CN111152245A

CN111152245A - 一种机器人化智能工装系统

Info

Publication number: CN111152245A
Application number: CN202010003017.8A
Authority: CN
Inventors: 李广水
Original assignee: Jinling Institute of Technology
Current assignee: Jinling Institute of Technology
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明公开了一种机器人化智能工装系统，包括机器人底座，所述机器人底座上设置有左右对称设置有工装手夹机构，所述工装手夹机构包括手掌体，机器人底座后端设置有固定架，手掌体安装在固定架上的夹紧驱动机构上，所述手掌体前端设置有夹指机构，所述夹指机构包括夹指臂，夹指臂后端铰接在手掌体上，本发明提供一种机器人化智能工装系统，本发明利用手掌体进行工装夹紧，本发明进一步设置夹指机构，夹指机构辅助进行工装夹紧，实现机器人话智能工装夹紧；本发明进一步在夹指机构前端设置有伸缩指头，所述伸缩指头包括夹紧指头，夹紧指头容置在夹指前端内，夹指前端内设置有驱动夹紧指头的指部气缸，进一步实现机器人化智能工装夹紧。

Description

一种机器人化智能工装系统

技术领域

本发明属于智能工装技术领域，具体为一种机器人化智能工装系统。

背景技术

工装夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。夹具又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件，保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围，实现"一机多用"。夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。

然而目前工装夹具结构复杂，另外不方便装夹使用，为此，发明人综合各类因素提出了一种机器人化智能工装系统。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术涉及的技术问题，提供一种机器人化智能工装系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种机器人化智能工装系统，包括机器人底座，所述机器人底座上设置有左右对称设置有工装手夹机构，所述工装手夹机构包括手掌体，机器人底座后端设置有固定架，手掌体安装在固定架上的夹紧驱动机构上，所述手掌体前端设置有夹指机构，所述夹指机构包括夹指臂，夹指臂后端铰接在手掌体上，并连接有夹指驱动机构，所述夹指臂前端设置有夹指，夹指前端设置伸缩指头，所述机器人底座侧边设置有电控箱，电控箱内设置有用于控制的电控器。

其中，所述固定架底部对应手掌体设置有横向滑轨，手掌体尾端套装在横向滑轨上，所述固定架顶部设置有横向丝杆轴，横向丝杆轴两端套装在固定架两侧对应位置设置的固定轴承上，横向丝杆轴一端伸入电控箱内，电控箱内设置有横向丝杆轴驱动机构，横向丝杆轴上对应手掌体分别套装有横向丝杆滑块，所述滑块与手掌体通过连杆固定连接。

其中，所述横向丝杆轴驱动机构包括工装液压马达，工装液压马达通过减速器与横向丝杆轴传动连接。

其中，所述手掌体内侧设置有可拆卸连接有夹板。

其中，所述夹指臂后端通过固定轴铰接在手掌体前侧，夹指臂能够绕固定轴在手掌体前侧旋转，所述手掌体后端设置有固定机仓，夹指臂后端伸入固定机仓内，夹指驱动机构位于固定机仓内；

其中，所述固定机仓内设置有横向设置有夹指丝杆，夹指丝杆一端套装在固定机仓侧壁对应位置设置的支撑轴承上，另一端连接有掌部电机，掌部电机电机为伺服电机，夹指臂上设置有夹指滑块，夹指滑块套装在夹指丝杆上并与夹指丝杆啮合传动。

其中，所述伸缩指头包括夹紧指头，夹紧指头容置在夹指前端内，夹指前端内设置有驱动夹紧指头的指部气缸。

其中，所述电控器内设置有主板，所述主板上设置有主控芯片，所述指部气缸、掌部电机和工装液压马达与主控器的主控芯片连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供一种机器人化智能工装系统，本发明利用手掌体进行工装夹紧，本发明进一步设置夹指机构，夹指机构辅助进行工装夹紧，实现机器人话智能工装夹紧。

2、本发明进一步在夹指机构前端设置有伸缩指头，所述伸缩指头包括夹紧指头，夹紧指头容置在夹指前端内，夹指前端内设置有驱动夹紧指头的指部气缸，伸缩指头方便进行伸缩夹装，大大方便使用，进一步实现机器人化智能工装夹紧。

3、本发明进一步手掌体在固定架上采用横向丝杆轴驱动，横向丝杆轴上对应手掌体分别套装有横向丝杆滑块，所述滑块与手掌体通过连杆固定连接，横向丝杆轴采用工装液压马达驱动，夹紧力大，工装夹紧稳固性高，另外采用丝杆传动精度高。

4、本发明进一步夹指机构采用掌部电机驱动，掌部电机驱动夹指丝杆转动，夹指丝杆带动夹指臂转动，实现夹指动作，方便工装夹紧，掌部电机为伺服电机，方便灵活控制。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明中固定架的结构示意图；

图3为本发明中固定机仓内的结构示意图；

图4为本发明中系统控制原理图。

图中标记：1、机器人底座；2、手掌体；3、固定架；4、横向丝杆滑块；5、固定机仓；6、电控箱；7、夹板；8、固定轴；9、夹指臂；10、夹紧指头；11夹指；12、指部气缸；13、横向丝杆轴；14、固定轴承；15、连杆；16、横向滑轨；17、主板；18、电控器；19、工装液压马达；20、减速器；21、夹指臂后端；22、夹指丝杆；23、掌部电机；24、夹指滑块；25、支撑轴承；26、主控芯片。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一，参照图1～4，一种机器人化智能工装系统，包括机器人底座1，所述机器人底座1上设置有左右对称设置有工装手夹机构，所述工装手夹机构包括手掌体2，机器人底座1后端设置有固定架3，手掌体2安装在固定架3上的夹紧驱动机构上，所述手掌体2前端设置有夹指机构，所述夹指机构包括夹指臂9，夹指臂后端21铰接在手掌体2上，并连接有夹指驱动机构，所述夹指臂9前端设置有夹指11，所述机器人底座1侧边设置有电控箱6，电控箱6内设置有用于控制的电控器18。

其中，所述固定架3底部对应手掌体2设置有横向滑轨16，手掌体2尾端套装在横向滑轨16上，所述固定架3顶部设置有横向丝杆轴13，横向丝杆轴13两端套装在固定架3两侧对应位置设置的固定轴承14上，横向丝杆轴13一端伸入电控箱6内，电控箱6内设置有横向丝杆轴13驱动机构，横向丝杆轴13上对应手掌体2分别套装有横向丝杆滑块4，所述滑块与手掌体2通过连杆15固定连接。

其中，所述横向丝杆轴13驱动机构包括工装液压马达19，工装液压马达19通过减速器20与横向丝杆轴13传动连接。

其中，所述手掌体2内侧设置有可拆卸连接有夹板7。

其中，所述夹指臂后端21通过固定轴8铰接在手掌体2前侧，夹指臂9能够绕固定轴8在手掌体2前侧旋转，所述手掌体2后端设置有固定机仓5，夹指臂后端21伸入固定机仓5内，夹指驱动机构位于固定机仓5内；

其中，所述固定机仓5内设置有横向设置有夹指丝杆22，夹指丝杆22一端套装在固定机仓5侧壁对应位置设置的支撑轴承25上，另一端连接有掌部电机23，掌部电机23为伺服电机，夹指臂9上设置有夹指滑块24，夹指滑块24套装在夹指丝杆22上并与夹指丝杆22啮合传动。

实施例二，本实例在实施例一的基础上增加了如下技术特征：

所述夹指11前端设置伸缩指头，所述伸缩指头包括夹紧指头10，夹紧指头10容置在夹指11前端内，夹指11前端内设置有驱动夹紧指头10的指部气缸12，所述电控器18内设置有主板17，所述主板17上设置有主控芯片26，所述指部气缸12、掌部电机23和工装液压马达19与主控器的主控芯片26连接。

工作原理：本发明提供一种机器人化智能工装系统，本发明利用手掌体进行工装夹紧，本发明进一步设置夹指机构，夹指机构辅助进行工装夹紧，实现机器人话智能工装夹紧；本发明进一步在夹指机构前端设置有伸缩指头，所述伸缩指头包括夹紧指头，夹紧指头容置在夹指前端内，夹指前端内设置有驱动夹紧指头的指部气缸，伸缩指头方便进行伸缩夹装，大大方便使用，进一步实现机器人化智能工装夹紧；本发明进一步手掌体在固定架上采用横向丝杆轴驱动，横向丝杆轴上对应手掌体分别套装有横向丝杆滑块，所述滑块与手掌体通过连杆固定连接，横向丝杆轴采用工装液压马达驱动，夹紧力大，工装夹紧稳固性高，另外采用丝杆传动精度高；本发明进一步夹指机构采用掌部电机驱动，掌部电机驱动夹指丝杆转动，夹指丝杆带动夹指臂转动，实现夹指动作，方便工装夹紧，掌部电机为伺服电机，方便灵活控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机器人化智能工装系统，包括机器人底座（1），其特征在于：所述机器人底座（1）上设置有左右对称设置有工装手夹机构，所述工装手夹机构包括手掌体（2），机器人底座（1）后端设置有固定架（3），手掌体（2）安装在固定架（3）上的夹紧驱动机构上，所述手掌体（2）前端设置有夹指机构；

所述夹指机构包括夹指臂（9），夹指臂后端（21）铰接在手掌体（2）上，并连接有夹指驱动机构，所述夹指臂（9）前端设置有夹指（11），夹指（11）前端设置伸缩指头，所述机器人底座（1）侧边设置有电控箱（6），电控箱（6）内设置有用于控制的电控器（18）。

2.如权利要求1所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述固定架（3）底部对应手掌体（2）设置有横向滑轨（16），手掌体（2）尾端套装在横向滑轨（16）上，所述固定架（3）顶部设置有横向丝杆轴（13），横向丝杆轴（13）两端套装在固定架（3）两侧对应位置设置的固定轴承（14）上，横向丝杆轴（13）一端伸入电控箱（6）内，电控箱（6）内设置有横向丝杆轴（13）驱动机构，横向丝杆轴（13）上对应手掌体（2）分别套装有横向丝杆滑块（4），所述滑块与手掌体（2）通过连杆（15）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述横向丝杆轴（13）驱动机构包括工装液压马达（19），工装液压马达（19）通过减速器（20）与横向丝杆轴（13）传动连接。

4.如权利要求1-3任一所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述手掌体（2）内侧设置有可拆卸连接有夹板（7）。

5.如权利要求4所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述夹指臂后端（21）通过固定轴（8）铰接在手掌体（2）前侧，夹指臂（9）能够绕固定轴（8）在手掌体（2）前侧旋转，所述手掌体（2）后端设置有固定机仓（5），夹指臂后端（21）伸入固定机仓（5）内，夹指驱动机构位于固定机仓（5）内。

6.如权利要求5所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述固定机仓（5）内设置有横向设置有夹指丝杆（22），夹指丝杆（22）一端套装在固定机仓（5）侧壁对应位置设置的支撑轴承（25）上，另一端连接有掌部电机（23），掌部电机（23）为伺服电机，夹指臂（9）上设置有夹指滑块（24），夹指滑块（24）套装在夹指丝杆（22）上并与夹指丝杆（22）啮合传动。

7.如权利要求1所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述伸缩指头包括夹紧指头（10），夹紧指头（10）容置在夹指（11）前端内，夹指（11）前端内设置有驱动夹紧指头（10）的指部气缸（12）。

8.如权利要求7所述的一种机器人化智能工装系统，其特征在于：所述电控器（18）内设置有主板（17），所述主板（17）上设置有主控芯片（26），所述指部气缸（12）、掌部电机（23）和工装液压马达（19）与主控器的主控芯片（26）连接。