多工位机器人夹爪制造技术

本实用新型专利技术创造公开了一种多工位机器人夹爪，其主要由机架、安装在机架上的驱动安装面上的旋转驱动机构、与旋转驱动机构连接的多工位旋转平台以及固定在多工位旋转平台上的夹爪安装面上的夹爪构成。机架包含法兰安装面和驱动安装面，法兰安装面与驱动安装面夹角为45°，夹爪安装面与多工位旋转平台的旋转轴线的夹角始终为45°，夹爪安装面的数量不小于2且以旋转轴线为中心圆周布置，旋转轴线与旋转驱动机构输出轴的轴线平行或共线。本实用新型专利技术创造所述多工位机器人夹爪可满足多个夹爪的水平和竖直两种姿态，具备新颖性和创造性，特别适用于桁架式机器人在机床上下料行业的应用，具有工程实际意义。

Multi position robot gripper

【技术实现步骤摘要】
多工位机器人夹爪
本技术涉及一种自动化设备，具体是一种同时具备竖直和水平两种姿态的机器人夹爪，更进一步说是一种用于机床上下料的多工位机器人夹爪。
技术介绍
随着工业4.0概念的普及以及诸多生产型企业对自动化系统的重视，机器人替人的概念越来越被大众所接受。机器人替人是一个系统工程，涉及机械、电子、光学以及图形学等
机器人替人不仅仅是为了节省劳动力，更多的体现在保证功能要求的前提下提高效率，对产品的品质有更好的保证。机床加工是一种传统行业，其毛坯件的上料以及加工完成的成品的下料都是由人工去完成。当前，机器人快速发展，用机器人代替人工实现机床上下料是降低成本的首选，特别是CNC加工中心(编制好程序后，只需要工人去完成上下料工作)需求更迫切。目前应用在机床上下料行业的机器人有两种，一是关节机器人，二是桁架式机器人，前者较为灵活自由度高，但成本相对昂贵速度相对较慢；后者相对速度快价格低，但由于其各机构为直线运动，灵活度相对较差。无论采用哪种机器人实现机床上下料，夹爪必不可少。本专利技术创造所述的多工位机器人夹爪弥补了桁架式机器人灵活度差的缺点，根据机床上下料行业特点，设置多个可满足水平和竖直两种姿态的夹爪，可以实现多个产品的上下料工作，特别适用于采用桁架式机器人对多台机床进行上下料的工作的工况，具有工程实际意义。
技术实现思路
本技术的目的正是针对上述问题而提供的一种多工位机器人夹爪，更进一步说是一种适用于多台机床上下料的桁架式机器人夹爪。本技术的目的可通过下述技术措施来实现：所述多工位机器人夹爪主要由机架1、安装在机架1上的驱动安装面12上的旋转驱动机构2、被旋转驱动机构2驱动的多工位旋转平台3以及固定在多工位旋转平台3上的夹爪安装面31上的夹爪4构成；其特征在于：所述机架1包含法兰安装面11和驱动安装面12，法兰安装面11与驱动安装面12夹角为45°，夹爪安装面31与多工位旋转平台3的旋转轴线32的夹角始终为45°，且旋转轴线32始终垂直于驱动安装面12；夹爪安装面31的数量不小于2且以旋转轴线32为中心圆周布置，旋转轴线32与旋转驱动机构2的输出轴的轴线23平行或共线。更进一步，所述旋转驱动机构2由伺服电机21和减速机22构成，其中，伺服电机21的输出轴的轴线与减速机22的输入轴的轴线共线(直联)或者平行(齿轮传动或皮带传动)。特殊地，所述夹爪4固定在夹爪安装面31上，所述夹爪4是一个开合机构，且开合运动部件41的速度矢量法线42始终与夹爪安装面31平行。具体地，所述夹爪4其实质是一个平行开合的夹爪汽缸。特殊地，所述夹爪4固定在夹爪安装面31上，所述夹爪4是一个开合机构，且开合运动部件41的速度矢量法线42所构成的平面始终与夹爪安装面31垂直。具体地，所述夹爪4其实质是一个剪叉机构。本技术的有益效果如下：采用本技术所述一种多工位机器人夹爪，根据要求，通过伺服电机21的旋转角度的变化，可将夹爪4呈水平姿态，也可呈竖直姿态。当水平姿态时，该夹爪4刚好与机床水平放置的卡盘方向一致，方便卡盘上料下料；当处于竖直姿态时，方便毛坯料的拾取。使生产更便捷更高效，数字化程度更高，是工业4.0不可或缺的一部分。附图说明图1为所述多工位机器人夹爪整体结构示意图。图2为所述多工位机器人夹爪工作状态示意图。图3为所述夹爪安装面31布局图。图4为所述多工位机器人夹爪整体剖视图。图5为所述多工位机器人夹爪爆炸图。图6为所述平行开合式夹爪4运动示意图。图7为所述剪叉式夹爪4运动示意图。图中序号：1机架，11法兰安装面，12驱动安装面，2旋转驱动机构，21伺服电机，22减速机，23输出轴的轴线，3多工位旋转平台，31夹爪安装面，32旋转轴线，4夹爪，41开合运动部件，42速度矢量法线。具体实施方式如图1、图2、图3和图5所示，所述多工位机器人夹爪主要由机架1、安装在机架1上的驱动安装面12上的旋转驱动机构2、被旋转驱动机构2驱动的多工位旋转平台3以及固定在多工位旋转平台3上的夹爪安装面31上的夹爪4构成；其特征在于：所述机架1包含法兰安装面11和驱动安装面12，法兰安装面11与驱动安装面12夹角为45°，夹爪安装面31与多工位旋转平台3的旋转轴线32的夹角始终为45°，且旋转轴线32始终垂直于驱动安装面12；夹爪安装面31的数量不小于2且以旋转轴线32为中心圆周布置，旋转轴线32与旋转驱动机构2的输出轴的轴线23平行或共线。所述多工位机器人夹爪安装在机器人的末端。如图2所示，当机器人为桁架式机器人时，所述多工位机器人夹爪通过机架1上的法兰安装面11固定在桁架式机器人上下移动手臂的末端，也即法兰安装面11呈水平状态。如图4和图5所示，所述法兰安装面11与驱动安装面12夹角为45°，旋转轴线32始终垂直于驱动安装面12，则旋转轴线32与法兰安装面11夹角始终为45°。又所述夹爪安装面31与多工位旋转平台3的旋转轴线32的夹角始终为45°，则当多工位旋转平台3绕旋转轴线32转动时，必然有一种状态：某个夹爪安装面31与法兰安装面11(水平面)平行或者垂直，当呈平行姿态时，其上夹爪4为竖直状态，呈垂直姿态时，其上夹爪4为水平状态。特殊地：当夹爪安装面31以旋转轴线32圆周均布、其数量分别为2、3、4、5、6时，假定第一个夹爪安装面31与法兰安装面11(水平面)垂直时，则当旋转驱动机构2驱动多工位旋转平台3分别转动180°、120°、90°、72°和60°时，第二个夹爪安装面与法兰安装面11垂直，也即该夹爪4呈水平状态。同理，则当旋转驱动机构2驱动多工位旋转平台3转动180°时，第一个夹爪安装面31与法兰安装面11(水平面)平行，也即夹爪4呈竖直状态更进一步，所述旋转驱动机构2由伺服电机21和减速机22构成。由于伺服电机21的转速和转动圈数可数字化控制，可方便实现对多工位旋转平台3转动角度的控制。当伺服电机21与减速机22直联时，其轴线共线；当伺服电机21与减速机22通过齿轮传动或者带传动时，则两者轴线平行。优选为前者。如图6所示，所述夹爪4是一个平行开合机构，开合运动部件41的运动矢量法线42与夹爪安装面31平行。如图7所示，所述夹爪4亦可以是一个剪叉机构，由于剪叉机构的结构特性，开合运动部件41的运动矢量法线42始终在一个平面内变化。这两种夹爪4及开合方向保证了其所夹持物品姿态的一致性。所述多工位机器人夹爪可以安装关节机器的末端，亦可以可以安装在桁架式机器人的上下移动的手臂末端。最有效果的案例如下：所述多工位机器人夹爪安装桁架式机器人上下移动手臂的末端，该机器人负责不小于两台机床的上下料工作。由于所述多工位机器人夹爪具备不少于两个且是偶数个夹爪4时，其中一半夹爪4呈竖直姿态拾取待加工毛坯件，另外一半夹爪4用来接住机床卸载下来的加工完成的产品。流程如下：夹爪4呈竖直姿态时拾取毛坯件，拾取数量为夹爪4数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多工位机器人夹爪，所述多工位机器人夹爪主要由机架(1)、安装在机架(1)上的驱动安装面(12)上的旋转驱动机构(2)、被旋转驱动机构(2)驱动的多工位旋转平台(3)以及固定在多工位旋转平台(3)上的夹爪安装面(31)上的夹爪(4)构成；其特征在于：所述机架(1)包含法兰安装面(11)和驱动安装面(12)，法兰安装面(11)与驱动安装面(12)夹角为45°，夹爪安装面(31)与多工位旋转平台(3)的旋转轴线(32)的夹角始终为45°，且旋转轴线(32)始终垂直于驱动安装面(12)；夹爪安装面(31)的数量不小于2且以旋转轴线(32)为中心圆周布置，旋转轴线(32)与旋转驱动机构(2)的输出轴的轴线(23)平行或共线。/n

【技术特征摘要】
1.多工位机器人夹爪，所述多工位机器人夹爪主要由机架(1)、安装在机架(1)上的驱动安装面(12)上的旋转驱动机构(2)、被旋转驱动机构(2)驱动的多工位旋转平台(3)以及固定在多工位旋转平台(3)上的夹爪安装面(31)上的夹爪(4)构成；其特征在于：所述机架(1)包含法兰安装面(11)和驱动安装面(12)，法兰安装面(11)与驱动安装面(12)夹角为45°，夹爪安装面(31)与多工位旋转平台(3)的旋转轴线(32)的夹角始终为45°，且旋转轴线(32)始终垂直于驱动安装面(12)；夹爪安装面(31)的数量不小于2且以旋转轴线(32)为中心圆周布置，旋转轴线(32)与旋转驱动机构(2)的输出轴的轴线(23)平行或共线。


2.根据权利要求1所述的多工位机器人夹爪，其特征在于：所述旋转驱动机构(2)由伺服电机(21)和减速机(22)构成，其中，伺服电机(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓宇，马乾鑫，
申请(专利权)人：郑州弗曼智能设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41