CN109397319A - 一种基于语音识别的机器人用自动夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备领域，具体的公开了一种基于语音识别的机器人用自动夹具，包括底座、侧支架、气缸座、夹紧气缸、加强筋和夹板；在两侧的夹板上均固定安装有相同的夹紧块，在所述底座的中点处位置固定设置有竖直的升降气缸，升降气缸的输出端上固定有水平的放置板，在放置板的下侧两边均设置有竖直的高度调节机构。夹紧气缸、第一压力传感器、升降气缸、第二压力传感器、语音识别模块均连接在控制器上。本发明通过人工控制夹具的启动，通过手动按压同时提供语音输入进行夹具的启动，并且在启动后不需要人工持续手持工件直至夹紧，从而避免了一些安全事故的发生，使夹具在装夹工件时更加安全，自动化程度高，操作方便，省时省力。

Description

一种基于语音识别的机器人用自动夹具

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体是一种基于语音识别的机器人用自动夹具。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。如今的机器人已经应用到五金加工领域中，在五金加工的过程中往往需要使用夹持装置。

中国专利（公告号：CN 208132993 U，公告日：2018.11.23）公开的一种加工用工业机器人夹具，虽然通过其结构能够夹持工件，但是工件在安装时需要人工将工件置于两侧的夹板之间，再进行相关的夹持，这样操作如果机器与人配合不好，容易造成安全事故，影响夹具的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于语音识别的机器人用自动夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于语音识别的机器人用自动夹具，包括底座、侧支架、气缸座、夹紧气缸、加强筋和夹板；所述底座的两端均固定有竖直的侧支架，气缸座水平固定在侧支架的中部，并且通过加强筋固定焊接，增强气缸座的强度，两侧的气缸座在同一水平面上，夹紧气缸水平安装在气缸座上，在两侧夹紧气缸的输出轴末端上均固定有竖直的夹板，两侧的夹板相对设置，通过夹紧气缸推动夹板左右移动，使两侧的夹板对工件施加压力；在两侧的夹板上均固定安装有相同的夹紧块，两个夹紧块相对设置，两个夹紧块相对的侧壁上设计为不同的形状，针对不同的工件进行夹持，对工件夹持的更加牢固，不会脱落；在两侧夹紧块相对的面上覆盖有一层防护层，防护层的材质为橡胶，厚度为2-4mm，在夹持工件时防护层对工件具有很好的保护作用，避免对工件造成磨损；在所述底座的中点处位置固定设置有竖直的升降气缸，升降气缸的输出端上固定有水平的放置板，在放置板的下侧两边均设置有竖直的高度调节机构，高度调节机构能够根据需要调节放置板的高度，能够针对不同体积大小的工件进行夹持，能够调节夹紧块夹持在工件上的位置，使夹持在最适宜的位置；

所述夹紧块上安装有多个第一压力传感器，放置板的顶端上安装有第二压力传感器，在挡板上安装有语音识别模块，底座上安装有控制器，所述的夹紧气缸、第一压力传感器、升降气缸、第二压力传感器、语音识别模块均连接在控制器上，且第一压力传感器、第二压力传感器、语音识别模块连接在控制器的输入端，夹紧气缸和升降气缸连接在控制器的输出端。

进一步的：所述高度调节机构包括有竖直的支撑柱和固定连接在支撑柱顶部的支撑弹簧，支撑弹簧的上端固定连接在放置板的下表面，在放置板的下表面还连接有钢索，钢索的下端向下穿过支撑柱的顶部伸入到开设在支撑柱内的内腔中，在内腔内安装有在竖直方向上自转的绕线轮，所述的钢索绕在绕线轮上，通过绕线轮转动，调节钢索在支撑柱上方的长度，从而实现对上方放置板的牵拉；所述绕线轮的中心轴上固定有水平的转轴，转轴的两端通过轴承连接在内腔内壁上，并且转轴的一端穿出内腔末端上固定有旋转把手，通过旋转把手转动使绕线轮旋转，对钢索收放。

进一步的：在转轴位于支撑柱外侧的侧壁上设有螺纹，并且转轴上套设有与螺纹连接的螺帽，在螺帽水平正对的支撑柱外壁上固定有一圈支撑块，且所述的螺纹在转轴上向支撑块的内部延伸，使螺帽旋转向支撑块方向移动，螺帽与支撑块接触时提供足够的力使螺帽不会转动，使其锁死，实现钢索长度的自由选取；通过支撑弹簧支撑放置板。

进一步的：所述升降气缸向下拉动放置板，仅仅对放置板提供向下的拉力，不会产生向上的推力，当放置板需要向下移动时通过升降气缸向下提供足够的拉力。

进一步的：所述放置板的左右两侧均设置有斜面，使两侧的夹紧块能够更加容易的向中心靠拢，方便夹持，放置板的前后两端上固定有竖直的挡板。

进一步的：第二压力传感器监测到压力信息的同时接收到语音识别模块的语音信号后，控制器控制夹紧气缸动作，使两侧的夹紧块相互靠近，对之间的工件进行夹持，夹紧块接触到工件后对第一压力传感器产生压力后控制器控制升降气缸向下使放置板脱离，便于两侧的夹紧块夹紧工件，不需要人工手持工件进行操作夹持，使用安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过人工控制夹具的启动，通过手动按压同时提供语音输入进行夹具的启动，并且在启动后不需要人工持续手持工件直至夹紧，从而避免了一些安全事故的发生，使夹具在装夹工件时更加安全，自动化程度高，操作方便，省时省力；放置板能够根据需要调节高度，使夹紧块夹在工件适宜的位置，使用灵活，很好的保护了工件，便于工件加工使用。

附图说明

图1为一种基于语音识别的机器人用自动夹具的结构示意图。

图2为一种基于语音识别的机器人用自动夹具中高度调节机构的结构示意图。

图3为图2中A的放大结构示意图。

图4为一种基于语音识别的机器人用自动夹具中放置板的结构示意图。

图5为一种基于语音识别的机器人用自动夹具的控制器连接示意图。

图中：1-底座，2-侧支架，3-气缸座，4-夹紧气缸，5-加强筋，6-夹板，7-夹紧块，8-防护层，9-第一压力传感器，10-放置板，11-升降气缸，12-高度调节机构，13-支撑柱，14-支撑弹簧，15-钢索，16-绕线轮，17-转轴，18-内腔，19-螺纹，20-螺帽，21-支撑块，22-斜面，23-第二压力传感器，24-挡板，25-语音识别模块，26-控制器。

具体实施方式

实施例1

请参阅图，本发明实施例中，一种基于语音识别的机器人用自动夹具，包括底座1、侧支架2、气缸座3、夹紧气缸4、加强筋5和夹板6；所述底座1的两端均固定有竖直的侧支架2，气缸座3水平固定在侧支架2的中部，并且通过加强筋5固定焊接，增强气缸座3的强度，两侧的气缸座3在同一水平面上，夹紧气缸4水平安装在气缸座3上，在两侧夹紧气缸4的输出轴末端上均固定有竖直的夹板6，两侧的夹板6相对设置，通过夹紧气缸4推动夹板6左右移动，使两侧的夹板6对工件施加压力。

在两侧的夹板6上均固定安装有相同的夹紧块7，两个夹紧块7相对设置，两个夹紧块7相对的侧壁上设计为不同的形状，针对不同的工件进行夹持，对工件夹持的更加牢固，不会脱落；在两侧夹紧块7相对的面上覆盖有一层防护层8，防护层8的材质为橡胶，厚度为2-4mm，在夹持工件时防护层8对工件具有很好的保护作用，避免对工件造成磨损。

在所述底座1的中点处位置固定设置有竖直的升降气缸11，升降气缸11的输出端上固定有水平的放置板10，在放置板10的下侧两边均设置有竖直的高度调节机构12，高度调节机构12能够根据需要调节放置板10的高度，能够针对不同体积大小的工件进行夹持，能够调节夹紧块7夹持在工件上的位置，使夹持在最适宜的位置；所述高度调节机构12包括有竖直的支撑柱13和固定连接在支撑柱13顶部的支撑弹簧14，支撑弹簧14的上端固定连接在放置板10的下表面，在放置板10的下表面还连接有钢索15，钢索15的下端向下穿过支撑柱13的顶部伸入到开设在支撑柱13内的内腔18中，在内腔18内安装有在竖直方向上自转的绕线轮16，所述的钢索15绕在绕线轮16上，通过绕线轮16转动，调节钢索15在支撑柱13上方的长度，从而实现对上方放置板10的牵拉；所述绕线轮16的中心轴上固定有水平的转轴17，转轴17的两端通过轴承连接在内腔18内壁上，并且转轴17的一端穿出内腔18末端上固定有旋转把手，通过旋转把手转动使绕线轮16旋转，对钢索15收放；在外端的转轴17侧壁上设有螺纹19，并且转轴17上套设有与螺纹19连接的螺帽20，在螺帽20水平正对的支撑柱13外壁上固定有一圈支撑块21，且所述的螺纹19在转轴17上向支撑块21的内部延伸，使螺帽20旋转向支撑块21方向移动，螺帽20与支撑块21接触时提供足够的力使螺帽20不会转动，使其锁死，实现钢索15长度的自由选取；通过支撑弹簧14支撑放置板10，并且通过升降气缸11向下拉动放置板10，改变放置板10的高度，而仅仅对放置板10提供向下的拉力，不会产生向上的推力，当放置板10需要向下移动时通过升降气缸11向下提供足够的拉力。

所述放置板10的左右两侧均设置有斜面22，使两侧的夹紧块7能够更加容易的向中心靠拢，方便夹持，放置板10的前后两端上固定有竖直的挡板24。

实施例2

所述夹紧块7上安装有多个第一压力传感器9，放置板10的顶端上安装有第二压力传感器23，在挡板24上安装有语音识别模块25，底座1上安装有控制器26，所述的夹紧气缸4、第一压力传感器9、升降气缸11、第二压力传感器23、语音识别模块25均连接在控制器26上，且第一压力传感器9、第二压力传感器23、语音识别模块25连接在控制器26的输入端，夹紧气缸4和升降气缸11连接在控制器26的输出端，第一压力传感器9、第二压力传感器23、语音识别模块25将监测到的信号传递到控制器26内，根据内部编程设计控制夹紧气缸4和升降气缸11动作。具体的是，第二压力传感器23监测到压力信息的同时接收到语音识别模块25的语音信号后，控制器26控制夹紧气缸4动作，使两侧的夹紧块7相互靠近，对之间的工件进行夹持，夹紧块7接触到工件后对第一压力传感器9产生压力后控制器26控制升降气缸11向下使放置板10脱离，便于两侧的夹紧块7夹紧工件，不需要人工手持工件进行操作夹持，使用安全。

工作原理：在进行工件夹持时，将工件至于放置板10上，工作手动向下按压工件对放置板10上的第二压力传感器23提供一定的压力，此时工人只需要说出启动指令，语音识别模块25识别启动指令后通过控制器26控制两侧的夹紧气缸4伸出，使两侧的夹紧块7相互靠近，在靠近的过程中与工件接触后第一压力传感器9检测到压力时使控制器26控制升降气缸11收缩，将放置板10向下拉动，使放置板10脱离工件，这样，在夹紧块7继续夹紧的过程中不会受到放置板10的影响，使工件夹持更加牢固。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于语音识别的机器人用自动夹具，包括底座（1）、侧支架（2）、气缸座（3）、夹紧气缸（4）、加强筋（5）和夹板（6）；所述底座（1）的两端均固定有竖直的侧支架（2），气缸座（3）水平固定在侧支架（2）的中部，并且通过加强筋（5）固定焊接，两侧的气缸座（3）在同一水平面上，夹紧气缸（4）水平安装在气缸座（3）上，在两侧夹紧气缸（4）的输出轴末端上均固定有竖直的夹板（6），两侧的夹板（6）相对设置；其特征在于，在两侧的夹板（6）上均固定安装有相同的夹紧块（7），两个夹紧块（7）相对设置；在两侧夹紧块（7）相对的面上覆盖有一层防护层（8）；在所述底座（1）的中点处位置固定设置有竖直的升降气缸（11），升降气缸（11）的输出端上固定有水平的放置板（10），在放置板（10）的下侧两边均设置有竖直的高度调节机构（12）；放置板（10）的前后两端上固定有竖直的挡板（24）。

所述夹紧块（7）上安装有多个第一压力传感器（9），放置板（10）的顶端上安装有第二压力传感器（23），在挡板（24）上安装有语音识别模块（25），底座（1）上安装有控制器（26），所述的夹紧气缸（4）、第一压力传感器（9）、升降气缸（11）、第二压力传感器（23）、语音识别模块（25）均连接在控制器（26）上，且第一压力传感器（9）、第二压力传感器（23）、语音识别模块（25）连接在控制器（26）的输入端，夹紧气缸（4）和升降气缸（11）连接在控制器（26）的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：所述高度调节机构（12）包括有竖直的支撑柱（13）和固定连接在支撑柱（13）顶部的支撑弹簧（14），支撑弹簧（14）的上端固定连接在放置板（10）的下表面，在放置板（10）的下表面还连接有钢索（15），钢索（15）的下端向下穿过支撑柱（13）的顶部伸入到开设在支撑柱（13）内的内腔（18）中，在内腔（18）内安装有在竖直方向上自转的绕线轮（16），所述的钢索（15）绕在绕线轮（16）上；所述绕线轮（16）的中心轴上固定有水平的转轴（17），转轴（17）的两端通过轴承连接在内腔（18）内壁上，并且转轴（17）的一端穿出内腔（18）末端上固定有旋转把手。

3.根据权利要求2所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：在转轴（17）位于支撑柱（13）外侧的侧壁上设有螺纹（19），并且转轴（17）上套设有与螺纹（19）连接的螺帽（20），在螺帽（20）水平正对的支撑柱（13）外壁上固定有一圈支撑块（21），且所述的螺纹（19）在转轴（17）上向支撑块（21）的内部延伸。

4.根据权利要求3所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：所述升降气缸（11）向下拉动放置板（10）。

5.根据权利要求4所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：所述放置板（10）的左右两侧均设置有斜面（22）。

6.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：所述防护层（8）的材质为橡胶，厚度为2-4mm。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种基于语音识别的机器人用自动夹具，其特征在于：第二压力传感器（23）监测到压力信息的同时接收到语音识别模块（25）的语音信号后，控制器（26）控制夹紧气缸（4）动作，使两侧的夹紧块（7）相互靠近，夹紧块（7）接触到工件对第一压力传感器（9）产生压力后使控制器（26）控制升降气缸（11）向下。