CN210282302U - 一种带预弯功能的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带预弯功能的机械手，包括框架(2)、夹紧机构(4)、定位机构(3)、预弯机构(5)和搭扣气缸(8)，其中框架(2)可连接于工业机器人上的快换装置(1)上；夹紧机构(4)连接于框架(2)的下方，包括第一摆臂气缸和夹爪；定位机构(3)连接于框架(2)的下方，可插入车顶横梁件(9)上的定位孔中；预弯机构(5)连接于框架(2)的两侧，包括第二摆臂气缸(51)和第二直线气缸(53)；搭扣气缸(8)可用于推动车顶横梁件(9)上卡扣的活动端，并卡扣的活动端扣于车身上。与现有技术相比，本实用新型具有自动取件、自动预弯、自动搭扣功能，很好的解决了由于搭扣变形造成的搭扣失败问题。

Description

一种带预弯功能的机械手

技术领域

本实用新型涉及一种工业用机械手，尤其是涉及一种带预弯功能的机械手。

背景技术

机械手作为一种工具来实现机器人的某种功能，广泛的应用在各种领域，例如汽车行业的车身焊接领域，其中机器人通过器械手来实现搬运、焊接、涂胶、检测和打码等工艺。机器人和机械手的应用极大的降低了工人的劳动强度，提高了生产效率和产品质量的稳定性。

现有的车身焊接领域机械手能实现自动取放件，即机器人通过机械手从料箱取件，然后放到车身上，机械手完成搭扣，实现上件功能。由于车顶横梁搭扣在前期冲压或则运输过程中会产生一定的偏差角度，造成搭扣成功率低，造成一定的不良品率，影响生产效率。

CN201710789302.5公开了一种五金智能加工系统，包括送料机构，设置在送料机构后端的一次搬运机械手装置，所述一次搬运机械手装置的后侧设置有飞边冲床、预弯冲床以及卷线冲床，所述飞边冲床、预弯冲床以及卷线冲床之间分别设置有二次搬运机械手装置和三次搬运机械手装置，所述卷线冲床的后侧设置有收料机。该技术方案中的机械手不能实现搬运及预弯的一体化功能，不能将其应用于车顶横梁件的预弯与搭扣。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带预弯功能的机械手。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带预弯功能的机械手，装配于工业机器人上，用于车顶横梁件的安装，包括框架、夹紧机构、定位机构、预弯机构和搭扣气缸，其中框架：可连接于工业机器人上的快换装置上，并可绕快换装置旋转；夹紧机构连接于框架的下方，包括第一摆臂气缸和夹爪，所述的夹爪用于夹持车顶横梁件，所述的第一摆臂气缸用于驱动夹爪以实现夹紧与松弛；定位机构连接于框架的下方，可插入车顶横梁件上的定位孔中，以此获得夹持车顶横梁件时的夹持位点，使得夹持的过程更精确；预弯机构连接于框架的两侧，包括第二摆臂气缸和第二直线气缸，所述的第二摆臂气缸用于将车顶横梁件的端部沿宽度方向夹持固定，并通过第二直线气缸推压车顶横梁件实现车顶横梁件的端部预弯；搭扣气缸连接于框架的两侧，可用于推动车顶横梁件上卡扣的活动端，并卡扣的活动端扣于车身上。

进一步地，所述的预弯机构还包括夹紧块和预弯块，所述的夹紧块固定于框架上，第二摆臂气缸的活动端将车顶横梁件的端部压紧于夹紧块上，所述的预弯块连接于第二直线气缸的活动端上，预弯块通过第二直线气缸的驱动来推压车顶横梁件，以此使得车顶横梁件端部预弯。

进一步地，所述的夹紧机构具有两组，分别连接于框架的两侧。

进一步地，所述的定位机构包括第一直线气缸和定位销，第一直线气缸用于驱动定位销的伸长与收缩，定位销可在第一直线气缸的驱动下插入车顶横梁件的定位孔中。定位销与定位孔匹配后及获得了准确的抓取位置，使得每次夹爪在车顶横梁件上的抓取位置相同。

进一步地，所述机械手还包括传感器机构，所述的传感器机构包括测距传感器和工件传感器，所述的测距传感器和工件传感器均设置于框架上，所述的测距传感器为激光测距传感器，所述的工件传感器为金属传感器，测距传感器用于测量夹爪的工件传感器到堆叠料箱上方的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离小于阈值时机械手减缓位移速度；所述的工件传感器用于检测其与车顶横梁件的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离等于设定值时机械手停止位移。

进一步地，所述的快换装置为快速连接接头，包括固定端和快速连接端，所述的固定端连接于框架上，所述的快速连接端连接于工业机器人的连接转盘上。

进一步地，本机械手在框架的两侧对称的设置为两面形式，可通过连接转盘的旋转和快速连接端的对接实现快速的调换工作面，每个工作面上可安装不同尺寸型号的夹紧机构、预弯机构和搭扣气缸，以此适应不同的车顶横梁件的型号及尺寸与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型具有以下优点：

一、节省空间：本机械手采用双面形式，结构紧凑，能抓取两种不同的车顶横梁件，可根据需求设计成三面、四面形式，抓取三种、四种横梁。

二、柔性高：通过多面形式的设计能适应抓取不同的车顶横梁，通过快换机构切换机械手能适应于不同车型的不同车顶横梁件。

三、具有预弯功能：通过加紧气缸实现加紧，直线气缸实现预弯，很好的解决了由车顶横梁件搭扣变形造成的搭扣搭不上问题。

四、使用范围广：由于机构紧凑，能够节省空间，柔性高，能适用不同车型的多种车顶横梁件，具有预弯功能等优点，本机械手广泛的应用于汽车车身焊接的顶横梁上件工位。

五、安全可靠：本机械手用运用了金属传感器和光电测距传感器。金属传感器感应机械手有无抓到车顶横梁。光电测距传感器运用于当机械手移动到料箱设定的距离时反馈给机器人信号让机器人速度降低，使机器人低速来抓取车顶横梁。

附图说明

图1为本实用新型中带预弯功能的机械手的具体结构示意图；

图2为本实用新型中预弯机构的具体结构示意图；

图3为本实用新型中带预弯功能的机械手的结构简图。

图中：1、快换装置，2、框架，3、定位机构，4、夹紧机构，5、预弯机构， 51、第二摆臂气缸，52、夹紧块，53、第二直线气缸，6、测距传感器，7、工件传感器，8、搭扣气缸，9、车顶横梁件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种带预弯功能的机械手，装配于工业机器人上，用于车顶横梁件9的安装，包括框架2、夹紧机构4、定位机构3、预弯机构5和搭扣气缸8。

框架2部分：可连接于工业机器人上的快换装置1上，参见图1；快换装置1 为快速连接接头，包括固定端和快速连接端，所述的固定端连接于框架2上，所述的快速连接端连接于工业机器人的连接转盘上。

夹紧机构4部分：连接于框架2的下方，参见图1与图3，包括第一摆臂气缸和夹爪，所述的夹爪用于夹持车顶横梁件9，所述的第一摆臂气缸用于驱动夹爪以实现夹紧与松弛；所述的夹紧机构4具有两组，分别连接于框架2的两侧。

定位机构3部分：连接于框架2的下方，参见图1与图3，可插入车顶横梁件 9上的定位孔中，以此获得夹持车顶横梁件9时的夹持位点，使得夹持的过程更精确。定位销与定位孔匹配后及获得了准确的抓取位置，使得每次夹爪在车顶横梁件 9上的抓取位置相同。所述的定位机构3包括第一直线气缸和定位销，第一直线气缸用于驱动定位销的伸长与收缩，定位销可在第一直线气缸的驱动下插入车顶横梁件9的定位孔中。

预弯机构5部分：连接于框架2的两侧，参见图2，包括第二摆臂气缸51和第二直线气缸53，所述的第二摆臂气缸51用于将车顶横梁件9的端部沿宽度方向夹持固定，并通过第二直线气缸53推压车顶横梁件9实现车顶横梁件9的端部预弯；所述的预弯机构5还包括夹紧块52和预弯块54，所述的夹紧块52固定于框架2上，第二摆臂气缸51的活动端将车顶横梁件9的端部压紧于夹紧块52上，所述的预弯块54连接于第二直线气缸53的活动端上，预弯块54通过第二直线气缸 53的驱动来推压车顶横梁件9，即此时的过程为车顶横梁件9的一端被夹紧块52 和第二摆臂气缸51的活动端夹住，之后预弯块54被第二直线气缸53带动压于车顶横梁件9被夹处的附近位置，以此使得车顶横梁件9端部预弯。

搭扣气缸8部分：连接于框架2的两侧，参见图1与图3，可用于推动车顶横梁件9上卡扣的活动端，并将卡扣的活动端扣于车身上。

传感器机构部分：所述的传感器机构包括测距传感器6和工件传感器7，所述的测距传感器6和工件传感器7均设置于框架2上，所述的测距传感器6为激光测距传感器，所述的工件传感器7为金属传感器，测距传感器6为用于测量夹爪的工件传感器到堆叠料箱上方的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离小于阈值时机械手减缓位移速度；所述的工件传感器7用于检测其与车顶横梁件9的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离等于设定值时机械手停止位移。

本机械手在框架2的两侧对称的设置为两面形式，参见图1与图3，可通过连接转盘的旋转和快速连接端的对接实现快速的调换工作面，每个工作面上可安装不同尺寸型号的夹紧机构4、预弯机构5和搭扣气缸8，以此适应不同的车顶横梁件9的型号及尺寸。

在具体运行时，首先选择与车顶横梁件9匹配的一面上的夹紧机构4、预弯机构5和搭扣气缸8，通过工业机器人的连接转盘的旋转将此面转至工作位置，并通过电机控制机械手朝车顶横梁件9位移，此时测距传感器6测量夹爪的工件传感器到堆叠料箱上方的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离小于阈值时机械手减缓位移速度，直到定位机构3中的定位销可在第一直线气缸的驱动下插入车顶横梁件9的定位孔中，此时夹紧机构4中的夹爪车将顶横梁件9夹持，于此同时工件传感器7用于检测其与车顶横梁件9的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离等于设定值时机械手停止位移。之后车顶横梁件9 的一端被夹紧块52和第二摆臂气缸51的活动端夹住，之后预弯机构5开始运作，其中预弯块54被第二直线气缸53带动压于车顶横梁件9被夹处的附近位置，以此使得车顶横梁件9端部预弯，最后搭扣气缸8推动车顶横梁件9上卡扣活动端，并将卡扣活动端扣于车身上，以此解决了由于搭扣变形造成的搭扣失败问题。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带预弯功能的机械手，装配于工业机器人上，用于车顶横梁件(9)的安装，其特征在于，包括：

框架(2)：通过快换装置(1)连接于工业机器人上，并可并可绕快换装置(1)旋转；

夹紧机构(4)：连接于框架(2)的下方，包括第一摆臂气缸和夹爪，所述的夹爪用于夹持车顶横梁件(9)，所述的第一摆臂气缸用于驱动夹爪以实现夹紧与松弛；

预弯机构(5)：连接于框架(2)的两侧，包括第二摆臂气缸(51)和第二直线气缸(53)，所述的第二摆臂气缸(51)用于将车顶横梁件(9)的端部沿宽度方向夹持固定，并通过第二直线气缸(53)推压车顶横梁件(9)实现车顶横梁件(9)的端部预弯；

搭扣气缸(8)：连接于框架(2)的两侧，用于推动车顶横梁件(9)上卡扣的活动端，并卡扣的活动端扣于车身上。

2.根据权利要求1所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的预弯机构(5)还包括夹紧块(52)和预弯块(54)；

所述的夹紧块(52)固定于框架(2)上，第二摆臂气缸(51)的活动端将车顶横梁件(9)的端部压紧于夹紧块(52)上；

所述的预弯块(54)连接于第二直线气缸(53)的活动端上，预弯块(54)通过第二直线气缸(53)的驱动来推压车顶横梁件(9)，以此使得车顶横梁件(9)端部预弯。

3.根据权利要求1所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的夹紧机构(4)具有两组，分别连接于框架(2)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的带预弯功能的机械手还包括定位机构(3)，定位机构(3)连接于框架(2)的下方，可插入车顶横梁件(9)上的定位孔中。

5.根据权利要求4所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的定位机构(3)包括第一直线气缸和定位销，第一直线气缸用于驱动定位销的伸长与收缩，定位销可在第一直线气缸的驱动下插入车顶横梁件(9)的定位孔中。

6.根据权利要求1所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述机械手还包括传感器机构，所述的传感器机构包括测距传感器(6)和工件传感器(7)，所述的测距传感器(6)和工件传感器(7)均设置于框架(2)上。

7.根据权利要求6所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的测距传感器(6)为激光测距传感器，所述的工件传感器(7)为金属传感器；

所述的测距传感器(6)用于测量夹爪的工件传感器到堆叠料箱上方的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离小于阈值时机械手减缓位移速度；

所述的工件传感器(7)用于检测其与车顶横梁件(9)的距离，并将距离值转换为电信号反馈给工业机器人，当距离等于设定值时机械手停止位移。

8.根据权利要求1所述的一种带预弯功能的机械手，其特征在于，所述的快换装置(1)为快速连接接头，包括固定端和快速连接端；所述的固定端连接于框架(2)上；所述的快速连接端连接于工业机器人的连接转盘上。

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