CN221066299U - 一种柔性夹具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柔性夹具系统，所述柔性夹具系统包括多个夹具机器人、多个夹具装置，多个夹具装置分别可拆卸地安装在多个夹具机器人的末端上；夹具装置包括转接部件和手动夹具模块，转接部件包括连接为一体的机器人转接部和夹具转接部，夹具转接部具有多个安装部，多个安装部围设在夹具转接部与机器人转接部的连接部位外围，至少其中一部分安装部上分别安装有一手动夹具模块。本实用新型一种柔性夹具系统，通过夹具机器人带动多个夹具装置运动，可调节夹具装置的位置，满足不同零部件的装夹需求，即兼容多种零部件的柔性装夹，既能减少零部件夹具种类，节约成本，又能减少夹具换型时间，提升测量效率。

Description

一种柔性夹具系统

技术领域

本实用新型属于工装夹具技术领域，具体涉及一种柔性夹具系统。

背景技术

目前各行各业的生产加工、装配、检测等过程中，经常需要制作夹具对零部件进行定位、固定操作，以实现生产加工、装配、检测等过程的高效、稳定进行。

现有技术中，零部件夹具系统的结构部件通常主要包括底座和设置在底座上的夹具支架，夹具支架包括多根立柱，立柱固设在底座上，多根立柱相互之间由多个连接梁连接为一体，以增强结构强度，多个夹具分别安装在多根立柱的顶端上，根据所夹持零部件的形状，多根立柱的尺寸（多指高度）可相同或不同，或者部分立柱的尺寸相同。

因零部件的种类繁多，并且存在更新换代的情况，采用现有夹具系统结构则需要针对每种产品制作专用的定位夹具，存在夹具种类多、设计结构复杂、设计周期长、加工成本高、加工制造周期长、拆装耗时耗力且需转运设备、占用存储空间大、夹具管理复杂、存储保养压力大等诸多问题。

例如在汽车行业中，一个车型项目在生产加工、装配、检测等过程中，涉及到的零部件种类有四个车门、发动机盖、后备箱盖、侧围、白车身、底盘等，既有总成部件，又有内外板、焊接零部件等零部件，导致需要制作非常多的定位夹具，成本高、检测节拍慢、占地面积大、劳动强度大等问题突出。此外，随着新车型的更迭，旧车型的定位夹具需封存或报废，造成更严重的浪费。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种柔性夹具系统，可减少夹具种类，节约成本，还能减少夹具换型时间，提升生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种柔性夹具系统，包括：

多个夹具机器人；

多个夹具装置，其分别可拆卸地安装在多个所述夹具机器人的末端上；所述夹具装置包括转接部件和手动夹具模块，所述转接部件包括连接为一体的机器人转接部和夹具转接部，所述机器人转接部与所述夹具机器人的末端可拆卸连接，所述夹具转接部具有多个安装部，多个所述安装部围设在所述夹具转接部与所述机器人转接部的连接部位外围，至少其中一部分所述安装部上分别安装有一所述手动夹具模块。

所述机器人转接部连接在所述夹具转接部的中心上。

在本实用新型的一些实施例中，多个所述安装部以所述夹具转接部的中心为圆心沿圆周均布。

在本实用新型的一些实施例中，各所述手动夹具模块在对应所述安装部上的安装方向不同。

在本实用新型的一些实施例中，所述手动夹具模块包括手动夹具主体和夹具安装座，所述手动夹具主体安装在所述夹具安装座上，所述夹具安装座安装在所述安装部上，所述夹具安装座上设有用于定位待测零部件的第一定位部件。

在本实用新型的一些实施例中，所述夹具安装座可拆卸地安装在所述安装部上。

在本实用新型的一些实施例中，所述手动夹具主体为快速夹钳，所述夹具安装座上还设有与所述快速夹钳相配合的第二定位部件；装夹状态下，待测零部件由所述第一定位部件和所述第二定位部件定位，并夹设在所述快速夹钳的压紧端和所述第二定位部件之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一定位部件为相对设置的两个定位卡板，所述定位卡板的顶部形成有V形定位槽，所述第二定位部件与所述快速夹钳的压紧端相对设置，且所述第二定位部件在所述夹具安装座上的安装高度位置可调。

在本实用新型的一些实施例中，各所述手动夹具模块的第一定位部件结构不同、第二定位部件结构不同，以定位不同的待测零部件。

在本实用新型的一些实施例中，所述一种柔性夹具系统还包括工作平台，其具有水平支撑面，所述夹具机器人布设在所述水平支撑面上。

在本实用新型的一些实施例中，所述工作平台下方设有转台，用于驱动所述工作平台转动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：

1、本实用新型一种柔性夹具系统，通过设置多个夹具机器人和多个夹具装置，多个夹具装置分别可拆卸地安装在多个夹具机器人的末端上，通过夹具机器人带动多个夹具装置运动，可调节夹具装置的位置，满足不同零部件的装夹需求，即兼容多种零部件的柔性装夹，既能减少零部件夹具种类，节约成本，又能减少夹具换型时间，提升生产效率，还能避免产品更新换代时夹具废弃造成的损失；

2、夹具转接部具有多个安装部，多个安装部围设在夹具转接部与机器人转接部的连接部位外围，至少其中一部分安装部上分别安装有一套手动夹具模块，这样可以使每套夹具装置具有多个手动夹具模块，进一步扩大了本实用新型的柔性装夹功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种柔性夹具系统结构示意图；

图2为图1的A部结构放大图；

图3为本实用新型实施例中夹具装置一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中夹具装置另一视角的结构示意图；

图5为图3中左侧手动夹具模块结构分解图；

图6为本实用新型实施例中夹具装置的夹具转接部一种实施例的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中夹具装置的夹具转接部另一种实施例的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中夹具装置的夹具转接部再一种实施例的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中设置有转台的工作平台结构示意图。

附图标记：

100、夹具机器人；200、夹具装置；210、转接部件；211、机器人转接部；212、夹具转接部；213、安装部；220、手动夹具模块；221、手动夹具主体；222、夹具安装座；223、第一定位部件；224、第二定位部件；225、V形定位槽；226、长条孔；227、球形定位凸起；228、压紧端；300、工作平台；310、水平支撑面；320、支腿；330、转台。

具体实施方式

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1至图9，本实用新型的一些实施例中，一种柔性夹具系统包括多个夹具机器人100和多个夹具装置200，多个夹具装置200分别可拆卸地安装在多个夹具机器人100的末端上；各夹具装置200包括转接部件210和手动夹具模块220，转接部件210包括连接为一体的机器人转接部211和夹具转接部212，机器人转接部211与夹具机器人100的末端可拆卸连接。夹具转接部212具有多个安装部213，多个安装部213围设在夹具转接部212与机器人转接部211的连接部位外围，至少其中一部分安装部213上分别安装有一套手动夹具模块220。

通过多个夹具机器人100分别携带多个夹具装置200运动至相应位置，即可实现对相应零部件的装夹定位，则相比现有技术中安装在立柱上的夹具系统，本实用新型实施例中的柔性夹具系统可调节夹具装置200的位置，兼容多种零部件的柔性装夹，既能减少零部件夹具种类，节约成本，又能减少夹具换型时间，提升测量效率，还能避免产品更新换代时夹具废弃造成的损失；夹具种类少，还方便夹具存储和保养。

每套夹具装置200具有多个手动夹具模块220，多个手动夹具模块220可结构相同但在对应安装部213上的安装方向不同，或者多个手动夹具模块220不仅安装方向不同，结构也可不同，进一步扩大了本实用新型的柔性装夹功能。

具体而言，夹具机器人100的数量根据待测零部件的结构尺寸而定，夹具机器人100具体可采用协作机器人或工业机器人，通过电气、程序控制，可以实现多个夹具机器人100联动，并一键操作带动多个夹具装置200到达预设装夹位置；夹具装置200的数量可多于夹具机器人100的数量，形成夹具库，以便根据具体的待测零部件拆卸更换不同的夹具装置200。转接部件210可以为一体式结构，即机器人转接部211和夹具转接部212为一整体结构部件；或者也可以为分体结构，即机器人转接部211和夹具转接部212为两个单独部件，通过相应连接结构连接成一体。如图2和图3所示，机器人转接部211通过多个螺钉紧固在夹具机器人100末端上，夹具转接部212通过多个螺钉紧固在机器人转接部211上。

进一步地，机器人转接部211连接在夹具转接部212的中心部位上，则多个安装部213围设在夹具转接部212的中心外围。

如图2至图4、图6至图8所示，夹具转接部212具体呈板状结构，安装部213也为与夹具转接部212共面的板状结构，多个安装部213以夹具转接部212的中心为圆心沿圆周均布，以方便加工和手动夹具模块220调节。以两个、三个、四个安装部213为例，夹具转接部212对应呈一字型、三角形和十字形。各安装部213可均安装一套手动夹具模块220，或者仅其中部分安装部213上安装有手动夹具模块220，可根据具体装夹需求柔性选择。

对于手动夹具模块220，如图3至图5所示，其包括手动夹具主体221和夹具安装座222，手动夹具主体221安装在夹具安装座222上，夹具安装座222安装在安装部213上，进而将手动夹具模块220安装在夹具转接部212上。同时，夹具安装座222上设有用于定位待测零部件的第一定位部件223，以对待测零部件的装夹进行粗定位。

手动夹具主体221可选用现有手动夹具主体，多个手动夹具模块220的手动夹具主体221可相同或不同，夹具安装座222的结构也可相同或不同，以提高装夹多样性。夹具安装座222一方面可方便手动夹具主体221在安装部213上的安装，另一方面，由于手动夹具主体221选用现有手动夹具主体，不便于改变结构形状，而夹具安装座222可自制，通过采用不同的夹具安装座222，可改变手动夹具主体221相对安装部213的安装方向，同时结合夹具机器人100的运动，进一步增强了本实用新型一种柔性夹具系统对不同零部件的兼容性。

进一步地，夹具安装座222也可以采用拆卸安装的方式安装在安装部213上，进而使得手动夹具模块220可拆卸更换，以便根据不同的待测零部件选择合适的手动夹具模块220，具体可采用螺钉紧固安装在安装部213上。各手动夹具模块220的夹具安装座222结构可不同，以适应不同的待测零件。如图3至图5所示，其中一套手动夹具模块220的夹具安装座222呈块状，另一套手动夹具模块220的夹具安装座222呈弯板状。

手动夹具主体221具体可采用快速夹钳或其他手动夹具，当然也可采用气动或电动夹具，在此可不做具体限制。对于快速夹钳来说，夹具安装座222上还设有与快速夹钳相配合的第二定位部件224；装夹状态下，待测零部件由第一定位部件223和第二定位部件224定位，并夹设在快速夹钳的压紧端228和第二定位部件224之间，即第二定位部件224不仅起到对待测零部件粗定位的作用，还配合快速夹钳共同夹紧待测零部件。

各手动夹具模块220的第一定位部件223结构不同、第二定位部件224结构不同，以定位不同的待测零部件。

如图3和图5所示，对于车门、车盖等具有薄边缘的零部件，第一定位部件223为相对设置的两个定位卡板，定位卡板的顶部形成有V形定位槽225，V形定位槽225的底面为圆弧面，V形定位槽225用于定位零部件边缘，零部件边缘沿着V形定位槽225落入其底部圆弧面，实现零部件在图3和图5所示上下方向的定位。对于第二定位部件224，其可以为块状结构，与快速夹钳的压紧端228相对设置，且第二定位部件224在夹具安装座222上的安装高度位置可调，以便根据零部件的高度尺寸进行位置调节，更好地与零部件贴合。

在一些实施例中，第一定位部件223上也可进行位置调整，且其位置调整方向与第二定位部件224的位置调整方向垂直，以对零部件的定位位置进行上下左右调节，更好地适应具体零部件的定位。

具体而言，第一定位部件223、第二定位部件224的位置调节均是通过分别在第一定位部件223、第二定位部件224上成型长条孔226实现，第一定位部件223、第二定位部件224通过螺钉穿过对应的长条孔226进行紧固安装。

进一步地，第二定位部件224上形成有球形定位凸起227，球形定位凸起227尺寸较小，可方便与零部件的平面贴合；同时，快速夹钳的压紧端228设有橡胶头，以减小对零部件的挤压。

对于有定位孔的零部件，如图4所示，第一定位部件223为定位柱，与零部件的定位孔配合实现粗定位。相应地，第二定位部件224可以为与弯板状的夹具定位座一体成型的板状结构。

在本实用新型的一些实施例中，一种柔性夹具系统还包括工作平台300，如图1所示，工作平台300具有水平支撑面310，夹具机器人100布设在水平支撑面310上，以便于整体搬运，调整放置位置。工作平台300还可以设置多根支腿320，支腿320具有高度调节功能，以便水平支撑面310的调平。

在本实用新型的一些实施例中，如图9所示，工作平台300下方设有转台330，转台330可驱动工作平台300转动，进而带动工作平台300上的夹具机器人100、夹具机器人100上的夹具装置200以及所装夹的零部件整体转动，则在生产加工、装配、检测等过程中，在零部件装夹到位后，可以通过转台330驱动工作平台300转动，实现零部件多角度展示，以便于加工、装配或检测等。转台330具体可采用现有技术中转台结构，其包括转盘和驱动转盘转动的驱动机构，工作平台300整体安装在转台330的转盘上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种柔性夹具系统，其特征在于，包括：

多个夹具机器人；

多个夹具装置，其分别可拆卸地安装在多个所述夹具机器人的末端上；所述夹具装置包括转接部件和手动夹具模块，所述转接部件包括连接为一体的机器人转接部和夹具转接部，所述机器人转接部与所述夹具机器人的末端可拆卸连接，所述夹具转接部具有多个安装部，多个所述安装部围设在所述夹具转接部与所述机器人转接部的连接部位外围，至少其中一部分所述安装部上分别安装有一所述手动夹具模块。

2.根据权利要求1所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述机器人转接部连接在所述夹具转接部的中心上。

3.根据权利要求2所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

多个所述安装部以所述夹具转接部的中心为圆心沿圆周均布。

4.根据权利要求2所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

各所述手动夹具模块在对应所述安装部上的安装方向不同。

5.根据权利要求2所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述手动夹具模块包括手动夹具主体和夹具安装座，所述手动夹具主体安装在所述夹具安装座上，所述夹具安装座安装在所述安装部上，所述夹具安装座上设有用于定位待测零部件的第一定位部件。

6.根据权利要求5所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述手动夹具主体为快速夹钳，所述夹具安装座上还设有与所述快速夹钳相配合的第二定位部件；装夹状态下，待测零部件由所述第一定位部件和所述第二定位部件定位，并夹设在所述快速夹钳的压紧端和所述第二定位部件之间。

7.根据权利要求6所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述第一定位部件为相对设置的两个定位卡板，所述定位卡板的顶部形成有V形定位槽，所述第二定位部件与所述快速夹钳的压紧端相对设置，且所述第二定位部件在所述夹具安装座上的安装高度位置可调。

8.根据权利要求6所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

各所述手动夹具模块的第一定位部件结构不同、第二定位部件结构不同，以定位不同的待测零部件。

9.根据权利要求1所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述一种柔性夹具系统还包括工作平台，其具有水平支撑面，所述夹具机器人布设在所述水平支撑面上。

10.根据权利要求9所述的一种柔性夹具系统，其特征在于，

所述工作平台下方设有转台，用于驱动所述工作平台转动。