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一种多工位同步转动机器人夹具的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种多工位同步转动机器人夹具的制作方法

1.本发明属于工业机器人应用技术领域,尤其涉及一种多工位同步转动机器人夹具。


背景技术:

2.随着科学技术的快速发展,工业机器人在自动化领域得到了广泛的应用。工业机器人可通过其机械臂配合夹具对工件进行夹持,将其从一个位置转移到另一个位置,相比较人工操作具有更高的工作效率和更准确的工件摆放位置,在工业生产中较为常见。
3.现有的机器人夹具通常只能实现一组工件的整体移动和码放,如果想改变各个工件的方向,则需要采用人工对工件的方向进行一一调整,使工件的方向满足要求。但是,采用人工调整工件的方向不仅调整速度比较慢,而且调整后的各个工件的方向一致性较差。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种多工位同步转动机器人夹具,以解决现有技术中机器人夹具仅能够实现批量抓取和码放工件,而不能够实现工件的同步转动的技术问题。
5.为实现上述目的,本发明的一种多工位同步转动机器人夹具所采用的技术方案是:一种多工位同步转动机器人夹具,包括:连接轴:用于与机架连接,连接轴包括沿上下方向延伸设置的轴体;底板:设置在轴体的下方且与轴体垂直固定连接,底板水平设置;驱动电机:间隔设置在底板上方;驱动轮:设置在驱动电机下方,驱动轮与驱动电机传动连接;从动轮:转动设置在底板上,从动轮在底板上设置有两排,每排设置有若干个从动轮;底板下方设置有与从动轮同步转动的气动抓手;同一排的相邻两从动轮之间或者是从动轮与驱动轮之间设置有惰轮;驱动轮、从动轮、惰轮通过同步带传动连接,同步带在从动轮与惰轮之间或者驱动轮与惰轮之间呈s型缠绕。
6.有益效果:本发明中的气动抓手对应从动轮设置有若干个,通过若干个气动抓手能够实现工件的批量抓取和码放,不仅如此,在驱动电机的驱动作用下,能够带动驱动轮转动,驱动轮通过同步带能够同步驱动若干个从动轮同步转动,从动轮同步转动实现气动抓手同步转动,从而实现工件的同步转动;在相邻两从动轮之间或者是从动轮与驱动轮之前设置惰轮能够保证同步带对从动轮实现半包绕状态,从而为同步带同时带动若干个从动轮转动提供条件。
7.进一步的,至少一个所述惰轮的位置相对于底板可调以形成对同步带松紧度进行
调节的张紧轮。
8.有益效果:通过调整惰轮在底板上的位置从而调整同步带的整体松紧状况,避免同步带太松出现打滑的现象,进而影响各个气动抓手的同步转动。
9.进一步的,所述底板上开设有放置槽,放置槽中可拆连接有滑动板,滑动板与放置槽之间设置有调节结构,所述张紧轮转动设置在滑动板上。
10.有益效果:一方面,在滑动板与放置槽之间设置调节结构能够方便实现滑动板在放置槽中的位置调节,从而方便张紧轮相对于底板的位置调节;另一方面,通过放置槽和设置在放置槽中的滑动板的设置形式能够保证张紧轮与其他设置在底板上的惰轮或者从动轮位于同一高度。
11.进一步的,所述调节结构包括开设在滑动板上的调节长孔和开设在放置槽槽底的连接孔,固定螺栓穿过连接孔和调节长孔以实现滑动板与放置槽之间的可拆连接。
12.有益效果:调节结构设置简单且调节方便。
13.底板上对应从动轮开设有上下贯通的穿孔,穿孔中成对压紧有法兰轴承,法兰轴承内设置有传动轴,传动轴在法兰轴承的上方设置有对法兰轴承进行轴向限位的轴肩,传动轴在法兰轴承的下方设置有对法兰轴承进行轴向限位的圆螺母,所述从动轮与传动轴上部键连接,所述气动抓手与传动轴下部螺纹连接。
14.有益效果:传动轴的结构设置一方面满足了对成对设置在穿孔中的法兰轴承的轴向限位;另一方面还方便实现了从动轮与气动抓手的同步转动,从而在同步带带动各个从动轮转动同步转动时也带动了各个气动抓手的同步转动。
15.进一步的,所述气动抓手包括与传动轴螺纹连接的连接座,连接座的下方固定设置有连接板,连接板的下方间隔设置有固定板,固定板下表面固定连接有夹爪气缸,固定板相对于连接板位置上下可调,且固定板与连接板之间设置有缓冲结构。
16.有益效果:固定板下表面固定连接有夹爪气缸,固定板相对于连接板位置上下可调且在固定板与连接板之间设置有缓冲结构,缓冲结构能够在夹爪气缸夹取和码放工件时可以起到缓冲作用。
17.进一步的,所述固定板上开设有上下贯穿的导向孔,导向孔中设置有无油轴承,无油轴承与固定板固定连接,连接板与固定板之间设置有导向轴,导向轴与无油轴承导向适配,导向轴的上端与连接板可拆连接,导向轴下端设置有挡止端,所述缓冲结构为穿设在导向轴上的缓冲弹簧。
18.有益效果:导向孔与导向轴的设置能够保证固定板相对于连接板往复移动的顺畅,缓冲结构为缓冲弹簧结构设置简单。
19.进一步的,所述连接板上开设有安装孔,安装孔包括供导向轴上部插入的插接段和设置在插接段上方且与插接段连通设置的螺钉插入段,所述导向轴的上端开设有螺纹孔,所述导向轴与穿过螺钉插入段的螺钉螺纹连接以实现导向轴与连接板的可拆连接。
20.有益效果:能够方便实现导向轴与连接板之间的可拆连接。
21.所述驱动电机通过加长螺母支撑固定在底板上,加长螺母的一端通过螺栓与驱动电机固定连接,加长螺母的另一端通过螺栓与底板固定连接。
22.有益效果:通过加长螺母方便实现驱动电机与底板之间的间隔布设。
23.所述连接轴两侧对称设置有支撑架,支撑架的一端与连接轴固定连接,支撑轴的
另一端与底板固定连接。
24.有益效果:支撑架的设置增加了底板与连接轴之间的连接强度。
附图说明
25.图1是本发明的一种多工位同步转动机器人夹具的结构示意图;图2是图1中一种多工位同步转动机器人夹具的俯视图;图3是图1中一种多工位同步转动机器人夹具的局部剖视图;图4是图1中的气动抓手的结构示意图。
26.附图标记:1-连接轴;2-支撑架;3-底板;4-驱动电机;5-加长螺母;6-驱动轮;7-惰轮;8-滑动板;9-张紧轮;10-从动轮;11-同步带;13-放置槽;14-调节长孔;15-气动抓手;16-连接座;17-连接板;18-固定板;19-导向轴;20-缓冲弹簧;21-无油轴承;22-夹爪气缸。
具体实施方式
27.下面结合附图及具体实施方式对本发明的一种多工位同步转动机器人夹具作进一步详细描述:如图1和图2所示,本发明的一种多工位同步转动机器人夹具包括连接轴1、与连接轴1固定连接的底板3,底板3上间隔设置有驱动电机4,驱动电机4传动连接有驱动轮6,在底板3上还分别转动设置有从动轮10和惰轮7,从动轮10的下发给设置有与从动轮10同步转动的气动抓手15,气动抓手15用来抓取和码放工件,驱动轮6、从动轮10、惰轮7通过同步带11传动连接,从而通过驱动电机4带动驱动轮6转动,然后在同步带11的传动作用下,带动底板3上的各个从动轮10以及与从动轮10同步转动的气动抓手15同步转动,从而使机器人夹具不仅能够实现批量抓取和码放工件,而且能够实现工件的同步转动。
28.具体的,连接轴1用于与机架连接,连接轴1包括与机架固定连接的连接法兰和设置在连接法兰下方的轴体,轴体沿上下方向延伸设置。在连接轴1的轴体下方设置有底板3且底板3与轴体垂直固定连接,底板3水平设置。
29.为了增加轴体与底板3之间的连接强度,在连接轴1的轴体两侧对称设置有支撑架2,支撑架2的一端与连接轴1的轴体通过螺钉固定连接,支撑架2的另一端与底板3通过螺钉固定连接,支撑架2、轴体、底板3形成稳固的三角形结构。
30.在底板3的上方间隔设置有驱动电机4,驱动电机4的下方设置有驱动轮6,驱动轮6与驱动电机4之间传动连接,驱动轮6与驱动电机4的输出轴通过键连接;具体的,驱动电机4通过六角加长螺母5支撑固定在底板3上,六角加长螺母5的一端通过螺栓与驱动电机4固定连接,六角加长螺母5的另一端通过螺栓与底板3固定连接。本实施例中,驱动电机4下方的驱动轮6与底板3上表面间隔设置。
31.在底板3上转动设置有从动轮10,从动轮10在底板3上沿左右方向设置有两排,每排设置有若干个从动轮10,底板3下方设置有与从动轮10同步转动的气动抓手15;本实施例中,每排设置有三个从动轮10,相邻两个从动轮10之间设置有一个惰轮7,惰轮7转动设置在底板3上。本实施例中,驱动轮6位于两排从动轮10的端部且在前后方向上位于两排从动轮10之间,驱动轮6与两排从动轮10的靠近驱动轮6的从动轮10之间设置有惰轮7。
32.驱动轮6、从动轮10、惰轮7在上下方向上位于同一高度,驱动轮6、从动轮10、惰轮7
通过同步带11传动连接,同步带11在从动轮10与惰轮7之间或者驱动轮6与惰轮7之间呈s型缠绕;通过驱动电机4的驱动作用能够带动驱动轮6转动,驱动轮6通过同步带11分别带动惰轮7和从动轮10转动。
33.为了防止同步带11过松导致同步带11打滑,至少一个惰轮7的位置相对于底板3可调以形成对同步带11松紧度进行调节的张紧轮9。本实施例中个,张紧轮9设置有两个,两个张紧轮9分别位于前排从动轮10的相邻两个从动轮10之间。具体的,底板3上开设有沿前后方向延伸设置的放置槽13,放置槽13中可拆连接有滑动板8,滑动板8与放置槽13之间设置有调节结构,调节结构包括开设在滑动板8上的沿前后方向延伸的调节长孔14和开设在放置槽13槽底的连接孔,固定螺栓依次穿过连接孔和调节长孔14以实现滑动板8与放置槽13之间的可拆连接;张紧轮9转动设置在滑动板8上。
34.惰轮7通过固定在底板3中的铰接轴相对于底板3转动设置;如图3所示,底板3上对应从动轮10开设有上下贯通的穿孔,穿孔中成对压紧有法兰轴承,法兰轴承内转动设置有传动轴,传动轴在法兰轴承的上方设置有轴肩,以对上部的法兰轴承进行轴向限位;传动轴在法兰轴承的下方设置圆螺母,以对下部的法兰轴承进行轴向限位,从动轮10与传动轴上部通过平键连接,气动抓手15与传动轴下部螺纹连接,从而实现气动抓手15与从动轮10的同步转动。
35.如图3和图4所示,气动抓手15包括与传动轴螺纹连接的连接座16,具体的,传动轴的下部设置有外螺纹段,连接座16的上部设置有与传动轴外螺纹段螺纹适配的内螺纹段;为了避免连接座16与传动轴之间螺纹旋松导致气动抓手15掉落,本实施例中,连接座16侧方加工有螺纹孔,通过紧定螺钉将传动轴与气动抓手15进行固定;连接座16的下方固定设置有连接板17,连接板17水平设置;连接板17的下方间隔设置有固定板18,固定板18下表面固定连接有夹爪气缸22,固定板18相对于连接板17位置上下可调,且固定板18与连接板17之间设置有缓冲结构。本实施例中,夹爪气缸22为设置有夹爪的气缸结构,夹爪能够在气缸的伸缩作用下实现夹紧工件或者是松开工件,夹爪气缸22为现有技术,在此不再赘述。
36.具体的,固定板18上开设有上下贯穿的导向孔,导向孔中设置有无油轴承21,无油轴承21包括插入导向孔中的竖直段和一体设置在竖直段上方的环形翻沿,环形翻沿上开设连接孔,无油轴承21通过穿过环形翻沿上的连接孔的螺钉与固定板18固定连接。连接板17与固定板18之间设置有导向轴19,导向轴19与无油轴承21的竖直段导向适配,无油轴承21能够沿着导向轴19上下移动,从而实现夹爪气缸22的上下移动,导向轴19的上端与连接板17可拆连接;具体的,连接板17上开设有安装孔,安装孔包括供导向轴19上部插入的插接段和设置在插接段上方且与插接段连通设置的螺钉插入段,导向轴19的上端开设有螺纹孔,导向轴19与穿过螺钉插入段的螺钉螺纹连接以实现导向轴19与连接板17的可拆连接;导向轴19下端设置有挡止端,缓冲结构为穿设在导向轴19上的缓冲弹簧20。
37.本发明的一种多工位同步转动机器人夹具不仅能够实现为工件的批量抓取,而且能够实现将工件进行相同角度的旋转后进行码放,大大提高了工作效率,降低劳动成本;不仅如此,本发明中将至少一个惰轮7设置成位置能够调节的张紧轮9,能够通过调节张紧轮9的位置来调节同步带11的松紧,避免同步带11在传动时出现打滑现象;气动抓手15的固定板18能够相对于连接板17在上下方向移动,并且在固定板18与连接板17之间设置缓冲弹簧20,能够在气动抓手15对夹取和码放工件时起到缓冲作用。
38.上述实施例中,两个所述惰轮的位置相对于底板可调以形成对同步带松紧度进行调节的张紧轮;其他实施例中,张紧轮设置有一个或者三个。
39.上述实施例中,所述底板上开设有放置槽,放置槽中可拆连接有滑动板,滑动板与放置槽之间设置有调节结构,所述张紧轮转动设置在滑动板上;其他实施例中,所述放置槽也可以不设置,此时在底板上设置有能够相对于底板移动的滑动板,此时,滑动板厚度较薄。
40.上述实施例中,所述调节结构包括开设在滑动板上的调节长孔和开设在放置槽槽底的连接孔,固定螺栓穿过连接孔和调节长孔以实现滑动板与放置槽之间的可拆连接;其他实施例中,所述调节结构包括开设在放置槽槽底的调节长孔和开设在滑动板上的连接孔,固定螺栓穿过调节长孔和连接孔以实现滑动板与放置槽之间的可拆连接。
41.上述实施例中,底板上对应从动轮开设有上下贯通的穿孔,穿孔中成对压紧有法兰轴承,法兰轴承内设置有传动轴,传动轴在法兰轴承的上方设置有对法兰轴承进行轴向限位的轴肩,传动轴在法兰轴承的下方设置有对法兰轴承进行轴向限位的圆螺母,所述从动轮与传动轴上部键连接,所述气动抓手与传动轴下部螺纹连接;其他实施例中,传动轴还可以通过其他结构进行轴向限位。
42.上述实施例中,固定板相对于连接板位置上下可调,且固定板与连接板之间设置有缓冲结构;其他实施例中,固定板还可以相对于连接板位置固定,此时不再设置缓冲结构;或者还可以将夹爪气缸直接固定在连接板上,而不设置固定板。
43.上述实施例中,导向轴的上端与连接板可拆连接,所述缓冲结构为穿设在导向轴上的缓冲弹簧;其他实施例中,导向轴的下端与固定板可拆连接;或者缓冲结构还可以为设置在连接板与固定板之间的海绵块。
44.上述实施例中,驱动电机通过加长螺母支撑固定在底板上;其他实施例中,驱动电机还可以通过固定架固定在底板上。
45.上述实施例中,所述连接轴两侧对称设置有支撑架,支撑架的一端与连接轴固定连接,支撑轴的另一端与底板固定连接;其他实施例中,所述支撑架还可以不设置,或者支撑架仅设置在连接轴的一侧。