CN115972233A - 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，具体涉及工业机器人技术领域，包括安装架，所述安装架的底端固定安装有调节组件，所述调节组件的底端设有支架，所述调节组件、支架之间设有安装组件，所述支架的底端固定安装有外夹机构，所述外夹机构中固定安装有内夹机构，本发明，通过设置外夹机构和内夹机构，能够灵活调节多个吸盘外轮廓组成的面积，便于多个吸盘对不同尺寸大小的物体进行定位，提升整个夹具的使用效果，配合两侧夹爪对物体进行夹持，提升物体定位的稳定性；通过设置调节组件，灵活调节支架的水平位置和高度位置，进而调整外夹机构、内夹机构的水平位置和高度位置，便于对物体进行不同位置的运输，提升了整个夹具的使用效果。

Description

一种工业机器人复合夹具

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种工业机器人复合夹具。

背景技术

随着机械自动化生产进程的加快，机加工生产的一线工人逐渐被工业机器人所替代，如搬运、装配、打包、焊接、切割等工厂作业所需的工序，工业机器人不仅能够提高机加工的工作效率，且能够降低工人的安全事故的发生。

实现工业应用的工序要求，必须在工业机器人上装配适用的夹具，工业机器人夹具一般只能适用于一种工种或者适用于一种规格型号的工件，每更换一次功能模块都要重新置换夹具，专机对应，适配性好，但无法做到单体多用，不利于成本的降低和工作效率的提高；而对于用于工业机器人的复合夹具来说，复合夹具包括多个不同类型的夹具，如气动夹具、吸盘夹具等，这些夹具的尺寸及构造不一，传统的复合夹具夹持范围不便进行调节，只能够夹持一种面积范围内的物体，会影响复合夹具的使用效果，为此，我们提出一种工业机器人复合夹具用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人复合夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

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，包括安装架，所述安装架的底端固定安装有调节组件，所述调节组件的底端设有支架，所述调节组件、支架之间设有安装组件，所述支架的底端固定安装有外夹机构，所述外夹机构中固定安装有内夹机构。

优选地，所述外夹机构包括外夹框架，所述外夹框架呈口型框结构，所述外夹框架固定安装在支架的底端，所述外夹框架的顶端四角处均固定安装有转动座，所述转动座中转动安装有异形架，同侧两个所述异形架呈对称分布结构，同侧两个所述异形架的相对侧均开设有收纳槽，两个所述收纳槽之间滑动卡设有驱动架，所述驱动架的两端部均固定安装有卡柱，所述收纳槽的内侧均开设有和卡柱对应的卡条槽，且卡柱滑动卡接在对应的卡条槽中，相邻两个所述异形架远离驱动架的一侧均固定安装有夹爪，两个所述夹爪呈对称分布结构，两个所述驱动架之间固定安装有连接杆。

优选地，所述内夹机构包括内夹框架，所述内夹框架固定安装在外夹框架中，所述内夹框架的中部固定安装有调节架，所述调节架呈“井”字结构，所述调节架的四周均开设有对应的两个调节滑槽，所述调节滑槽中均滑动卡设有调节座，所述调节座的中部均固定插设有外管，所述外管的顶部延伸出调节座的顶端，所述外管的内侧顶部和底部均固定卡设有外环，两个所述外环之间滑动插设有内管，所述内管的外侧固定套设有内环，所述内环的下表面和底部外环的上表面接触，所述内环的顶端和顶部外环之间设有第一弹簧，所述第一弹簧活动套接在内管的外侧，所述内管的中部固定卡设有吸管，所述吸管的底部穿过内管的底端，所述吸管的底端固定安装有吸盘。

优选地，相邻两个所述外管的顶部均固定套设有连接架，所述连接架的中部均螺纹插设有调节螺杆，四个所述调节螺杆的相对部均转动套设有稳固座，所述稳固座的底端和调节架的顶端固定安装，四个所述调节螺杆的相对端均固定套设有传动齿轮。

优选地，所述调节架的中部固定卡设有第一底板，所述第一底板的顶端中部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的驱动端固定安装有和传动齿轮配合使用的冠齿轮，多个所述传动齿轮的底部和冠齿轮啮合连接。

优选地，所述连接杆的底端中部固定安装有伸缩杆。

优选地，所述伸缩杆的底端固定安装有第二底板，所述第二底板的底端和多个稳固座的顶端固定安装。

优选地，所述调节组件包括直线电缸，所述直线电缸固定安装在安装架的底端，所述直线电缸的驱动端固定安装有旋转气缸，所述旋转气缸的驱动端固定安装有升降气缸。

优选地，所述安装组件包括卡固套框和卡座，所述卡固套框固定安装在支架的顶端中部，所述卡座固定安装在升降气缸的驱动端，所述卡座的底部活动卡接在卡固套框的中部，所述卡固套框的两侧均开设有作业穿槽，两个所述作业穿槽的内壁相背部均固定卡设有限位环，所述限位环的中部均活动卡设有固定柱，两个所述固定柱的相对侧均固定套设有卡环，所述卡环滑动卡接在对应作业穿槽中，所述卡环和限位环之间设有第二弹簧，所述第二弹簧活动套接在固定柱的外侧，两个所述固定柱的相对端均延伸进卡固套框的中部，所述卡座的外侧开设有和固定柱配合使用的固定槽，且两个固定柱相对端分别活动卡接在对应的固定槽中。

优选地，两个所述固定柱的相背端均延伸出卡固套框的外侧，两个所述固定柱的相背端均开设有抽拉槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.通过设置外夹机构和内夹机构，能够灵活调节多个吸盘外轮廓组成的面积，便于多个吸盘对不同尺寸大小的物体进行定位，提升整个夹具的使用效果，配合两侧夹爪对物体进行夹持，提升物体定位的稳定性；

2.通过设置调节组件，灵活调节支架的水平位置和高度位置，进而调整外夹机构、内夹机构的水平位置和高度位置，便于对物体进行不同位置的运输，提升了整个夹具的使用效果；

3.通过设置安装组件,进行调节组件、支架和外夹机构、内夹机构之间的快速固定，且便于进行支架和外夹机构、内夹机构的快速拆卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图，

图2为本发明中外夹机构和内夹机构的结构连接示意图，

图3为本发明中外夹机构的结构连接示意图，

图4为本发明图3中A处的放大图，

图5为本发明中内夹机构的结构连接示意图，

图6为本发明图5中B处的放大图，

图7为本发明中内夹机构的部分结构示意图，

图8为本发明中调节组件和安装组件的结构连接示意图，

图9为本发明图8中C处的放大图，。

图中：1、安装架；2、调节组件；3、支架；4、安装组件；5、外夹机构；6、内夹机构；51、外夹框架；52、转动座；53、异形架；531、收纳槽；532、卡条槽；54、驱动架；541、卡柱；55、夹爪；56、连接杆；57、伸缩杆；58、第二底板；61、内夹框架；62、调节架；621、调节滑槽；63、调节座；64、外管；641、外环；642、内管；643、内环；644、第一弹簧；645、吸管；646、吸盘；65、连接架；66、调节螺杆；67、稳固座；68、传动齿轮；69、第一底板；691、驱动电机；681、冠齿轮；21、直线电缸；22、旋转气缸；23、升降气缸；41、卡固套框；411、作业穿槽；42、卡座；421、固定槽；43、限位环；44、固定柱；441、卡环；442、第二弹簧；443、抽拉槽。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-9所示，本发明提供了一种工业机器人复合夹具，包括安装架1，所述安装架1的底端固定安装有调节组件2，所述调节组件2的底端设有支架3，所述调节组件2、支架3之间设有安装组件4，所述支架3的底端固定安装有外夹机构5，所述外夹机构5中固定安装有内夹机构6。

所述调节组件2包括直线电缸21，所述直线电缸21固定安装在安装架1的底端，所述直线电缸21的驱动端固定安装有旋转气缸22，所述旋转气缸22的驱动端固定安装有升降气缸23；所述安装组件4包括卡固套框41和卡座42，所述卡固套框41固定安装在支架3的顶端中部，所述卡座42固定安装在升降气缸23的驱动端，所述卡座42的底部活动卡接在卡固套框41的中部；使用时，控制并开启直线电缸21驱动旋转气缸22、升降气缸23和安装组件4进行水平移动，从而带动支架3进行水平移动，通过控制并开启旋转气缸22，驱动升降气缸23、安装组件4进行水平转动，从而带动支架3进行水平转动，通过控制并开启升降气缸23，驱动安装组件4进行升降，从而带动支架3进行升降，从而灵活调节支架3的水平位置和高度位置，进而调整外夹机构5、内夹机构6的水平位置和高度位置，便于对物体进行不同位置的运输，提升了整个夹具的使用效果。

所述卡固套框41的两侧均开设有作业穿槽411，两个所述作业穿槽411的内壁相背部均固定卡设有限位环43，所述限位环43的中部均活动卡设有固定柱44，两个所述固定柱44的相对侧均固定套设有卡环441，所述卡环441滑动卡接在对应作业穿槽411中，通过设置限位环43，配合卡环441，限位环43对卡环441的滑动进行限位，从而对固定柱44的滑动进行限位，进而防止固定柱44脱离作业穿槽411，所述卡环441和限位环43之间设有第二弹簧442，所述第二弹簧442活动套接在固定柱44的外侧，两个所述固定柱44的相对端均延伸进卡固套框41的中部，所述卡座42的外侧开设有和固定柱44配合使用的固定槽421，且两个固定柱44相对端分别活动卡接在对应的固定槽421中，通过设置固定柱44，配合开设固定槽421，固定柱44相对端分别活动卡接在对应的固定槽421中，进行卡座42、卡固套框41之间的固定，从而进行调节组件2、支架3和外夹机构5、内夹机构6之间的固定，且便于支架3和外夹机构5、内夹机构6的拆卸，当需要拆卸支架3和外夹机构5、内夹机构6时，只需手动背向拉动两侧固定柱44，卡环441在对应的作业穿槽411中滑动，并挤压第二弹簧442，直至固定柱44脱离对应的固定槽421，此时，滑动抽离卡座42，卡座42脱离卡固套框41，进行支架3和外夹机构5、内夹机构6的快速拆卸，当需要安装支架3和外夹机构5、内夹机构6时，只需手动背向拉动两侧固定柱44，卡环441在对应的作业穿槽411中滑动，并挤压第二弹簧442，直至固定柱44的相对端部进入对应脱离作业穿槽411中，随后，将卡固套框41套在卡座42的底部，使固定柱44和固定槽421对应，松开固定柱44，第二弹簧442复位，驱动固定柱44滑动，此时，两个固定柱44相对端分别活动卡接在对应的固定槽421中，进行调节组件2、支架3和外夹机构5、内夹机构6之间的快速固定。

两个所述固定柱44的相背端均延伸出卡固套框41的外侧，两个所述固定柱44的相背端均开设有抽拉槽443，通过设置抽拉槽443，便于抽拉固定柱44。

所述外夹机构5包括外夹框架51，所述外夹框架51呈口型框结构，所述外夹框架51固定安装在支架3的底端，所述外夹框架51的顶端四角处均固定安装有转动座52，所述转动座52中转动安装有异形架53，同侧两个所述异形架53呈对称分布结构，同侧两个所述异形架53的相对侧均开设有收纳槽531，两个所述收纳槽531之间滑动卡设有驱动架54，所述驱动架54的两端部均固定安装有卡柱541，所述收纳槽531的内侧均开设有和卡柱541对应的卡条槽532，且卡柱541滑动卡接在对应的卡条槽532中，相邻两个所述异形架53远离驱动架54的一侧均固定安装有夹爪55，两个所述夹爪55呈对称分布结构，两个所述驱动架54之间固定安装有连接杆56，通过控制连接杆56升降，带动两侧驱动架54升降，带动卡柱541在对应的卡条槽532中滑动，同步带动两侧异形架53进行反向转动，从而带动两侧夹爪55同步相向或背向移动，进而通过两侧夹爪55对物体进行夹持或松持。

所述内夹机构6包括内夹框架61，所述内夹框架61固定安装在外夹框架51中，所述内夹框架61的中部固定安装有调节架62，所述调节架62呈“井”字结构，所述调节架62的四周均开设有对应的两个调节滑槽621，所述调节滑槽621中均滑动卡设有调节座63，调节座63能够在对应的调节滑槽621中滑动，所述调节座63的中部均固定插设有外管64，所述外管64的顶部延伸出调节座63的顶端，所述外管64的内侧顶部和底部均固定卡设有外环641，两个所述外环641之间滑动插设有内管642，所述内管642的外侧固定套设有内环643，所述内环643的下表面和底部外环641的上表面接触，通过设置内环643，配合外环641，外环641对内环643进行限位，防止内管642脱离外管64，所述内环643的顶端和顶部外环641之间设有第一弹簧644，所述第一弹簧644活动套接在内管642的外侧，所述内管642的中部固定卡设有吸管645，所述吸管645的底部穿过内管642的底端，吸管645的顶端和导气泵机构的输出端连接，所述吸管645的底端固定安装有吸盘646，使用时，通过多个吸盘646和物体表面接触，配合开启导气泵机构吸气，多个吸盘646紧紧吸住物体对物体进行定位，且在多个吸盘646和物体表面接触的瞬间，吸盘646、吸管645带动内管642在对应外管64中升降，内环643挤压第一弹簧644进行缓冲，且多个吸盘646可持续继续下移，从而对物体进行缓冲式定位，防止物体损坏，且配合外夹机构5的夹持定位，提升物体定位的稳定性。

相邻两个所述外管64的顶部均固定套设有连接架65，所述连接架65的中部均螺纹插设有调节螺杆66，四个所述调节螺杆66的相对部均转动套设有稳固座67，所述稳固座67的底端和调节架62的顶端固定安装，四个所述调节螺杆66的相对端均固定套设有传动齿轮68，通过同步驱动多个传动齿轮68转动，带动多个调节螺杆66在对应稳固座67中同步转动，从而同步驱动多个连接架65相向或背向移动，从而同步带动多个外管64、调节座63在对应的调节滑槽621中滑动，进而调节多个吸盘646外轮廓组成的面积，从而便于多个吸盘646对不同尺寸大小的物体进行定位，从而提升了整个夹具的使用效果；所述调节架62的中部固定卡设有第一底板69，所述第一底板69的顶端中部固定安装有驱动电机691，所述驱动电机691的驱动端固定安装有和传动齿轮68配合使用的冠齿轮681，多个所述传动齿轮68的底部和冠齿轮681啮合连接，通过控制并开启驱动电机691，带动冠齿轮681转动，从而驱动多个传动齿轮68同步转动。

所述连接杆56的底端中部固定安装有伸缩杆57；所述伸缩杆57的底端固定安装有第二底板58，所述第二底板58的底端和多个稳固座67的顶端固定安装，通过设置第二底板58，提高伸缩杆57的稳定性，使用时，通过控制并开启伸缩杆57驱动连接杆56进行升降。

工作原理：使用时，控制并开启直线电缸21驱动旋转气缸22、升降气缸23和安装组件4进行水平移动，从而带动支架3进行水平移动，通过控制并开启旋转气缸22，驱动升降气缸23、安装组件4进行水平转动，从而带动支架3进行水平转动，通过控制并开启升降气缸23，驱动安装组件4进行升降，从而带动支架3进行升降，从而灵活调节支架3的水平位置和高度位置，进而调整外夹机构5、内夹机构6的水平位置和高度位置，便于对物体进行不同位置的运输；

当需要对物体进行夹持定位时，根据物体的大小调节多个吸盘646外轮廓组成的面积，控制并开启驱动电机691，带动冠齿轮681转动，从而驱动多个传动齿轮68同步转动，带动多个调节螺杆66在对应稳固座67中同步转动，从而同步驱动多个连接架65相向或背向移动，从而同步带动多个外管64、调节座63在对应的调节滑槽621中滑动，进而调节多个吸盘646外轮廓组成的面积，从而便于多个吸盘646对不同尺寸大小的物体进行定位；

随后，将多个吸盘646和物体表面接触，配合开启导气泵机构吸气，多个吸盘646紧紧吸住物体对物体进行定位，且在多个吸盘646和物体表面接触的瞬间，吸盘646、吸管645带动内管642在对应外管64中升降，内环643挤压第一弹簧644进行缓冲，且多个吸盘646可持续继续下移，从而对物体进行缓冲式定位，防止物体损坏；

同时，开启伸缩杆57驱动连接杆56进行上升，带动两侧驱动架54上升，带动卡柱541在对应的卡条槽532中滑动，同步带动两侧异形架53进行反向转动，从而带动两侧夹爪55同步相向移动，进而通过两侧夹爪55对物体进行夹持，提升物体定位的稳定性；

其中，当需要拆卸支架3和外夹机构5、内夹机构6时，只需手动背向拉动两侧固定柱44，卡环441在对应的作业穿槽411中滑动，并挤压第二弹簧442，直至固定柱44脱离对应的固定槽421，此时，滑动抽离卡座42，卡座42脱离卡固套框41，进行支架3和外夹机构5、内夹机构6的快速拆卸，当需要安装支架3和外夹机构5、内夹机构6时，只需手动背向拉动两侧固定柱44，卡环441在对应的作业穿槽411中滑动，并挤压第二弹簧442，直至固定柱44的相对端部进入对应脱离作业穿槽411中，随后，将卡固套框41套在卡座42的底部，使固定柱44和固定槽421对应，松开固定柱44，第二弹簧442复位，驱动固定柱44滑动，此时，两个固定柱44相对端分别活动卡接在对应的固定槽421中，进行调节组件2、支架3和外夹机构5、内夹机构6之间的快速固定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种工业机器人复合夹具，包括安装架(1)，其特征在于：所述安装架(1)的底端固定安装有调节组件(2)，所述调节组件(2)的底端设有支架(3)，所述调节组件(2)、支架(3)之间设有安装组件(4)，所述支架(3)的底端固定安装有外夹机构(5)，所述外夹机构(5)中固定安装有内夹机构(6)。

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：所述外夹机构(5)包括外夹框架(51)，所述外夹框架(51)呈口型框结构，所述外夹框架(51)固定安装在支架(3)的底端，所述外夹框架(51)的顶端四角处均固定安装有转动座(52)，所述转动座(52)中转动安装有异形架(53)，同侧两个所述异形架(53)呈对称分布结构，同侧两个所述异形架(53)的相对侧均开设有收纳槽(531)，两个所述收纳槽(531)之间滑动卡设有驱动架(54)，所述驱动架(54)的两端部均固定安装有卡柱(541)，所述收纳槽(531)的内侧均开设有和卡柱(541)对应的卡条槽(532)，且卡柱(541)滑动卡接在对应的卡条槽(532)中，相邻两个所述异形架(53)远离驱动架(54)的一侧均固定安装有夹爪(55)，两个所述夹爪(55)呈对称分布结构，两个所述驱动架(54)之间固定安装有连接杆(56)。

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：所述内夹机构(6)包括内夹框架(61)，所述内夹框架(61)固定安装在外夹框架(51)中，所述内夹框架(61)的中部固定安装有调节架(62)，所述调节架(62)呈“井”字结构，所述调节架(62)的四周均开设有对应的两个调节滑槽(621)，所述调节滑槽(621)中均滑动卡设有调节座(63)，所述调节座(63)的中部均固定插设有外管(64)，所述外管(64)的顶部延伸出调节座(63)的顶端，所述外管(64)的内侧顶部和底部均固定卡设有外环(641)，两个所述外环(641)之间滑动插设有内管(642)，所述内管(642)的外侧固定套设有内环(643)，所述内环(643)的下表面和底部外环(641)的上表面接触，所述内环(643)的顶端和顶部外环(641)之间设有第一弹簧(644)，所述第一弹簧(644)活动套接在内管(642)的外侧，所述内管(642)的中部固定卡设有吸管(645)，所述吸管(645)的底部穿过内管(642)的底端，所述吸管(645)的底端固定安装有吸盘(646)。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：相邻两个所述外管(64)的顶部均固定套设有连接架(65)，所述连接架(65)的中部均螺纹插设有调节螺杆(66)，四个所述调节螺杆(66)的相对部均转动套设有稳固座(67)，所述稳固座(67)的底端和调节架(62)的顶端固定安装，四个所述调节螺杆(66)的相对端均固定套设有传动齿轮(68)。

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：所述调节架(62)的中部固定卡设有第一底板(69)，所述第一底板(69)的顶端中部固定安装有驱动电机(691)，所述驱动电机(691)的驱动端固定安装有和传动齿轮(68)配合使用的冠齿轮(681)，多个所述传动齿轮(68)的底部和冠齿轮(681)啮合连接。

6.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：所述连接杆(56)的底端中部固定安装有伸缩杆(57)。

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：所述伸缩杆(57)的底端固定安装有第二底板(58)，所述第二底板(58)的底端和多个稳固座(67)的顶端固定安装。

8.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：所述调节组件(2)包括直线电缸(21)，所述直线电缸(21)固定安装在安装架(1)的底端，所述直线电缸(21)的驱动端固定安装有旋转气缸(22)，所述旋转气缸(22)的驱动端固定安装有升降气缸(23)。

9.根据权利要求8所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述安装组件(4)包括卡固套框(41)和卡座(42)，所述卡固套框(41)固定安装在支架(3)的顶端中部，所述卡座(42)固定安装在升降气缸(23)的驱动端，所述卡座(42)的底部活动卡接在卡固套框(41)的中部，所述卡固套框(41)的两侧均开设有作业穿槽(411)，两个所述作业穿槽(411)的内壁相背部均固定卡设有限位环(43)，所述限位环(43)的中部均活动卡设有固定柱(44)，两个所述固定柱(44)的相对侧均固定套设有卡环(441)，所述卡环(441)滑动卡接在对应作业穿槽(411)中，所述卡环(441)和限位环(43)之间设有第二弹簧(442)，所述第二弹簧(442)活动套接在固定柱(44)的外侧，两个所述固定柱(44)的相对端均延伸进卡固套框(41)的中部，所述卡座(42)的外侧开设有和固定柱(44)配合使用的固定槽(421)，且两个固定柱(44)相对端分别活动卡接在对应的固定槽(421)中。

10.根据权利要求9所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：两个所述固定柱(44)的相背端均延伸出卡固套框(41)的外侧，两个所述固定柱(44)的相背端均开设有抽拉槽(443)。

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