CN114012770A - 一种基于智能制造用工业机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于智能制造用工业机器人夹具，包括龙门架，所述龙门架，龙门架后端两侧均固定有支撑杆，两个支撑杆的后端固定有导向板，导向板前端开设有导向槽，导向槽内滑动连接有两个导向块，导向块前端固定有连接杆，连接杆前端固定有移动杆，移动杆内侧贯穿龙门架，移动杆内侧固定有圆盘，转向机构内侧连接有第一夹板，第一夹板顶部开设有横向分布的第一滑槽和凹槽，第一滑槽内滑动连接有第一滑块，第一滑块顶部固定有第二夹板，第一滑槽侧壁转动连接有第一螺杆，第一螺杆和第一滑块螺纹连接；本发明利用第一夹板和第二夹板进行调节，即可对不同形状的工件进行夹持，提高加工效率。

Description

一种基于智能制造用工业机器人夹具

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体涉及一种基于智能制造用工业机器人夹具。

背景技术

在智能制造中，机器人的应用性、功能性的不断提高，工装夹具作为机器人的最重要装备，它的安装与设计一直是机器人研究领域的重点内容。工装夹具作为工业机器人的最终执行机构，其功能的成功实现与否，很大程度上决定了整个工业机器人智能制造系统的工作性能。

现有技术中，工业机器人的夹具大部分都是通过吸取工件或夹取工件，实现夹持，在夹取工件时，通过移动夹板，使其与物体表面接触，继而实现夹持动作，由于工件的形状较多，当需要夹取不同形状的工件时，就需要重新更换相匹配的夹具，使得加工效率大幅降低，另外，现有的夹具在对工件翻转的过程中不稳定，工件容易滑落，影响夹持的效果，故而提出一种基于智能制造用工业机器人夹具来解决上述所提出的问题。

为了解决上述问题，本发明中提出了一种基于智能制造用工业机器人夹具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中同一夹具不能夹取不同形状的工件的问题，适应现实需要，提供一种基于智能制造用工业机器人夹具，以解决上述技术问题。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于智能制造用工业机器人夹具，包括龙门架，龙门架后端两侧均通过螺栓固定有支撑杆，两个支撑杆的后端通过螺栓固定有同一个导向板，导向板前端开设有导向槽，导向板内设置有夹持机构，导向槽内滑动连接有两个对称分布的导向块，导向块前端通过螺栓固定有连接杆，连接杆前端通过螺栓固定有移动杆，移动杆内侧贯穿龙门架，移动杆内侧通过螺栓固定有圆盘，圆盘内侧设置有转向机构，转向机构内侧连接有第一夹板，第一夹板截面设置成L形，第一夹板顶部开设有横向分布的第一滑槽和凹槽，第一滑槽内滑动连接有第一滑块，第一滑块顶部通过螺栓固定有第二夹板，第二夹板内侧面为弧形，第一滑槽侧壁通过轴承转动连接有第一螺杆，第一螺杆和第一滑块螺纹连接，第一螺杆另一侧延伸至凹槽内并通过螺栓固定有转盘。

优选地，所述夹持机构包括第一电机，第一电机通过螺栓固定于导向板的一侧，导向槽内通过轴承转动连接有双向螺杆，双向螺杆和导向块螺纹连接。

优选地，所述第一夹板一侧开设有开口，开口内设置有第三夹板，第三夹板截面设置成V形，第一夹板靠近转盘的一侧通过螺栓固定有调节板，调节板顶部开设有调节槽，调节槽内滑动连接有调节块，调节块顶部和第三夹板之间通过螺栓固定有同一个支柱，调节槽内通过轴承转动连接有第二螺杆，第二螺杆和调节块螺纹连接。

优选地，所述转向机构包括第二电机，第二电机通过螺栓固定于圆盘的内侧，第二电机输出轴连接有连接轴，连接轴和第一夹板之间通过螺栓固定。

优选地，所述龙门架两侧内壁均通过螺栓固定有环板，环板内侧开设有环槽，环槽内滑动连接有两个对称分布的移动块，移动块和第一夹板之间通过螺栓固定有同一个伸缩杆，第二电机位于环板的中心位置。

优选地，所述第一夹板顶部的前端开设有活动槽，活动槽内滑动连接有活动块，活动块和活动槽侧壁之间通过螺栓固定有同一个活动弹簧，两个活动块之间通过螺栓固定有同一个稳定杆，稳定杆截面设置成弧形。

优选地，所述环槽内侧壁开设有多个环形阵列分布的球槽，球槽内活动连接有滚珠。

优选地，所述龙门架两侧内壁均通过螺栓固定有两侧前后对称分布的固定板，固定板前端开设有收纳槽，收纳槽后端内壁通过螺栓固定有第一弹簧，第一弹簧前端通过螺栓固定有插杆，插杆前端面设置成>形，插杆前端贯穿环板并和对应的移动块插接。

优选地，所述龙门架顶部通过螺栓固定有安装头，安装头上方设置有套块，套块两侧均开设有对接口，安装头两侧均开设有嵌入槽，嵌入槽内侧壁通过螺栓固定有第二弹簧，第二弹簧外侧通过螺栓固定有卡块，卡块截面设置成直角梯形，嵌入槽两端内壁均开设有限位槽，限位槽内滑动连接有限位块，限位块和卡块之间通过螺栓固定。

优选地，所述套块两侧均开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动连接有第二滑块，第二滑块和第二滑槽顶部内壁之间通过螺栓固定有同一个第三弹簧，第二滑块外侧通过轴承转动连接有压板，卡块外侧开设有防脱槽，压板外侧焊接有受力块。

有益效果：

1.启动第一电机，第一电机带动双向螺杆转动，使得两个导向块进行相互靠近的移动，继而同步带动连接杆和移动杆移动，继而依次带动圆盘、第二电机和第一夹板进行同步移动，继而通过第一夹板对长方体工件进行夹持，当需要夹持圆柱体工件时，只需转动转盘，继而带动第一螺杆转动，使得第一滑块带动第二夹板顺着第一滑槽向内侧移动，直至第二夹板伸出第一夹板，即可通过上述夹持动作进行圆柱体工件的夹持，当需要夹持棱柱工件时，只需转动第二螺杆，使得调节块带动支柱和第三夹板向内侧移动，直至第三夹板从开口伸出第一夹板，即可通过上述夹持动作进行棱柱工件的夹持。

2.在对工件进行夹持加工时，启动第二电机，第二电机输出轴带动连接轴和第一夹板的整体进行转动，同时，伸缩杆跟随移动块一起，顺着环槽进行转动，从而提高转动过程的稳定性，当转动180度时，第一弹簧推动插杆插入移动块内，将移动块进行卡定，此时停止第二电机，即可对工件进行翻转定位，从而便于对工件的两端进行加工，由于插杆的前端面设置成>形，即可当第二电机启动，再次进行转动时，插杆会被移动块推挤，使得插杆回缩到收纳槽内，从而使得卡定的解除过程方便。

3.当对夹持后的工件进行翻转时，设置有稳定杆，即可通过稳定杆在夹板之间传递扭矩，从而避免通过夹板和工件之间的摩擦力来传递扭矩，从而使得对工件翻转的过程更加稳定，防止工件滑落，同时可避免对夹板和工件之间产生磨损，稳定杆截面设置成弧形，即可有效避免对工件夹持时造成阻碍。

4.将套块通过螺栓固定到机器臂上，将安装头从套块底部插入，继而第二弹簧推动卡块向外移动，卡块插入对接口内，即可将夹具整体进行安装，当取下夹具时，通过手指按压受力块，压板地底部抵入防脱槽内，继而推动卡块向内移动，压板发生转动的同时，跟随第二滑块向下移动，使得压板和防脱槽始终抵紧，直到卡块进入到嵌入槽内，即可将安装头拔出，从而使得对于夹具的装卸过程方便。

附图说明

图1为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的整体结构示意图；

图2为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的第一夹板结构示意图；

图3为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的第三夹板结构示意图；

图4为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的B处放大结构示意图；

图5为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的A处放大结构示意图；

图6为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的插杆工作状态示意图；

图7为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的环板结构示意图；

图8为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的C处放大结构示意图；

图9为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的安装头和套块配合结构示意图；

图10为本发明一种基于智能制造用工业机器人夹具的安装头内部结构示意图。

附图标记如下：

1、龙门架；2、安装头；3、支撑杆；4、导向板；5、导向槽；6、导向块；7、连接杆；8、移动杆；9、圆盘；10、第一电机；11、第一夹板；12、第一滑槽；13、凹槽；14、第一滑块；15、第二夹板；16、第一螺杆；17、转盘；18、第二电机；19、连接轴；20、开口；21、调节板；22、调节槽；23、调节块；24、支柱；25、第三夹板；26、第二螺杆；27、活动槽；28、活动块；29、活动弹簧；30、稳定杆；31、环板；32、环槽；33、移动块；34、固定板；35、收纳槽；36、第一弹簧；37、插杆；38、伸缩杆；39、球槽；40、滚珠；41、套块；42、对接口；43、嵌入槽；44、第二弹簧；45、卡块；46、限位槽；47、限位块；48、第二滑槽；49、第二滑块；50、第三弹簧；51、压板；52、防脱槽；53、受力块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图1-10和实施例对本发明进一步说明：

本实施例中，如图1-3所示，一种基于智能制造用工业机器人夹具，包括龙门架1，龙门架1后端两侧均通过螺栓固定有支撑杆3，两个支撑杆3的后端通过螺栓固定有同一个导向板4，导向板4前端开设有导向槽5，导向板4内设置有夹持机构，导向槽5内滑动连接有两个对称分布的导向块6，导向块6前端通过螺栓固定有连接杆7，连接杆7前端通过螺栓固定有移动杆8，移动杆8内侧贯穿龙门架1，移动杆8内侧通过螺栓固定有圆盘9，圆盘9内侧设置有转向机构，转向机构内侧连接有第一夹板11，第一夹板11截面设置成L形，第一夹板11顶部开设有横向分布的第一滑槽12和凹槽13，第一滑槽12内滑动连接有第一滑块14，第一滑块14顶部通过螺栓固定有第二夹板15，第二夹板15内侧面为弧形，第一滑槽12侧壁通过轴承转动连接有第一螺杆16，第一螺杆16和第一滑块14螺纹连接，第一螺杆16另一侧延伸至凹槽13内并通过螺栓固定有转盘17。

进一步的，夹持机构包括第一电机10，第一电机10通过螺栓固定于导向板4的一侧，导向槽5内通过轴承转动连接有双向螺杆，双向螺杆和导向块6螺纹连接，即可对工件进行夹持动作。

进一步的，第一夹板11一侧开设有开口20，开口20内设置有第三夹板25，第三夹板25截面设置成V形，第一夹板11靠近转盘17的一侧通过螺栓固定有调节板21，调节板21顶部开设有调节槽22，调节槽22内滑动连接有调节块23，调节块23顶部和第三夹板25之间通过螺栓固定有同一个支柱24，调节槽22内通过轴承转动连接有第二螺杆26，第二螺杆26和调节块23螺纹连接，即可对棱柱工件进行夹持。

本实施例中，参照图4-8，转向机构包括第二电机18，第二电机18通过螺栓固定于圆盘9的内侧，第二电机18输出轴连接有连接轴19，连接轴19和第一夹板11之间通过螺栓固定，即可对工件进行翻转。

进一步的，龙门架1两侧内壁均通过螺栓固定有环板31，环板31内侧开设有环槽32，环槽32内滑动连接有两个对称分布的移动块33，移动块33和第一夹板11之间通过螺栓固定有同一个伸缩杆38，第二电机18位于环板31的中心位置，即可提高翻转过程的稳定性。

进一步的，第一夹板11顶部的前端开设有活动槽27，活动槽27内滑动连接有活动块28，活动块28和活动槽27侧壁之间固定有同一个活动弹簧29，两个活动块28之间通过螺栓固定有同一个稳定杆30，稳定杆30截面设置成弧形，即可进一步提高翻转过程的稳定性。

进一步的，环槽32内侧壁开设有多个环形阵列分布的球槽39，球槽39内活动连接有滚珠40，即可降低移动块33的移动阻力。

进一步的，龙门架1两侧内壁均通过螺栓固定有两侧前后对称分布的固定板34，固定板34前端开设有收纳槽35，收纳槽35后端内壁固定有第一弹簧36，第一弹簧36前端固定有插杆37，插杆37前端面设置成>形，插杆37前端贯穿环板31并和对应的移动块33插接，即可对工件进行翻转定位。

本实施例中，参照图1和9-10，龙门架1顶部通过螺栓固定有安装头2，安装头2上方设置有套块41，套块41两侧均开设有对接口42，安装头2两侧均开设有嵌入槽43，嵌入槽43内侧壁固定有第二弹簧44，第二弹簧44外侧固定有卡块45，卡块45截面设置成直角梯形，嵌入槽43两端内壁均开设有限位槽46，限位槽46内滑动连接有限位块47，限位块47和卡块45之间通过螺栓固定，即可便于将夹具安装。

进一步的，套块41两侧均开设有第二滑槽48，第二滑槽48内滑动连接有第二滑块49，第二滑块49和第二滑槽48顶部内壁之间固定有同一个第三弹簧50，第二滑块49外侧通过轴承转动连接有压板51，卡块45外侧开设有防脱槽52，压板51外侧焊接有受力块53，即可便于将夹具取下。

启动第一电机10，第一电机10带动双向螺杆转动，使得两个导向块6进行相互靠近的移动，继而同步带动连接杆7和移动杆8移动，继而依次带动圆盘9、第二电机18和第一夹板11进行同步移动，继而通过第一夹板11对长方体工件进行夹持，当需要夹持圆柱体工件时，只需转动转盘17，继而带动第一螺杆16转动，使得第一滑块14带动第二夹板15顺着第一滑槽12向内侧移动，直至第二夹板15伸出第一夹板11，即可通过上述夹持动作进行圆柱体工件的夹持，当需要夹持棱柱工件时，只需转动第二螺杆26，使得调节块23带动支柱24和第三夹板25向内侧移动，直至第三夹板25从开口20伸出第一夹板11，即可通过上述夹持动作进行棱柱工件的夹持。

进一步的，在对工件进行夹持加工时，启动第二电机18，第二电机18输出轴带动连接轴19和第一夹板11的整体进行转动，同时，伸缩杆38跟随移动块33一起，顺着环槽32进行转动，从而提高转动过程的稳定性，当转动180度时，第一弹簧36推动插杆37插入移动块33内，将移动块33进行卡定，此时停止第二电机18，即可对工件进行翻转定位，从而便于对工件的两端进行加工，由于插杆37的前端面设置成>形，即可当第二电机18启动，再次进行转动时，插杆37会被移动块33推挤，使得插杆37回缩到收纳槽35内，从而使得卡定的解除过程方便。

进一步的，当对夹持后的工件进行翻转时，设置有稳定杆30，即可通过稳定杆30在夹板之间传递扭矩，从而避免通过夹板和工件之间的摩擦力来传递扭矩，从而使得对工件翻转的过程更加稳定，同时可避免对夹板和工件之间产生磨损，稳定杆30截面设置成弧形，即可有效避免对工件夹持时造成阻碍。

进一步的，将套块41通过螺栓固定到机器臂上，将安装头2从套块41底部插入，继而第二弹簧44推动卡块45向外移动，卡块45插入到接口42内，即可将夹具整体进行安装，当取下夹具时，通过手指按压受力块53，压板51地底部抵入防脱槽52内，继而推动卡块45向内移动，压板51发生转动的同时，跟随第二滑块49向下移动，使得压板51和防脱槽52始终抵紧，直到卡块45进入到嵌入槽43内，即可将安装头2拔出，从而使得对于夹具的装卸过程方便。

工作原理：使用时，启动第一电机10，第一电机10带动双向螺杆转动，使得两个导向块6进行相互靠近的移动，继而同步带动连接杆7和移动杆8移动，继而依次带动圆盘9、第二电机18和第一夹板11进行同步移动，继而通过第一夹板11对长方体工件进行夹持，当需要夹持圆柱体工件时，只需转动转盘17，继而带动第一螺杆16转动，使得第一滑块14带动第二夹板15顺着第一滑槽12向内侧移动，直至第二夹板15伸出第一夹板11，即可通过上述夹持动作进行圆柱体工件的夹持，当需要夹持棱柱工件时，只需转动第二螺杆26，使得调节块23带动支柱24和第三夹板25向内侧移动，直至第三夹板25从开口20伸出第一夹板11，即可通过上述夹持动作进行棱柱工件的夹持，进一步的，在对工件进行夹持加工时，启动第二电机18，第二电机18输出轴带动连接轴19和第一夹板11的整体进行转动，同时，伸缩杆38跟随移动块33一起，顺着环槽32进行转动，从而提高转动过程的稳定性，当转动180度时，第一弹簧36推动插杆37插入移动块33内，将移动块33进行卡定，此时停止第二电机18，即可对工件进行翻转定位，从而便于对工件的两端进行加工，由于插杆37的前端面设置成>形，即可当第二电机18启动，再次进行转动时，插杆37会被移动块33推挤，使得插杆37回缩到收纳槽35内，从而使得卡定的解除过程方便，进一步的，当对夹持后的工件进行翻转时，设置有稳定杆30，即可通过稳定杆30在夹板之间传递扭矩，从而避免通过夹板和工件之间的摩擦力来传递扭矩，从而使得对工件翻转的过程更加稳定，同时可避免对夹板和工件之间产生磨损，稳定杆30截面设置成弧形，即可有效避免对工件夹持时造成阻碍，进一步的，将套块41通过螺栓固定到机器臂上，将安装头2从套块41底部插入，继而第二弹簧44推动卡块45向外移动，卡块45插入对接口42内，即可将夹具整体进行安装，当取下夹具时，通过手指按压受力块53，压板51地底部抵入防脱槽52内，继而推动卡块45向内移动，压板51发生转动的同时，跟随第二滑块49向下移动，使得压板51和防脱槽52始终抵紧，直到卡块45进入到嵌入槽43内，即可将安装头2拔出，从而使得对于夹具的装卸过程方便。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于智能制造用工业机器人夹具，包括龙门架(1)，其特征在于，所述龙门加(1)后端两侧均固定连接有支撑杆(3)，两个支撑杆(3)的后端固定连接有同一个导向板(4)，导向板(4)前端开设有导向槽(5)，导向板(4)内设置有夹持机构，导向槽(5)内滑动连接有两个对称分布的导向块(6)，导向块(6)前端固定连接有连接杆(7)，连接杆(7)前端固定连接有移动杆(8)，移动杆(8)内侧贯穿龙门架(1)，移动杆(8)内侧固定连接有圆盘(9)，圆盘(9)内侧设置有转向机构，转向机构内侧连接有第一夹板(11)，第一夹板(11)截面设置成L形，第一夹板(11)顶部开设有横向分布的第一滑槽(12)和凹槽(13)，第一滑槽(12)内滑动连接有第一滑块(14)，第一滑块(14)顶部固定连接有第二夹板(15)，第二夹板(15)内侧面为弧形，第一滑槽(12)侧壁转动连接有第一螺杆(16)，第一螺杆(16)和第一滑块(14)螺纹连接，第一螺杆(16)另一侧延伸至凹槽(13)内并固定连接有转盘(17)。

2.如权利要求1所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述夹持机构包括第一电机(10)，第一电机(10)固定连接于导向板(4)的一侧，导向槽(5)内转动连接有双向螺杆，双向螺杆和导向块(6)螺纹连接。

3.如权利要求1所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述第一夹板(11)一侧开设有开口(20)，开口(20)内设置有第三夹板(25)，第三夹板(25)截面设置成V形，第一夹板(11)靠近转盘(17)的一侧固定连接有调节板(21)，调节板(21)顶部开设有调节槽(22)，调节槽(22)内滑动连接有调节块(23)，调节块(23)顶部和第三夹板(25)之间固定连接有同一个支柱(24)，调节槽(22)内转动连接有第二螺杆(26)，第二螺杆(26)和调节块(23)螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述转向机构包括第二电机(18)，第二电机(18)固定连接于圆盘(9)的内侧，第二电机(18)输出轴连接有连接轴(19)，连接轴(19)和第一夹板(11)之间固定连接。

5.如权利要求4所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述龙门架(1)两侧内壁均固定连接有环板(31)，环板(31)内侧开设有环槽(32)，环槽(32)内滑动连接有两个对称分布的移动块(33)，移动块(33)和第一夹板(11)之间固定连接有同一个伸缩杆(38)，第二电机(18)位于环板(31)的中心位置。

6.如权利要求5所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述第一夹板(11)顶部的前端开设有活动槽(27)，活动槽(27)内滑动连接有活动块(28)，活动块(28)和活动槽(27)侧壁之间固定连接有同一个活动弹簧(29)，两个活动块(28)之间固定连接有同一个稳定杆(30)，稳定杆(30)截面设置成弧形。

7.如权利要求5所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述环槽(32)内侧壁开设有多个环形阵列分布的球槽(39)，球槽(39)内活动连接有滚珠(40)。

8.如权利要求5所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述龙门架(1)两侧内壁均固定连接有两侧前后对称分布的固定板(34)，固定板(34)前端开设有收纳槽(35)，收纳槽(35)后端内壁固定连接有第一弹簧(36)，第一弹簧(36)前端固定连接有插杆(37)，插杆(37)前端面设置成>形，插杆(37)前端贯穿环板(31)并和对应的移动块(33)插接。

9.如权利要求1所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述龙门架(1)顶部固定连接有安装头(2)，安装头(2)上方设置有套块(41)，套块(41)两侧均开设有对接口(42)，安装头(2)两侧均开设有嵌入槽(43)，嵌入槽(43)内侧壁固定连接有第二弹簧(44)，第二弹簧(44)外侧固定连接有卡块(45)，卡块(45)截面设置成直角梯形，嵌入槽(43)两端内壁均开设有限位槽(46)，限位槽(46)内滑动连接有限位块(47)，限位块(47)和卡块(45)之间固定连接。

10.如权利要求9所述的一种基于智能制造用工业机器人夹具，其特征在于：所述套块(41)两侧均开设有第二滑槽(48)，第二滑槽(48)内滑动连接有第二滑块(49)，第二滑块(49)和第二滑槽(48)顶部内壁之间固定连接有同一个第三弹簧(50)，第二滑块(49)外侧转动连接有压板(51)，卡块(45)外侧开设有防脱槽(52)，压板(51)外侧焊接有受力块(53)。

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