CN207858868U - 抓手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抓手装置。抓手装置包括：抓手主体；夹头，其能够移动地设置在所述抓手主体上；夹头气缸，其能够驱动所述夹头从而夹紧零件；定位销，其用于定位零件与所述抓手装置的相对位置；视觉引导模块，其包括相机，所述视觉引导模块用于消除零件在一平面中的位置偏差，该平面垂直于所述相机的景深方向；以及容差机构，其用于消除零件在所述景深方向上的位置偏差。通过设置用于消除零件在景深方向上的位置偏差的容差机构，能够更好地定位零件，从而对零件进行有效夹紧，保证抓手装置能够精准地从料箱中抓取零件，实现自动化抓料，提升车身制造的自动化率。

Description

抓手装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种抓手装置。

背景技术

汽车白车身的制造过程中，需要焊接许多零件。例如在主线总拼焊接后，车身翼子板安装前，一个重要的工艺步骤是进行车身前鼻梁的焊接。由于前鼻梁零件较小，且零件设计不规则，因此，现有技术方案往往需要在焊接车身前鼻梁的工位左右两侧分别采用一个人工进行上料的形式，将前鼻梁放置到上料台，或者集放链上，然后再由机器人抓手从上料台或集放链上抓取零件，上到主线上的白车身上。随着人力成本的提高，通过提高车身制造的自动化率是降低制造成本的重要方式。而车身零件需要通过料箱运输到主线线旁，再将料架推到线旁料架库位内。若采用自动抓料，则需要零件在料箱中的定位具有一定精度。为了补偿零件与抓手的相对位置误差，可采用在抓手上安装视觉引导模块的方法。但传统的视觉引导模块只能补偿零件在X向和Y向的位置误差，而不能有效补偿Z向误差，不能保证每次抓取都能成功，从而增加停机率。

实用新型内容

本实用新型提出一种抓手装置，其能够更好的对零件进行定位。

根据本实用新型一个方面提出的抓手装置，包括：抓手主体；夹头，其能够移动地设置在所述抓手主体上；夹头气缸，其能够驱动所述夹头从而夹紧零件；定位销，其用于定位零件与所述抓手装置的相对位置；视觉引导模块，其包括相机，所述视觉引导模块用于消除零件在一平面中的位置偏差，该平面垂直于所述相机的景深方向；以及容差机构，其用于消除零件在所述景深方向上的位置偏差。

本实用新型的有益效果包括：通过设置用于消除零件在景深方向上的位置偏差的容差机构，能够更好地定位零件，从而对零件进行有效夹紧，保证抓手装置能够精准地从料箱中抓取零件，实现自动化抓料，提升车身制造的自动化率。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的抓手装置的结构示意图；

图2示意性显示了图1中的容差机构。

附图标记清单

1抓手主体

2视觉引导模块

3夹头

4定位销

5夹头气缸

6容差机构

7伸缩气缸

8伸出限位块

9缩回限位块

10吸盘

11弹性元件。

具体实施方式

根据本实用新型的一实施方式根据图1示出，其中可看出：抓手装置包括：抓手主体1、夹头3、夹头气缸5、定位销4、视觉引导模块2以及容差机构6，抓手主体承载其余部件。夹头3能够移动地设置在所述抓手主体1上。所述夹头气缸5驱动两个夹头3从而夹紧待抓取的零件。所述定位销4用于定位零件与所述抓手装置的相对位置。所述视觉引导模块2用于消除零件在一平面中的位置偏差（X向和Y向的位置偏差），该平面垂直于所述视觉引导模块中相机的景深方向。所述容差机构6用于消除零件在所述景深方向上的位置偏差（Z向的位置偏差）。通过设置用于消除零件在景深方向上的位置偏差的容差机构，能够更好地定位零件，从而对零件进行有效夹紧，保证抓手装置能够精准地、连续地从料箱中抓取零件，实现自动化抓料，提升车身制造的自动化率。

根据本实用新型的一实施方式根据图2示出，所述容差机构包括伸缩气缸7和吸盘10。在所述伸缩气缸伸出的情况下，借助于所述吸盘来抓取零件；在所述伸缩气缸缩回的情况下，借助于设置在所述抓手装置上的定位块在所述景深方向上对零件进行定位。吸盘能够吸附在需要抓取的零件表面上，并能够带动零件。

根据本实用新型的一实施方式，所述容差机构包含弹性元件11，所述弹性元件用于补偿所述吸盘在与零件接触过程中在所述景深方向上的位置变化。弹性元件的行程大于等于容差机构能容纳的零件在景深方向上的偏差量。

根据本实用新型的一实施方式，所述容差机构包含伸出限位块8，所述伸出限位块用于限制所述伸缩气缸的伸出。

根据本实用新型的一实施方式，所述容差机构包含缩回限位块9，所述缩回限位块用于限制所述伸缩气缸的缩回。伸出限位块和缩回限位块的位置决定了容差机构所能容纳的零件在景深方向的最大位置偏差。

下面描述中使用的词语“X”、“Y”、“Z”指的是附图中抓手的坐标系，抓取行走方向为“Z”向，垂直于“Z”向的平面包含“X”和“Y”方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

根据本实用新型的一实施方式，提出一种用于车身前鼻梁零件的抓手装置。抓手装置包括抓手主体1，抓手主体包括用于连接其他模块的八角管和与抓手机器人连接的换枪盘等。抓手装置还包括视觉引导模块2，一组夹头3，一组定位销4、夹头气缸5和容差机构6。所述夹头3由两个夹头组成，和夹头气缸5一起用于夹紧零件。所述定位销4用于精确定位零件在抓手上的位置，在定位销4进入零件定位孔时夹头3夹紧零件。视觉引导模块2用于容纳零件在X向及Y向的位置偏差。容差机构6用于容纳零件在Z向的位置偏差。容差机构6由伸缩气缸7，伸出限位块3，缩回限位块4以及吸盘10和弹簧11组成（弹簧和吸盘为集成模块）。本容差机构由具有足够支撑强度的材料制成，所述吸盘和弹簧组2可以包括一个或多个，所述吸盘可以成对地设置在本容差机构上，从而保证吸盘吸力能够稳定地实现对所抓取零件的吸附。本容差机构的伸出限位块3和缩回限位块4的位置可调，从而实现容差范围的变化，以适应不同的零件位置误差情况。容差机构能够通过其设计方案保证对零件Z向位置误差影响的消除。可根据零件的重量和实际形式，增加吸盘数量，或者改变吸盘的位置，保证能够成功吸附。可根据零件在料箱中的误差大小，改变零件容差机构限位块的位置，增大容差范围。可根据误差的实际方向，将容差机构安装在抓手的X向或Y向，容差机构可消除X向或者Y向的位置误差影响。

根据本实用新型的一实施方式，抓手装置的工作过程如下：

容差机构可优选地对零件进行初导向。首先，抓手的视觉引导机构可以初步消除零件在料箱上X向和Y向位置误差的影响。在抓手接近零件之前，伸缩气缸将固定在活动端的弹簧及吸盘伸出，在抓手接近零件的过程中由弹簧消除零件在Z向的位置偏差带来的影响，从而首先保证吸盘能跟零件紧密接触。在吸盘接触零件时，吸盘内部抽气，吸盘开始吸附零件。待吸盘吸牢后，气缸缩回，吸盘即通过对零件的吸附力将零件拉回，保证零件与车身抓手定位基准紧密接触，从而保证成功抓取零件，并实现抓手对车身零件的准确定位。在拉回的过程中，抓手装置上的定位销进入零件定位孔，零件的面接触抓手定位基准面，夹头再将零件夹紧。至此抓取零件过程完毕。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括：

抓手主体；

夹头，其能够移动地设置在所述抓手主体上；

夹头气缸，其能够驱动所述夹头从而夹紧零件；

定位销，其用于定位零件与所述抓手装置的相对位置；

视觉引导模块，其包括相机，所述视觉引导模块用于消除零件在一平面中的位置偏差，该平面垂直于所述相机的景深方向；以及

容差机构，其用于消除零件在所述景深方向上的位置偏差。

2.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述容差机构包括伸缩气缸和吸盘，

在所述伸缩气缸伸出的情况下，借助于所述吸盘来抓取零件，

在所述伸缩气缸缩回的情况下，借助于设置在所述抓手装置上的定位块在所述景深方向上对零件进行定位。

3.根据权利要求2所述的抓手装置，其特征在于，所述容差机构包含弹性元件，所述弹性元件用于补偿所述吸盘在与零件接触过程中在所述景深方向上的位置变化。

4.根据权利要求2所述的抓手装置，其特征在于，所述容差机构包含伸出限位块，所述伸出限位块用于限制所述伸缩气缸的伸出。

5.根据权利要求2所述的抓手装置，其特征在于，所述容差机构包含缩回限位块，所述缩回限位块用于限制所述伸缩气缸的缩回。