CN110497429A - 一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器，包括设置在机器手末端的安装座，其特征在于，安装座上固定设有执行器，执行器包括第一连接件，第一连接件上端与安装座固定连接，第一连接件上沿竖直方向固定设有由控制开关控制伸缩的气缸，气缸活动端设有第三连接件，第三连接件下端设有用于夹持管类零件的第一夹持件，第一连接件下端沿竖直方向设有第二连接件，第二连接件下端设有用于夹持管类零件的第二夹持件，第二夹持件设在第一夹持件正下方,第一夹持件和第二夹持件的夹持面均为V型面，在进行零件夹持时，第一夹持件与第二夹持件相互靠近用于夹持管类零件外表面，本发明能够保证装置在夹持导管类零件时的灵活稳定和实现对位置波动较大的管类零件的精准夹持。

Description

一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器

技术领域

本发明涉及导管类零件自动夹持装置技术领域，特别是涉及一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器。

背景技术

导管是现代军机、民机上重要的生命线，犹如人体的血管一样，它将各种介质输送到发动机、起落架、座舱等部位，满足飞机燃油、液压、环境控制等系统的各种需求。以一架配置两台发动机的军机为例，导管的数量超过2000项，其中20％—35％为焊接导管，导管制造技术已经成为现代飞机研制的关键技术之一。

为了保证产品的一致性、质量稳定性,急需建立导管智能制造生产线，导管智能制造生产线中主要依靠工业机器人完成导管类零件夹取，实现导管零件在各个工位之间运输。然而飞机导管类零件规格多样、形状复杂，每根导管的上料夹持位置和下料夹持方向均有所不同，且外接触表面为圆柱面，满足不同种类零件的夹持是实现整个生产线运输的关键技术。现有的机器人末端执行器夹持的导管部位为直线段，对导管类外表面为圆柱面的零件，许多机器人夹持装置采用的直线平板夹持不利于夹持管类零件时的稳定性，易滑脱。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器，通过采用两个V型夹持件相互配的双V型夹持结构设计，保证装置在夹持导管类零件时的灵活稳定。

第一方面，本发明的实施例提出了一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器，该执行器包括设置在机器手末端的安装座，安装座上固定设有执行器，执行器包括第一连接件，为板状结构，第一连接件上端与安装座固定连接，第一连接件上沿竖直方向固定设有由控制开关控制伸缩的气缸，气缸活动端设有第三连接件，第三连接件下端设有用于夹持管类零件的第一夹持件，第一连接件下端沿竖直方向设有第二连接件，第二连接件下端设有用于夹持管类零件的第二夹持件，第二夹持件设在第一夹持件正下方,第一夹持件和第二夹持件的夹持面均为V型面，在进行零件夹持时，第一夹持件与第二夹持件相互靠近用于夹持管类零件外表面。

进一步地，第一连接件与安装座之间设有用于调节执行器Z轴位置的第一修配片，第二连接件与第一连接件之间设有用于调节第二连接件与第二夹持件X轴位置的第二修配片，第二夹持件与第二连接件之间设有用于调整第二夹持件在Y轴位置的第三修配片，第一夹持件与第三连接件之间设有用于调整第一夹持件Y轴位置的第四修配片。

进一步地，第一修配片、第二修配片、第三修配片和第四修配片的结构相同。

进一步地，第一夹持件和第二夹持件上均设有用于检测夹持力的信号接收反馈器，信号接收反馈器位于夹持件夹持面的一端伸出所述夹持面，信号接收反馈器与控制开关电性连接，当进行零件夹持时，信号接收反馈器将信号传输至控制开关。

进一步地，信号接收反馈器为接近开关。

进一步地，第一夹持件和第二夹持件的夹持面均设有用于保护管类零件外表面的软质层。

进一步地，软质层为塑胶材料、硅胶材料或橡胶材料。

进一步地，安装座上端于机器人连接处设有用于定位的第一定位销，安装座下端与第一连接件连接处设有用于定位的第二定位销，第一连接件与第二连接件连接处设有用于定位的第三定位销，第二连接件下端与第二夹持件定位连接处设有用于定位的第四定位销，第三连接件下端与第一夹持件连接处设有用于定位的第五定位销。

进一步地，第一定位销、第二定位销、第三定位销、第四定位销和第五定位销结构相同。

进一步地，安装座通过安装座螺钉及安装座垫片固定在机器人末端，第一连接件通过第一螺钉及第一垫片固定在安装座下端，气缸通过第二螺钉竖直固定在第一连接件上，第二连接件通过第三螺钉固定在第一连接件上，第二夹持件通过第四螺钉固定在第二连接件上，第三连接件通过第五螺钉固定在气缸活动端，第一夹持件通过第六螺钉固定在第一连接件上。

综上，本发明发明采用V型夹持件的结构设计，保证装置在夹持导管类零件时的灵活稳定和实现对位置波动较大的管类零件的精准夹持；在夹持件表面覆有软质层，保证导管类零件表面不被夹伤；并且装置采用控制开关和信号接收反馈器，实现装置对导管类零件的自动夹持，并可控制加持力，不仅提高了装置的自动化程度而且避免了夹持力过大对导管类零件造成损坏。通过设置多个修配片，采用磨修的方式，调整装置各部件在X、Y、Z轴各方向的位置，最终保证两个V型夹持件在夹持管类零件时，可以稳定准确地进行夹持动作；通过设置多个定位销，保证装置各部件之间的位置精度，保证夹持管类零件时的精度，通过多个螺钉可将装置各部件稳定连接，保证夹持工作的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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是本发明实施例的一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器的结构示意图；

图2是图1的侧视图。

图中：

1-安装座；2-第一定位销；3-安装座螺钉；4-安装座垫片；5-第二定位销；6-第一螺钉；7-第一垫片；8-第一修配片；9-第一连接件；10-第二螺钉；11-气缸；12-第二修配片；13-第二连接件；14-第三定位销；15-第三螺钉；16-第三修配片；17-第二夹持件；18-第四定位销；19-第四螺钉；20-第三连接件；21-第五螺钉；22-第四修配片；23-第一夹持件；24-第五定位销；25-第六螺钉；26-信号接收反馈器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本发明实施例的一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器的结构示意图，如图1所示，该装备包括了一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器，包括设置在机器手末端的安装座1，安装座1位凹字形，便于进行安装与定位，安装座1上固定设有执行器，执行器包括第一连接件9，第一连接件9为板状结构，便于零部件的安装，第一连接件9上端与安装座1固定连接，第一连接件9上沿竖直方向固定设有由控制开关控制伸缩的气缸11，气缸11也可更换成液压缸或其他自动化伸缩器件，气缸11由控制开关控制其直线伸缩，气缸11为第一夹持件23的运动提供动力，气缸11活动端设有第三连接件20，第三连接件20为“L”形状，两个平面不仅能够保证第三连接件20稳定安装在气缸11活动端上而且能够保证第一夹持件23稳定安装，第三连接件20下端设有用于夹持管类零件的第一夹持件23，第一连接件9下端沿竖直方向设有第二连接件13，第二连接件13下端设有用于夹持管类零件的第二夹持件17，第二夹持件17设在第一夹持件23正下方，在进行零件夹持时，第一夹持件23与第二夹持件17相互靠近用于夹持管类零件外表面。

为了调整装置各部件在X、Y、Z轴各方向的位置且保证夹持装置在夹持管类零件时的准确性和稳定性，第一连接件9与安装座1之间设有第一修配片8，通过修磨修配片的厚度调整执行器在Z轴方向上的位置，第二连接件13与第一连接件9之间设有第二修配片12，可以调整第二连接件13与第二夹持件17在X轴上的位置，第二夹持件17与第二连接件13之间设有第三修配片16，可以调整第二夹持件17在Y轴方向上的位置，第一夹持件23与第三连接件20之间设有第四修配片22，可以调整第一夹持件23在Y轴上的位置，第一修配片8、第二修配片12、第三修配片16和第四修配片22的结构相同，一般采用金属薄板，通过修磨其厚度实现调节相对位置。

为了保证装置在夹持导管类零件时的灵活稳定且满足位置波动较大的管类零件的装夹定位要求，第一夹持件23和第二夹持件17的夹持面均为V型面，V型面能够更好的夹持外表面为圆柱面的零件。

为了避免管类零件表面的夹伤，第一夹持件23和第二夹持件17的夹持面均设有软质层，软质层可由塑胶材料、硅胶材料或橡胶材料等软质材质组成。

为了提高装置的自动化程度且保证稳定的夹持力，第一夹持件23和第二夹持件17上均设有信号接收反馈器26且位于夹持面的一侧高于夹持件的夹持面，及信号接收反馈器26位于夹持件夹持面的一端伸出夹持表面一定距离，具体的距离可根据实际夹持管类零件的直径由操作人员进行调整，本实施例中采用的距离为1-2cm，当管类零件被夹紧时，并产生一定夹紧力，信号接收反馈器26根据产生的夹紧力从而接收到已夹紧的信号，并反馈到控制开关，控制开关控制气缸11停止运转，从而停止夹紧动作，进行下一动作，信号接收反馈器16为接近开关或压力传感器。

为了保证装置各部件之间的安装精度和夹持件的夹取精度，安装座1上端与机器人末端连接处设有用于定位的第一定位销2，安装座1下端与第一连接件9连接处设有用于定位的第二定位销5，第一连接件9与第二连接件13连接处设有用于定位的第三定位销14，第二连接件13下端与第二夹持件17处设有用于定位的第四定位销18，第三连接件20下端与第一夹持件23连接处设有用于定位的第五定位销24，第一定位销2、第二定位销5、第三定位销14、第四定位销18和第五定位销24结构相同。

为了保证装置各部件之间的连接稳定性，安装座1通过安装座螺钉3及安装座垫片4固定在机器人末端，第一连接件9通过第一螺钉6及第一垫片7固定在安装座1下端，气缸11通过第二螺钉10竖直固定在第一连接件9上，第二连接件13通过第三螺钉15固定在第一连接件9上，第二夹持件17通过第四螺钉19固定在第二连接件13上，第三连接件20通过第五螺钉21固定在气缸11活动端，第一夹持件23通过第六螺钉25固定在第一连接件9上。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于夹持管类零件的机器人末端执行器，包括设置在机器手末端的安装座，其特征在于，安装座上固定设有执行器，执行器包括第一连接件，第一连接件上端与安装座固定连接，第一连接件上沿竖直方向固定设有由控制开关控制伸缩的气缸，气缸活动端设有第三连接件，第三连接件下端设有用于夹持管类零件的第一夹持件，第一连接件下端沿竖直方向设有第二连接件，第二连接件下端设有用于夹持管类零件的第二夹持件，第二夹持件设在第一夹持件正下方,第一夹持件和第二夹持件的夹持面均为V型面，在进行零件夹持时，第一夹持件与第二夹持件相互靠近用于夹持管类零件外表面。

2.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述第一连接件与安装座之间设有用于调节执行器Z轴位置的第一修配片，第二连接件与第一连接件之间设有用于调节第二连接件与第二夹持件X轴位置的第二修配片，第二夹持件与第二连接件之间设有用于调整第二夹持件在Y轴位置的第三修配片，第一夹持件与第三连接件之间设有用于调整第一夹持件Y轴位置的第四修配片。

3.根据权利要求2所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述第一修配片、第二修配片、第三修配片和第四修配片的结构相同。

4.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件上均设有用于检测夹持力的信号接收反馈器，信号接收反馈器位于夹持件夹持面的一端伸出所述夹持面，信号接收反馈器与控制开关电性连接，当进行零件夹持时，信号接收反馈器将信号传输至控制开关。

5.根据权利要求4所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述信号接收反馈器为接近开关。

6.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件的夹持面均设有用于保护管类零件外表面的软质层。

7.根据权利要求6所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述软质层为塑胶材料、硅胶材料或橡胶材料。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述安装座上端于机器人连接处设有用于定位的第一定位销，安装座下端与第一连接件连接处设有用于定位的第二定位销，第一连接件与第二连接件连接处设有用于定位的第三定位销，第二连接件下端与第二夹持件定位连接处设有用于定位的第四定位销，第三连接件下端与第一夹持件连接处设有用于定位的第五定位销。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述第一定位销、第二定位销、第三定位销、第四定位销和第五定位销结构相同。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述安装座通过安装座螺钉及安装座垫片固定在机器人末端，第一连接件通过第一螺钉及第一垫片固定在安装座下端，气缸通过第二螺钉竖直固定在第一连接件上，第二连接件通过第三螺钉固定在第一连接件上，第二夹持件通过第四螺钉固定在第二连接件上，第三连接件通过第五螺钉固定在气缸活动端，第一夹持件通过第六螺钉固定在第一连接件上。