CN112659159A - 一种工业机器人复合夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人复合夹具，其包括安装座、连接支柱、固定撑件、调控组件以及复合装夹组件，其中，所述安装座的上端面铰设有用于支撑固定的连接支柱，所述连接支柱通过外设电机可相对转动的固定在所述安装座上，所述连接支柱上转动设置有固定撑件，所述固定撑件远离所述连接支柱的一端竖直贯穿固定有调控装置；所述调控装置的下端面安装有复合装夹组件，所述调控装置通过其内部上下旋转伸缩作用对复合装夹组件的垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节；所述复合装夹组件对工业生产零部件进行定位夹持，并根据装夹件外形尺寸呈多种不用工作装夹状态。

Description

一种工业机器人复合夹具

技术领域

本发明涉及机器人夹具设备技术领域，具体为一种工业机器人复合夹具。

背景技术

随着科技的发展，机器人逐渐代替人工进行工作，尤其在工业生产领域，工业机器人的应用最普遍，工业机器人是通过多关节机械手或多自由度的机器装置，能自动执行抓取、固定、放置工件等工作，可以按照预先编排的程序运行，提高了工件生产的效率。工业机器人的抓取、固定需要用到夹具，现有的工业机器人夹具为多个夹具同时从不同方位夹紧工件式设计，然而，由于多个夹具夹住工件的夹点位于同一平面，而工业生产中的各种工件多为不规则形状，这使得工件的夹持并不稳定，从而影响后续工件的加工，并且现有的夹具仅能横向调节各夹具的间距，对于一些尺寸相差较大的工业零部件的装夹，其内部调节相对较为繁琐，导致夹具的夹持三维夹持范围较低，因此有必要提出一种工业机器人复合夹具，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人复合夹具，其包括安装座、连接支柱、固定撑件、调控组件以及复合装夹组件，其中，所述安装座的上端面铰设有用于支撑固定的连接支柱，所述连接支柱通过外设电机可相对转动的固定在所述安装座上，所述连接支柱上转动设置有固定撑件，所述固定撑件远离所述连接支柱的一端竖直贯穿固定有调控装置；

所述调控装置的下端面安装有复合装夹组件，所述调控装置通过其内部上下旋转伸缩作用对复合装夹组件的垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节；

所述复合装夹组件对工业生产零部件进行定位夹持，并根据装夹件外形尺寸呈多种不用工作装夹状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调控组件包括安装套件、轴向套筒、可调伸缩杆、连接撑杆以及旋转电机，其中，所述固定撑件的内部竖直嵌入固定有安装套件，所述安装套件通过内置轴承可相对转动的限位固定有连接撑杆，且所述固定撑件内部下侧还开设有用于安装所述轴向套筒的内安装凹位，所述轴向套筒可相对转动的设置在内安装凹位内；

所述连接撑杆的一端与所述轴向套筒相固定，所述固定撑件上安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端通过齿轮啮合作用与所述连接撑杆连接传动，并驱动所述连接撑杆作定向圆周旋转运动；

所述轴向套筒内左右竖直对称固定有可调伸缩杆，各所述可调伸缩杆的输出端伸出所述轴向套筒，并延伸至外侧与所述复合装夹组件相铰接，使得各所述可调伸缩杆通过其对应伸缩控制所述复合装夹组件的空间夹持转角。

作为本发明的一种优选技术方案，所述复合装夹组件与可调伸缩杆之间还设置有精调气缸。

作为本发明的一种优选技术方案，所述复合装夹组件包括外安装架体、复合模件、连接弹簧、伸缩支件以及主夹持轴体，其中，所述外安装架体的下端面一侧安装有主夹持轴体，且所述外安装架体的另一侧竖直安装有连接撑板，所述连接撑板的一端通过多个横向固定的伸缩支件与所述外安装架体连接固定；

所述连接撑板与所述外安装架体之间还设置有多个连接弹簧；

所述连接撑板的另一侧固定有多个复合模件，各所述复合模件相互配合形成装夹面；

所述主夹持轴体将与所述装夹面相互配合工作，并对工业零部件进行紧固夹持，且，所述主夹持轴体通过其内部旋转支撑作用，对工业零部件整体或局部接触点进行锁紧固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主夹持轴体包括横向撑板、弧形导向件、连接转轴以及装夹件，所述外安装架体的一侧内部水平固定有横向撑板，所述横向撑板的一端可相对转动的设置有连接转轴，且所述横向撑板上安装有弧形导向件；

所述连接转轴的一端与所述弧形导向件连接固定，并沿所述弧形导向件进行限位滑动；

所述连接转轴的下端面安装有装夹件，并由所述装夹件将工业零部件装夹固定在所述主夹持轴体将与装夹面之间或对工业零部件的一侧进行限位固定，并竖直夹持在外安装架体下方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述装夹件还包括连接机架、限位滑件、电动伸缩杆、传动支件、内置转体、上弹性撑板以及侧夹持臂，其中，所述连接机架的下端面通过固定件横向固定有限位滑件，所述限位滑件上可相对滑动的左右对称设置有侧夹持臂，且所述连接转轴内嵌入固定有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端对称铰接有传动支件，所述传动支件与所述侧夹持臂转动连接，使得所述电动伸缩杆通过其上下伸缩作用对侧夹持臂之间的装夹间距进行局部调节；

所述电动伸缩杆的输出端还安装有上弹性撑板，所述上弹性撑板通过内置转体转动固定在所述电动伸缩杆上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述侧夹持臂的末端安装有导向架，所述导向件上通过限位件安装有弧形夹板，且所述弧形夹板的上下两端均铰接有锁紧扣件，所述锁紧扣件的一端通过外支件相铰接，当弧形夹板中部受工业零部件按压作用下对内凹入，使得所述锁紧扣件经由外支件传动进行对内锁扣工作；

所述弧形夹板与所述外支件之间还设置有多个复位弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述侧夹持臂上还贯穿固定有吸附盘件，所述吸附盘件通过其吸附作用将工业零部件套接固定在侧夹持臂上；

所述吸附盘件还包括外导向管、密封套件、活动塞体以及吸附件，所述侧夹持臂上横向固定有外导向管，所述外导向管内同轴设置有密封套件，所述密封套件通过排气管件与所述吸附件相连通，且所述密封套件内可相对滑动的设置有活动塞体，所述排气管件的一端穿过所述活动塞体；

所述活动塞体与密封套件之间还设置有多个辅助弹簧。

与现有技术相比，本发明提供了一种工业机器人复合夹具，具备以下有益效果：

本发明中，在复合装夹组件上通过设置调控组件能有效对其垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节，使得该复合装夹组件能从某一方位对工业零部件进行夹持固定，并进行伸缩调控，提高装夹灵活性；该复合装夹组件由主夹持轴体与多个复合模件配合形成的装夹面对工业零部件的左右进行按压式夹持固定，可对尺寸形状较大的零部件进行装夹工作，此中，主夹持轴体的内部可由装夹件沿弧形导向件进行垂直面偏转，使得工业零部件在初步固定在装夹件上后，装夹件可通过旋转作用下将其顶压至装夹面上；而对于装夹件，则由对称设置的侧夹持臂进行配合工作，可实现对尺寸形状较小的零部件进行夹持；同时，针对有特殊形状包括管件，在侧夹持臂上安装有吸附盘件,使得其能对管件内壁进行吸附式固定，具有较高的灵活性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中调控组件的结构示意图；

图3为本发明中复合装夹组件的结构示意图；

图4为本发明中主夹持轴体的结构示意图；

图5为本发明中装夹件的结构示意图；

图6为图5中A处放大示意图；

图7为本发明中吸附盘件的结构示意图；

图中：1安装座、101连接支柱、102固定撑件、2调控组件、201安装套件、202连接撑杆、203旋转电机、204轴向套筒、205可调伸缩杆、206精调气缸、3复合装夹组件、301外安装架体、302伸缩支件、303连接弹簧、304复合模件、4主夹持轴体、401横向撑板、402弧形导向件、403连接转轴、5装夹件、501连接机架、502电动伸缩杆、503限位滑件、504传动支件、505上弹性撑板、6侧夹持臂、601导向架、602弧形夹板、603锁紧扣件、604复位弹簧、7吸附盘件、701吸附件、702外导向管、703密封套件、704活动塞体、705辅助弹簧。

具体实施方式

参照图1，本发明提供一种技术方案：一种工业机器人复合夹具，其包括安装座1、连接支柱101、固定撑件102、调控组件2以及复合装夹组件3，其中，所述安装座1的上端面铰设有用于支撑固定的连接支柱101，所述连接支柱101通过外设电机(图中未示出)可相对转动的驱动固定在所述安装座1上，所述连接支柱101上转动设置有固定撑件102，所述固定撑件102离所述连接支柱101的一端竖直贯穿固定有调控装置2；

所述调控装置2的下端面安装有复合装夹组件3，所述调控装置2通过其内部上下旋转伸缩作用对复合装夹组件3的垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节；

所述复合装夹组件3对工业生产零部件进行定位夹持，并根据装夹件外形尺寸呈多种不用工作装夹状态，此中，需要注意的是该调控装置对复合装夹组件的旋转调控为精调工作，在由连接支柱与固定撑件初步确定装夹工作区域范围后，调控装置与复合装夹组件同时开始工作，方便精准定位装夹点。

参照图2，本实施例中，所述调控组件2包括安装套件201、轴向套筒204、可调伸缩杆205、连接撑杆202以及旋转电机203，其中，所述固定撑件102的内部竖直嵌入固定有安装套件201，所述安装套件201通过内置轴承可相对转动的限位固定有连接撑杆202，且所述固定撑件101内部下侧还开设有用于安装所述轴向套筒204的内安装凹位，所述轴向套筒204可相对转动的设置在内安装凹位内；

所述连接撑杆202的一端与所述轴向套筒204相固定，所述固定撑件102上安装有旋转电机203，所述旋转电机203的输出端通过齿轮啮合作用与所述连接撑杆202连接传动，并驱动所述连接撑杆202作定向圆周旋转运动；

所述轴向套筒204内左右竖直对称固定有可调伸缩杆205，各所述可调伸缩杆205的输出端伸出所述轴向套筒204，并延伸至外侧与所述复合装夹组件3相铰接，使得各所述可调伸缩杆205通过其对应伸缩控制所述复合装夹组件3的空间夹持转角，需要注意的是，该可调伸缩杆呈而对立伸缩状态，即为一侧进行伸出工作，另一侧进行收缩工作。

本实施例中，所述复合装夹组件3与可调伸缩杆205之间还设置有精调气缸206，方便对装夹高度进行精准调控。

参照图3，本实施例中，所述复合装夹组件3包括外安装架体301、复合模件304、连接弹簧303、伸缩支件302以及主夹持轴体4，其中，所述外安装架体301的下端面一侧安装有主夹持轴体4，且所述外安装架体301的另一侧竖直安装有连接撑板，所述连接撑板的一端通过多个横向固定的伸缩支件302与所述外安装架体301连接固定；

所述连接撑板与所述外安装架体301之间还设置有多个连接弹簧303；

所述连接撑板的另一侧固定有多个复合模件304，各所述复合模件304相互配合形成装夹面；

所述主夹持轴体4将与所述装夹面相互配合工作，并对工业零部件进行紧固夹持，且，所述主夹持轴体4通过其内部旋转支撑作用，对工业零部件整体或局部接触点进行锁紧固定，由主夹持轴体与装夹面的配合装夹，方便对形状尺寸较大的工业零部件进行夹持工作。

参照图4，本实施例中，所述主夹持轴体4包括横向撑板401、弧形导向件402、连接转轴403以及装夹件5，所述外安装架体301的一侧内部水平固定有横向撑板401，所述横向撑板401的一端可相对转动的设置有连接转轴403，且所述横向撑板401上安装有弧形导向件402；

所述连接转轴403的一端与所述弧形导向件402连接固定，并沿所述弧形导向件402进行限位滑动；

所述连接转轴403的下端面安装有装夹件5，并由所述装夹件5将工业零部件装夹固定在所述主夹持轴体4将与装夹面之间或对工业零部件的一侧进行限位固定，并竖直夹持在外安装架体301下方，一方面可由装夹件在沿弧形导向件旋转作用下与装夹面相配合，另一方面可单独对尺寸形状较小的工业零部件进行夹持。

参照图5，本实施例中，所述装夹件5还包括连接机架501、限位滑件503、电动伸缩杆502、传动支件504、内置转体、上弹性撑板505以及侧夹持臂6，其中，所述连接机架501的下端面通过固定件横向固定有限位滑件503，所述限位滑件503上可相对滑动的左右对称设置有侧夹持臂6，且所述连接转轴403内嵌入固定有电动伸缩杆502，所述电动伸缩杆502的输出端对称铰接有传动支件504，所述传动支件504与所述侧夹持臂6转动连接，使得所述电动伸缩杆502通过其上下伸缩作用对侧夹持臂6之间的装夹间距进行局部调节；

所述电动伸缩杆502的输出端还安装有上弹性撑板505，所述上弹性撑板505通过内置转体转动固定在所述电动伸缩杆502上，。

参照图6，本实施例中，所述侧夹持臂6的末端安装有导向架601，所述导向架601上通过限位件安装有弧形夹板602，且所述弧形夹板602的上下两端均铰接有锁紧扣件603，所述锁紧扣件603的一端通过外支件相铰接，当弧形夹板602中部受工业零部件按压作用下对内凹入，使得所述锁紧扣件经由外支件传动进行对内锁扣工作；

所述弧形夹板602与所述外支件之间还设置有多个复位弹簧604，此中针对一些形态体型较为特殊的零部件如扁合状零件(左右相对较宽)，为防止在装夹中产生相对滑移，通过锁紧扣件对其多个作用点进行限位锁扣，提高夹持稳定性。

本实施例中，所述侧夹持臂6上还贯穿固定有吸附盘件7，所述吸附盘件7通过其吸附作用将工业零部件套接固定在侧夹持臂上；

参照图7，所述吸附盘件7还包括外导向管702、密封套件703、活动塞体704以及吸附件701，所述侧夹持臂6上横向固定有外导向管702，所述外导向管702内同轴设置有密封套件703，所述密封套件703通过排气管件与所述吸附件701相连通，且所述密封套件703内可相对滑动的设置有活动塞体704，所述排气管件的一端穿过所述活动塞体704；

所述活动塞体704与密封套件703之间还设置有多个辅助弹簧705，对于一些特殊形状如管件，通过吸附盘件伸入管件内对其圆周内侧壁进行内撑式吸附固定，并且可在旋转作用下与装夹面相互配合装夹，此中，由活动塞体将密封套件内密封隔离分为两个气压腔，吸附盘件通过排气管件与其中一个气压腔相连通，当其进行吸附工作时，吸附盘件将气压腔内的气体排出，辅助弹簧通过弹簧弹力将活动塞体反向顶压；并且另一气压腔可辅助活动塞体的顶压作用。

具体地，在对工业零部件的夹持工作中，通过调控组件对其垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节，使得该复合装夹组件能从某一方位对工业零部件进行夹持固定，并进行伸缩调控，根据工业零部件的特殊形状以及外部尺寸大小，确定装夹工作方式，包括外形尺寸相对较大的零部件，由主夹持轴体与多个复合模件配合形成的装夹面对工业零部件的左右进行横向按压式夹持固定，此中，主夹持轴体可预先对其一端进行局部夹持，并由内部旋转作用下与装夹面配合工作；还包括外形尺寸相对较小的零部件，由装夹件直接对其锁紧固定；同时，针对有特殊形状包括管件，通过将吸附盘件伸入管件内,使得其能对管件内壁进行吸附式固定，具有较高的灵活性。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工业机器人复合夹具，其包括安装座(1)、连接支柱(101)、固定撑件(102)、调控组件(2)以及复合装夹组件(3)，其中，所述安装座(1)的上端面铰设有用于支撑固定的连接支柱(101)，所述连接支柱(101)通过外设电机可相对转动的驱动固定在所述安装座(1)上，所述连接支柱(101)上转动设置有固定撑件(102)，其特征在于：所述固定撑件(102)离所述连接支柱(101)的一端竖直贯穿固定有调控装置(2)；

所述调控装置(2)的下端面安装有复合装夹组件(3)，所述调控装置(2)通过其内部上下旋转伸缩作用对复合装夹组件(3)的垂直面工作装夹高度以及空间夹持转角进行精准调节；

所述复合装夹组件(3)对工业生产零部件进行定位夹持，并根据装夹件外形尺寸呈多种不用工作装夹状态。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述调控组件(2)包括安装套件(201)、轴向套筒(204)、可调伸缩杆(205)、连接撑杆(202)以及旋转电机(203)，其中，所述固定撑件(102)的内部竖直嵌入固定有安装套件(201)，所述安装套件(201)通过内置轴承可相对转动的限位固定有连接撑杆(202)，且所述固定撑件(101)内部下侧还开设有用于安装所述轴向套筒(204)的内安装凹位，所述轴向套筒(204)可相对转动的设置在内安装凹位内；

所述连接撑杆(202)的一端与所述轴向套筒(204)相固定，所述固定撑件(102)上安装有旋转电机(203)，所述旋转电机(203)的输出端通过齿轮啮合作用与所述连接撑杆(202)连接传动，并驱动所述连接撑杆(202)作定向圆周旋转运动；

所述轴向套筒(204)内左右竖直对称固定有可调伸缩杆(205)，各所述可调伸缩杆(205)的输出端伸出所述轴向套筒(204)，并延伸至外侧与所述复合装夹组件(3)相铰接，使得各所述可调伸缩杆(205)通过其对应伸缩控制所述复合装夹组件(3)的空间夹持转角。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述复合装夹组件(3)与可调伸缩杆(205)之间还设置有精调气缸(206)。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述复合装夹组件(3)包括外安装架体(301)、复合模件(304)、连接弹簧(303)、伸缩支件(302)以及主夹持轴体(4)，其中，所述外安装架体(301)的下端面一侧安装有主夹持轴体(4)，且所述外安装架体(301)的另一侧竖直安装有连接撑板，所述连接撑板的一端通过多个横向固定的伸缩支件(302)与所述外安装架体(301)连接固定；

所述连接撑板与所述外安装架体(301)之间还设置有多个连接弹簧(303)；

所述连接撑板的另一侧固定有多个复合模件(304)，各所述复合模件(304)相互配合形成装夹面；

所述主夹持轴体(4)将与所述装夹面相互配合工作，并对工业零部件进行紧固夹持，且，所述主夹持轴体(4)通过其内部旋转支撑作用，对工业零部件整体或局部接触点进行锁紧固定。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述主夹持轴体(4)包括横向撑板(401)、弧形导向件(402)、连接转轴(403)以及装夹件(5)，所述外安装架体(301)的一侧内部水平固定有横向撑板(401)，所述横向撑板(401)的一端可相对转动的设置有连接转轴(403)，且所述横向撑板(401)上安装有弧形导向件(402)；

所述连接转轴(403)的一端与所述弧形导向件(402)连接固定，并沿所述弧形导向件(402)进行限位滑动；

所述连接转轴(403)的下端面安装有装夹件(5)，并由所述装夹件(5)将工业零部件装夹固定在所述主夹持轴体(4)将与装夹面之间或对工业零部件的一侧进行限位固定，并竖直夹持在外安装架体(301)下方。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述装夹件(5)还包括连接机架(501)、限位滑件(503)、电动伸缩杆(502)、传动支件(504)、内置转体、上弹性撑板(505)以及侧夹持臂(6)，其中，所述连接机架(501)的下端面通过固定件横向固定有限位滑件(503)，所述限位滑件(503)上可相对滑动的左右对称设置有侧夹持臂(6)，且所述连接转轴(403)内嵌入固定有电动伸缩杆(502)，所述电动伸缩杆(502)的输出端对称铰接有传动支件(504)，所述传动支件(504)与所述侧夹持臂(6)转动连接，使得所述电动伸缩杆(502)通过其上下伸缩作用对侧夹持臂(6)之间的装夹间距进行局部调节；

所述电动伸缩杆(502)的输出端还安装有上弹性撑板(505)，所述上弹性撑板(505)通过内置转体转动固定在所述电动伸缩杆(502)上。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述侧夹持臂(6)的末端安装有导向架(601)，所述导向架(601)上通过限位件安装有弧形夹板(602)，且所述弧形夹板(602)的上下两端均铰接有锁紧扣件(603)，所述锁紧扣件(603)的一端通过外支件相铰接，当弧形夹板(602)中部受工业零部件按压作用下对内凹入，使得所述锁紧扣件经由外支件传动进行对内锁扣工作；

所述弧形夹板(602)与所述外支件之间还设置有多个复位弹簧(604)。

8.根据权利要求6所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述侧夹持臂(6)上还贯穿固定有吸附盘件(7)，所述吸附盘件(7)通过其吸附作用将工业零部件套接固定在侧夹持臂上；

所述吸附盘件(7)还包括外导向管(702)、密封套件(703)、活动塞体(704)以及吸附件(701)，所述侧夹持臂(6)上横向固定有外导向管(702)，所述外导向管(702)内同轴设置有密封套件(703)，所述密封套件(703)通过排气管件与所述吸附件(701)相连通，且所述密封套件(703)内可相对滑动的设置有活动塞体(704)，所述排气管件的一端穿过所述活动塞体(704)；

所述活动塞体(704)与密封套件(703)之间还设置有多个辅助弹簧(705)。

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