CN210551310U - 一种机器人夹具快换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人夹具快换装置，包括两个以上夹具、用于夹持夹具的机器人和用于放置夹具的夹具库；夹具库包括转盘、定位盘、分度器和可夹持夹具的夹持件，分度器设置在夹具库的内部，转盘设置在分度器的输出轴上，定位盘设置在转盘上，夹持件设置在转盘的圆周上；夹具上设置有子夹，夹具的一端连接子夹，机器人上设置有用于与子夹相配合的母夹，机器人的一端连接母夹；通过夹具库以旋转的方式每次在相同的位置只向机器人提供其中一个夹具，来实现机器人快速置换不同的夹具，使得在自动化加工中，机器人每次夹取夹具时只需要移动相同的线路，能极大地缩短了机器人移动的距离和时间，节省了生产时间和成本，有效地提高生产效率。

Description

一种机器人夹具快换装置

技术领域

本实用新型涉及加工技术领域，特别涉及一种机器人夹具快换装置。

背景技术

在自动化加工领域中，使用工业机器人在流水线上抓举工件，再进行搬运已逐步取代传统的人工操作，目前的机器人抓举多个不同的夹具时，由于每个夹具的位置是固定不变的，因此机器人需要不断地进行多线路移动，移动到多个不同的位置，以便来抓取不同的夹具，这种情况下极大增加了机器人移动的距离，也相应地延长了生产耗时，使生产效率降低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种机器人夹具快换装置，通过夹具库的旋转来给机器人快速提供不同的夹具，进而用于后续的工件的夹取以及加工，克服了现有技术中机器人需要通过移动多个不同位置来夹取不同夹具的弊端，节省了生产时间和成本。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种机器人夹具快换装置，包括两个以上夹具、用于夹持所述夹具的机器人和用于放置所述夹具的夹具库；所述夹具库包括用于带动所述夹具转动的转盘、用于外露所述夹具的定位盘、用于带动所述转盘转动的分度器和能够夹持所述夹具的夹持件，所述分度器设置在所述夹具库的内部，所述转盘设置在所述分度器的输出轴上，所述定位盘设置在所述转盘上，所述夹持件设置在所述转盘的圆周上；所述夹具上设置有子夹，所述夹具的一端连接所述子夹，所述机器人上设置有用于与所述子夹相配合的母夹，所述机器人的一端连接所述母夹。

进一步，所述母夹与所述子夹的连接方式为气动连接。

进一步，所述母夹包括连接体和夹取部，所述夹取部包括底座和三根夹取柱，所述三根夹取柱的一端等距离地设置在所述底座的圆周上，另一端悬空；所述连接体为圆柱体，所述连接体的横截面面积小于所述底座的横截面面积，所述连接体的一端连接所述机器人的手臂末端，另一端连接所述底座。

进一步，所述转盘和所述定位盘均为圆形，所述定位盘同轴地设置在所述转盘上，所述夹具与所述夹持件的数量一致，所述夹持件等距离地设置在所述转盘的圆周上。

进一步，所述分度器的圆周上设置有用于外露一个所述夹具的凹位，所述定位盘设置在所述转盘的上方，所述转盘的直径小于所述定位盘的直径。

进一步，所述夹持件的一端连接所述转盘，所述夹持件的另一端为有一开口的并用于夹持所述夹具的环状体，所述环状体悬空于所述夹持件的另一端。

进一步，所述子夹包括引导体和与所述三根夹取柱相配合的夹环，所述夹环为圆环状柱体，所述引导体为条形状柱体，所述夹环与所述引导体连接。

进一步，所述机器人还包括用于引导所述机器人夹取所述夹具的视觉模块，所述视觉模块设置在所述机器人的手臂末端。

进一步，还包括用于移动所述夹具库的AGV小车，所述夹具库设置在所述AGV小车上。

进一步，还包括用于移动所述机器人的滑轨，所述机器人设置在所述滑轨上。

本实用新型的有益效果是：机器人手臂末端设置有母夹，同时配备用于放置两个以上夹具的夹具库，夹具库通过旋转的方式每次在相同的位置只向机器人提供其中一个夹具，每个夹具上配置有子夹，通过母夹以气动的方式夹持子夹，来实现机器人快速置换不同的夹具，使得在自动化加工中，机器人每次夹取夹具时只需要移动相同的线路，能极大地缩短了机器人移动的距离和时间，节省了生产时间和成本，有效地提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的机器人夹具快换装置的结构示意图；

图2是本实用新型的母夹的结构示意图；

图3是本实用新型的母夹的结构示意图；

图4是本实用新型的母夹的结构示意图；

图5是本实用新型的夹具库的结构示意图；

图6是本实用新型的夹具库的结构示意图；

图7是本实用新型的夹具的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种机器人夹具快换装置，以下对本实用新型实施例所提供的一种机器人夹具快换装置进行介绍。

参照图1、图5和图6，本实用新型的一个实施例提供了一种机器人夹具快换装置，包括两个以上夹具200、用于夹持所述夹具200的机器人100和用于放置所述夹具200的夹具库300；所述夹具库300包括用于带动所述夹具200转动的转盘310、用于外露所述夹具200的定位盘320、用于带动所述转盘310转动的分度器340和能够夹持所述夹具200的夹持件330，所述分度器340设置在所述夹具库300的内部，所述转盘310设置在所述分度器340的输出轴上，所述定位盘320设置在所述转盘310上，所述夹持件330设置在所述转盘310的圆周上；所述夹具200上设置有子夹210，所述夹具200的一端连接所述子夹210，所述机器人100上设置有用于与所述子夹210相配合的母夹110，所述机器人100的一端连接所述母夹110。

在本实施例中，机器人100手臂末端设置有母夹110，同时配备安装有夹具200的夹具库300，夹具200的数量为两个以上，每个夹具200上设置有子夹210，机器人100上设置有母夹110，母夹110与子夹210之间相互配合，母夹110可夹紧或释放子夹210，通过母夹110夹持子夹210，来实现机器人100对每个夹具200的夹取；其中，分度器340是一种高精度的回转装置，同时具有高寿命、高可靠的传动特点，用于转盘310的定位和角度调整，带动转盘310转到不同的角度；由于转盘310的圆周上设置有夹持件330，夹持件330通过气动的方式可夹持或释放夹具200，当接收到中央控制系统的控制指令后，分度器340带动转盘310转到指定的角度并进行定位，定位后的转盘310只提供一个通过夹持件330夹持的夹具200给机器人100进行夹取，待机器人100上的母夹110成功将夹具200上的子夹210夹紧后，此时夹持件330会释放夹具200，从而让机器人100上的母夹110将夹具200夹走；机器人夹具快换装置的动作，可分解为：母夹110夹紧第一个夹具200的子夹210，

母夹110释放第一个夹具200的子夹210，

夹具库300切换不同的带有子夹210的夹具200，

母夹110夹紧第二个夹具200的子夹210，

母夹110释放第二个夹具200的子夹210，

等一系列任务；机器人100上的母夹110通过夹持不同的子夹210，来快速置换不同的夹具200，使得在自动化加工中，可用同一个机器人100每次只需移动相同的距离便能快速更换不同的夹具200，以此来夹取不同的工件，进而用于后续的工件加工，一方面避免了需要人工操作更换机器人100上固定安装的夹具200或同时配备多台具有不同夹具200的机器人100，消除了因采用人工操作而存在的安全隐患，另一方面能极大地缩短了机器人移动的距离和时间，提高了生产效率，也节省生产加工成本。

进一步，所述母夹110与所述子夹210的连接方式为气动连接。

在本实施中，机器人100夹紧或释放夹具200，是通过母夹110以气动的方式夹紧或释放子夹210来实现，在本发明的实施例中还包括有中央控制系统，中央控制系统负责给母盘发送控制信号，母盘通过接收中央控制系统的控制信号来夹紧或释放夹具200上的子夹210；使用气动的方式的优点在于机器人100抓取或释放夹具200的动作能在极短的时间内完成，即使在很小的空间里，也可以实现细小的动作，极大地提高了生产效率，同时，使用气动的方式即安全又对周围环境无污染。

进一步，参照图2-图4，所述母夹110包括连接体111和夹取部112，所述夹取部112包括底座113和三根夹取柱114，所述三根夹取柱114的一端等距离地设置在所述底座113的圆周上，另一端悬空；所述连接体111为圆柱体，所述连接体111的横截面面积小于所述底座113的横截面面积，所述连接体111的一端连接所述机器人100的手臂末端，另一端连接所述底座113。

在本实施例中，在夹取部112与机器人100手部末端之间设置有连接体111来进行连接，连接体111可松动地连接在机器人100的手臂末端，且连接体111的横截面面积小于底座113的横截面面积，这样的设计可增加其柔性，使得母夹110在夹取夹具200时能更加灵活生动；夹取部112由底座113和三根夹取柱114组成，通过设置三根夹取柱114，使得母夹110夹持子夹210时，只有三根夹取柱114的底面与子夹210接触，且三根夹取柱114底面的内边围成一圆形，通过尽量减少二者间的接触面积从而增大二者之间的作用力，使夹取得更加稳固。

进一步，参照图5和图6，所述转盘310和所述定位盘320均为圆形，所述定位盘320同轴地设置在所述转盘310上，所述夹具200与所述夹持件330的数量一致，所述夹持件330等距离地设置在所述转盘310的圆周上。

在本实施例中，转盘310和定位盘320均为圆形能便于两者之间的同轴连接，同时也利于转盘310均匀地转动；夹持件330等距离地设置在转盘310的圆周上使得分度器340每次都旋转相同的幅度，便于设置旋转的角度，夹持件330与夹具200数量一致，一一配合，便于机器人100的夹取操作。

进一步，参照图5和图6，所述定位盘320的圆周上设置有用于外露一个所述夹具200的凹位321，所述定位盘320设置在所述转盘310的上方，所述转盘310的直径小于所述分度器320的直径。

在本实施例中，凹位321只能外露一个夹具200，当接收到中央控制系统的控制指令后，分度器340带动转盘310将指定的夹具200转到所述凹位321并定位在该凹位321中，其他的夹具200上的子夹210都被定位盘320所阻挡，此时机器人100也只能夹取凹位321中的夹具200的子夹210，保证了其夹取的可靠性与单一性，同时这样的设计也能尽量地节省材料。

进一步，参照图5和图6，所述夹持件330的一端连接所述转盘310，所述夹持件330的另一端为有一开口的并用于夹持所述夹具200的环状体331，所述环状体331悬空于所述夹持件330的另一端。

在本实施例中，夹持件330的一端为开口的环状体331，与夹具200上的子夹210的形状相配合，便于子夹210容置在夹持件330内；由于夹持件330是通过气动的方式夹紧或释放夹具200的，所以当机器人100的夹具200需要将指定的夹具200夹走时，机器人100沿着环状体331的开口将夹具200从夹持件330内夹出，同时，当机器人100的夹具200需要将夹具200放回到夹具库300时，也是沿着环状体331的开口将夹具200放回夹持件330内，这样的设计使机器人100夹取夹具200的操作整齐有序，且不占用多余空间。

进一步，参照图7，所述子夹210包括引导体211和与所述三根夹取柱114相配合的夹环212，所述夹环212为圆环状柱体，所述引导体211为条形状柱体，所述夹环212与所述引导体211连接。

在本实施例中，引导体211的设置能够引导将子夹210从夹持件330内沿夹持件330的开口取出，或引导将子夹210从夹持件330的开口放回到夹持件330内；夹环212为圆环状柱体，刚好与母夹110的三根夹取柱114相配合，通过尽量减少二者间的接触面积从而增大二者之间的作用力，使夹取得更加稳固，同时也节省用料。

进一步，所述机器人100还包括用于引导所述机器人100夹取所述夹具200的视觉模块120，所述视觉模块120设置在所述机器人100的手臂末端。

在本实施例中，视觉模块120由工业相机、镜头、控制器和光源组成，工业相机采用欧姆龙FZ-SC彩色30W CCD摄像元件，镜头采用VS-0620VM镜头，控制器采用欧姆龙FH-L550控制器，FH-L550控制器的外部接口包含Ethernet接口、串行通信接口、EtherNet/IP接口、PROFINET接口、USB接口和并行I/F接口等，支持多种通信方式，方便与外部设备通讯；机器人100夹取夹具库300的夹具200、以及机器人100将夹具200放回到夹具库300上等一系列操作都是通过视觉模块120来进行视觉引导，使操作更为精准和快捷，能够实现快速地更换夹具200。

进一步，还包括用于移动所述夹具库300的AGV小车400，所述夹具库300设置在所述AGV小车400上。

在本实施例中，AGV小车400接收到中央控制系统的操作指令后，负责将夹具库300运送到机器人100处，可进一步提高生产效率。

进一步，还包括用于移动所述机器人100的滑轨500，所述机器人100设置在所述滑轨500上。

在本实施例中，机器人100通过滑轨500的带动来进行移动操作，使机器人100移动起来能更为流畅，使生产效率得到进一步提高。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器人夹具快换装置，其特征在于：包括两个以上夹具、用于夹持所述夹具的机器人和用于放置所述夹具的夹具库；所述夹具库包括用于带动所述夹具转动的转盘、用于外露所述夹具的定位盘、用于带动所述转盘转动的分度器和能够夹持所述夹具的夹持件，所述分度器设置在所述夹具库的内部，所述转盘设置在所述分度器的输出轴上，所述定位盘设置在所述转盘上，所述夹持件设置在所述转盘的圆周上；所述夹具上设置有子夹，所述夹具的一端连接所述子夹，所述机器人上设置有用于与所述子夹相配合的母夹，所述机器人的一端连接所述母夹。

2.根据权利要求1所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述母夹与所述子夹的连接方式为气动连接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述母夹包括连接体和夹取部，所述夹取部包括底座和三根夹取柱，所述三根夹取柱的一端等距离地设置在所述底座的圆周上，另一端悬空；所述连接体为圆柱体，所述连接体的横截面面积小于所述底座的横截面面积，所述连接体的一端连接所述机器人的手臂末端，另一端连接所述底座。

4.根据权利要求3所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述转盘和所述定位盘均为圆形，所述定位盘同轴地设置在所述转盘上，所述夹具与所述夹持件的数量一致，所述夹持件等距离地设置在所述转盘的圆周上。

5.根据权利要求4所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述定位盘的圆周上设置有用于外露一个所述夹具的凹位，所述转盘的直径小于所述定位盘的直径。

6.根据权利要求4或5所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述夹持件的一端连接所述转盘，所述夹持件的另一端为有一开口的并用于夹持所述夹具的环状体，所述环状体悬空于所述夹持件的另一端。

7.根据权利要求4所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述子夹包括引导体和与所述三根夹取柱相配合的夹环，所述夹环为圆环状柱体，所述引导体为条形状柱体，所述夹环与所述引导体连接。

8.根据权利要求1所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：所述机器人还包括用于引导所述机器人夹取所述夹具的视觉模块，所述视觉模块设置在所述机器人的手臂末端。

9.根据权利要求1所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：还包括用于移动所述夹具库的AGV小车，所述夹具库设置在所述AGV小车上。

10.根据权利要求1所述的一种机器人夹具快换装置，其特征在于：还包括用于移动所述机器人的滑轨，所述机器人设置在所述滑轨上。

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