CN220312746U - 一种机械手转接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手转接工装，用于管状工件的拾取打磨，其包括连接座、转接板、主轴、摆杆、摆块及直线驱动器，连接座与机械手连接；转接板与连接座连接；主轴的末端垂直安装于转接板的前侧，主轴的前端形成第一定位柱，第一定位柱的直径与管状工件的内孔间隙配合；主轴的周面开设有摆杆槽，第一定位柱的周面开设有摆块槽，摆块槽及摆杆槽呈T型分布；摆杆铰接于摆杆槽中，摆块位于摆块槽中，且与摆杆的前端铰接；直线驱动器设于转接板的后侧以上下驱动摆杆的后端；当摆杆的后端被上拉时，摆块收拢于第一定位柱中；当摆杆的后端被下压时，摆块凸出第一定位柱。本实用新型通过撑夹管状工件的内孔，便于无死角地打磨管状件的外轮廓。

Description

一种机械手转接工装

技术领域

本实用新型涉及管状工件加工技术领域，具体涉及一种机械手转接工装。

背景技术

如图1所示的是一种管状工件的示例，在其加工过程中，通常需要对其外轮廓进行打磨，在传统做法中，该打磨工序由人工完成，人工方式带来的弊端是工艺一致性较差，效率低，且存在一定的危险性，因此，人们提出了在机械手上设置转接工装，以夹持工件，完成打磨的自动作业方式。

如，申请号为202122821841.7的实用新型专利，其公开了一种基于工业机械手的大口径不锈钢管外圆抛光装置，其利用安装在机械手上的夹爪，替代人手，完成管状工件的抓取及打磨，但其仍然存在弊端，即，夹爪与工件有接触部分，不能一次性对所有部位打磨到位，需要二次装夹才能完成所有外轮廓的打磨。

因此，申请号为202122719432.6的实用新型专利，其公开了一种用于零件外表面抛光打磨的机械手夹爪，其利用工件本身的内槽部分，设计针对性的夹爪，尽可能减少夹爪与工件的接触部分，以提高打磨效率，但其显然不能适用于所有管状工件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械手转接工装，装夹在机械手上，便捷地拾取管状工件，完成无死角的打磨。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机械手转接工装，用于管状工件的拾取打磨，包括：

连接座，所述连接座用于与机械手的转动轴连接；

转接板，所述转接板的后侧与所述连接座连接；

主轴，所述主轴的末端垂直安装于所述转接板的前侧，所述主轴的前端形成第一定位柱，所述第一定位柱的直径与所述管状工件的内孔间隙配合；所述主轴的周面开设有一由所述主轴的末端延伸至所述第一定位柱中的摆杆槽，所述第一定位柱的周面对应于所述摆杆槽的前端位置开设有一摆块槽，所述摆块槽及所述摆杆槽呈T型分布；

摆杆，所述摆杆铰接于所述摆杆槽中，所述摆杆的后端从所述转接板的后侧伸出；

摆块，所述摆块位于所述摆块槽中，且与所述摆杆的前端铰接；

直线驱动器，所述直线驱动器设于所述转接板的后侧，所述直线驱动器的执行端上下驱动所述摆杆的后端；当所述摆杆的后端被上拉时，所述摆块收拢于所述第一定位柱中；当所述摆杆的后端被下压时，所述摆块凸出所述第一定位柱。

进一步地，所述第一定位柱的直径小于所述主轴的直径以形成定位轴肩。

进一步地，所述主轴的直径小于所述管状工件的直径。

进一步地，所述主轴的长度大于等于50mm。

进一步地，所述主轴的末端形成第二定位柱，所述转接板上形成第二定位孔，所述第二定位柱插接于所述第二定位孔中，螺栓连接所述主轴与所述转接板。

进一步地，所述摆块具有与所述第一定位柱适配的弧形面，当所述摆杆的后端被上拉时，所述弧形面收拢于所述第一定位柱中；当所述摆杆的后端被下压时，所述弧形面凸出所述第一定位柱。

进一步地，所述摆块为橡胶块。

进一步地，所述直线驱动器为气缸，所述直线驱动器的执行端为所述气缸的杆端，所述气缸的杆端通过销钉与所述摆杆的后端的条形孔铰接。

进一步地，所述连接座包括第一连接座及第二连接座，所述第一连接座的上端形成第三定位柱及与所述第三定位柱同轴的法兰盘，所述第一连接座的下端形成连接台；所述第二连接座为45°斜台，所述斜台的前侧与所述转接板的后侧螺栓连接，所述斜台的下侧与所述气缸螺栓连接，所述斜台的斜台面与所述连接台螺栓连接。

进一步地，所述摆杆与所述摆杆槽的铰接点位于所述摆杆的前端与所述摆杆的中点之间。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

本实用新型通过设置第一定位柱，利用管状工件均具有的内孔，定位管状工件，其后，通过驱动设置在第一定位柱中的摆杆及摆块，完成对管状工件的内孔的撑夹，能使得管状件的外轮廓完全暴露，便于打磨。

本实用新型通过将第一定位柱的直径涉及得小于主轴的直径以形成定位轴肩，从而适应于内孔较深的管状工件。本实用新型进一步对主轴的直径、长度进行限定，使得主轴不会干涉打磨轮，降低了对打磨轮的尺寸等的要求。

本实用新型通过在连接座中设置45°斜台，避免了机械手直进直出容易存在的奇异点问题，提高了机械手的作业效率。

附图说明

图1为管状工件示意图；

图2为本实用新型夹取管状工件的示意图；

图3为图2的剖视示意图；

图4为本实用新型示意图；

图5为本实用新型拆解示意图；

图6为本实用新型又一拆解示意图。

附图标记说明：

100、连接座；110、第一连接座；111、第三定位柱；112、法兰盘；113、连接台；120、第二连接座；121、斜台面；200、转接板；210、第二定位孔；300、主轴；310、第一定位柱；320、第二定位柱；330、摆杆槽；340、摆块槽；400、摆杆；410、条形孔；500、摆块；600、直线驱动器；700、管状工件；710、内孔；720、定位内孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参考图2-图6所示，本实用新型公开了一种机械手转接工装，用于管状工件700的拾取打磨，其包括连接座100、转接板200、主轴300、摆杆400及摆块500。

其中，连接座100用于与机械手的转动轴连接，以在机械手的驱动下，完成转动等动作。转接板200的后侧与连接座100连接，前侧用于垂直安装主轴300的末端，从而完成主轴300与连接座100的转接。

主轴300的前端形成第一定位柱310，第一定位柱310的直径与管状工件700的内孔710间隙配合，以定位管状工件700的内孔710。主轴300的周面延其轴向开设有一由其末端延伸至其前端的第一定位柱310中的摆杆槽330，对应的，第一定位柱310的周面对应于摆杆槽330的前端位置开设有一摆块槽340，请参考图4及图5所示，摆块槽340及摆杆槽330呈T型分布。

摆杆400通过销钉铰接于摆杆槽330中，摆杆400的后端从转接板200的后侧伸出。摆块500则位于摆块槽340中，且与摆杆400的前端铰接。如此，将直线驱动器600设于转接板200的后侧，并将直线驱动器600的执行端通过销钉与摆杆400的后端的条形孔410铰接，直线驱动器600的执行端伸缩即可上下驱动摆杆400的后端上下摆动。当摆杆400的后端被直线驱动器600的执行端上拉时，摆块500收拢于第一定位柱310中；当摆杆400的后端被被直线驱动器600的执行端下压时，摆块500凸出第一定位柱310。

如此，在拾取管状工件700之前，直线驱动器600驱动其执行端上拉，使得摆块500完全收拢于第一定位柱310中，此时，在机械手的驱动下，第一定位柱310可伸入管状工件700的内孔710中，完成定位；其后，直线驱动器600驱动其执行端下压，使得摆块500呈要凸出于第一定位柱310的趋势，此时，摆块500即撑在管状工件700的内孔710壁上，完成撑夹，然后机械手将其送入打磨轮所在位置，完成摆动、转动等操作，实现打磨。

本实用新型中，第一定位柱310的前端为完整的圆柱体，以准确地与管状工件700的内孔710定位，摆块槽340开设在第一定位柱310中，如此设计，避免在拾取管状工件700时，因为摆块500的撑紧作用，使得管状工件700发生偏斜。

为适应深孔的管状工件700，第一定位柱310的直径小于主轴300的直径以形成定位轴肩，当第一定位柱310伸入管状工件700的内孔710时，定位轴肩抵接在管状工件700的内孔710边缘。

在更优选的实施方式中，主轴300的直径小于管状工件700的直径，主轴300的长度大于等于50mm。如此，可以降低对打磨轮的尺寸要求，也避免机械手在转动工装时与打磨轮发生干涉等现象，整个打磨过程无死角。

为更好地实现夹紧效果，摆块500具有与第一定位柱310适配的弧形面，即，弧形面的弧半径与第一定位柱310的半径相当，当摆杆400的后端被上拉时，弧形面收拢于第一定位柱310中；当摆杆400的后端被下压时，弧形面凸出第一定位柱310。为避免夹伤已精加工的内孔710，或避免薄壁(1mm以下)的管状工件700形变，本实施例中，摆块500优选为橡胶块。

为利用杠杆原理提升夹紧效果，本实用新型将摆杆400与摆杆槽330的铰接点设于摆杆400的前端与摆杆400的中点之间。

本实用新型中，直线驱动器600为气缸，则直线驱动器600的执行端为气缸的杆端，气缸的杆端通过销钉与摆杆400的后端的条形孔410铰接。

请参考图5及图6所示，主轴300在其末端形成第二定位柱320，转接板上则形成对应于第二定位柱320的第二定位孔210，第二定位柱320插接于第二定位孔210中以确保垂直安装，然后通过螺栓连接主轴300与转接板。

如图1所示的是一种特殊的管状工件700，其具有呈垂直的内孔710及定位内孔710，定位内孔710向下安装在其送料工装上，内孔710则呈水平分布，此时，机械手将第一定位柱310推入内孔710中，为直进直出方式，一方面，机械手为避免与送料工装干涉，需要在进入前调整好主轴300呈水平姿态，并在拾取管状工件700后保持主轴300呈水平姿态直至离开送料工装区域，在此要求下，传统关节式机械手容易存奇异点，增大了编程的难度，同时，降低了机械手的作业效率。

基于此，请参考图2及图4所示，本实施例中，连接座100包括第一连接座110及第二连接座120。第一连接座110的上端形成第三定位柱111及与第三定位柱111同轴的法兰盘112，第三定位柱111用于实现与机械手的定位，法兰盘112用于与机械手实现连接。

第一连接座110的下端则形成连接台113。第二连接座120为45°斜台，斜台的前侧与转接板的后侧螺栓连接，斜台的下侧与气缸螺栓连接，斜台的斜台面121与连接台113螺栓连接。如此，直进直出的作业方式通过45°斜台的转接作业，在机械臂的前端变成类似斜插的方式拾取管状工件700，可以灵活扩大工作范围，没有奇异点，且工作效率得以提高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种机械手转接工装，用于管状工件的拾取打磨，其特征在于，包括：

连接座，所述连接座用于与机械手的转动轴连接；

转接板，所述转接板的后侧与所述连接座连接；

主轴，所述主轴的末端垂直安装于所述转接板的前侧，所述主轴的前端形成第一定位柱，所述第一定位柱的直径与所述管状工件的内孔间隙配合；所述主轴的周面开设有一由所述主轴的末端延伸至所述第一定位柱中的摆杆槽，所述第一定位柱的周面对应于所述摆杆槽的前端位置开设有一摆块槽，所述摆块槽及所述摆杆槽呈T型分布；

摆杆，所述摆杆铰接于所述摆杆槽中，所述摆杆的后端从所述转接板的后侧伸出；

摆块，所述摆块位于所述摆块槽中，且与所述摆杆的前端铰接；

直线驱动器，所述直线驱动器设于所述转接板的后侧，所述直线驱动器的执行端上下驱动所述摆杆的后端；当所述摆杆的后端被上拉时，所述摆块收拢于所述第一定位柱中；当所述摆杆的后端被下压时，所述摆块凸出所述第一定位柱。

2.如权利要求1所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述第一定位柱的直径小于所述主轴的直径以形成定位轴肩。

3.如权利要求2所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述主轴的直径小于所述管状工件的直径。

4.如权利要求2所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述主轴的长度大于等于50mm。

5.如权利要求1所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述主轴的末端形成第二定位柱，所述转接板上形成第二定位孔，所述第二定位柱插接于所述第二定位孔中，螺栓连接所述主轴与所述转接板。

6.如权利要求1所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述摆块具有与所述第一定位柱适配的弧形面，当所述摆杆的后端被上拉时，所述弧形面收拢于所述第一定位柱中；当所述摆杆的后端被下压时，所述弧形面凸出所述第一定位柱。

7.如权利要求6所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述摆块为橡胶块。

8.如权利要求1所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述直线驱动器为气缸，所述直线驱动器的执行端为所述气缸的杆端，所述气缸的杆端通过销钉与所述摆杆的后端的条形孔铰接。

9.如权利要求8所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述连接座包括第一连接座及第二连接座，所述第一连接座的上端形成第三定位柱及与所述第三定位柱同轴的法兰盘，所述第一连接座的下端形成连接台；所述第二连接座为45°斜台，所述斜台的前侧与所述转接板的后侧螺栓连接，所述斜台的下侧与所述气缸螺栓连接，所述斜台的斜台面与所述连接台螺栓连接。

10.如权利要求1所述的一种机械手转接工装，其特征在于：所述摆杆与所述摆杆槽的铰接点位于所述摆杆的前端与所述摆杆的中点之间。