CN115092687A - 一种多车型柔性抓手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抓手技术领域，公开了一种多车型柔性抓手，包括主框架、第一夹紧机构、第二夹紧机构、第三夹紧机构、夹持装置、定位机构、产品检测件、运动控制阀组及远程控制器；第一夹紧机构、第二夹紧机构及第三夹紧机构均包括设有第一夹紧单元的三轴伺服运动机构；夹持装置包括设有第二夹紧单元的二轴伺服运动机构。上述多车型柔性抓手，通过三组三轴夹紧机构与一组二轴夹紧机构进行柔性夹持固定，定位机构对工件进行精确定位，配合产品检测件、运动控制阀组以及检测装置对不同工件的差异型面进行自动化夹持控制，体现了高度的柔性化，不用频繁更换相应的抓手实现一套设备高柔性适用于多种车型定位夹持，满足了多种车型的夹紧定位要求。

Description

一种多车型柔性抓手

技术领域

本发明涉及抓手技术领域，特别是涉及一种多车型柔性抓手。

背景技术

随着社会的日益发展，人民生活水平的提高，物质生活的丰富，国内及国外市场对汽车的需求日益增加，汽车车系更新换代及车型种类剧增得到了飞速的发展。作为汽车生产制造过程中的重要一部分，其生产线有了更高的自动化柔性化要求。往往同一生产线上要生产不同类型的汽车，整线切换时间缩短，切换稳定可靠性提高将带来极大的经济效益。旨在通过该产品技术更高效快速稳定的解决生产线上多车型适应性问题，提高生产线上产品品质及产量。

目前，为应对不同车型的生产需求，高效快速的车型间切换生产方式成为了车企生存的必选之路，多车型共用设备也成为普遍选择。其中，搬运工艺抓手起到工序间物料传递的一种载体设备，在汽车制造过程中，可以进行白车身的连接工艺作业，如涂胶、点焊焊接、弧焊焊接，铆接等，起到至关重要的作用。

目前针对车企的车型数量多，车型切换对应的抓手多采用的方式为不同车型间搬运抓手专用，切换车型时，将对应的抓手由ATC切换后存放到存储位支架上，再拿取所需要生产的车型抓手，抑或是尽量的考虑抓手少量车型共用，设计结构上进行简单的切换，适用的车型数量少，且设计结构复杂，这种方式最终导致抓手数量会随着车型数量的增加而增加，抓手存放支架也会随着抓手数量的增加而增加，势必在线体内需要更多的空间位置进行抓手存储的布置，投入的设备量也多，车型间切换时，也需要更多的切换时间。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多车型柔性抓手，对不同大小、不同形状的工件的定位和夹持，体现了高度的柔性化，不用频繁更换相应的抓手实现一套设备高柔性适用于多种车型定位夹持，减少了工厂设备投入量，节省占地空间，满足了多种车型的夹紧定位要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多车型柔性抓手，包括主框架、分别连接所述主框架的第一夹紧机构、第二夹紧机构、第三夹紧机构、夹持装置、安装在所述主框架上的定位机构、与所述定位机构对应设置的产品检测件、设置在主框架上的运动控制阀组、及与所述运动控制阀组连接的远程控制器；

所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构及所述第三夹紧机构均包括三轴伺服运动机构，所述三轴伺服运动机构上设有第一夹紧单元；所述夹持装置包括二轴伺服运动机构，所述二轴伺服运动机构上设有第二夹紧单元；所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构与所述远程控制器电连接，所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元与所述运动控制阀组气电连接；

其中，所述远程控制器控制所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构、所述第三夹紧机构及所述夹持装置的工作状态；所述远程控制器电动控制所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构，所述远程控制器驱动所述运动控制阀组以气动控制所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元。运动控制阀组、三轴伺服运动机构及二轴伺服运动机构与远程控制器进行信号连通，远程控制器对特定的移动位置与夹持固定进行精准控制，满足抓手柔性切换以及特定定位夹紧。

优选地，所述远程控制器设置有人机交互界面，并通过生产系统输入信息后，所述远程控制器自行计算调用对应的执行程序对所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构、所述第三夹紧机构及所述夹持装置进行伺服精准切换控制。实现车型切换的高柔性及高精度位置需求，实现车型的快速柔性切换。

优选地，所述远程控制器包括信号接收模块及电气控制模块；所述信号接收模块包括信号接收器，所述电气控制模块包括控制器。通过信号接收模块接收产品检测状态信号，以及第一夹紧单元与第二夹紧单元的工作状态信号；通过电气控制模块根据车型信息控制三轴伺服运动机构与二轴伺服运动机构移动至预设夹持位置，并控制第一夹紧单元与第二夹紧单元进行夹紧或打开。

优选地，所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构上设置有检测装置，所述检测装置与所述信号接收模块电连接。

优选地，所述第一夹紧单元包括第一支撑板、设置在所述第一支撑板一侧的第一夹杆、铰接在所述第一支撑板另一侧的第一夹持臂、及分别连接所述第一支撑板与所述第一夹持臂的第一夹持气缸；所述第一夹持臂上设置有与所述第一夹杆相对应的第二夹杆，所述第一夹持气缸用于控制所述第一夹杆与所述第二夹杆之间的距离以夹紧工件。

优选地，所述第一夹杆与所述第二夹杆为圆头带滚花面自适应压块。

优选地，所述三轴伺服运动机构包括滑动连接于所述主框架上的X轴运动机构、滑动连接于所述X轴运动机构上的Y轴运动机构及滑动连接于所述Y轴运动机构上的Z轴运动机构；所述第一夹紧单元连接所述Z轴运动机构；所述X轴运动机构包括相对设置的第一滑接板和导轨；所述第一滑接板与所述导轨之间滑动连接有横梁，所述第一滑接板上设有驱动所述横梁滑动的驱动机构，所述Y轴运动机构滑接于所述横梁。

优选地，所述二轴伺服运动机构包括滑动连接于所述主框架上的第一运动机构及滑动连接于所述第一运动机构上的第二运动机构，所述第一运动机构与所述第二运动机构的运动方向相垂直，所述第二夹紧单元设置在所述第二运动机构上。

优选地，所述第二夹紧单元包括第二支撑板、连接所述第二支撑板一侧的第三夹杆、铰接在所述第二支撑板另一侧的第二夹持臂、及分别连接所述第二支撑板与所述第二夹持臂的第二夹持气缸；所述第二夹持臂上设置有与所述第三夹杆相对应的第四夹杆，所述第二夹持气缸用于控制所述第三夹杆与所述第四夹杆之间的距离以夹紧工件。

优选地，所述第三夹杆与所述第四夹杆为圆头带滚花面自适应压块。

优选地，所述定位机构包括连接所述主框架的连接架、连接所述连接架的伸缩气缸、及连接所述伸缩气缸的定位销；所述伸缩气缸驱动所述定位销移动以定位所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元配合夹紧的工件。

优选地，所述多车型柔性抓手还包括单轴夹紧机构，所述单轴夹紧机构设置在所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构之间；所述单轴夹紧机构包括安装在所述主框架上的单轴安装连接件、连接所述单轴安装连接件的自锁式夹紧气缸、及连接所述自锁式夹紧气缸的自锁夹紧单元；所述自锁式夹紧气缸与所述单轴安装连接件之间设置有升降气缸，以控制所述自锁夹紧单元与所述单轴安装连接件之间的相对距离。

本发明实施例的一种多车型柔性抓手，与现有技术相比，其有益效果在于：基于上述技术特征的多车型柔性抓手，通过在主框架上设置三组三轴夹紧机构与一组二轴夹紧机构对工件进行柔性夹持固定，通过设置定位机构对工件进行精确定位，同时配合产品检测件、运动控制阀组以及检测装置对不同工件的差异型面进行自动化夹持控制，从而对不同大小、不同形状的工件的定位和夹持，体现了高度的柔性化，不用频繁更换相应的抓手实现一套设备高柔性适用于多种车型定位夹持，减少了工厂设备投入量，节省占地空间，满足了多种车型的夹紧定位要求。本发明结构简单，使用效果好，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明多车型柔性抓手的结构示意图。

图2为本发明的多车型柔性抓手的第一夹紧机构的轴测图。

图3为本发明的多车型柔性抓手的第一夹紧机构的另一视角的轴侧图。

图4本发明的第一夹紧单元的结构示意图。

图5为本发明的多车型柔性抓手的夹持装置的轴测图。

图6为本发明的多车型柔性抓手的夹持装置的另一视角的轴侧图。

图7本发明的第二夹紧单元的结构示意图。

图8为本发明的多车型柔性抓手的定位机构的轴测图。

图9为本发明的多车型柔性抓手的定位机构的侧测图。

图10本发明的多车型柔性抓手的定位销的结构示意图。

图11本发明的多车型柔性抓手的单轴夹紧机构的结构示意图。

其中：1、主框架，2-法兰板，3-第一夹紧机构，31-X轴运动机构，311-第一滑接板，312-导轨，313-横梁，314-安装板，315-检测装置，316-第一电机，317-第一限位板，32-Y轴运动机构，321-第二滑接板，322-第二电机，323-第二限位板，324-第二移动板，33-Z轴运动机构，331-第二滑接板，332-第三电机，333-第三限位板，334-第三移动板，34-第一夹紧单元，341-第一支撑板，342-第一夹杆，343-第一夹持臂，344-第一夹持气缸，345-第二夹杆，4-第二夹紧机构，5-第三夹紧机构，6-夹持装置，6-夹持装置，61-第一运动机构，611-第四滑接板，612-第四电机，613-第四限位板，614-第四移动板，615-超程检测装置，62-第二运动机构，621-第五滑接板，622-第五电机，623-第五限位板，624-第五移动板，63-第二夹紧单元，631-第二支撑板，632-第三夹杆，633-第二夹持臂，634-第二夹持气缸，635-第四夹杆，64-座板，65-拖链，66-定位座，67-定位块，68-注油座，7-定位机构，71-连接架，72-伸缩气缸，73-定位销，731-定位部，732-导向部，733-过渡部，74-连接件，75-安装架，751-连板，752-固定板，753-加强筋，76-连杆，77-限位件，771-固定部，772-限位部，773-抵接块，78-抵接板，8-产品检测件，9-运动控制阀组，a-单轴夹紧机构，a1-单轴安装连接件，a2-自锁式夹紧气缸，a3-自锁夹紧单元，a4-伸缩切换气缸限位装置，a5-自锁式伸缩切换驱动气缸。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。此外，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。

在发明的描述中，需要说明的是，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。

术语解释：

白车身焊装领域：多指为电动汽车、传统燃油车，在其生产制造过程中，车身框架架构零件由模具冲压的零散冲压件经过焊装生产线由非标焊接夹具定位后，结合工艺需求，使用焊接设备将零件进行组合连接。

自动化生产线：自动化生产线为非标设备以及标准外购产品在程序上进行前期编程，调试后，设备能够在指定的输入条件满足时，能够自动的进行预期规划设定的生产，能够高效快速的完成产品的生产制造，且能够保证高质量产品的输出，大大释放人力，替代传统劳力作业的生产线。

搬运工艺抓手：指在自动化生产线中，起到工序间物料传递的一种载体设备，且在传递过程中，可以进行白车身的连接工艺作业，如涂胶、点焊焊接、弧焊焊接，铆接等。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例优选实施例的一种多车型柔性抓手，包括主框架1、分别连接所述主框架1的第一夹紧机构3、第二夹紧机构4、第三夹紧机构5、夹持装置6、安装在所述主框架1上的定位机构7、与所述定位机构7对应设置的产品检测件8、设置在主框架1上的运动控制阀组9、及与运动控制阀组9连接的远程控制器。在本实施例中，该主框架1上设置有法兰板2，所述法兰板2用于连接机器人，以实现将工件自动化的移送至各工位，保证一次夹持固定多工序加工，提高加工效率。

所述第一夹紧机构3、所述第二夹紧机构4及所述第三夹紧机构5的结构相同，均包括三轴伺服运动机构，所述三轴伺服运动机构上设有第一夹紧单元34，以下采用第一夹紧机构为例进行说明；所述夹持装置6包括二轴伺服运动机构，所述二轴伺服运动机构上设有第二夹紧单元63。该三轴伺服运动机构与二轴伺服运动机构与远程控制器电连接，该第一夹紧单元34与第二夹紧单元63与运动控制阀组9气电连接。所述远程控制器控制所述第一夹紧机构3、所述第二夹紧机构4、所述第三夹紧机构5及所述夹持装置6的工作状态；所述远程控制器电动控制所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构，所述远程控制器驱动所述运动控制阀组9以气动控制所述第一夹紧单元34与所述第二夹紧单元63。在本实施例中，该远程控制器为PLC控制器，PLC控制器是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。该主框架1采用八角管进行设计搭建，强度满足的情况下，设备轻量化，给机器人负载更优的选型空间。

基于上述技术特征的多车型柔性抓手，通过在主框架1上设置三组三轴夹紧机构与一组二轴夹紧机构对工件进行柔性夹持固定，通过设置定位机构7对工件进行精确定位，同时配合产品检测件8、运动控制阀组9以及检测装置对不同工件的差异型面进行自动化夹持控制，从而对不同大小、不同形状的工件的定位和夹持，体现了高度的柔性化，不用频繁更换相应的抓手实现一套设备高柔性适用于多种车型定位夹持，减少了工厂设备投入量，节省占地空间，满足了多种车型的夹紧定位要求。本发明结构简单，使用效果好，易于推广使用。

进一步地，所述第一夹紧机构3、所述第二夹紧机构4、所述第三夹紧机构5及所述夹持装置6呈矩形阵列状间隔设置在主框架1上，所述第一夹紧机构3与所述夹持装置6设置在所述主框架1的同一侧，所述第二夹紧机构4与所述第三夹紧机构5设置在所述主框架1的另一侧，该第二夹紧机4构与第三夹紧机构5呈并列状结构设置；通过第一夹紧机构3、第二夹紧机构4、第三夹紧机构5及夹持装置6的布置实现了同一套抓手能够实现不同大小、不同形状的工件的定位和夹持，体现了高度的柔性化。

进一步地，该远程控制器设置有人机交互界面，并通过生产系统输入信息后，所述远程控制器自行计算调用对应的执行程序对所述第一夹紧机构3、所述第二夹紧机构4、所述第三夹紧机构5及所述夹持装置6进行伺服精准切换控制，实现车型切换的高柔性及高精度位置需求，实现车型的快速柔性切换。具体地，所述远程控制器包括信号接收模块及电气控制模块。所述信号接收模块包括信号接收器，通过信号接收模块接收产品检测状态信号，以及第一夹紧单元34与第二夹紧单元63的工作状态信号；所述电气控制模块包括控制器，通过电气控制模块根据车型信息控制三轴伺服运动机构与二轴伺服运动机构移动至预设夹持位置，并控制第一夹紧单元34与第二夹紧单元63进行夹紧或打开。在本实施例中，该三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构上设置有检测装置，所述检测装置与所述信号接收模块电连接，信号接收模块结合检测装置信号输入识别三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构的具体位置，进而实现对三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构的精准控制。

如图2-3所示，本实施例中，所述三轴伺服运动机构包括滑动连接于所述主框架1上的X轴运动机构31、滑动连接于所述X轴运动机构31上的Y轴运动机构32及滑动连接于所述Y轴运动机构32上的Z轴运动机构33，所述第一夹紧单元34连接所述Z轴运动机构33。通过在主框架上滑接X轴运动机构31，在X轴运动机构31上的滑接Y轴运动机构32，在Y轴运动机构32上滑接Z轴运动机构33，同时将用于夹紧零件的第一夹紧单元34设置在Z轴运动机构33上，从而使得第一夹紧单元34具有XYZ三轴方向的移动功能，可以根据不同车型、不同大小的零件进行实时移动夹紧，从而不用频繁更换相应的抓手，提高了生产效率，也避免了储存大量的抓手，节约了储存空间，降低了成本。

本实施例中，所述X轴运动机构31包括相对设置的第一滑接板311和导轨312，所述第一滑接板311及所述导轨312均设置在主框架1上，所述第一滑接板311与所述导轨312之间滑动连接有横梁313，所述横梁313与所述导轨312之间通过滑块连接，既保证所述横梁313移动的顺畅性，也对所述横梁313起到限位作用，避免其在滑动过程中脱离所述导轨312。同时，通过设置有导轨312与所述滑接板311平行组合使用，使得在最终三轴组合后的情况下，能够将此部分整体的平衡，偏心进行更优分布，避免结构上悬出造成强度损伤。所述第一滑接板311上设有驱动所述横梁313滑动的驱动机构，所述Y轴运动机构32滑接于所述横梁313。当需要驱动所述第一夹紧单元34沿X轴移动时，所述驱动机构启动，驱动所述横梁313滑动，在所述横梁313的作用下，带动所述Y轴运动机构32连同所述第一夹紧单元34一起，沿X轴移动方向移动。

同时，为方便安装，所述三轴伺服运动机构还包括固设于主框架1上的安装板314，所述导轨312设于所述安装板314上。另外，为保证所述横梁313的移动范围，避免其脱离，所述安装板314的一侧的两端设有用于检测所述横梁313位置的检测装置315，所述横梁313滑动于两个所述检测装置315之间。所述检测装置315可以采用超程检测开关，实时检测所述横梁313的移动位置。

本实施例中，为保证所述横梁313的移动精度，所述第一滑接板311上设有沿其长度方向设置的第一滑槽，所述驱动机构包括第一电机316、滑接于所述第一滑槽内的第一滑块及与所述第一滑块螺纹连接的第一丝杆，所述第一丝杆连接所述第一电机316，所述第一滑块连接所述横梁313。需要滑动时，所述第一电机启动，带动所述第一丝杆驱动所述第一滑块沿所述第一滑槽移动，从而保证了所述横梁313的移动精度。同时，所述第一滑槽上设有第一限位板317，所述第一限位板317与所述第一滑槽之间形成第一限位区，所述横梁313与所述第一滑接板连接的一端设有第一移动板，所述第一移动板滑接于所述第一限位区，并连接所述第一滑块，从而可以限制所述横梁313在Z轴方向的自由度，同时所述第一滑块限制了其在Y轴方向的自由度，使得所述横梁313只能沿所述第一滑槽移动。同时，所述导轨312上也可以设置相应的限位板，从而约束所述横梁313的另一端的自由度，使其也只能沿所述导轨312的长度方向移动，从而使得所述横梁313只能沿X轴方向移动。

本实施例中，所述Y轴运动机构32包括设于所述横梁313上的第二滑接板321，所述第二滑接板321上设有沿其长度方向设置有第二滑槽，所述第二滑槽内滑接有第二滑块，所述第二滑块上螺纹连接有第二丝杆，所述第二丝杆的一端连接有第二电机322，所述Z轴运动机构连接所述第二滑块。当所述第一夹紧单元34需要沿Y轴移动时，所述第二电机322带动所述第二丝杆转动，从而驱动所述第二滑块沿所述第二滑槽移动，这时通过所述Z轴运动机构33与所述第二滑块连接的第一夹紧单元34则实现了Y轴方向的移动。

同时，所述第二滑槽上设有第二限位板323，所述第二限位板323与所述第二滑槽之间形成第二限位区，所述第二限位区内滑接有第二移动板324，所述第二移动板324分别连接所述第二滑块及所述Z轴运动机构33，使得所述第二限位板323限制了所述第二滑块在Z轴的自由度，同时所述第二滑块在所述第二滑槽内滑动，所述第二滑槽被所述第二滑槽限制了其在X轴方向的自由度，所述第二滑块只能带动所述Z轴运动机构33及所述第一夹紧单元34沿Y轴方向进行移动，保证了其移动精度。

本实施例中，所述Z轴运动机构33包括连接所述第二移动板324的第三滑接板331，所述第三滑接板331上设有沿其长度方向设置有第三滑槽，所述第三滑槽内滑接有第三滑块，所述第三滑块上螺纹连接有第三丝杆，所述第三丝杆的一端连接有第三电机332，所述第一夹紧单元34连接所述第三滑块。当所述第一夹紧单元34需要沿Z轴移动时，所述第三电机332带动所述第三丝杆转动，从而驱动所述第三滑块沿所述第三滑槽移动，这时与所述第三滑块连接的第一夹紧单元34则实现了Z轴方向的移动。

同时，所述第三滑槽上设有第三限位板333，所述第三限位板333与所述第三滑槽之间形成第三限位区，所述第三限位区内滑接有第三移动板334，所述第三移动板334分别连接所述第三滑块及所述第一夹紧单元34。使得所述第三限位板333限制了所述第三滑块在Y轴的自由度，同时所述第三滑块在所述第三滑槽内滑动，所述第三滑槽被所述第三滑槽限制了其在X轴方向的自由度，所述第三滑块只能带动所述第一夹紧单元34沿Z轴方向进行移动，保证了其移动精度。

另外，为了进行伺服位置校准，所述X轴运动机构31、所述Y轴运动机构32及所述Z轴运动机构33上均设有零位基准块，需要校准的时候使用，能确保伺服位置与理论位置的一致性确认；零位准了，伺服到各个位置的值也就准了。具体安装时，可以在相应的限位板及移动板上设置。所述第一电机316、所述第二电机322及所述第三电机332均为伺服电机，从而实现通过伺服位置的精准性进行夹紧单元位置的精准保持，简单化基准单元，达到设备功能满足的情况下，低成本的投入。

请参阅附图4，本实施例中，所述第一夹紧单元34包括第一支撑板341、设置在该第一支撑板341一侧的第一夹杆342、铰接在该第一支撑板341另一侧的第一夹持臂343、及分别连接该第一支撑板341与该第一夹持臂343的第一夹持气缸344。该第一支撑板341连接所述Z轴运动机构33的第三移动板334，所述第一夹持气缸344固设在所述第一支撑板341上，并连接所述第一夹持臂343的一端，所述第一夹持臂343上设置有与第一夹杆342相对应的第二夹杆345，所述第一夹持气缸344用于控制所述第一夹杆342与所述第二夹杆345之间的距离以夹紧工件。夹持零件前，所述第一夹持气缸344驱动所述第一夹持臂343绕其铰接点转动，使所述第二夹杆345远离所述第一夹杆342，当零件定位好后，所述第一夹持气缸344反向驱动，使所述第二夹杆345朝所述第一夹杆342移动，实现对零件的夹紧。较佳地，所述第一夹杆342及所述第二夹杆345为圆头带滚花面自适应压块。

如图5-6所示，本实施例中，该夹持装置6的二轴伺服运动机构包括滑动连接于该主框架1上的第一运动机构61及滑动连接于该第一运动机构61上的第二运动机构62。所述第一运动机构61与所述第二运动机构62的运动方向相垂直，所述第二夹紧单元63设置在所述第二运动机构62上。通过在主框架1上滑接第一运动机构61，在第一运动机构61上滑接第二运动机构62，且第一运动机构61与第二运动机构62的运动方向相垂直，同时将用于夹紧零件的第二夹紧单元63设置在第二运动机构62上，从而使得第二夹紧单元63具有两个方向的移动功能，可以根据不同车型、不同大小的零件实现位置调节，从而不用频繁更换相应的抓手，提高了生产效率，也避免了储存大量的抓手，节约了储存空间，降低了成本。

本实施例中，为描述方便，先将所述第一运动机构61的运动方向定义为X轴方向，将所述第二运动机构62的运动方向定义为Z轴方向。

本实施例中，所述第一运动机构61包括设于主框架上的第四滑接板611，所述第四滑接板611上设有沿其长度方向设置有第四滑槽，所述第四滑槽内滑接有第四滑块，所述第四滑块上螺纹连接有第四丝杆，所述第四丝杆的一端连接有第四电机612，所述第二运动机构62连接所述第四滑块。当所述第二夹紧单元63需要沿X轴移动时，所述第四电机612带动所述第四丝杆转动，从而驱动所述第四滑块沿所述第四滑槽移动，这时通过所述第二运动机构62与所述第四滑块连接的第二夹紧单元63则实现了X轴方向的移动。

同时，所述第四滑槽上设有第四限位板613，所述第四限位板613与所述第四滑槽之间形成第四限位区，所述第四限位区内滑接有第四移动板614，所述第四移动板614分别连接所述第四滑块及所述第二运动机构62，使得所述第四限位板613限制了所述第二滑块在Z轴的自由度，同时所述第四滑块在所述第四滑槽内滑动，所述第四滑槽被所述第四滑槽限制了其在Y轴方向的自由度，所述第二滑块只能带动所述第二运动机构62及所述第二夹紧单元63沿X轴方向进行移动，保证了其移动精度。

本实施例中，所述第四移动板614包括相连接的滑接部和连接部，所述滑接部用于连接所述第四滑块，所述连接部用于连接所述第二运动机构62，所述连接部一侧的两端设有用于检测所述第二运动机构62位置的超程检测装置615，所述第二运动机构62滑动于两个所述超程检测装置615之间，从而保证了所述第二运动机构62的运动范围，避免其脱离所述第四滑接板611。所述超程检测装置615可以采用超程检测开关，实时检测所述第二运动机构62的移动位置。

本实施例中，所述夹持装置6还包括固设于主框架上的座板64，所述第四滑接板611设于所述座板64上，所述座板64与所述第四限位板613之间连接有拖链65，所述拖链65用安装相应的导线、管道等。

本实施例中，所述第二运动机构62包括连接所述第四移动板614的第五滑接板621，所述第五滑接板621上设有沿其长度方向设置有第五滑槽，所述第五滑槽内滑接有第五滑块，所述第五滑块上螺纹连接有第五丝杆，所述第五丝杆的一端连接有第五电机622，所述第二夹紧单元63连接所述第五滑块。当所述第二夹紧单元63需要沿Z轴移动时，所述第五电机622带动所述第五丝杆转动，从而驱动所述第五滑块沿所述第五滑槽移动，这时与所述第五滑块连接的第二夹紧单元63则实现了Z轴方向的移动。

同时，所述第五滑槽上设有第五限位板623，所述第五限位板623与所述第五滑槽之间形成第五限位区，所述第五限位区内滑接有第五移动板624，所述第五移动板624分别连接所述第五滑块及所述第二夹紧单元63。使得所述第五限位板623限制了所述第五滑块在Y轴的自由度，同时所述第五滑块在所述第五滑槽内滑动，所述第五滑槽被所述第五滑槽限制了其在X轴方向的自由度，所述第五滑块只能带动所述第二夹紧单元63沿Z轴方向进行移动，保证了其移动精度。

请参阅附图7，本实施例中，所述第二夹紧单元63包括第二支撑板631、连接该第二支撑板631一侧的第三夹杆632、铰接在该第二支撑板631另一侧的第二夹持臂633、及分别连接该第二支撑板631与该第二夹持臂633的第二夹持气缸634。所述第二夹持气缸634固设在所述第二支撑板631上，并连接所述第二夹持臂633的一端，所述第二夹持臂633上设置有与所述第三夹杆632相对应的第四夹杆635，所述第二夹持气缸634用于控制所述第三夹杆632与所述第四夹杆635之间的距离以夹紧工件。较佳地，所述第四夹杆635与所述第三夹杆632为圆头带滚花面自适应压块。夹持零件前，所述第二夹持气缸634驱动所述第二夹持臂633绕其铰接点转动，使所述第四夹杆635远离所述第三夹杆632，当零件定位好后，所述第二夹持气缸634反向驱动，使所述第四夹杆635朝所述第三夹杆632移动，实现对零件的夹紧。

本实施例中，所述第二运动机构62的所述第四移动板614上设有定位座66，所述第二支撑板631上对应所述定位座66设有定位块67，从而起到零位基准的作用，需要校准的时候使用，能确保伺服位置与理论位置的一致性确认；零位准了，伺服到各个位置的值也就准了。所述第四电机612、所述第五电机622均为伺服电机，从而实现通过伺服位置的精准性进行夹紧单元位置的精准保持，简单化基准单元，达到设备功能满足的情况下，低成本的投入。

本实施例中，第一运动机构61及所述第二运动机构62上均设有注油座68，所述注油座68上设有注油阀，从而方便对丝杆进行注油，保证其运动效果。具体安装时可以根据实际情况安装，例如所述第二运动机构上安装在所述第二支撑板631上。

同时，所述X轴运动机构31、所述Y轴运动机构32及所述Z轴运动机构33上也设有注油座，保证各机构中丝杆的顺畅性。

如图1、图8及图9所示，所述定位机构7设置在第一夹紧机构3与夹持装置6之间，所述产品检测件8设置在该定位机构7的一侧，产品检测件8用于进行车件在位信号检测传输，所述运动控制阀组9设置在主框架1的边缘上。该定位机构7包括连接主框架的连接架71、连接该连接架71的伸缩气缸72、及连接该伸缩气缸72的定位销73。所述连接架71的一端连接所述主框架1，所述连接架71的另一端设有伸缩气缸72，所述伸缩气缸72的伸缩杆上设有定位销73，所述伸缩气缸72驱动所述定位销73移动以定位所述第一夹紧单元34与所述第二夹紧单元63配合夹紧的工件。通过在柔性抓手的主框架1上设置该定位机构，在设计多车型共用设备的方案中，可以定义多车型的一个基准，比如以某一个孔位为基准，所有车型挪到此孔中心重叠后，进行其他单元的设计，从而在抓手抓取不同车型的物件时只需将相应的基准孔套入该定位销73内，然后抓手的夹紧机构及夹持装置6再进行夹紧即可，从而使得多车型均具有一个统一的定位基准，方便抓手的夹紧机构操作。同时由于定位销73由伸缩气缸72驱动，使得定位销73具有伸缩功能，不会影响物件的正常上下料，从而保证了抓手的正常工作。

本实施例中，所述连接架71远离所述伸缩气缸72的一端设有连接件74，所述连接件74用于连接所述主框架。较佳地，所述连接件74包括连接件主体，所述连接件主体的内表面与主框架1完全贴合，所述连接件主体上设有螺栓，当所述连接件主体与主框架贴合后锁紧所述螺栓，从而保证了所述定位机构7与主框架1之间的连接强度及稳定性。

同时，为方便连接，所述连接架71远离所述伸缩气缸72的一端设有安装架75，所述连接件74设置在所述安装架75的另一端。所述安装架75包括相垂直设置的连板751和固定板752，所述连板751的另一端连接所述连接架71，所述连接件74设置在所述固定板752上。另外，为保证所述安装架75的整体强度，所述连板751和所述固定板752之间设有加强筋753，所述加强筋753为直角三角形状，其两个直角边分别连接所述连板751及所述固定板752。

本实施例中，所述连接架71上设有限位件77，所述限位件77的上端位于所述伸缩气缸72的伸缩杆的上方。当所述伸缩气缸72驱动所述定位销73完全插入零件的定位孔后，所述伸缩气缸72的上端抵接所述限位件77，控制所述伸缩气缸72停止运行，从而有效保证了所述定位销73的移动精度。具体地，所述限位件77包括相连接的固定部771和限位部772，所述固定部771连接所述连接架71，所述限位部772位于所述伸缩气缸72的伸缩杆的上方。同时，所述伸缩杆上设有抵接板78，所述抵接板78上设有抵接槽，所述限位部772上对应所述抵接槽设有抵接块773，当所述定位销73完全插入到位后所述抵接块773正好插入所述抵接槽，保证了所述限位件77与所述伸缩气缸72之间的抵接精度，方便控制所述伸缩气缸72的启停。

另外，由于所述限位部772与所述抵接板78抵接，而所述固定部771连接所述连接架71，因此，为方便所述抵接块773与所述抵接槽相配合，较佳地，所述固定部771与所述限位部772相垂直，从而所述限位部772的下表面与所述抵接板78的上表面平行，方便抵接。

请参阅附图10，本实施例中，所述多车型柔性抓手用定位机构还包括连杆76，所述连杆76的一端连接所述伸缩气缸72，所述连杆76的另一端连接所述定位销73。所述定位销73包括同轴设置的定位部731、导向部732和过渡部733，所述过渡部733设置在所述定位部731与所述导向部732之间，所述定位部731的一端通过所述连杆76连接所述伸缩气缸72，定位零件时所述定位部731插接进零件的定位孔。所述导向部732为圆锥形，且其底面连接所述过渡部733，从而方便所述定位销73准确插入相应物件的定位孔内。

请参阅附图11，本实施例中，所述第一夹紧机构3与所述第二夹紧机构4之间还设有单轴夹紧机构a。基于设备内三轴伺服运动机构及二轴伺服运动机构的组合情况，用于车型定位时，可简化设计设备部分位置，按照专用或是小部分车型共用考虑，增加单轴夹紧机构a，其结构与所述第一夹紧单元34或所述第二夹紧单元63的结构类似。具体地，该单轴夹紧机构包括安装在该主框架上的单轴安装连接件a1、连接该单轴安装连接件a1的自锁式夹紧气缸a2、及连接该自锁式夹紧气缸a2的自锁夹紧单元a3；该自锁式夹紧气缸a2驱动自锁夹紧单元a3实现对零件的夹紧。进一步地，该自锁式夹紧气缸a2与所述单轴安装连接件a1之间设置有升降气缸a5，该升降气缸a5用于控制自锁夹紧单元a3与单轴安装连接件a1之间的相对距离，进而实现该自锁夹紧单元a3高低位的切换。在本实施例中，该升降气缸a5的一侧设置有限位装置a4，该限位装置a4一端与升降气缸a5底部相对固定，限位装置a4的另一端勾设在升降气缸a5的顶部，以对升降气缸a5的伸长位置进行限位，实现对升降气缸a5高低位位置的精准定位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种多车型柔性抓手，其特征在于：包括主框架、分别连接所述主框架的第一夹紧机构、第二夹紧机构、第三夹紧机构、夹持装置、安装在所述主框架上的定位机构、与所述定位机构对应设置的产品检测件、设置在主框架上的运动控制阀组、及与所述运动控制阀组连接的远程控制器；

所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构及所述第三夹紧机构均包括三轴伺服运动机构，所述三轴伺服运动机构上设有第一夹紧单元；所述夹持装置包括二轴伺服运动机构，所述二轴伺服运动机构上设有第二夹紧单元；所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构与所述远程控制器电连接，所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元与所述运动控制阀组气电连接；

其中，所述远程控制器控制所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构、所述第三夹紧机构及所述夹持装置的工作状态；所述远程控制器电动控制所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构，所述远程控制器驱动所述运动控制阀组以气动控制所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元。

2.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述远程控制器设置有人机交互界面，并通过生产系统输入信息后，所述远程控制器自行计算调用对应的执行程序对所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构、所述第三夹紧机构及所述夹持装置进行伺服精准切换控制。

3.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述远程控制器包括信号接收模块及电气控制模块；所述信号接收模块包括信号接收器，所述电气控制模块包括控制器。

4.根据权利要求3所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述三轴伺服运动机构与所述二轴伺服运动机构上设置有检测装置，所述检测装置与所述信号接收模块电连接。

5.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述第一夹紧单元包括第一支撑板、设置在所述第一支撑板一侧的第一夹杆、铰接在所述第一支撑板另一侧的第一夹持臂、及分别连接所述第一支撑板与所述第一夹持臂的第一夹持气缸；所述第一夹持臂上设置有与所述第一夹杆相对应的第二夹杆，所述第一夹持气缸用于控制所述第一夹杆与所述第二夹杆之间的距离以夹紧工件。

6.根据权利要求5所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述第一夹杆与所述第二夹杆为圆头带滚花面自适应压块。

7.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述三轴伺服运动机构包括滑动连接于所述主框架上的X轴运动机构、滑动连接于所述X轴运动机构上的Y轴运动机构及滑动连接于所述Y轴运动机构上的Z轴运动机构；所述第一夹紧单元连接所述Z轴运动机构；所述X轴运动机构包括相对设置的第一滑接板和导轨；所述第一滑接板与所述导轨之间滑动连接有横梁，所述第一滑接板上设有驱动所述横梁滑动的驱动机构，所述Y轴运动机构滑接于所述横梁。

8.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述二轴伺服运动机构包括滑动连接于所述主框架上的第一运动机构及滑动连接于所述第一运动机构上的第二运动机构，所述第一运动机构与所述第二运动机构的运动方向相垂直，所述第二夹紧单元设置在所述第二运动机构上。

9.根据权利要求8所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述第二夹紧单元包括第二支撑板、连接所述第二支撑板一侧的第三夹杆、铰接在所述第二支撑板另一侧的第二夹持臂、及分别连接所述第二支撑板与所述第二夹持臂的第二夹持气缸；所述第二夹持臂上设置有与所述第三夹杆相对应的第四夹杆，所述第二夹持气缸用于控制所述第三夹杆与所述第四夹杆之间的距离以夹紧工件。

10.根据权利要求9所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述第三夹杆与所述第四夹杆为圆头带滚花面自适应压块。

11.根据权利要求1所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述定位机构包括连接所述主框架的连接架、连接所述连接架的伸缩气缸、及连接所述伸缩气缸的定位销；所述伸缩气缸驱动所述定位销移动以定位所述第一夹紧单元与所述第二夹紧单元配合夹紧的工件。

12.根据权利要求1至11任意一项所述的多车型柔性抓手，其特征在于：所述多车型柔性抓手还包括单轴夹紧机构，所述单轴夹紧机构设置在所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构之间；所述单轴夹紧机构包括安装在所述主框架上的单轴安装连接件、连接所述单轴安装连接件的自锁式夹紧气缸、及连接所述自锁式夹紧气缸的自锁夹紧单元；所述自锁式夹紧气缸与所述单轴安装连接件之间设置有升降气缸，以控制所述自锁夹紧单元与所述单轴安装连接件之间的相对距离。

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