一种自动对中的打磨机器人恒力夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动对中的打磨机器人恒力夹具，包括动力模组、与动力模组连接的夹紧模组和对中模组；所述对中模组包括对中连接架，对中连接架上可滑动的连接有下连接盘，下连接盘上方设置有上法兰盘，下连接盘与上法兰盘之间设置有若干拉压力传感器，所述下连接盘与对中连接架之间通过对中气缸连接。本实用新型专利技术的自动对中的打磨机器人恒力夹具通过在机器人与夹紧模组之间设置对中模组，利用拉压力传感器检测来自加工器械的反作用力，当拉压力传感器的数据与预设的情况不匹配时，可以计算出加工器械的转轴轴线与机器人操作末端的轴线之间的距离，并通过对中气缸驱动对中模组在对中连接架上平移对中，便于精确控制机器人加工时对工件施加的力。器人加工时对工件施加的力。器人加工时对工件施加的力。

【技术实现步骤摘要】
一种自动对中的打磨机器人恒力夹具


[0001]本技术涉及机器人
，特别是涉及一种自动对中的打磨机器人恒力夹具。

技术介绍

[0002]现如今，越来越多的加工单位选择利用机器人实现高效精准的加工，按照加工器械与机器人的连接方式可以分为固定式和夹持式两种，固定式的机器人由于加工器械与机器人的操作末端固定连接，其工作时传递到机器人上的反作用力的计算较为方便，但需要大量测试，才能精确控制机器人加工时对工件施加的力，而夹持式的机器人的末端具有夹持加工器械的夹紧模组，通过夹紧模组夹持加工器械对工件进行加工，但夹紧模组夹持加工器械(例如角磨机)时，由于夹持位置的不同、夹持角磨机的型号不同导致的角磨机的打磨轴线与机器人末端关节轴线未对中等情况，会使得从加工器械处产生且作用在机器人上的反作用力的变化情况非常复杂，难以精确控制机器人操作加工器械进行加工时对工件施加的力，需要设计庞大且复杂的控制系统。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，本技术提供了一种自动对中的打磨机器人恒力夹具，该自动对中的打磨机器人恒力夹具通过在机器人与夹紧模组之间设置对中模组，利用拉压力传感器检测来自加工器械的反作用力，当拉压力传感器的数据与预设的情况不匹配时，可以计算出加工器械的转轴轴线与机器人操作末端的轴线之间的距离，并通过对中气缸驱动对中模组在对中连接架上平移对中，使机器人操作末端的轴线与加工器械的转轴轴线同心，便于精确控制机器人加工时对工件施加的力。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]本技术提供了一种自动对中的打磨机器人恒力夹具，包括动力模组、与动力模组连接的夹紧模组和对中模组；
[0006]所述对中模组包括对中连接架，所述对中连接架上可滑动的连接有下连接盘，所述下连接盘上方设置有上法兰盘，所述下连接盘与上法兰盘之间设置有若干拉压力传感器，所述下连接盘与对中连接架之间通过对中气缸连接。
[0007]本技术的工作原理如下：本夹具的上法兰盘用于连接机器人的操作末端，将本夹具安装在机器人的操作末端后，所述动力模组驱动夹紧模组对加工器械例如角磨机进行夹持，首先进行对中测试，机器人驱动夹紧模组带动加工器械进行测试，测试时拉压力传感器检测下连接盘对上法兰盘产生的压力，该力来自于工件对加工器械产生的反作用力，若与预设的情况不匹配，则根据压力数据计算出加工器械转轴轴线与上法兰盘轴线之间的距离，并通过对中气缸驱动下连接盘在对中连接架上平移，使加工器械转轴轴线与上法兰盘轴线同心，此时工件对加工器械产生的反作用力可以被拉压力传感器直接检测到，即可以对加工器械对工件产生的作用力进行精确控制。
[0008]本技术的自动对中的打磨机器人恒力夹具通过在机器人与夹紧模组之间设置对中模组，利用拉压力传感器检测来自加工器械的反作用力，当拉压力传感器的数据与预设的情况不匹配时，可以计算出加工器械的转轴轴线与机器人操作末端的轴线之间的距离，并通过对中气缸驱动对中模组在对中连接架上平移对中，使机器人操作末端的轴线与加工器械的转轴轴线同心，便于精确控制机器人加工时对工件施加的力，简化了控制系统。
[0009]在进一步的技术方案中，所述动力模组包括夹紧电机，所述夹紧电机的电机输出轴通过恒力联轴器连接有夹紧丝杠，所述夹紧丝杠通过滚珠螺母连接滚珠盘，所述夹紧模组与滚珠盘连接。
[0010]目前大多数机器人末端夹具依靠传感器来实现恒力夹紧，这样增加成本的同时对控制系统提出了更高的要求。单纯依靠机械结构进行夹紧需要人工进行夹紧力的调整，自动化程度不高。
[0011]在本技术方案中，所述夹紧电机启动时，所述夹紧电机的电机输出轴通过恒力联轴器驱动夹紧丝杠旋转，夹紧丝杠通过滚珠螺母驱动滚珠盘延夹紧丝杠的轴线平移，带动夹紧模组进行夹紧，通过夹紧丝杠可以精确的对夹紧模组进行驱动，夹紧模组的夹紧力更加精确，同时利用恒力联轴器保证了夹紧模组对加工器械的夹紧力保持恒定，无需人工进行夹紧力调整，夹持效果更好，并能进一步简化控制系统。
[0012]在进一步的技术方案中，所述夹紧模组包括若干夹持爪，所述夹持爪为连杆式的夹持组件，所述夹持爪与动力模组连接。
[0013]连杆式的夹持爪成本低廉，便于对其进行控制。
[0014]在进一步的技术方案中，所述夹持爪包括第一关节动力杆、第一关节转接杆、第一关节连杆、第二关节动力杆、第二关节转接杆、第二关节连杆和第二关节固定杆，所述第一关节动力杆的一端与动力模组连接，所述第一关节动力杆的另一端与第一关节转接杆的一端铰接、所述第一关节转接杆的另一端固铰接在置物盘上，所述第二关节动力杆的一端铰接在第一关节转接杆上，所述第二关节动力杆的另一端铰接在第二关节转接杆上，所述第二关节转接杆的两端分别与第二关节固定杆和第一关节连杆的一端铰接，所述第一关节连杆的另一端铰接在置物盘上，所述第二关节固定杆的另一端铰接在第二关节连杆的一端，所述第二关节连杆的另一端与第二关节转接杆和第一关节连杆的铰接处铰接。
[0015]在进行夹持时，仅需动力模组驱动第一关节动力杆移动，第一关节动力杆的一端在移动时，其另一端带动第一关节转接杆绕置物盘摆动，第一关节转接杆在摆动式驱动第二关节动力杆移动，第二关节动力杆通过第二关节转接杆带动第二关节固定杆和第二关节连杆移动，实现对加工器械的夹持，仅需设置驱动第一关节动力杆移动的动力模组。
[0016]在进一步的技术方案中，所述恒力联轴器包括联轴器外壳以及设置在联轴器外壳内的凸棘轮和凹棘轮，所述凸棘轮通过滑键与夹紧电机的电机输出轴连接，所述凹棘轮通过滑键与夹紧丝杠连接，所述凸棘轮与夹紧丝杠之间、所述凹棘轮与电机输出轴之间均为间隙连接，所述凸棘轮和凹棘轮外均套设有弹簧。
[0017]在夹紧力未达到到预设值时，凸棘轮和凹棘轮外的弹簧压紧凸棘轮和凹棘轮，所述夹紧电机始终通过电机输出轴驱动凸棘轮转动，所述凸棘轮驱动凹棘轮转动并带动夹紧丝杠转动，在夹紧力达到预设值时，所述凹棘轮会受到夹紧丝杠的抵抗转矩，当抵抗转矩大于预设夹紧力之后，弹簧产生形变，所述凸棘轮、凹棘轮会沿着滑键方向向恒力联轴器的两
端移动，此时凸棘轮的棘爪和凹棘轮的凹槽脱离配合，所述凸棘轮与凹棘轮产生相对转动，所述夹紧电机即处于空负载状态，实现对被夹紧工件夹紧力的恒定，而预设的夹紧力即与弹簧的弹力关联，通过更换不同刚度的弹簧可以实现预设不同的夹紧力。
[0018]在进一步的技术方案中，所述夹紧丝杠远离恒力联轴器的一端通过轴承与置物盘连接，所述夹紧电机安装在电机座上，所述恒力联轴器安装在联轴器座上，所述置物盘、滚珠盘、联轴器座和电机座之间穿设有贯通连接杆，所述对中连接架与置物盘和联轴器座固定连接。
[0019]贯通连接杆将置物盘、滚珠盘、联轴器座和电机座连接到一起，便于对中连接架与动力模组连接，同时贯通连接杆可以对滚珠盘的运动进行导向。
[0020]在进一步的技术方案中，所述对中气缸的缸筒与下连接盘固定连接，所述对中气缸的气缸杆与对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动对中的打磨机器人恒力夹具，其特征在于，包括动力模组、与动力模组连接的夹紧模组和对中模组；所述对中模组包括对中连接架，所述对中连接架上可滑动的连接有下连接盘，所述下连接盘上方设置有上法兰盘，所述下连接盘与上法兰盘之间设置有若干拉压力传感器，所述下连接盘与对中连接架之间通过对中气缸连接。2.根据权利要求1所述的自动对中的打磨机器人恒力夹具，其特征在于，所述动力模组包括夹紧电机，所述夹紧电机的电机输出轴通过恒力联轴器连接有夹紧丝杠，所述夹紧丝杠通过滚珠螺母连接滚珠盘，所述夹紧模组与滚珠盘连接。3.根据权利要求1或2所述的自动对中的打磨机器人恒力夹具，其特征在于，所述夹紧模组包括若干夹持爪，所述夹持爪为连杆式的夹持组件，所述夹持爪与动力模组连接。4.根据权利要求3所述的自动对中的打磨机器人恒力夹具，其特征在于，所述夹持爪包括第一关节动力杆、第一关节转接杆、第一关节连杆、第二关节动力杆、第二关节转接杆、第二关节连杆和第二关节固定杆，所述第一关节动力杆的一端与动力模组连接，所述第一关节动力杆的另一端与第一关节转接杆的一端铰接、所述第一关节转接杆的另一端固铰接在置物盘上，所述第二关节动力杆的一端铰接在第一关节转接杆上，所述第二关节动力杆的另一端铰接在第二关节转接杆上，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁燕，李政豪，史生坤，罗华，张根莱，何向东，周佳美，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：