CN219854611U - 一种机器人夹具的定位切换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人夹具的定位切换机构，属于机器人制造技术领域。它解决了现有技术中机器人工装夹具的更换费时费力的问题。本机器人夹具的定位切换机构，包括用于放置夹具的移动平台装置，移动平台装置上设置有若干底部导向轮，本定位切换机构还包括举升装置和一对用于对所述底部导向轮形成移动导向限位的纵向轨道，所述举升装置具有用于驱动所述移动平台装置升降的举升臂，举升装置上设置有用于对所述移动平台装置形成移动限位的限位件，所述移动平台装置上设置有用于在其和限位件抵靠时能与举升臂呈上下相对设置的定位部，且定位部在所述举升臂上升时能与其形成卡接定位。具有在简化机器人夹具切换操作同时提高切换效率的优点。

Description

一种机器人夹具的定位切换机构

技术领域

本实用新型属于机器人制造技术领域，涉及一种机器人夹具的定位切换机构。

背景技术

随着智能制造的发展，机器人因其具有质量稳定、一致性好、能够长时间连续工作、生产效率高、安全性高、管理方便、经济效益好等优势而广泛应用于制造业。并且逐渐发展出现机器人工作站，机器人工作站是指以一台或多台机器人为主，配以相应的周边设备，如变位机、输送机、工装夹具等，或借助人工的辅助操作一起完成相对独立的一种作业或工序的一组设备组合，例如，在汽车生产车间，同一个机器人工作站内，机器人可做焊接、涂胶、螺栓拧紧、测量、喷涂等多项工作，从而进一步提高生产效率。但是随着企业产品的多样化，如果针对每一种型号的产品都投入一台新的机器人工作站的话，那么需要投入的成本是非常高的，并且需要占用大量的厂房空间，为了解决这一问题，出现了一些可更换工装夹具的机器人，但是更换工装夹具仍需要由人工登高作业，将机器人上原有的工装夹具拆下，然后再更换新的工装夹具，目前机器人工装夹具的更换费时费力，十分不便。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机器人夹具的定位切换机构。本实用新型所要解决的技术问题是如何简化机器人夹具切换操作同时提高切换效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机器人夹具的定位切换机构，包括用于放置夹具的移动平台装置，移动平台装置上设置有若干底部导向轮，其特征在于，本定位切换机构还包括举升装置和一对用于对所述底部导向轮形成移动导向限位的纵向轨道，所述举升装置具有用于驱动所述移动平台装置升降的举升臂，举升装置上设置有用于对所述移动平台装置形成移动限位的限位件，所述移动平台装置上设置有用于在其和限位件抵靠时能与举升臂呈上下相对设置的定位部，且定位部在所述举升臂上升时能与其形成卡接定位。

本机器人夹具定位切换机构能够替代现有纯人工的操作方式，大大简化了机器人夹具切换操作，提高机器人夹具人工切换操作的方便性以及人工切换的效率，缩短切换时间，具体来说，两个纵向轨道能对移动平台装置的移动进行导向限位，操作人员只需推着移动平台装置沿两个纵向轨道移动，移动平台装置就能够碰到限位件，并且在与限位件抵靠后就能够与其形成移动限位，同时，移动平台装置上的定位部也能刚好与举升臂呈上下相对设置，使得举升臂上升后能与定位部形成卡接定位，从而即使由不同的操作人员推着移动平台装置移动，也均能保证移动平台装置移动的精准性，进而能保证人工切换时的操作一致性，并且操作过程简单便捷。

更具体来说，在机器人需要更换夹具时，操作人员只需推着放置有夹具的移动平台装置沿纵向轨道移动，直到移动平台装置与举升装置上的限位件相抵靠，限位件对移动平台装置形成横向移动限位，并且此时移动平台装置上的定位部与举升装置的举升臂呈上下相对设置，然后操作人员再启动举升装置，举升装置的举升臂上升后能与移动平台装置的定位部形成卡接定位结构，随后举升臂带动移动平台装置同步上升使得移动平台装置处于悬空状态并靠近机器人的机械手臂，然后由机器人工作站的控制系统控制机器人向移动平台装置移动并自动进行夹具的快速切换，在夹具更换完成后，再次启动举升装置，举升装置的举升臂能带动移动平台装置同步下降使得移动平台装置重新着地，接着举升装置的举升臂继续下降与移动平台装置的定位部脱离卡接状态，然后由操作人员将移动平台装置推离机器人工作站。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述举升装置有一对且相对设置，所述移动平台装置上设置有若干侧向导向轮，若干侧向导向轮分别可滑动地抵接在两个举升装置的侧壁上。在移动平台装置的若干底部导向轮沿纵向轨道移动的同时，移动平台装置上的若干侧向导向轮能分别可滑动地抵接在两个举升装置的侧壁上，使得两个举升装置的侧壁也能对移动平台装置的移动起到导向限位的作用，从而进一步保证移动平台装置位置移动的精准性，进而保证人工切换时的操作一致性。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述纵向轨道呈直条状，且在其端部设置有方便底部导向轮进入呈弯折状的第一引导段，第一引导段朝远离举升装置的方向折弯，所述举升装置的侧壁呈平面状，且在其端部设置有方便侧向导向轮进入呈斜面状的第二引导段。呈弯折状的第一引导段能够引导底部导向轮进入纵向轨道的直条段，呈斜面状的第二引导段能够引导侧向导向轮进入举升装置侧壁的平面段，从而方便操作人员推动移动平台装置，即使一开始移动平台装置的推动方向略有歪斜，第一引导段和第二引导段也能在推动过程中引导移动平台装置进行自适应调整，从而确保移动平台装置位置移动的精准性，进而保证人工切换时的操作一致性。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述举升装置具有两个举升单元，举升单元包括第一气缸和由第一气缸驱动升降的所述举升臂，举升臂上设置有用于承托移动平台装置的承托块，部分或全部的承托块上凸设有插接部，所述定位部为用于与插接部形成卡接定位的插接孔。插接部与插接孔配合的定位结构结构简单，使用方便，定位效果好，并且在插接部与插接孔插接定位后，承托块能与插接孔的边沿形成抵接配合，从而使得举升装置的举升臂能稳定地带动移动平台装置同步升降，同时也使得移动平台装置能更好地保持悬空状态，从而保证人工切换时的操作一致性。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述举升装置上还设置有支承组件，支承组件包括第二气缸和两个支承块，两个支承块通过连接杆相连接，每个所述支承块上均具有用于供所述举升臂穿过的让位孔以及分别用于支承所述承托块的高位台面和低位台面，所述第二气缸的输出轴与其中一支承块相连接，且驱动两个支承块沿所述连接杆的长度方向来回移动。在初始状态时，所述举升臂上的承托块与支承块的低位台面相抵接；在举升装置的举升臂上升后，第二气缸控制与其相连接的支承块沿所述连接杆的长度方向移动，该支承块通过连接杆带动另一支承块同步移动，使得两个举升臂上的承托块分别与两个支承块的高位台面相抵接(在举升装置的举升臂需要下降时，第二气缸控制与其相连接的支承块复位，该支承块通过连接杆带动另一支承块同步复位，在举升装置的举升臂下降后，所述举升臂上的承托块重新与支承块的低位台面相抵接)，有了支承块的支承作用，使得举升装置的举升臂在上升或下降后，举升臂上的承托块均不处于悬空状态，使得举升臂能更好地支承移动平台装置以使得移动平台装置能更好地保持悬空状态，从而保证人工切换时的操作一致性。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述举升装置上还设置有分别用于对两个支承块进行移动导向限位的两对直线导轨，所述让位孔呈腰型孔状，且直线导轨和让位孔均沿所述连接杆的长度方向延伸。一对直线导轨能对支承块进行移动导向限位，使得支承块在第二气缸的驱动下位置移动更加精准，让位孔呈腰型孔状，使得支承块在移动过程中让位孔始终能与举升臂形成让位，同时也能避免让位孔孔壁与举升臂之间发生磕碰。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，所述限位件呈块状且开设有限位槽，所述移动平台装置上设置有用于与限位槽形成卡接配合的限位块，所述限位件上设置有用于检测限位块是否卡接到位的到位感应器。限位槽与限位块配合的定位结构结构简单，使用方便，定位效果好，并且在到位感应器的辅助下，能够保证移动平台装置和举升装置的定位精准性(当到位感应器反馈限位块没有卡接到位时，由操作人员对移动平台装置进行调整，直到限位块卡接到位为止)，从而确保举升装置的举升臂能与移动平台装置的定位部形成卡接定位，使得举升臂能更好地带动移动平台装置上升，并使得移动平台装置能更好地保持悬空状态，从而保证人工切换时的操作一致性。

在上述的一种机器人夹具的定位切换机构中，两个举升装置对称设置在安装板上，所述安装板上开设有若干安装孔。两个举升装置对称设置在安装板上，一方面方便同时对两个举升装置进行移位，另一方面也便于移动平台装置上各部件与两个举升装置之间的配合，若干安装孔使得安装板能通过螺栓可拆卸地安装在机器人工作站的地面上，使用更加方便。

与现有技术相比，本机器人夹具的定位切换机构的优点在于：本机器人夹具定位切换机构能够替代现有纯人工的操作方式，提高机器人夹具人工切换操作的方便性以及人工切换的效率，缩短切换时间，并且能保证人工切换时的操作一致性。

附图说明

图1是本机器人夹具的定位切换机构使用时的立体结构示意图。

图2是本机器人夹具的定位切换机构的立体结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是是本机器人夹具的定位切换机构举升装置、安装板和纵向轨道的立体结构示意图。

图5是是本机器人夹具的定位切换机构的举升装置处于上升状态的立体结构示意图。

图6是本机器人夹具的定位切换机构的举升装置处于上升状态的爆炸图。

图7是本机器人夹具的定位切换机构的移动平台装置仰视的立体结构示意图。

图中，1、移动平台装置；2、举升装置；2a、举升单元；2a1、举升臂；2a2、第一气缸；2b、第二引导段；2c、支承组件；2c1、第二气缸；2c2、支承块；2c21、让位孔；2c22、高位台面；2c23、低位台面；2c3、连接杆；3、限位件；3a、限位槽；4、定位部；5、限位块；6、到位感应器；7、侧向导向轮；8、底部导向轮；9、纵向轨道；9a、第一引导段；10、承托块；10a、插接部；11、直线导轨；12、安装板；12a、安装孔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种机器人夹具的定位切换机构，参照图1-7，包括用于放置夹具的移动平台装置1，移动平台装置1上设置有若干底部导向轮8，本定位切换机构还包括举升装置2和一对用于对所述底部导向轮8形成移动导向限位的纵向轨道9，所述举升装置2具有用于驱动所述移动平台装置1升降的举升臂2a1，举升装置2上设置有用于对所述移动平台装置1形成移动限位的限位件3，所述移动平台装置1上设置有用于在其和限位件3抵靠时能与举升臂2a1呈上下相对设置的定位部4，且定位部4在所述举升臂2a1上升时能与其形成卡接定位。参照图2和图3，本实施例优选所述举升装置2有一对且相对设置，所述移动平台装置1上设置有若干侧向导向轮7，若干侧向导向轮7分别可滑动地抵接在两个举升装置2的侧壁上。参照图4，本实施例优选所述纵向轨道9呈直条状，且在其端部设置有方便底部导向轮8进入呈弯折状的第一引导段9a，第一引导段9a朝远离举升装置2的方向折弯，所述举升装置2的侧壁呈平面状，且在其端部设置有方便侧向导向轮7进入呈斜面状的第二引导段2b。具体来说，参照图4、图5、图6和图7，所述限位件3呈块状且开设有限位槽3a，所述移动平台装置1上设置有用于与限位槽3a形成卡接配合的限位块5，所述限位件3上设置有用于检测限位块5是否卡接到位的到位感应器6。本实施例优选所述限位件3有一对，两个限位件3分别设置在两个举升装置2上，相对应地，移动平台装置1上也设置有两个限位块5，优选限位槽3a和限位块5均呈V型，进一步地，参照图4、图5和图6，所述举升装置2具有两个举升单元2a，举升单元2a包括第一气缸2a2和由第一气缸2a2驱动升降的所述举升臂2a1，举升臂2a1上设置有用于承托移动平台装置1的承托块10，部分或全部的承托块10上凸设有插接部10a，所述定位部4为用于与插接部10a形成卡接定位的插接孔。

进一步地，参照图4、图5和图6，所述举升装置2上还设置有支承组件2c，支承组件2c包括第二气缸2c1和两个支承块2c2，两个支承块2c2通过连接杆2c3相连接，每个所述支承块2c2上均具有用于供所述举升臂2a1穿过的让位孔2c21以及分别用于支承所述承托块10的高位台面2c22和低位台面2c23，所述第二气缸2c1的输出轴与其中一支承块2c2相连接，且驱动两个支承块2c2沿所述连接杆2c3的长度方向来回移动。更进一步地，参照图5和图6，所述举升装置2上还设置有分别用于对两个支承块2c2进行移动导向限位的两对直线导轨11，所述让位孔2c21呈腰型孔状，且直线导轨11和让位孔2c21均沿所述连接杆2c3的长度方向延伸。本实施例优选两个举升装置2对称设置在安装板12上，所述安装板12上开设有若干安装孔12a，若干安装孔12a使得安装板12能通过螺栓可拆卸地安装在机器人工作站的地面上，使用更加方便。本实施例优选在移动平台装置1设置方便推拉的扶手(图中未示出)。

在机器人需要更换夹具时，操作人员只需推着放置有夹具的移动平台装置1移动，使得移动平台装置1的若干底部导向轮8由第一引导段9a引导进入纵向轨道9，此时，移动平台装置1上的若干侧向导向轮7也会由第二引导段2b的引导进入并可滑动地抵接在两个举升装置2的侧壁上，接着操作人员继续沿纵向轨道9往里推动移动平台装置1，直到移动平台装置1上的限位块5卡接在限位件3的限位槽3a内，并经过限位件3上的到位感应器6的检测确认限位块5已经卡接到位(如果没有卡接到位，由操作人员调整移动平台装置1使限位块5和限位槽3a卡接到位)，此时移动平台装置1上的定位部4与举升装置2的举升臂2a1呈上下相对设置，然后操作人员再启动举升装置2，举升装置2的第一气缸2a2驱动举升臂2a1上升后，位于举升臂2a1承托块10上的插接部10a能与移动平台装置1上的插接孔形成卡接定位结构，承托块10能与插接孔的边沿形成抵接配合，随后举升臂2a1带动移动平台装置1同步上升使得移动平台装置1处于悬空状态并靠近机器人的机械手臂，与此同时，第二气缸2c1控制与其相连接的支承块2c2沿所述连接杆2c3的长度方向移动，该支承块2c2通过连接杆2c3带动另一支承块2c2同步移动，使得两个举升臂2a1上的承托块10分别与两个支承块2c2的高位台面2c22相抵接(在举升装置2的举升臂2a1需要下降时，第二气缸2c1控制与其相连接的支承块2c2复位，该支承块2c2通过连接杆2c3带动另一支承块2c2同步复位，在举升装置2的举升臂2a1下降后，所述举升臂2a1上的承托块10重新与支承块2c2的低位台面2c23相抵接)，有了支承块2c2的支承作用，使得举升装置2的举升臂2a1在上升或下降后，举升臂2a1上的承托块10均不处于悬空状态，使得举升臂2a1能更好地支承移动平台装置1以使得移动平台装置1能更好地保持悬空状态，然后由机器人工作站的控制系统控制机器人向移动平台装置1移动并自动进行夹具的快速切换，在夹具更换完成后，反向操作即可，使得移动平台装置1重新着地，接着举升装置2的举升臂2a1继续下降与移动平台装置1的定位部4脱离卡接状态，然后由操作人员将移动平台装置1推离机器人工作站。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种机器人夹具的定位切换机构，包括用于放置夹具的移动平台装置(1)，移动平台装置(1)上设置有若干底部导向轮(8)，其特征在于，本定位切换机构还包括举升装置(2)和一对用于对所述底部导向轮(8)形成移动导向限位的纵向轨道(9)，所述举升装置(2)具有用于驱动所述移动平台装置(1)升降的举升臂(2a1)，举升装置(2)上设置有用于对所述移动平台装置(1)形成移动限位的限位件(3)，所述移动平台装置(1)上设置有用于在其和限位件(3)抵靠时能与举升臂(2a1)呈上下相对设置的定位部(4)，且定位部(4)在所述举升臂(2a1)上升时能与其形成卡接定位。

2.根据权利要求1所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述举升装置(2)有一对且相对设置，所述移动平台装置(1)上设置有若干侧向导向轮(7)，若干侧向导向轮(7)分别可滑动地抵接在两个举升装置(2)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述纵向轨道(9)呈直条状，且在其端部设置有方便底部导向轮(8)进入呈弯折状的第一引导段(9a)，第一引导段(9a)朝远离举升装置(2)的方向折弯，所述举升装置(2)的侧壁呈平面状，且在其端部设置有方便侧向导向轮(7)进入呈斜面状的第二引导段(2b)。

4.根据权利要求2或3所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述举升装置(2)具有两个举升单元(2a)，举升单元(2a)包括第一气缸(2a2)和由第一气缸(2a2)驱动升降的所述举升臂(2a1)，举升臂(2a1)上设置有用于承托移动平台装置(1)的承托块(10)，部分或全部的承托块(10)上凸设有插接部(10a)，所述定位部(4)为用于与插接部(10a)形成卡接定位的插接孔。

5.根据权利要求4所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述举升装置(2)上还设置有支承组件(2c)，支承组件(2c)包括第二气缸(2c1)和两个支承块(2c2)，两个支承块(2c2)通过连接杆(2c3)相连接，每个所述支承块(2c2)上均具有用于供所述举升臂(2a1)穿过的让位孔(2c21)以及分别用于支承所述承托块(10)的高位台面(2c22)和低位台面(2c23)，所述第二气缸(2c1)的输出轴与其中一支承块(2c2)相连接，且驱动两个支承块(2c2)沿所述连接杆(2c3)的长度方向来回移动。

6.根据权利要求5所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述举升装置(2)上还设置有分别用于对两个支承块(2c2)进行移动导向限位的两对直线导轨(11)，所述让位孔(2c21)呈腰型孔状，且直线导轨(11)和让位孔(2c21)均沿所述连接杆(2c3)的长度方向延伸。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，所述限位件(3)呈块状且开设有限位槽(3a)，所述移动平台装置(1)上设置有用于与限位槽(3a)形成卡接配合的限位块(5)，所述限位件(3)上设置有用于检测限位块(5)是否卡接到位的到位感应器(6)。

8.根据权利要求4所述的一种机器人夹具的定位切换机构，其特征在于，两个举升装置(2)对称设置在安装板(12)上，所述安装板(12)上开设有若干安装孔(12a)。