CN217097813U - 一种圆筒管料的机器人夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆筒管料的机器人夹爪，包括位置相对固定设置的工件夹持机构和料框夹持机构；工件夹持机构包括底座和膨胀夹具，膨胀夹具设置于底座，膨胀夹具可完全容置与管件，用于从管件内部撑涨夹紧管件；料框夹持机构为两组且对称设置，用于在放料时从内部支撑固定料框，各料框夹持机构包括用于撑紧料框的撑腿和带动撑腿运动的撑腿气缸。本实用新型利用膨胀夹具从管状工件内部撑涨夹紧工件，对于外表面部精加工后的工件，相对于外部夹取的方式，可避免损伤精加工后的表面，提高零件的合格率。

Description

一种圆筒管料的机器人夹爪

技术领域

本实用新型涉及一种圆筒管料的机器人夹爪，属于机械手夹爪技术领域。

背景技术

外表面精加工完成后的圆筒状管料在通过机械臂进行物料搬运时，需要将管料夹持固定后才可方便搬运。

采用机械爪夹持管料的外表面进行搬运时需要对管料外表面施加一定的夹持力以将管料固定，但由于管料的外表面已完成精加工工序，在机械爪夹持力的作用下管料精加工后的外表面会受到损伤，导致工件无法使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种圆筒管料的机器人夹爪，通过内撑式的膨胀夹具夹取并固定圆筒状工件，可避免由于夹爪夹持对工件精加工后的外壁造成损伤。

为达到上述目的，本实用新型提供一种圆筒管料的机器人夹爪，包括位置相对固定设置的工件夹持机构和料框夹持机构；

所述工件夹持机构包括底座和膨胀夹具，所述膨胀夹具设置于底座，所述膨胀夹具可完全容置与管件，用于从管件内部撑涨夹紧管件；

所述料框夹持机构为两组且对称设置，用于在放料时从内部支撑固定料框，各所述料框夹持机构包括用于撑紧料框的撑腿和带动撑腿运动的撑腿气缸。

进一步地，两所述料框夹持机构一体设置。

进一步地，所述底座内部和膨胀夹具内部设置连通的气路，用于为膨胀夹具供气。

进一步地，所述底座和膨胀夹具之间设置夹爪导向轴，用于定位管件，避免管件因膨胀夹具膨胀距离不均产生倾斜；

所述夹爪导向轴的直径小于管料的直径，所述夹爪导向轴连接膨胀夹具的一端设置倒角，用于引导管件套置于夹爪导向轴。

进一步地，所述夹爪导向轴内部开设有气路，用于连通底座内部和膨胀夹具内部的气路。

进一步地，所述膨胀夹具膨胀层的材质为硅胶，用于保护管件内壁并增加膨胀夹具与管件内壁之间的摩擦力。

进一步地，两所述撑腿气缸的缸杆相背设置，各所述支撑腿设置于撑腿气缸的缸杆。

进一步地，各所述撑腿用于抵撑料框的一面设置橡胶垫，用于保护料框并增加料框与撑脚之间的摩擦力。

进一步地，所述机器人夹爪还包括辅助退料机构，用于确保料件从膨胀夹具退下，所述辅助退料机构包括退料气缸和退料爪，所述退料气缸设置于底座，所述退料爪设置于退料气缸的缸杆，所述退料气缸缸杆的动作方向朝向管件脱离夹爪导向轴的方向；

所述退料爪沿退料气缸伸出方向的投影与各管件的端面均有重合，用于确保退料爪在动作时与管料的端面产生接触，以将管料从夹爪导向轴退下。

进一步地，所述退料爪上开设有弧形的爪槽，所述爪槽与夹爪导向轴配合开设，所述爪槽的内径大于或等于夹爪导向轴的外径，所述爪槽的内径小于管件的外径。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型提供一种圆筒管料的机器人夹爪，利用膨胀夹具从管状工件内部撑涨夹紧工件，对于外表面部精加工后的工件，相对于外部夹取的方式，可避免损伤精加工后的表面，提高零件的合格率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪的工作立体图；

图2是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪的整体立体图；

图3是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪中工件夹持机构的局部爆炸立体图；

图4是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪中底座的立体图；

图5是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪中底座的立体剖视图(示出底座内部气路)；

图6是本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪中退料爪的立体图。

图中：100、工件夹持机构；110、底座；120、膨胀夹具；130、夹爪导向轴；200、料框夹持机构；210、撑腿气缸；220、撑腿；230、橡胶垫；300、辅助退料机构；310、退料气缸；320、退料爪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的一种圆筒管料的机器人夹爪，如图1至图6所示，包括工件夹持机构100、料框夹持机构200和辅助退料机构300，所述工件夹持机构100、料框夹持机构200和辅助退料机构300通过螺栓固定连接，所述工件夹持架构采用内撑式夹持原理固定工件，在工件的夹持、固定和搬运过程中不与工件的外表面接触，可有效避免由于夹持力施加在工件外表面为工件带来的表面损伤和塑性变形，提高工件的合格率。

本实用新型的实施例中，如图1至图5所示，所述工件夹持机构100包括底座110和膨胀夹具120，所述底座110作为连接基体，用于连接机械臂、料框夹持机构200、辅助退料机构300和膨胀夹具120，所述底座110通过螺栓固连机械臂和料框夹持机构200，所述膨胀夹具120采用螺纹连接的方式可拆设置于底座110，方便进行拆装维护；所述底座110上设置有多个膨胀夹具120，在单次夹取动作中可夹取多个工件，在单位时间内可输出更多的产能；多个所述膨胀夹具120依次并列平行设置，方便辅助退料机构300在料件放置完成后进行辅助退料；各膨胀夹具120之间的间距满足：膨胀夹具120在夹取工件后各相邻工件间不会产生干涉，避免工件的外表面之间产生摩擦，损坏工件的外表面；所述膨胀夹具120的数目可为3、4、5、6、7等，本实用新型的实施例中，所述膨胀夹具120优选设置5个。

本实用新型的实施例中，如图1至图5所示，由于待夹工件为外表面精加工的管状零件，所以本实用新型采用内撑式原理夹取工件；本实用新型的实施例中，所述膨胀夹具120外部为圆柱体状，所述膨胀夹具120的直径小于待夹取的管状零件，使得所述膨胀夹具120可完全容置于管件，方便膨胀夹具120进出管状零件内部；本实用新型的实施例中，所述膨胀夹具120优选用气囊式内撑夹具，其为现有产品，外购获得；当需要搬运零件时，膨胀夹具120伸入到管状零件内部后，充气膨胀，从管状零件内部将零件撑涨夹紧，当零件搬运到位，膨胀夹具120需要从零件内部退出时，放气收缩，以便膨胀夹具120从零件内部退出；本实用新型的实施例中，所述膨胀夹具120的膨胀材料优选用硅胶材质，由于硅胶材质较软，摩擦系数较高，在有效减少对管状工件内壁损伤的同时可增加摩擦力，提高管件夹持的稳定性；本实用新型的实施例中，所述底座110内部开设有用于为膨胀夹具120供气的气路，所述膨胀夹具120固定在底座110上的同时便可接通气路，可有效减少铺设气路的时间，减少额外供气管路的使用。

如图1至图5所示，由于膨胀夹具120在充气膨胀时无法保证其周向直径均匀胀大，加之管件重力作用，导致膨胀夹具120远离地面的一侧会受到管件的压力，而靠近地面的一侧不存在这种压力，这便导致在相同的充气压力下膨胀夹具120受压一侧膨胀后的直径小于未受压一侧的直径，膨胀夹具120在膨胀时便会对管件施加一定的扭转力，在这种扭转力的作用下便会导致管件相对于膨胀夹具120产生倾斜；为克服这一倾斜问题，本实用新型的实施例中，各所述膨胀夹具120的一端均设置夹爪导向轴130，所述夹爪导向轴130的直径大于膨胀夹具120的外径，所述夹爪导向轴130的直径小于管状工件的内径，所述管状工件在膨胀夹紧前便部分套设于夹爪导向轴130，在膨胀夹具120膨胀时，由于夹爪导向轴130的限制，可有效减少管件相对于膨胀夹具120的倾斜角度。

本实用新型的实施例中，如图1至图5所示，所述夹爪导向轴130内部开设有用于连通膨胀夹具120和底座110内部气路的导气孔，所述夹爪导向轴130连接膨胀夹具120的一端设置倒角，在装载管件时方便管件顺倒角套置于夹爪导向轴130。

为保证放料位置的一致性，夹爪在放置工件的时候需固定料框，本实用新型的实施例中，如图1和图2所示，所述料框夹持机构200设置两组，两所述料框夹持机构200对称设置于底座110，采用内撑式夹持原理固定料框：各所述料框夹持机构200包括撑腿气缸210和撑腿220，各所述撑腿气缸210通过螺栓固连底座110，各所述撑腿气缸210的缸杆螺栓连接与其配套的撑腿220，两所述撑腿气缸210的杠杆相背设置，当两所述撑腿气缸210进气时，两所述缸杆在气体作用下向外伸出，同时带动两所述撑腿220向外伸出，通过两所述撑腿220内撑固定料框；本实用新型的实施例中，两所述撑腿气缸210集成为一体设置，其型号优选用亚德客气缸HFD16X60-CL。

本实用新型的实施例中，如图1和图2所示，各所述撑脚用于接触料框内壁的一面均设置橡胶垫230，橡胶垫230的材质较软，摩擦系数较高，在相同外撑力的作用下，在避免撑腿220破坏料框的同时可提高撑腿220与料框之间的摩擦力，提高料框的稳定性；本实用新型的实施例中，所述橡胶垫230通过螺栓固定设置于撑腿220。

本实用新型的实施例中，如图1至图6所示，所述机器人夹爪还包括辅助退料机构300，在料件放置到位、膨胀夹具120退出膨胀状态后，通过辅助退料机构300确保料件从膨胀夹具120退下；所述辅助退料机构300包括退料气缸310和退料爪320，所述退料气缸310通过螺栓固连底座110，所述退料气缸310的缸杆螺纹连接退料爪320，所述退料气缸310缸杆的动作方向朝向管件脱离夹爪导向轴130的方向，所述退料气缸310进气，带动其缸杆伸出，退料气缸310的缸杆带动退料爪320动作，进行退料作业；在料管脱离夹爪导向轴130之前，沿所述退料爪320伸出方向为料爪进行投影，所述退料爪320的投影与各工件的端面均有重合，这样设计可有效保证退料爪320在动作时与管料的端面产生接触，以将管料从夹爪导向轴130退下。

本实用新型的实施例中，如图1至图6所示，为保证料管所受退料爪320推力的均匀性，所述退料爪320上开设有爪槽，所述爪槽可为弧形或圆形，为便于拆装，本实用新型优选爪槽的形状为弧形，所述爪槽的内径大于或等于夹爪导向轴130的外径，所述爪槽的内径小于管件的外径，以保证在管件端面受力均匀的情况下将管件从夹爪导向轴130退下。各所述夹爪导向轴130均配设有爪槽。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：包括位置相对固定设置的工件夹持机构(100)和料框夹持机构(200)；

所述工件夹持机构(100)包括底座(110)和膨胀夹具(120)，所述膨胀夹具(120)设置于底座(110)，所述膨胀夹具(120)可完全容置与管件，用于从管件内部撑涨夹紧管件；

所述料框夹持机构(200)为两组且对称设置，用于在放料时从内部支撑固定料框，各所述料框夹持机构(200)包括用于撑紧料框的撑腿(220)和带动撑腿(220)运动的撑腿气缸(210)。

2.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

两所述料框夹持机构(200)一体设置。

3.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

所述底座(110)内部和膨胀夹具(120)内部设置连通的气路，用于为膨胀夹具供气。

4.根据权利要求3所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

所述底座(110)和膨胀夹具(120)之间设置夹爪导向轴(130)，用于定位管件，避免管件因膨胀夹具(120)膨胀距离不均产生倾斜；

所述夹爪导向轴(130)的直径小于管料的直径，所述夹爪导向轴(130)连接膨胀夹具(120)的一端设置倒角，用于引导管件套置于夹爪导向轴(130)。

5.根据权利要求4所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于；

所述夹爪导向轴(130)内部开设有气路，用于连通底座(110)内部和膨胀夹具(120)内部的气路。

6.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

所述膨胀夹具(120)膨胀层的材质为硅胶，用于保护管件内壁并增加膨胀夹具(120)与管件内壁之间的摩擦力。

7.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

两所述撑腿气缸(210)的缸杆相背设置，各所述撑腿(220)设置于撑腿气缸(210)的缸杆。

8.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

各所述撑腿(220)用于抵撑料框的一面设置橡胶垫(230)，用于保护料框并增加料框与撑腿(220)之间的摩擦力。

9.根据权利要求1所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

所述机器人夹爪还包括辅助退料机构(300)，用于确保料件从膨胀夹具(120)退下，所述辅助退料机构(300)包括退料气缸(310)和退料爪(320)，所述退料气缸(310)设置于底座(110)，所述退料爪(320)设置于退料气缸(310)的缸杆，所述退料气缸(310)缸杆的动作方向朝向管件脱离夹爪导向轴(130)的方向；

所述退料爪(320)沿退料气缸(310)伸出方向的投影与各管件的端面均有重合，用于确保退料爪(320)在动作时与管料的端面产生接触，以将管料从夹爪导向轴(130)退下。

10.根据权利要求9所述的一种圆筒管料的机器人夹爪，其特征在于：

所述退料爪(320)上开设有弧形的爪槽，所述爪槽与夹爪导向轴(130)配合开设，所述爪槽的内径大于或等于夹爪导向轴(130)的外径，所述爪槽的内径小于管件的外径。

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