CN113003207A - 大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车装备制造技术领域，具体涉及一种浮动抓手。大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，包括：主体框架；N个浮动抓手，成排且可拆卸的固定于主体框架下，每个浮动抓手能同时在X方向和Y方向浮动，且X方向和Y方向垂直；其中，N为≥1的自然数。本发明应用于大型托盘定位抓取中，多个浮动抓手的设计可同时满足抓取不同车型的多个托盘，在抓取托盘时定位精度高，抓取无位置偏差，还能提高汽车厂商的生产节拍。

Description

大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置

技术领域

本发明属于汽车装备制造技术领域，具体涉及一种浮动抓手。

背景技术

随着国内汽车工业的迅猛发展，车型的更新换代加速，各大汽车制造厂家为了缩短产品的开发周期、降低开发成本，广泛采用柔性化生产技术，对汽车生产过程中的自动化程度、精度要求也越来越高。

目前白车身生产过程中，当生产线设备托盘较大时，其定位输送机构上通常采用分体定位结构，造成传统抓手抓取生产线设备托盘时，往往造成定位精度较差，在抓取时容易产生位置偏差，导致机器人报警，严重的可能引起停工停产排查报警等问题。

发明内容

本发明针对采用传统抓手抓取大型托盘定位时，容易造成定位精度较差，引起报警的技术问题，目的在于提供一种大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置。

大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，包括：

主体框架；

N个浮动抓手，成排且可拆卸的固定于所述主体框架下，每个所述浮动抓手能同时在X方向和Y方向浮动，且X方向和Y方向垂直；

其中，N为≥1的自然数。

本发明可根据大型托盘定位输送机构上的分体定位结构的个数设置对应相同个数的浮动抓手，也可以根据分体定位结构之间的位置，调整浮动抓手在主体框架下之间的位置关系，以适应分体定位结构。同时，针对于大型托盘上设置多个分体定位结构，对定位带来困难的问题，本发明的浮动抓手采用呈空间垂直的X方向和Y方向同时浮动的设计，使其能在进行托盘定位时，在多个分体定位结构之间，具有一定的浮动余量，最终实现精确定位目的。另外，本发明单个浮动抓手可同时满足抓取3个不同车型的三个托盘结构，而N个浮动抓手协同工作又可精确定位，大大提高了汽车厂商的生产节拍。

所述浮动抓手，包括：

固定支座，拆卸的固定于所述主体框架下；

第一连接板，与所述固定支座连接；

第二连接板，位于所述第一连接板下方，通过第一直线滑轨机构连接所述第一连接板，致使所述第二连接板滑动连接所述第一连接板；

第三连接板，位于所述第二连接板下方，通过第二直线滑轨机构连接所述第二连接板，致使所述第三连接板滑动连接所述第二连接板；

定位机构，设置于所述第三连接板底部，用于定位托盘的分体定位结构；

所述第一直线滑轨机构和所述第二直线滑轨机构的滑动方向一个为X方向，另一个为Y方向。

所述第一直线滑轨机构和所述第二直线滑轨机构均包括滑块和位于所述滑块下方的滑轨，所述滑轨在所述滑块上滑动。

所述第一连接板的侧边、所述第二连接板的侧边分别设有一用于对滑动范围进行限位的滑轨限位机构。

所述滑轨限位机构包括：

两个限位板，相对成一定距离设置；

两个缓冲弹性机构，设置于两个所述限位板之间；

限位座，设置于两个所述缓冲弹性机构之间；

位于所述第一连接板侧边的所述滑轨限位机构作为第一滑轨限位机构，所述第一滑轨限位机构的两个所述限位板与所述第一连接板侧边固定，所述第一滑轨限位机构的所述限位座与所述第二连接板侧边固定，所述第一滑轨限位机构的两个所述缓冲弹性机构的缓冲方向与所述第一直线滑轨机构的滑动方向一致；

位于所述第二连接板侧边的所述滑轨限位机构作为第二滑轨限位机构，所述第二滑轨限位机构的两个所述限位板与所述第二连接板侧边固定，所述第二滑轨限位机构的所述限位座与所述第三连接板侧边固定，所述第二滑轨限位机构的两个所述缓冲弹性机构的缓冲方向与所述第二直线滑轨机构的滑动方向一致。

所述缓冲弹性机构包括：

限位块，设置于所述限位板和所述限位座之间；

弹性件，横向设置，一端与所述限位块连接，另一端与所述限位座连接。

所述滑轨限位机构还包括：

零点校准卡尺，位于任一所述限位块侧壁上，设置有刻度；

指针，位于所述限位座侧壁上，指向所述零点校准卡尺上的所述刻度。

所述限位块通过若干叠设的限位垫片可拆卸连接所述限位板。

所述限位板采用倒L字型结构，所述限位板的横段与所述第一连接板侧边或所述第二连接板侧边固定，所述限位板的竖段内侧与所述限位垫片可拆卸连接。

所述弹性件为弹簧，所述弹簧横向设置于所述限位块和所述限位座之间，所述弹簧的弹性形变方向为所述缓冲弹性机构的缓冲方向。

所述定位机构，包括：

零点定位锁紧器，设置于第三连接板底部，用于对托盘上的车件定位结构气动锁紧定位；

定位板，设置于第三连接板底部，且位于所述零点定位锁紧器侧边，所述定位板上设有上下联通的定位孔；

销套，设置于所述定位孔下方，用于对托盘上的销子定位。

所述浮动抓手，还包括：

位置传感器，设置于任一所述限位座上，用于检测托盘是否到位，所述位置传感器的感应端朝向下方。

所述限位座采用U字型结构，所述限位座的两个竖段分别与两侧的弹性件连接，所述限位座的横段侧面与所述第二连接板或第三连接板侧边固定；

所述位置传感器固定于任一所述限位座的横段上。

还包括：

RFID支架，固定于所述主体框架一侧；

RFID读写器，固定于所述RFID支架上，用于读写车型。

本发明的积极进步效果在于：本发明采用大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，应用于大型托盘定位抓取中，多个浮动抓手的设计可同时满足抓取不同车型的多个托盘，在抓取托盘时定位精度高，抓取无位置偏差，还能提高汽车厂商的生产节拍。

附图说明

图1为本发明的一种整体结构示意图；

图2为本发明浮动抓手的一侧立体图；

图3为本发明浮动抓手的另一侧立体图；

图4为图2中浮动抓手的一种主视图；

图5为图2中浮动抓手的一种右视图；

图6为图2中浮动抓手的一种左视图；

图7为本发明滑轨限位机构的一种结构示意图；

图8为本发明缓冲弹性机构的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1至图7，大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，包括主体框架1，主体框架1顶部可以设置法兰等固定结构用于将主体框架1固定在白车身生产工位上。在主体框架1的底面可拆卸的设置有N个浮动抓手2，其中，N为≥1的自然数。浮动抓手2成排设置，浮动抓手2的的个数根据需要抓取的大型托盘上的分体定位结构个数确定，各个浮动抓手在主体框架1上的位置也可以根据大型托盘定位输送机构上的分体定位结构之间的位置进行对应调整，以适应分体定位结构。本发明每个浮动抓手2能同时在X方向和Y方向浮动，且X方向和Y方向垂直。如图1中所示，在主体框架1下设置有3个浮动抓手2，每个浮动抓手2均可同时在前后方向和左右方向运动。本发明的浮动抓手2采用呈空间垂直的X方向和Y方向同时浮动的设计，使其能在进行托盘定位时，在多个分体定位结构之间，具有一定的浮动余量，最终实现精确定位目的。另外，本发明单个浮动抓手可同时满足抓取3个不同车型的三个托盘结构，而N个浮动抓手协同工作又可精确定位，大大提高了汽车厂商的生产节拍。

本发明还包括RFID支架31和用于读写车型的RFID读写器32，RFID支架31固定于主体框架1一侧，RFID读写器32固定于RFID支架31上。如图1中所示，RFID支架31采用直角Z字型支架，RFID支架31固定于主体框架1的前侧，RFID读写器32固定于RFID支架31下方端部。

参照图2至图7，浮动抓手2包括拆卸的固定于主体框架1下的固定支座20、与固定支座20连接的第一连接板21、位于第一连接板21下方的第二连接板22、位于第二连接板22下方的第三连接板23和设置于第三连接板23底部的用于定位的定位机构。第二连接板22通过第一直线滑轨机构连接第一连接板21，致使第二连接板22滑动连接第一连接板21。第三连接板23通过第二直线滑轨机构连接第二连接板22，致使第三连接板23滑动连接第二连接板22。

第一直线滑轨机构和第二直线滑轨机构的滑动方向一个为X方向，另一个为Y方向。第一直线滑轨机构和第二直线滑轨机构均包括滑块241和位于滑块241下方的滑轨242，滑轨242在滑块241上滑动。如图2至图6所示，第一直线滑轨机构的滑动方向为前后方向，第二直线滑轨机构的滑动方向为左右方向。第一直线滑轨机构的滑块241固定在第一连接板21底部，第一直线滑轨机构的滑轨242固定在第二连接板22顶部，致使第二连接板22通过滑轨242相对于第一连接板21进行前后滑动微调。第二直线滑轨机构的滑块241固定在第二连接板22底部，第二直线滑轨机构的滑轨242固定在第三连接板23顶部，致使第三连接板23通过滑轨242相对于第二连接板22进行左右微调。

参照图3、图6和图7，第一连接板21的侧边、第二连接板22的侧边分别设有一用于对滑动范围进行限位的滑轨限位机构。即第一连接板21侧边设置的滑轨限位机构对第一直线滑轨机构进行限位，第二连接板22侧边设置的滑轨限位机构对第二直线滑轨机构进行限位。两个滑轨限位机构结构相同，均包括相对成一定距离设置的两个限位板251、设置于两个限位板251之间的两个缓冲弹性机构252和设置于两个缓冲弹性机构252之间的限位座253。

位于第一连接板21侧边的滑轨限位机构作为第一滑轨限位机构，第一滑轨限位机构的两个限位板251与第一连接板21侧边固定，第一滑轨限位机构的限位座253与第二连接板22侧边固定，第一滑轨限位机构的两个缓冲弹性机构252的缓冲方向与第一直线滑轨机构的滑动方向一致。如图7中所示，第一直线滑轨机构的滑动方向为前后方向，第一滑轨限位机构位于第一直线滑轨机构的左侧且两个缓冲弹性机构252的缓冲方向也为前后方向。

位于第二连接板22侧边的滑轨限位机构作为第二滑轨限位机构，第二滑轨限位机构的两个限位板251与第二连接板22侧边固定，第二滑轨限位机构的限位座253与第三连接板23侧边固定，第二滑轨限位机构的两个缓冲弹性机构252的缓冲方向与第二直线滑轨机构的滑动方向一致。如图3中所示，第二直线滑轨机构的滑动方向为左右方向，第二滑轨限位机构位于第二直线滑轨机构的前侧且两个缓冲弹性机构252的缓冲方向也为左右方向。

参照图8，缓冲弹性机构252包括设置于限位板251和限位座253之间的限位块2521和横向设置的弹性件2522。弹性件2522的一端与限位块2521连接，弹性件2522的另一端与限位座253连接。滑轨限位机构还包括位于任一限位块2521侧壁上的零点校准卡尺254和位于限位座253侧壁上的指针255。优选，零点校准卡尺254位于上方的第一滑轨限位机构的其中一个限位块2521侧壁上，指针255位于上方的第一滑轨限位机构的限位座253侧壁上。零点校准卡尺254上设置有刻度，指针255指向零点校准卡尺254上的刻度。本发明设置零点校准卡尺254的作用之一是在本发明未抓取大型托盘上的分体定位结构时，可查看指针指示的数值是否在中间位，如不在中间位则需要检查弹性件2522是否损坏，若损坏则需要更换。

限位块2521通过若干叠设的限位垫片2523可拆卸连接限位板251。本发明设置零点校准卡尺254的作用之二是可读取浮动抓手与大型托盘对接完成后滑轨242的偏移量，当偏移量过大时可适当调节垫片个数，以增加或减少偏移量。

优选的，限位板251采用倒L字型结构，限位板251的横段与第一连接板21侧边或第二连接板22侧边固定，限位板251的竖段内侧与限位垫片2523可拆卸连接。弹性件2522为弹簧，弹簧横向设置于限位块2521和限位座253之间，弹簧的弹性形变方向为缓冲弹性机构252的缓冲方向。

参照图2和图3，定位机构包括设置于第三连接板23底部的零点定位锁紧器261、定位板262和销套263。零点定位锁紧器261采用现有技术中的零点定位锁紧器。优选的，本发明中的零点定位锁紧器为母头侧，大型托盘上的分体定位结构上的为公头侧，在进行对接定位时通过气动锁紧定位。定位板262设置于零点定位锁紧器261侧边的第三连接板23底部。定位板262上设有上下联通的定位孔，销套263置于定位孔下方。当需要采用浮动抓手抓取大型托盘时，销套263对应大型托盘上的销子，通过销套263对销子进行定位。定位板262和销套263的位置可以根据大型托盘上的销子位置确定，如图1中所示，在三个浮动抓手2中，位于右侧的两个浮动抓手2结构一致，其中的定位板262和销套263位于前方，而位于左侧的浮动抓手2与右侧两个浮动抓手2结构不一致，为中心对称设置，其中的定位板262和销套263位于后方。

参照图3、图5至图7，浮动抓手2还包括位置传感器27，位置传感器27设置于任一限位座253上，用于检测托盘是否到位，位置传感器27的感应端朝向下方。限位座253采用U字型结构，限位座253的两个竖段分别与两侧的弹性件2522连接，限位座253的横段侧面与第二连接板22或第三连接板23侧边固定；位置传感器27固定于任一限位座253的横段上。优选的，位置传感器27设置在位于下方的第二滑轨限位机构的限位座253的横段上，以便于更靠近下方需要抓取的大型托盘，实现精确确定位置的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (14)

1.一种大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，包括：

主体框架；

N个浮动抓手，成排且可拆卸的固定于所述主体框架下，每个所述浮动抓手能同时在X方向和Y方向浮动，且X方向和Y方向垂直；

其中，N为≥1的自然数。

2.如权利要求1所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述浮动抓手，包括：

固定支座，拆卸的固定于所述主体框架下；

第一连接板，与所述固定支座连接；

第二连接板，位于所述第一连接板下方，通过第一直线滑轨机构连接所述第一连接板，致使所述第二连接板滑动连接所述第一连接板；

第三连接板，位于所述第二连接板下方，通过第二直线滑轨机构连接所述第二连接板，致使所述第三连接板滑动连接所述第二连接板；

定位机构，设置于所述第三连接板底部，用于定位托盘的分体定位结构；

所述第一直线滑轨机构和所述第二直线滑轨机构的滑动方向一个为X方向，另一个为Y方向。

3.如权利要求2所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述第一直线滑轨机构和所述第二直线滑轨机构均包括滑块和位于所述滑块下方的滑轨，所述滑轨在所述滑块上滑动。

4.如权利要求2所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述第一连接板的侧边、所述第二连接板的侧边分别设有一用于对滑动范围进行限位的滑轨限位机构。

5.如权利要求4所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述滑轨限位机构包括：

两个限位板，相对成一定距离设置；

两个缓冲弹性机构，设置于两个所述限位板之间；

限位座，设置于两个所述缓冲弹性机构之间；

位于所述第一连接板侧边的所述滑轨限位机构作为第一滑轨限位机构，所述第一滑轨限位机构的两个所述限位板与所述第一连接板侧边固定，所述第一滑轨限位机构的所述限位座与所述第二连接板侧边固定，所述第一滑轨限位机构的两个所述缓冲弹性机构的缓冲方向与所述第一直线滑轨机构的滑动方向一致；

位于所述第二连接板侧边的所述滑轨限位机构作为第二滑轨限位机构，所述第二滑轨限位机构的两个所述限位板与所述第二连接板侧边固定，所述第二滑轨限位机构的所述限位座与所述第三连接板侧边固定，所述第二滑轨限位机构的两个所述缓冲弹性机构的缓冲方向与所述第二直线滑轨机构的滑动方向一致。

6.如权利要求5所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述缓冲弹性机构包括：

限位块，设置于所述限位板和所述限位座之间；

弹性件，横向设置，一端与所述限位块连接，另一端与所述限位座连接。

7.如权利要求6所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述滑轨限位机构还包括：

零点校准卡尺，位于任一所述限位块侧壁上，设置有刻度；

指针，位于所述限位座侧壁上，指向所述零点校准卡尺上的所述刻度。

8.如权利要求6所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述限位块通过若干叠设的限位垫片可拆卸连接所述限位板。

9.如权利要求8所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述限位板采用倒L字型结构，所述限位板的横段与所述第一连接板侧边或所述第二连接板侧边固定，所述限位板的竖段内侧与所述限位垫片可拆卸连接。

10.如权利要求6所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧横向设置于所述限位块和所述限位座之间，所述弹簧的弹性形变方向为所述缓冲弹性机构的缓冲方向。

11.如权利要求2所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述定位机构，包括：

零点定位锁紧器，设置于第三连接板底部，用于对托盘上的车件定位结构气动锁紧定位；

定位板，设置于第三连接板底部，且位于所述零点定位锁紧器侧边，所述定位板上设有上下联通的定位孔；

销套，设置于所述定位孔下方，用于对托盘上的销子定位。

12.如权利要求6所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述浮动抓手，还包括：

位置传感器，设置于任一所述限位座上，用于检测托盘是否到位，所述位置传感器的感应端朝向下方。

13.如权利要求12所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，所述限位座采用U字型结构，所述限位座的两个竖段分别与两侧的弹性件连接，所述限位座的横段侧面与所述第二连接板或第三连接板侧边固定；

所述位置传感器固定于任一所述限位座的横段上。

14.如权利要求1至13中任意一项所述的大型托盘定位输送机构用浮动抓手装置，其特征在于，还包括：

RFID支架，固定于所述主体框架一侧；

RFID读写器，固定于所述RFID支架上，用于读写车型。

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