筒（19）分别固定设置在上安装板的两个通孔中，两个弹簧（20）分别套设在两根纵杆（18）上，并且两根纵杆（18）的一端均与下安装板固接，另一端均活动套设在对应的套筒（19）内。

2.根据权利要求1所述一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，其特征在于：所述底座（1）的一侧设置安装电磁阀的固定架（101）。

3.根据权利要求1所述一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，其特征在于：所述滑轨Ⅱ（8）和卡槽Ⅱ（9）均有两组且对应卡接。

4.根据权利要求1所述一种用于发动机气缸生产的柔性工业机器人抓手，其特征在于：所述L形抓手Ⅰ（10）和L形抓手Ⅱ（13）均包括手柄和设置在手柄底端的L形连接块。