CN111216147A - 一种用于车门的通用抓手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车门的通用抓手，其特征在于，包括机械臂本体，机械臂本体上设有末端执行单元一、末端执行单元二和末端执行单元三；末端执行单元一与机械臂本体固定连接；末端执行单元二通过宽度、厚度双自由度移动装置与机械臂本体连接；末端执行单元三通过宽度、厚度和高度三自由度移动装置与机械臂本体连接。本发明的优点在于，通用抓手适用于任何三孔定位零件，尤其适用于车身门零件，抓手的抓取点适应定位孔位置、大小及板厚的变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种在焊装车间中用于车门搬运、焊接等工艺的一种夹具，尤其涉及一种用于适应多种不同车型门存在的截面高度差、宽度差的车门通用抓手，属于汽车机械制造技术领域。
背景技术
在车身装配的过程中，通常会将包含一系列工装夹具通过一个固定法兰安装到工业机器人上，这样的工装夹具通常被称为机器人抓手，用于将各种车身部件从一个工位搬运至另一个工位或直接进行焊接、滚边等工艺。
普通门抓手通常由框架和三个位置固定的勾销缸组成，只适用于一种车门，当线体中增加新车型时，则需要修改原有抓手制造全新的抓手。如果需要多车型共线生产时，还需要增加抓手切换系统及布置抓手存储区域。
如图1所示为一典型的车门零件及抓手，不同车型的三个抓取点A、B和C在三个方向的位置都可能不同。现有技术方案在面对多车型共线生产时，往往会遇到设计困难复杂、成本增加、占用空间多等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是固定式抓手无法适用于不同车型车门的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于车门的通用抓手，其特征在于，包括机械臂本体，机械臂本体上设有末端执行单元一、末端执行单元二和末端执行单元三；末端执行单元一与机械臂本体固定连接；末端执行单元二通过宽度、厚度双自由度移动装置与机械臂本体连接；末端执行单元三通过宽度、厚度和高度三自由度移动装置与机械臂本体连接。
优选地，所述的末端执行单元一包括末端执行器一和连接支架，末端执行器一通过连接支架与机械臂本体固定连接。
优选地，所述的末端执行器一为勾销缸或变径浮动气爪。
优选地，所述的末端执行单元二包括末端执行器二；宽度、厚度双自由度移动装置包括宽度方向移动装置和厚度方向移动装置，末端执行器二与厚度方向移动装置连接，厚度方向移动装置设于宽度方向移动装置上，宽度方向移动装置与机械臂本体连接。
优选地，所述的末端执行器二为勾销缸或变径浮动气爪。
优选地，所述的末端执行单元三包括末端执行器三；宽度、厚度和高度三自由度移动装置包括宽度方向移动装置三、厚度方向移动装置三和高度方向移动装置三，末端执行器三与高度方向移动装置三连接，高度方向移动装置三设于厚度方向移动装置三上，厚度方向移动装置三设于宽度方向移动装置上，宽度方向移动装置与机械臂本体连接。
优选地，所述的末端执行器三为勾销缸或变径浮动气爪。
优选地，所述的变径浮动气爪爪手前端设有楔形卡槽。
本发明相对于现有技术具有以下几个优点：
通用抓手适用于任何三孔定位零件，尤其适用于车身门零件，抓手的抓取点适应定位孔位置的变化。
勾销缸及变径浮动气爪组合，适应定位孔直径及板厚的变化，改变直径及板厚无需额外设计，降低设计成本。
通用抓手可以抓取不同成型的门零件，不需要抓手切换系统，减少机器人调试量，减少投资，有利于提高生产节拍。
不需要抓手存储区域，节约场地，有利于工艺布局和前期规划。
整个产品生命周期中，只有一个抓手，减少备件数量，降低成本。
三点定位更简单，更快速，减少编程时间。
附图说明
图1为现有技术中的车门零件及抓手结构示意图；
图2为本实施例中提供的一种用于车门的通用抓手的整体结构示意图；
图3为本实施例中提供的一种用于车门的通用抓手的末端执行单元一结构示意图；
图4为本实施例中提供的一种用于车门的通用抓手的末端执行单元二结构示意图；
图5为本实施例中提供的一种用于车门的通用抓手的末端执行单元三结构示意图；
图6为本实施例中提供的勾销缸结构示意图；
图7为本实施例中提供的变径浮动气爪结构示意图；
图8为图7所示A处放大示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图2所示，本发明定义三个方向分别为宽度方向X，高度方向Y以及厚度方向Z。本发明是一种用于车门的通用抓手，采用线性驱动系统实现抓取点的移动，使抓手能够适应多种不同车型门存在的抓取截面宽度差ΔX、高度差ΔY以及厚度差ΔZ，即无论三个抓取点A、B、C在X、Y和Z方向上任意变化，本发明中所述的通用抓手，可以在三个方向上进行相应调节，实现一个通用抓手对应抓取不同的车门。
本发明由机械臂本体100，末端执行单元一101、末端执行单元二102、末端执行单元三103和连接法兰104组成。
连接法兰104为一个机械连接件，一端安装于机械臂上，一端用于安装三组末端执行单元。
如图3所示，末端执行单元一101包括末端执行器一105和连接支架106，末端执行器一105通过连接支架106安装在连接法兰104上。其位置相对于机械臂本体100固定，作为整个抓手的基准点。
如图4所示，末端执行单元二102包括末端执行器二107，末端执行器二107通过宽度方向线性移动装置108和厚度方向线性移动装置109连接到连接法兰104上。末端执行器二107安装在厚度方向线性移动装置109上，线性移动装置109安装在宽度方向线性移动装置108上。宽度方向线性移动装置108和厚度方向线性移动装置109由伺服电机驱动，驱动安装在上面的机构快速移动并精确停止。末端执行单元一101位于宽度方向线性移动装置108的延长线上，根据宽度方向线性移动装置108的驱动，末端执行器二107相对于末端执行单元一101可以在宽度方向上移动，满足第二抓取点B在X方向上的变化，从而适应不同宽度车门的抓取。末端执行器二107同时可以由厚度方向线性移动装置109的驱动在厚度方向上移动，满足第二抓取点B在Z方向上的变化，从而适应不同厚度车门的抓取。
如图5所示，末端执行单元三103包括末端执行器三110，末端执行器三110通过宽度方向线性移动装置三111、高度方向线性移动装置三112和厚度方向线性移动装置三113安装在连接法兰104上，结构位于末端执行单元一101和末端执行单元二102连线的一侧。宽度方向线性移动装置三111、高度方向线性移动装置三112和厚度方向线性移动装置三113由伺服电机驱动，驱动安装在其上机构快速移动并精确停止。末端执行器三110安装在高度方向线性移动装置三112上，可以受驱动在高度方向上移动，从而满足第三抓取点C在Y方向上的变化。末端执行器三110及高度方向线性移动装置三112安装在厚度方向线性移动装置三113上，受厚度方向线性移动装置三113的驱动，末端执行器三110可以在厚度方向上移动，从而满足第三抓取点C在Z方向上的变化。末端执行器三110、高度方向线性移动装置三112及厚度方向线性移动装置三113安装在宽度方向线性移动装置三111上，则末端执行器三110可以在宽度方向上移动,以满足第三抓取点C在X方向上的变化。
如图6至图8所示，末端执行器一105、末端执行器二107或末端执行器三110可以为勾销缸114或变径浮动气爪115，如果定位孔的直径不变，则采用勾销缸114以获得更好的夹紧效果。如果定位孔的直径变化，则采用变径浮动气爪115以适应定位孔直径的变化。变径浮动气爪115可以延径向移动，以适应不同直径的定位孔。变径浮动气爪115上有一楔形卡槽116，以适应不同板厚的零件，实现高精度定位。
通过上述方案，可通过控制三组末端执行器在X、Y以及Z方向上的位置及匹配不同的板厚和定位孔径，适应不同车型的车门，实现一个通用抓手精确抓取不同的车门。
Claims (8)
1.一种用于车门的通用抓手，其特征在于，包括机械臂本体(100)，机械臂本体(100)上设有末端执行单元一(101)、末端执行单元二(102)和末端执行单元三(103)；末端执行单元一(101)与机械臂本体(100)固定连接；末端执行单元二(102)通过宽度、厚度双自由度移动装置与机械臂本体(100)连接；末端执行单元三(103)通过宽度、厚度和高度三自由度移动装置与机械臂本体(100)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行单元一包括末端执行器一(105)和连接支架(106)，末端执行器一(105)通过连接支架(106)与机械臂本体(100)固定连接。
3.如权利要求2所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行器一(105)为勾销缸(114)或变径浮动气爪(115)。
4.如权利要求1所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行单元二包括末端执行器二(107)；宽度、厚度双自由度移动装置包括宽度方向移动装置(108)和厚度方向移动装置(109)，末端执行器二(107)与厚度方向移动装置(109)连接，厚度方向移动装置(109)设于宽度方向移动装置(108)上，宽度方向移动装置(108)与机械臂本体(100)连接。
5.如权利要求4所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行器二(107)为勾销缸(114)或变径浮动气爪(115)。
6.如权利要求1所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行单元三包括末端执行器三(110)；宽度、厚度和高度三自由度移动装置包括宽度方向移动装置三(111)、厚度方向移动装置三(113)和高度方向移动装置三(112)，末端执行器三(110)与高度方向移动装置三(112)连接，高度方向移动装置三(112)设于厚度方向移动装置三(113)上，厚度方向移动装置三(113)设于宽度方向移动装置(112)上，宽度方向移动装置(112)与机械臂本体(100)连接。
7.如权利要求6所述的一种用于车门的通用抓手，其特征在于，所述的末端执行器三(110)为勾销缸(114)或变径浮动气爪(115)。
8.如权利要求3、5、7任一项所述的一种用于车门的通用把手，其特征在于，所述的变径浮动气爪(115)爪手端设有楔形卡槽(116)。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113751814A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-07 | 吉利汽车集团有限公司 | 一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置 |
| CN114435945A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-06 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种变形抓手和变形docking设备的定位系统及定位方法 |
| CN114538078A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-27 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种变形抓手及定位方法 |
| CN114800588A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-07-29 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种车门总成夹持装置 |
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2019
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