CN218592229U - 一种焊装线用机器人搬运抓手 - Google Patents

Abstract

一种焊装线用机器人搬运抓手，属于自动化搬运设备技术领域，该搬运抓手，包括与机器人执行端相连的固定架，固定架的两端分别设置有焊接夹紧单元，固定架一侧的中部设置有将工件中部和一侧边缘定位压紧的工件定位单元，固定架的两侧分别设置有将工件周向压紧的工件压紧单元，本实用新型的有益效果是，该搬运抓手整体结构紧凑，占用空间小，重量轻，可将工件稳定定位夹紧，可将工件快速稳定定位在焊装位置，提高了焊装的效率和质量。

Description

一种焊装线用机器人搬运抓手

技术领域

本实用新型涉及自动化搬运设备技术领域，尤其涉及一种焊装线用机器人搬运抓手。

背景技术

随着科学技术的发展，机械制造业正经历由传统制造向自动化、智能化制造的变革，工业机器人替代工人完成各种各样的作业动作，焊接、搬运、切割、包装、堆垛等。特别是针对一些重复性动作的工作，工业机器人的使用大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率和产品质量。

工业机器人通常包括底座、下机械臂、上机械臂及控制单元，上机械臂末端安装机械抓手，用以抓取工件。目前国内焊装行业使用的搬运抓手体积大，占地空间大，重量大，对应的搬运机器人负载大，能耗大，使机器人抓取工件的速度缓慢，而且传统的搬运抓手将工件放置在焊接位置时，无法快速将工件稳定定位，影响焊装的效率和精度。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种焊装线用机器人搬运抓手，整体结构紧凑，占用空间小，可将工件稳定定位夹紧，可将工件快速稳定定位在焊装位置，可提高焊装的效率和质量。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述焊装线用机器人搬运抓手，包括与机器人执行端相连的固定架，所述固定架的两端分别设置有焊接夹紧单元，所述固定架一侧的中部设置有将工件中部和一侧边缘定位压紧的工件定位单元，所述固定架的两侧分别设置有将工件周向压紧的工件压紧单元。

所述固定架包括一个横梁及其两侧连接的多个纵梁，所述横梁的两端分别设置所述焊接夹紧单元，多个所述纵梁上设置所述工件定位单元和工件压紧单元。

所述固定架由空心管件连接形成，包括由铝镁合金、钛合金或碳纤维的轻质材料加工而成；所述固定架与所述机器人执行端通过快换盘相连。

所述焊接夹紧单元包括夹紧气缸Ⅰ，所述夹紧气缸Ⅰ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅰ，所述夹紧卡爪Ⅰ与所述固定架一端的底面相对并与定位工装夹紧相连。

所述工件定位单元包括定位模块和压紧模块，所述压紧模块包括边缘压紧模块和中部压紧模块，所述固定架的一侧由内向外依次安装所述中部压紧模块和边缘压紧模块，所述边缘压紧模块的两侧分别设置所述定位模块。

所述固定架的一侧由内向外依次安装横向连接杆和安装支架，所述横向连接杆的两端分别安装所述中部压紧模块，所述安装支架的中部安装所述边缘压紧模块，所述安装支架的两端分别安装所述定位模块。

所述边缘压紧模块包括杠杆气缸，杠杆气缸的压杆与压紧臂相连，所述压紧臂将工件的边缘夹紧定位；所述中部压紧模块包括压紧气缸Ⅱ，所述压紧气缸Ⅱ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅱ，所述夹紧卡爪Ⅱ将工件的中部夹紧定位；所述定位模块包括连接在所述安装支架上的定位销。

所述工件压紧单元包括压紧气缸Ⅲ，所述压紧气缸Ⅲ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅲ，夹紧卡爪Ⅲ将工件的周向压紧。

所述焊接夹紧单元、工件定位单元和工件压紧单元的活动压紧端由铝镁合金或钛合金材质加工而成。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过固定架一侧的工件定位单元将工件中部定位压紧，通过固定架两侧的工件压紧单元将工件的周向压紧，可将工件稳定抓取，机器人将抓取工件的抓手移动到焊装位后，将工件定位后，通过焊装位上的定位工装与抓手两端的焊接夹紧单元夹紧相连，可将工件稳定定位在焊装位，提高了焊装的效率和质量。

2、本实用新型中的固定架由一个横梁及其两侧连接的多个纵梁组成，在横梁的两端安装焊接夹紧单元，在纵梁上安装工件定位单元和工件压紧单元，使整体结构更紧凑，占用空间小；而且固定架设置为空心管件，并由轻质材料加工而成，其中的工件压紧单元、焊接夹紧单元中的活动压紧端也由重量较轻的铝镁合金或钛合金材质加工而成，减轻了整个抓手的重量，降低了搬运机器人的负载，加快了机器人抓取工件的速度，提高了取件和定位的效率。

综上，该搬运抓手整体结构紧凑，占用空间小，重量轻，可将工件稳定定位夹紧，可将工件快速稳定定位在焊装位置，提高了焊装的效率和质量。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的轴测图；

图2为图1的仰视图；

上述图中的标记均为：1.固定架，11.横梁，12.纵梁，2.焊接夹紧单元，21.夹紧气缸Ⅰ，22.夹紧卡爪Ⅰ，3.工件定位单元，31.定位模块，311.定位销，32.边缘压紧模块，321.杠杆气缸，322.压紧臂，33.中部压紧模块，331.压紧气缸Ⅱ，332.夹紧卡爪Ⅱ，34.横向连接杆，35.安装支架，4.工件压紧单元，41.压紧气缸Ⅲ，42.夹紧卡爪Ⅲ，5.快换盘，6.控制模块，7.接近开关Ⅰ，8.接近开关Ⅱ。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型具体的实施方案为：如图1和图2所示，一种焊装线用机器人搬运抓手，包括与机器人执行端相连的固定架1，固定架1的两端分别设置有焊接夹紧单元2，用于对抓取工件的抓手进行稳定定位，固定架1一侧的中部设置有将工件中部和一侧边缘定位压紧的工件定位单元3，固定架1的两侧分别设置有将工件周向压紧的工件压紧单元4，工件定位单元3和工件压紧单元4相配合可将工件稳定夹紧。本实用新型通过工件定位单元3将工件中部定位压紧后，通过工件压紧单元4将工件的周向压紧，可将工件稳定抓取；机器人将抓取工件的抓手移动到焊装位后，将工件定位后，通过焊装位上的定位工装与抓手两端的焊接夹紧单元2夹紧相连，可将工件稳定定位在焊装位，提高了焊装的效率和质量。

具体地，其中的固定架1包括一个横梁11及其两侧连接的多个纵梁12，横梁11的两端分别设置焊接夹紧单元2，多个纵梁12上设置工件定位单元3和工件压紧单元4，使整体结构更紧凑，占用空间小。而且其中的固定架1由空心管件连接形成，包括由铝镁合金、钛合金或碳纤维的轻质材料加工而成，减轻了整个抓手的重量，降低了搬运机器人的负载，加快了机器人抓取工件的速度，提高了取件和定位的效率。另外，其中的固定架1与机器人执行端通过快换盘5相连，方便机器人快速脱离固定架1后与其他的工具组合使用。

具体地，其中的焊接夹紧单元2包括夹紧气缸Ⅰ21，夹紧气缸Ⅰ21的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅰ22，夹紧卡爪Ⅰ22与固定架1一端的底面相对并与定位工装夹紧相连，定位工装安装在焊装位上，用于对抓手稳定定位后将工件定位在焊接位，提高了焊接的稳定性。

具体地，其中的工件定位单元3包括定位模块31和压紧模块，压紧模块包括边缘压紧模块32和中部压紧模块33，固定架1的一侧由内向外依次安装中部压紧模块33和边缘压紧模块32，边缘压紧模块32的两侧分别设置定位模块31，使整个工件定位单元3的布置更紧凑，占用空间小，而且可实现对工件中部和一侧边缘的定位压紧，提高了工件定位的稳定性。具体安装结构为：固定架1的一侧由内向外依次安装横向连接杆34和安装支架35，横向连接杆34的两端分别安装中部压紧模块33，通过两个中部压紧模块33将工件的中部压紧，安装支架35的中部安装边缘压紧模块32，通过边缘压紧模块32将工件一侧的边缘压紧，安装支架35的两端分别安装定位模块31，通过两个定位模块31可将工件一侧的边缘定位。

其中的边缘压紧模块32包括杠杆气缸321，杠杆气缸321的压杆与压紧臂322相连，压紧臂322将工件的边缘夹紧定位，杠杆气缸321的体积小，结构紧凑，重量轻；中部压紧模块33包括压紧气缸Ⅱ331，压紧气缸Ⅱ331的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅱ332，夹紧卡爪Ⅱ332将工件的中部夹紧定位；定位模块31包括连接在安装支架35上的定位销311，通过定位销311插接在工件的定位孔中实现定位，便于边缘压紧模块32和中部压紧模块33对工件稳定压紧。

具体地，其中的工件压紧单元4包括压紧气缸Ⅲ41，压紧气缸Ⅲ41的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅲ42，夹紧卡爪Ⅲ42将工件的周向压紧，多个工件压紧单元4可倾斜朝向工件的中心布置，提高压紧的稳定性。

另外，为了进一步减轻抓手的重量，焊接夹紧单元2、工件定位单元3和工件压紧单元4的活动压紧端由铝镁合金或钛合金材质加工而成。

另外，固定架1上还设置有含PLC控制单元的控制模块6，控制模块6与焊接夹紧单元2、工件定位单元3和工件压紧单元4相连以实现压紧定位。其中的定位模块31处设置有接近开关Ⅰ7，用于检测工件的定位位置，其中的固定架1的两端分别设置有接近开关Ⅱ8，用于检测定位工装的夹紧位置，接近开关Ⅰ7和接近开关Ⅱ8通过控制模块6与焊接夹紧单元2、工件定位单元3和工件压紧单元4相连，可实现对攻坚和抓手的自动化定位夹紧。

上述搬运抓手的工作原理是：首先，机器人携带抓手到达工件放置工装处，接近开关Ⅰ7检测到位信息，控制模块6控制抓手使定位模块31中的定位销311定位在工件的定位孔中，边缘压紧模块32和中部压紧模块33将工件压紧定位，控制模块6控制工件压紧单元4将工件的周向压紧，实现了工件的稳定抓取；然后，机器人携带抓取工件的抓手到达焊装位，直到接近开关Ⅰ7检测到定位工装的夹紧位，使工件精准定位在焊接位，控制模块6控制焊接夹紧单元2与焊装位的定位工装夹紧相连，使抓手稳定定位在焊装位；最后，机器人通过快换盘5脱离抓手，机器人取焊枪到焊接位进行焊接。

综上，该搬运抓手整体结构紧凑，占用空间小，重量轻，可将工件稳定定位夹紧，可将工件快速稳定定位在焊装位置，提高了焊装的效率和质量。

以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (9)

1.一种焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于，包括与机器人执行端相连的固定架，所述固定架的两端分别设置有焊接夹紧单元，所述固定架一侧的中部设置有将工件中部和一侧边缘定位压紧的工件定位单元，所述固定架的两侧分别设置有将工件周向压紧的工件压紧单元。

2.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述固定架包括一个横梁及其两侧连接的多个纵梁，所述横梁的两端分别设置所述焊接夹紧单元，多个所述纵梁上设置所述工件定位单元和工件压紧单元。

3.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述固定架由空心管件连接形成，包括由铝镁合金、钛合金或碳纤维的轻质材料加工而成；所述固定架与所述机器人执行端通过快换盘相连。

4.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述焊接夹紧单元包括夹紧气缸Ⅰ，所述夹紧气缸Ⅰ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅰ，所述夹紧卡爪Ⅰ与所述固定架一端的底面相对并与定位工装夹紧相连。

5.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述工件定位单元包括定位模块和压紧模块，所述压紧模块包括边缘压紧模块和中部压紧模块，所述固定架的一侧由内向外依次安装所述中部压紧模块和边缘压紧模块，所述边缘压紧模块的两侧分别设置所述定位模块。

6.根据权利要求5所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述固定架的一侧由内向外依次安装横向连接杆和安装支架，所述横向连接杆的两端分别安装所述中部压紧模块，所述安装支架的中部安装所述边缘压紧模块，所述安装支架的两端分别安装所述定位模块。

7.根据权利要求6所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述边缘压紧模块包括杠杆气缸，杠杆气缸的压杆与压紧臂相连，所述压紧臂将工件的边缘夹紧定位；所述中部压紧模块包括压紧气缸Ⅱ，所述压紧气缸Ⅱ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅱ，所述夹紧卡爪Ⅱ将工件的中部夹紧定位；所述定位模块包括连接在所述安装支架上的定位销。

8.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述工件压紧单元包括压紧气缸Ⅲ，所述压紧气缸Ⅲ的夹紧臂连接有夹紧卡爪Ⅲ，夹紧卡爪Ⅲ将工件的周向压紧。

9.根据权利要求1所述的焊装线用机器人搬运抓手，其特征在于：所述焊接夹紧单元、工件定位单元和工件压紧单元的活动压紧端由铝镁合金或钛合金材质加工而成。

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