CN110315563A - 一种上下料夹具、夹具组件及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上下料夹具、夹具组件及机器人，涉及夹具技术领域，解决了待转运物的尺寸不同时不利于夹具的定位抓取的技术问题。上下料夹具包括支架、夹紧机构和间距调节机构，所述间距调节机构固定于所述支架；所述夹紧机构设置于所述间距调节机构上并能通过所述间距调节机构调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物。通过间距调节机构调节夹紧机构的夹心尺寸，以适应不同尺寸的待转运物；可根据待转动物的尺寸调节夹紧机构的夹持尺寸，实现了待转运物尺寸不同时夹具的定位抓取，灵活性强，提高了上下料夹具的通用性。

Description

一种上下料夹具、夹具组件及机器人

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，尤其是涉及一种上下料夹具、夹具组件及机器人。

背景技术

空调蒸发器作为空调零部件中的四大件之一，其作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。蒸发器的生产流程中，胀管是其中一个重要的工序，胀管是通过胀管器对管壁产生一定的压力，管子直径就会胀大，从而消除或减少管子和管板之间的缝隙，提高管口的密封，延长管口腐蚀时间。

目前现有的生产方式为人工拿取一件蒸发器，将其放入胀管机门板定位处，门板依靠两侧挡条、底座进行定位蒸发器，放入完成后员工关闭门板，按下启动按钮进行胀管作业，胀管完成后员工打开门板，取出蒸发器。整个过程需要员工频繁搬运，劳动强度大；胀管机生产过程中也存在一定的安全隐患，员工疏忽时很容易出现安全事故。此外，现有蒸发器规格形状、尺寸相差较大，不利于定位抓取。而且两台胀管机供一条线体生产，每台胀管机一天要完成几千件生产，生产节拍快。所以在自动化生产越来越普遍的情况下，有必要应用自动化技术来解决这些问题。因此设计一种能实现蒸发器定位抓取和放置，通过机器人即可很好地抓取并放置到胀管机的夹具就变得至关重要了。

除了蒸发器自动胀管上下料工序，现有技术设备自动化生产过程中设备的上下料工序很多也同样存在待转运物的尺寸不同时不利于定位抓取的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上下料夹具、夹具组件及机器人，以解决现有技术中存在的待转运物的尺寸不同时不利于夹具的定位抓取的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种上下料夹具，包括支架、夹紧机构和间距调节机构，所述间距调节机构固定于所述支架；所述夹紧机构设置于所述间距调节机构上并能通过所述间距调节机构调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物。

可选地，所述间距调节机构包括固定板、滑动部、可伸缩结构和调距驱动装置，所述可伸缩结构与所述调距驱动装置传动连接，所述滑动部固定于所述可伸缩结构的伸缩端，所述夹紧机构固定于所述滑动部；所述固定板上开设有滑轨，所述滑动部可滑动设置于所述滑轨。

可选地，所述可伸缩结构为左右旋丝杆，所述左右旋丝杆的支撑端固定于所述固定板，所述左右旋丝杆的传动端与所述驱动装置传动连接。

可选地，所述左右旋丝杆与所述驱动装置之间设置有联轴器。

可选地，所述夹紧机构包括夹紧驱动装置、第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部分别与所述夹紧驱动装置传动连接。

可选地，所述夹紧驱动装置包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸与所述第一夹持部传动连接，所述第二气缸与所述第二夹持部传动连接，所述间距调节机构用以调节所述第一夹持部与所述第二夹持部的间距。

可选地，所述第一夹持部与所述第二夹持部上均设置有弹性防护部。

可选地，所述上下料夹具还包括缓冲机构，所述缓冲机构设置于所述滑动部，能对待转运物施以垂直于夹紧方向的缓冲作用。

可选地，所述缓冲机构包括缓冲安装板、弹性机构和推板，所术缓冲安装板固定于所述滑动部，所述推板通过所述弹性机构可伸缩设置于所述缓冲安装板上。

可选地，所述弹性机构包括直线轴承、导向轴和弹簧，所述导向轴的第一端通过所述直线轴承安装于所述缓冲安装板，所述弹簧套设于所述导向轴，所述推板固定于所述导向轴的第二端。

可选地，所述推板上还设置有保护板。

可选地，所述上下料夹具还包括预对准机构，所述预对准机构设置于所述间距调节机构上；所述待转运物为蒸发器，且所述预对准机构具有与蒸发器管适配的导向套筒。

可选地，所述预对准机构还包括气缸安装板、套筒固定板和对准气缸，所述对准气缸固定于所述气缸安装板上，多个所述导向套筒安装于所述套筒固定板，所述套筒固定板与所述对准气缸传动连接。

本发明提供的一种夹具组件，包括至少两个以上任一所述的上下料夹具，所述支架为法兰连接机构，至少两个所述上下料夹具固接于所述法兰连接机构。

本发明提供的一种机器人，包括机械手和以上任一的夹具组件，所述夹具组件通过所述法兰连接机构连接于所述机械手。

本发明提供的一种上下料夹具、夹具组件及机器人，上下料夹具包括支架、夹紧机构和间距调节机构，夹紧机构能通过间距调节机构调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物，可根据待转动物的尺寸调节夹紧机构的夹持尺寸，实现了待转运物尺寸不同时夹具的定位抓取，灵活性强，提高了上下料夹具的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的一种夹具组件的立体结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种间距调节机构的立体结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的一种夹紧机构的立体结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的一种缓冲机构的立体结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的一种预对准机构的立体结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的一种法兰连接机构的立体结构示意图。

图中1、法兰连接机构；2、预对准机构；3、间距调节机构；4、夹紧机构；5、缓冲机构；6、蒸发器；7、法兰；8、连杆；9、安装；10、气缸安装板；11、对准气缸；12、导向套筒固定板；13、导向套筒；14、固定板；15、丝杆支撑侧；16、左右旋丝杆；17、直线滑轨；18、加高丝杆螺帽；19、联轴器；20、电机固定座；21、伺服电机；22、滑块连接板；23、夹紧气缸；24、夹板；25、第一聚氨酯板；26、缓冲安装板；27、直线轴承；28、导向轴；29、弹簧；30、推板；31、第二聚氨酯板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种上下料夹具，包括支架、夹紧机构4和间距调节机构3，间距调节机构3固定于支架；夹紧机构4设置于间距调节机构3上并能通过间距调节机构3调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物。

夹紧机构4能通过间距调节机构3调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物，可根据待转动物的尺寸调节夹紧机构4的夹持尺寸，实现了待转运物尺寸不同时夹具的定位抓取，灵活性强，提高了上下料夹具的通用性。

作为可选地实施方式，间距调节机构3包括固定板14、滑动部、可伸缩结构和调距驱动装置，可伸缩结构与调距驱动装置传动连接，滑动部固定于可伸缩结构的伸缩端，夹紧机构4固定于滑动部；固定板14上开设有滑轨，滑动部可滑动设置于滑轨。

通过间距调节机构3调节夹紧机构4的夹持尺寸，根据产品尺寸调节夹紧范围，灵活可靠。

作为可选地实施方式，可伸缩结构为左右旋丝杆16，左右旋丝杆16的支撑端固定于固定板14，左右旋丝杆16的传动端与驱动装置传动连接。

通过左右旋丝杆16调节夹紧机构4的夹持距离，方便快捷。

作为可选地实施方式，左右旋丝杆16与驱动装置之间设置有联轴器19。

作为可选地实施方式，夹紧机构4包括夹紧驱动装置、第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部与第二夹持部分别与夹紧驱动装置传动连接。

作为可选地实施方式，夹紧驱动装置包括第一气缸和第二气缸，第一气缸与第一夹持部传动连接，第二气缸与第二夹持部传动连接，间距调节机构3用以调节第一夹持部与第二夹持部的间距。

第一夹持部和第二夹持部均通过气缸控制，与电机相比，反应速度快，夹紧动作快捷。气缸具有动作迅速，提高效率，力度有限，不会过猛的夹坏蒸发器6等优点。

作为可选地实施方式，第一夹持部与第二夹持部上均设置有弹性防护部。

与蒸发器6进行接触的夹板24部分均用聚氨酯材质保护，即设置第一聚氨酯板25进行防护，实现防止夹紧力度大导致的蒸发器6翅片倒片。

作为可选地实施方式，上下料夹具还包括缓冲机构5，缓冲机构5设置于滑动部，能对待转运物施以垂直于夹紧方向的缓冲作用。

设置缓冲机构5后放置蒸发器6到胀管机门板时，不会因为前面受力导致蒸发器6后倾，避免了异常情况发生。

作为可选地实施方式，缓冲机构5包括缓冲安装9板、弹性机构和推板30，所术缓冲安装9板固定于滑动部，推板30通过弹性机构可伸缩设置于缓冲安装 9板上。

缓冲机构5结构简单，易于实现。

作为可选地实施方式，弹性机构包括直线轴承27、导向轴28和弹簧29，导向轴28的第一端通过直线轴承27安装9于缓冲安装9板，弹簧29套设于导向轴28，推板30固定于导向轴28的第二端。

利用弹簧29的弹性作用缓冲冲击力，弹簧29可拆卸，也可根据需要选择弹性模量适合的弹簧29。

作为可选地实施方式，推板30上还设置有作为保护板的第二聚氨酯板31。

用聚氨酯材质的保护板，防止磕碰蒸发器6。

作为可选地实施方式，上下料夹具还包括预对准机构2，预对准机构2设置于间距调节机构3上；待转运物为蒸发器6，且预对准机构2具有与蒸发器6 管适配的导向套筒13。

采用预对准，有效防止胀管时胀杆对不上铜管等异常情况出现。

导向套筒13的安装9采用安装9板上排布螺纹孔，根据产品铜管数量进行安装9同等数量的套筒，方便机型切换。

作为可选地实施方式，预对准机构2还包括气缸安装9板、套筒固定板14 和对准气缸11，对准气缸11固定于气缸安装9板上，多个导向套筒13安装9 于套筒固定板14，套筒固定板14与对准气缸11传动连接。

采用气缸驱动，速度快，可靠性高。

如图1所示，本发明提供了一种夹具组件，包括两个上下料夹具，所述支架为法兰连接机构，两个所述上下料夹具固接于所述法兰连接机构的两端。

法兰连接机构1为与六轴机器人法兰相连接，间距调节机构3用螺栓连接在法兰连接机构1上，预对准机构2固定在间距调节机构3安装板上，夹紧机构4通过螺栓固定在间距调节机构3滑块安装板上，缓冲机构5通过螺栓固定在间距调节机构3滑块安装板上。

如图6所示，为本发明空调蒸发器自动胀管上下料机器人夹具法兰连接机构构成图，主要由150度角连杆8安装在法兰7上、安装板9用螺栓跟150 度角连杆固定在一起，结构牢固可靠。

图5所示为本发明空调蒸发器自动胀管上下料机器人夹具预对准机构构成图，作用是在夹紧机构4夹紧蒸发器6后，将蒸发器6放入胀管机定位装置后，预对准机构通过带导杆气缸11向下运动，实现导向套筒13对准蒸发器铜管，若出现导向套筒跟蒸发器铜管对不准情况，带导杆气缸运动不到位，可以起到异常判断作用，进而不再继续胀管作业，防止损坏胀管机设备。其主要结构安装方式为：通过螺栓锁紧方式使带导杆气缸11与气缸安装板10连接在一起，再把导向套筒固定板12固定在带导杆气缸11上，导向套筒13安装在导向套筒固定板12上。

图2所示为本发明空调蒸发器自动胀管上下料机器人夹具间距调节机构构成图，固定板14用来固定丝杆支撑侧15、电机固定座20、直线滑轨17，左右旋丝杆16两端固定在丝杆支撑侧15和电机固定座20上，左右旋丝杆16 右端通过联轴器19与伺服电机21相连，加高丝杆螺帽18、滑块连接板22与直线滑轨17的滑块固定在一起，丝杆转动带动左右滑块连接板22来改变两者之间间距。

图3所示为本发明空调蒸发器自动胀管上下料机器人夹具夹紧机构构成图，带导杆气缸23固定在滑块连接板22上，夹板24固定在带导杆气缸23 上，聚氨酯板25固定在夹板24上起防护作用。

图4所示为本发明空调蒸发器自动胀管上下料机器人夹具缓冲机构构成图，其中缓冲安装板26用螺栓固定在滑块连接板22上，直线轴承27固定在缓冲安装板26上，导向轴28、弹簧29跟推板30连接在一起，聚氨酯板31固定在推板30上起防护作用。

操作方式：

根据蒸发器的尺寸大小，通过伺服电机21和左右旋丝杆16的配合动作进行调节可夹紧宽度，满足不同产品生产时，能够自行调节夹紧宽度，然后机器人进行抓取蒸发器作业。

当蒸发器6到位时，机器人带夹具移动至到位点，带导杆气缸23动作，两边夹板24向内侧夹紧，实现夹取未胀管蒸发器，机器人移动至胀管机，夹具旋转角度后，用空抓取侧取出已胀管完成蒸发器，后将未胀管蒸发器放入胀管机定位装置后，带导杆气缸11带动导向套筒固定板12向下动作，将导向套筒13 与蒸发器铜管进行预对准，无异常后机器人退出，进行胀管作业。有未对准异常后程序报警，人工处理。

本发明提供了一种空调蒸发器自动胀管上下料机器人，包括机械手和以上任一的夹具组件，所述夹具组件通过所述法兰连接机构连接于所述机械手。

有益效果：

(1)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具通过伺服电机驱动间距调节机构，可通过调节电机的转动停止位置，实现左右两侧夹板间距的改变，从而实现满足不同尺寸的产品生产的使用要求；

(2)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具采用气缸推动夹板，实现左右夹板中间间距的变化，从而实现夹紧蒸发器，再进行搬运上下料；采用气缸，夹紧速度更快；

(3)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具采用双功能结构设计，一个法兰盘下面按150度夹角安装两个同样的可以夹紧抓取蒸发器的夹具，实现抓取待胀管蒸发器后旋转一定角度后可以抓取胀管完成的蒸发器，减少机器人的重复运动路径；

(4)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具在蒸发器的上方利用气缸驱动导向套筒向下运动，实现对铜管的提前对准及预压作业，有效防止胀管时胀杆对不上铜管等异常情况出现；

(5)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具导向套筒的安装采用安装板上排布螺纹孔，根据产品铜管数量进行安装同等数量的套筒；

(6)空调蒸发器自动胀管上下料的机器人夹具在夹紧蒸发器的后方有缓冲机构，实现放置蒸发器到胀管机门板时，避免前面受力导致蒸发器后倾；

(7)通过在夹持机构和缓冲机构设置聚氨酯板，防止了蒸发器翅片倒片，有利于抓取。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种上下料夹具，其特征在于，包括支架、夹紧机构和间距调节机构，所述间距调节机构固定于所述支架；所述夹紧机构设置于所述间距调节机构上并能通过所述间距调节机构调节其夹持尺寸以适应不同尺寸的待转运物。

2.根据权利要求1所述的上下料夹具，其特征在于，所述间距调节机构包括固定板、滑动部、可伸缩结构和调距驱动装置，所述可伸缩结构与所述调距驱动装置传动连接，所述滑动部固定于所述可伸缩结构的伸缩端，所述夹紧机构固定于所述滑动部；所述固定板上开设有滑轨，所述滑动部可滑动设置于所述滑轨。

3.根据权利要求2所述的上下料夹具，其特征在于，所述可伸缩结构为左右旋丝杆，所述左右旋丝杆的支撑端固定于所述固定板，所述左右旋丝杆的传动端与所述驱动装置传动连接。

4.根据权利要求3所述的上下料夹具，其特征在于，所述左右旋丝杆与所述驱动装置之间设置有联轴器。

5.根据权利要求1所述的上下料夹具，其特征在于，所述夹紧机构包括夹紧驱动装置、第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部分别与所述夹紧驱动装置传动连接。

6.根据权利要求5所述的上下料夹具，其特征在于，所述夹紧驱动装置包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸与所述第一夹持部传动连接，所述第二气缸与所述第二夹持部传动连接，所述间距调节机构用以调节所述第一夹持部与所述第二夹持部的间距。

7.根据权利要求5所述的上下料夹具，其特征在于，所述第一夹持部与所述第二夹持部上均设置有弹性防护部。

8.根据权利要求2所述的上下料夹具，其特征在于，还包括缓冲机构，所述缓冲机构设置于所述滑动部，能对待转运物施以垂直于夹紧方向的缓冲作用。

9.根据权利要求8所述的上下料夹具，其特征在于，所述缓冲机构包括缓冲安装板、弹性机构和推板，所术缓冲安装板固定于所述滑动部，所述推板通过所述弹性机构可伸缩设置于所述缓冲安装板上。

10.根据权利要求9所述的上下料夹具，其特征在于，所述弹性机构包括直线轴承、导向轴和弹簧，所述导向轴的第一端通过所述直线轴承安装于所述缓冲安装板，所述弹簧套设于所述导向轴，所述推板固定于所述导向轴的第二端。

11.根据权利要求10所述的上下料夹具，其特征在于，所述推板上还设置有保护板。

12.根据权利要求1-11任一所述的上下料夹具，其特征在于，还包括预对准机构，所述预对准机构设置于所述间距调节机构上；所述待转运物为蒸发器，且所述预对准机构具有与蒸发器管适配的导向套筒。

13.根据权利要求12所述的上下料夹具，其特征在于，所述预对准机构还包括气缸安装板、套筒固定板和对准气缸，所述对准气缸固定于所述气缸安装板上，多个所述导向套筒安装于所述套筒固定板，所述套筒固定板与所述对准气缸传动连接。

14.一种夹具组件，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-13任一所述的上下料夹具，所述支架为法兰连接机构，至少两个所述上下料夹具固接于所述法兰连接机构。

15.一种机器人，其特征在于，包括机械手和权利要求14所述的夹具组件，所述夹具组件通过所述法兰连接机构连接于所述机械手。