工业机器人手臂关节生产用气动夹具制造技术

本发明专利技术公开了工业机器人手臂关节生产用气动夹具，包括夹具本体、吸盘定位机构、压力夹持机构、活动架和固定架，吸盘定位机构、压力夹持机构均位于夹具本体的内部，吸盘定位机构位于压力夹持机构的上方，活动架以水平方向设置，吸盘定位机构的一端与活动架相连，另一端与夹具本体的内侧壁固定连接，固定架平行于活动架设置，固定架的两端分别与夹具本体的内侧壁固定连接，压力夹持机构的一端与固定架相连，另一端与夹具本体的内侧壁固定连接。本发明专利技术采用气动结构设计，跨度大且可实现调节，起到双重夹持作用，同时实现了限位、定位的功能；另外，可对生产过程中可能产生的震动实现补偿，自调节作用，减少了不确定因素，一定程度上提高了生产质量。

【技术实现步骤摘要】
工业机器人手臂关节生产用气动夹具
本专利技术涉及工业机器人手臂关节生产设备
，具体为工业机器人手臂关节生产用气动夹具。
技术介绍
工业机器人手臂是能够模仿人的手和臂，按照固定程序搬运工件、操作工具等自动操作的装置。它可替代人工完成费时费力且具有一定危险性的工作，以实现生产的机械化和自动化，不仅仅提高了生产效率，还可以保护工人的人身安全、避免安全隐患，因而被广泛应用于机械制造、电子、轻工等领域。在工业机器人手臂关节的生产流程中，夹具是必不可少的。传统夹具多采用气动设计，且利用吸盘起到夹持作用，而工业机器人手臂关节是不规则形状，各部位所需夹持力不同，但是吸盘跨度小，吸力难以把控，因此具有一定局限性；另外，对于生产过程中的可能产生的震动没有实现任何缓冲作用，加大了工业机器人手臂生产的不确定性。本专利技术提供工业机器人手臂关节生产用气动夹具，采用气动结构设计，跨度大且可实现调节，对工业机器人手臂关节起到双重夹持作用，同时实现了限位、定位的功能，且对其造成的形变量小，高效率夹装定位，可大大提高生产效率；另外，本专利技术可对生产过程中可能产生的震动实现补偿，自调节作用，减少了工业机器人手臂关节生产加工过程中的不确定因素而造成的形变，一定程度上提高了生产质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供工业机器人手臂关节生产用气动夹具，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：工业机器人手臂关节生产用气动夹具，包括夹具本体、吸盘定位机构、压力夹持机构、活动架和固定架。吸盘定位机构、压力夹持机构均位于夹具本体的内部，吸盘定位机构位于压力夹持机构的上方。活动架以水平方向设于夹具本体的上端，吸盘定位机构的一端与活动架相连，吸盘定位机构的另一端与夹具本体的内侧壁固定连接。吸盘定位机构设置的目的在于：一是通过吸盘对工业机器人手臂关节实现强吸附目的，所造成的形变量极小，从而达到高效率夹装定位的目的，大大提高了生产效率；二是对工业机器人手臂关节的各部位起到限位、定位的作用，缩短了装夹时间；三是对生产加工过程中产生的震动实现自调节补偿作用，减少了不确定外界因素对工业机器人手臂关节造成的形变，一定程度上提高了生产质量。固定架平行于活动架设置，固定架的两端分别与夹具本体的内侧壁固定连接。压力夹持机构的一端与固定架相连，压力夹持机构的另一端与夹具本体的内侧壁固定连接。压力夹持机构设置的目的在于配合吸盘定位机构对工业机器人手臂关节起到双重夹持的作用，且可根据关节各部位的特点进行夹持力自调节，避免夹持作用造成的形变。进一步的，所述吸盘定位机构包括第一气缸、伸缩杆、真空泵、吸盘和真空管道。第一气缸的一侧固定设于夹具本体的内侧壁上，是吸盘定位机构产生位移、实现作用的动力来源。伸缩杆以竖直方向设置，伸缩杆的一端与第一气缸的作用端相连，伸缩杆的另一端与活动架固定连接。驱动第一气缸，第一气缸带动伸缩杆作上下往复直线运动，伸缩杆带动活动架产生竖直方向上的位移，吸盘跟随活动架产生位移，使得多数吸盘贴合工业机器人手臂关节，从而达到吸附目的。真空泵位于第一气缸的一侧，真空泵固定设于夹具本体的内侧壁上，是吸盘达到吸附目的的动力来源。吸盘均匀排布于活动架远离第一气缸的一侧，是吸盘定位机构起到主要吸附作用的部件，具有造成的形变量极小的特点。真空管道的一端与真空泵的作用端相连，真空管道的另一端穿过活动架与吸盘相连。吸盘贴合于工业机器人手臂关节，真空泵通过真空管道抽离吸盘内部的空气，使得吸盘对工业机器人手臂关节达到吸附效果。进一步的，所述吸盘定位机构还包括定位杆、连接环和拉力弹簧。位于真空泵与活动架之间的真空管道设有可拉伸段，旨在对真空管道实现气流量的调节，从而改变吸盘的吸附力大小。定位杆以竖直方向设于真空管道的内部，定位杆的轴线位置与真空管道相重合，旨在对工业机器人手臂关节在生产加工过程中发生的位置偏移起到实时监控的目的。连接环穿设于定位杆上，连接环位于可拉伸段的内部。拉力弹簧以水平方向且对称式设于可拉伸段的内部，拉力弹簧的一端与连接环相连，拉力弹簧的另一端与可拉伸段内侧壁的中心处相连。在生产加工过程中，当工业机器人手臂关节因震动发生的位置偏移，定位杆随偏移位置作上下直线运动，连接环产生竖直方向上位移，带动拉力弹簧产生弹性形变，拉力弹簧对可拉伸段施加拉力，使得可拉伸段发生形变，达到控制气流量的目的，使得偏移位置的吸盘的吸附力大小发生改变，从而实现震动补偿作用。进一步的，所述压力夹持机构包括第二气缸、腔室、推板、推杆、气室、通气管道、移动板和压力柱。第二气缸的一侧固定设于夹具本体的内侧壁上，是压力夹持机构实现夹持作用的动力来源。腔室设于第二气缸的一侧，推板以竖直方向设于腔室内部，推板的两端贴合腔室的内侧壁设置，推杆的一端与第二气缸的作用端相连，推杆的另一端与推板垂直并固定连接。驱动第二气缸，第二气缸带动推杆作水平往复直线运动，推杆可带动推板于腔室内部产生位移。气室均匀排布于固定架远离第二气缸的一侧，通气管道的一端与腔室相连通，通气管道的另一端穿过固定架并延伸至气室内部。气室、通气管道和腔室内部的空气含量总和不变，通过推板于腔室内部的运动，使得腔室内部的空气由通气管道与气室内部的空气产生传递。移动板以水平方向设于气室内部，移动板的两端贴合气室的内侧壁设置。压力柱的一端与移动板固定连接，压力柱另一端穿过气室的侧壁并向上延伸。移动板的位置由气室内部的空气含量所决定，从而带动压力柱产生竖直方向上的位移。进一步的，所述压力夹持机构还包括磁铁块，磁铁块带有磁性。磁铁块设于压力柱的顶端，固定架远离磁铁块的一端设有磁条，磁条带有磁性。磁铁块与磁条的相对面互为异极，磁铁块与磁条之间产生磁性吸引力，其磁性吸引力的大小随磁铁块与磁条之间的距离大小改变而改变，从而可根据关节各部位的特点进行夹持力自调节。进一步的，所述压力柱与磁铁块的衔接端设有弹性段，设置的目的在于弹性段可跟随工业机器人手臂关节的不规则曲线作出适应性变化，增大压力柱与工业机器人手臂关节表面的接触面积，从而在达到最佳的夹持效果的同时，避免了压力柱因夹持作用所带来的不必要的形变。进一步的，所述吸盘呈漏斗型，吸盘横截面积大的一端远离活动架设置，吸盘的材质具有弹性，设置的目的在于实现吸盘与工业机器人手臂关节表面的最大贴合度，增大吸盘与工业机器人手臂关节表面的接触面积，配合真空泵达到最佳的吸附效果。进一步的，所述吸盘靠近横截面积大的一端的侧壁上开设有若干气孔，设置的目的在于当工业机器人手臂关节因震动发生的位置偏移时，实现可拉伸段的形变，达到控制气流量的目的，从而实现震动补偿作用。进一步的，所述定位杆呈T字型，定位杆横截面积大的一端位于吸盘内部，定位杆横截面积小的一端由吸盘内部向上延伸至真空管道内部，设置的目的在于：一是通过定位杆横截面积大的一端对工业机器人手臂关节的位置偏移起到精准的、实时的监控作用；二是定位杆横截面积小的一端可在真空管道内部实现竖直方向上的位移。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术工业机器人手臂关节生产用气动夹具...

【技术保护点】
1.工业机器人手臂关节生产用气动夹具，其特征在于：所述气动夹具包括夹具本体(1)、吸盘定位机构(2)、压力夹持机构(3)、活动架(4)和固定架(5)，所述吸盘定位机构(2)、压力夹持机构(3)均位于夹具本体(1)的内部，所述吸盘定位机构(2)位于压力夹持机构(3)的上方，所述活动架(5)以水平方向设于夹具本体(1)的上端，所述吸盘定位机构(2)的一端与活动架(4)相连，吸盘定位机构(2)的另一端与夹具本体(1)的内侧壁固定连接，所述固定架(5)平行于活动架(4)设置，固定架(5)的两端分别与夹具本体(1)的内侧壁固定连接，所述压力夹持机构(3)的一端与固定架(5)相连，压力夹持机构(3)的另一端与夹具本体(1)的内侧壁固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.工业机器人手臂关节生产用气动夹具，其特征在于：所述气动夹具包括夹具本体(1)、吸盘定位机构(2)、压力夹持机构(3)、活动架(4)和固定架(5)，所述吸盘定位机构(2)、压力夹持机构(3)均位于夹具本体(1)的内部，所述吸盘定位机构(2)位于压力夹持机构(3)的上方，所述活动架(5)以水平方向设于夹具本体(1)的上端，所述吸盘定位机构(2)的一端与活动架(4)相连，吸盘定位机构(2)的另一端与夹具本体(1)的内侧壁固定连接，所述固定架(5)平行于活动架(4)设置，固定架(5)的两端分别与夹具本体(1)的内侧壁固定连接，所述压力夹持机构(3)的一端与固定架(5)相连，压力夹持机构(3)的另一端与夹具本体(1)的内侧壁固定连接。


2.根据权利要求1所述的工业机器人手臂关节生产用气动夹具，其特征在于：所述吸盘定位机构(2)包括第一气缸(201)、伸缩杆(202)、真空泵(203)、吸盘(204)和真空管道(205)，所述第一气缸(201)的一侧固定设于夹具本体(1)的内侧壁上，所述伸缩杆(202)以竖直方向设置，伸缩杆(202)的一端与第一气缸(201)的作用端相连，伸缩杆(202)的另一端与活动架(4)固定连接，所述真空泵(203)位于第一气缸(201)的一侧，真空泵(203)固定设于夹具本体(1)的内侧壁上，所述吸盘(204)均匀排布于活动架(4)远离第一气缸(201)的一侧，所述真空管道(205)的一端与真空泵(203)的作用端相连，真空管道(205)的另一端穿过活动架(4)与吸盘(204)相连。


3.根据权利要求2所述的工业机器人手臂关节生产用气动夹具，其特征在于：所述吸盘定位机构(2)还包括定位杆(207)、连接环(208)和拉力弹簧(209)，位于真空泵(203)与活动架(4)之间的所述真空管道(205)设有可拉伸段(206)，所述定位杆(207)以竖直方向设于真空管道(205)的内部，定位杆(208)的轴线位置与真空管道(205)相重合，所述连接环(208)穿设于定位杆(207)上，连接环(208)位于可拉伸段(206)的内部，所述拉力弹簧(209)以水平方向且对称式设于可拉伸段(206)的内部，拉力弹簧(209)的一端与连接环相连，拉力弹簧(209)的另一端与可拉伸段(206)内侧壁的中心处相连。


4.根据权利要求1所述的工业机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：青岛丰光精密机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37