CN209520891U - 用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，浮动装置安装在桁架机械手的Z轴下端，用于夹持工件的夹爪固定在浮动装置上，第一线轨滑组固定在浮动板的上方，第二线轨滑组固定在浮动板的下方，底板固定在第一线轨滑组的上方、用于固定连接机械手，夹爪固定板固定在第二线轨滑组的下方、用于固定夹爪，其中，第一线轨滑组与第二线轨滑组的线轨方向是相垂直的，在第一线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第一复位弹簧，在第二线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第二复位弹簧。本实用新型在夹爪夹持工件时能够自行调整夹爪位置，缓冲所受到的冲击力，以防止工件受力损坏。

Description

用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置。

背景技术

目前自动上下料的桁架机械手一般是夹爪装置直接与Z轴机械臂刚性联接，之后再安装夹爪驱动装置，如机械手驱动气缸，以气缸等装置来驱动机器人手指完成夹取动作。但是这样的结构设计就导致普通的桁架机械手在夹取过程中显得呆板，直来直去，无法通过现实情况的突发变化而做出相应的调整。比如说，在夹料的上下夹取过程中，由于机械系统定位不够准确或车床挤料、卡料等因素导致工件位置偏移，导致机械手Z轴下降过程中容易砸伤工件，也可能导致机械手或顶料机构受损，这都是刚性连接的机械手臂不可避免的现实性问题。

如何调整夹爪的固定结构以克服上述缺陷，就是目前急需解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型目的是要提供一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，在夹爪夹持工件时能够自行调整夹爪位置，缓冲所受到的冲击力，以防止工件受力损坏。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，浮动装置安装在桁架机械手的Z轴下端，用于夹持工件的夹爪固定在所述浮动装置上，浮动装置包括底板、第一线轨滑组、第二线轨滑组、浮动板和夹爪固定板，所述第一线轨滑组固定在所述浮动板的上方，所述第二线轨滑组固定在所述浮动板的下方，所述底板固定在所述第一线轨滑组的上方、用于固定连接机械手，所述夹爪固定板固定在第二线轨滑组的下方、用于固定夹爪，其中，所述第一线轨滑组与所述第二线轨滑组的线轨方向是相垂直的，在所述第一线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第一复位弹簧，在所述第二线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第二复位弹簧。

对于上述技术方案，申请人还有进一步地优化措施。

进一步地，第一线轨滑组包括第一线轨与第一滑块，所述第一线轨的下端固定在浮动板上，所述第一滑块的上端固定在所述底板的下部，所述第一线轨与第一滑块滑动配合。

进一步地，所述第二线轨滑组包括第二线轨、第二滑块、第三线轨和第三滑块，所述第二线轨与第三线轨相平行地固定在夹爪固定板的上部，所述第二滑块与第三滑块的上部固定连接所述浮动板的下部，所述第二线轨与第二滑块滑动配合，所述第三线轨与第三滑块滑动配合。

更进一步地，所述第一线轨的线轨布置方向垂直于所述第二线轨和第三线轨的线轨布置方向。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的浮动装置，应用于自动上下料机器人中的桁架结构，设置于机械臂与夹爪之间，能够使得机械手部分具有自适应运动的能力，这种有效的自适应运动能够克服常规机械手死板的直上直下取料过程中极易发生碰撞、损伤工件和机械手的情况，并且该浮动装置与机械整体相比，只是机械结构上的细微改变，结构紧凑，实用性强，相对于要重新改编程序，以便实现夹爪位置的变化，所需成本更低，在一定程度上对实际情况的实用性也比程序包含的更广。

进一步地，该浮动装置还可以根据实际情况，在分力的作用下进行运动，避免碰撞伤害，还可以在完成夹取动作后自动复位，不需要而外的能量损耗，工作稳定性高。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的浮动装置的整体结构示意图；

图2是图1所示浮动装置的主视图；

图3是图1所示浮动装置的左视图。

其中，附图标记说明如下：

1、底板；

2、第一线轨滑组，21、第一线轨，22、第一滑块；

3、第一复位弹簧；

4、浮动板；

5、第二线轨滑组，51、第二线轨，52、第二滑块，53、第三线轨，54、第三滑块；

6、第二复位弹簧；

7、夹爪固定板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例描述了一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，浮动装置安装在桁架机械手的Z轴下端，用于夹持工件的夹爪固定在所述浮动装置上，浮动装置包括底板1、第一线轨滑组2、第二线轨滑组5、浮动板4和夹爪固定板7，所述第一线轨滑组2固定在所述浮动板4的上方，所述第二线轨滑组5固定在所述浮动板4的下方，所述底板1固定在所述第一线轨滑组2的上方、用于固定连接机械手，所述夹爪固定板7固定在第二线轨滑组5的下方、用于固定夹爪，其中，所述第一线轨滑组2与所述第二线轨滑组5的线轨方向是相垂直的，在所述第一线轨滑组2中沿线轨长度方向的两端分别设置有第一复位弹簧3，在所述第二线轨滑组5中沿线轨长度方向的两端分别设置有第二复位弹簧6。

具体说来，第一线轨滑组2包括第一线轨21与第一滑块22，所述第一线轨21的下端固定在浮动板4上，所述第一滑块22的上端固定在所述底板1的下部，所述第一线轨21与第一滑块22滑动配合。

所述第二线轨滑组5包括第二线轨51、第二滑块52、第三线轨53和第三滑块54，所述第二线轨51与第三线轨53相平行地固定在夹爪固定板7的上部，所述第二滑块52与第三滑块54的上部固定连接所述浮动板4的下部，所述第二线轨51与第二滑块52滑动配合，所述第三线轨53与第三滑块54滑动配合，其中，所述第一线轨21的线轨布置方向垂直于所述第二线轨51和第三线轨53的线轨布置方向。在第二线轨滑组5中设置两组相平行的线轨与滑块，能够保证工作的稳定性，确保其上浮动板4的移动能够定向且可靠。

该桁架机械手的实际工作过程如下：

安装该浮动装置的机械手在夹取过程中，如果工件位置没有偏移，处于正中的位置，则由于三个复位弹簧的限制，各个线轨与滑块相对位置不会发生改变，进而机械手位置也不会发生改变，机械手可以按照原定计划轨迹来完成夹取动作。

而当工件位置发生改变时，通常是工件存在前后方向上或者左右方向上的位置改变两种情况。

若工件只是前后方向上位置有所改变，则在机械手下降过程中，当机械手碰到工件的瞬间会产生碰撞力，并且工件一般由于顶料机构的存在，位置已经无法有改变，第一线轨滑组2的方向又与力的方向不一致，故第一线轨滑组2相对位置不发生改变，这就导致在碰撞力的作用下，夹爪受力的同时使得浮动装置中的第二线轨滑组5中的线轨与滑块相对位置发生改变，而夹爪被带着一起移动，这样就可以避免夹爪与工件的碰撞，而同时夹爪依然可以夹取到工件。在机械手上升过程中，相对位置发生改变的第二线轨滑组5中的线轨与滑块由于第二复位弹簧6的存在又可以自动回到原先工作位置，这就保证机械手在夹取动作完成的同时，又不会影响后续流程对于工件位置的要求。

若工件只是左右方向上位置有所改变，在机械手下降时，工件与夹爪接触时产生的碰撞力，由于方向的不一致，第二线轨滑组5中的线轨与滑块相对位置不会发生改变，第一线轨滑组2中的线轨与滑块相对位置发生改变，此时浮动板4以下可以看作一个整体，这个整体位置发生变化，带动夹爪位置变化，这就可以在避开碰撞伤害的同时完成夹取动作，在机械手上升的同时由于第一复位弹簧3的作用，第一线轨滑组2中的线轨与滑块位置复原，同样不影响后续工序对工件的位置要求。

可以理解的是，上述第一复位弹簧3、第二复位弹簧6的设置都是相对着设置在线轨的两端的，以能够实现线轨与滑块在移位后的复位为限，每组复位弹簧至少包括两个弹簧，以分别设置线轨的两端，保证复位动作的准确进行，提高设备工作的稳定性和可靠性。

而当工件位置前后左右都有改变时，在力学分析上，一个平面上任何方向的力，都可以由两个分力代替，这是物理力学分析。同理夹爪与工件的碰撞力，在方向上进行分解，作用在第一线轨滑组2和第二线轨滑组5上，使得其中的线轨与滑块的相对位置都发生变化，在夹爪固定板7的带动下也导致夹爪位置随之变化，可以在避免夹爪与工件产生撞击伤害的同时，完成夹取动作，并在上升过程中，在弹簧的作用下实现复位，不影响后续工序对于工件的位置要求。

综上可知，本实用新型的浮动装置，应用于自动上下料机器人中的桁架结构，设置于机械臂与夹爪之间，能够使得机械手部分具有自适应运动的能力，这种有效的自适应运动能够克服常规机械手死板的直上直下取料过程中极易发生碰撞、损伤工件和机械手的情况，并且该浮动装置与机械整体相比，只是机械结构上的细微改变，结构紧凑，实用性强，相对于要重新改编程序，以便实现夹爪位置的变化，所需成本更低，在一定程度上对实际情况的实用性也比程序包含的更广。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，浮动装置安装在桁架机械手的Z轴下端，用于夹持工件的夹爪固定在所述浮动装置上，其特征在于，浮动装置包括底板、第一线轨滑组、第二线轨滑组、浮动板和夹爪固定板，所述第一线轨滑组固定在所述浮动板的上方，所述第二线轨滑组固定在所述浮动板的下方，所述底板固定在所述第一线轨滑组的上方、用于固定连接机械手，所述夹爪固定板固定在第二线轨滑组的下方、用于固定夹爪，其中，所述第一线轨滑组与所述第二线轨滑组的线轨方向是相垂直的，在所述第一线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第一复位弹簧，在所述第二线轨滑组中沿线轨长度方向的两端分别设置有第二复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，其特征在于，第一线轨滑组包括第一线轨与第一滑块，所述第一线轨的下端固定在浮动板上，所述第一滑块的上端固定在所述底板的下部，所述第一线轨与第一滑块滑动配合。

3.根据权利要求2所述的用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，其特征在于，所述第二线轨滑组包括第二线轨、第二滑块、第三线轨和第三滑块，所述第二线轨与第三线轨相平行地固定在夹爪固定板的上部，所述第二滑块与第三滑块的上部固定连接所述浮动板的下部，所述第二线轨与第二滑块滑动配合，所述第三线轨与第三滑块滑动配合。

4.根据权利要求3所述的用于自动上下料机器人中桁架结构的浮动装置，其特征在于，所述第一线轨的线轨布置方向垂直于所述第二线轨和第三线轨的线轨布置方向。