一種上下料裝夾裝置及機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種上下料裝夾裝置，包括安裝座和用于夾持工件的夾爪機構(gòu)，夾爪機構(gòu)包括多個夾頭，每個夾頭與安裝座活動連接，每個夾頭具有工作面和多個浮動機構(gòu)，多個浮動機構(gòu)位于工作面上，每個浮動機構(gòu)包括浮動件，浮動件與夾頭浮動連接。通過在夾頭的工作面上設(shè)置的多個浮動件，在夾爪機構(gòu)對工件進(jìn)行夾持工作中，工件被多個夾頭夾持時，多個浮動件作用在工件表面上，實現(xiàn)夾緊功能，而且由于浮動件與夾頭采用的是浮動連接，工件被夾緊后還具有一定的自由活動空間，避免工件被“夾死”，不僅順利實現(xiàn)柔性安裝到位，還能避免工件表面出現(xiàn)剛性損傷。此外，本發(fā)明還提供了一種安裝有上述上下料裝夾裝置的機器人。
【專利說明】
一種上下料裝夾裝置及機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種上下料裝夾裝置及機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著人力成本上升及用工荒現(xiàn)象日益蔓延，用機器人代替人工操作，實現(xiàn)機械自動化已成為制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能夠代替人工做單調(diào)、頻繁、重復(fù)的長時間作業(yè)。目前工業(yè)機器自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的工業(yè)發(fā)展方向，國內(nèi)工程機械行業(yè)已經(jīng)開始大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低人工成本的同時還可避免安全事故。從近年來工業(yè)大數(shù)據(jù)分析可知工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。通過機器人普及可實現(xiàn)我國工業(yè)由人員密集型向智能化轉(zhuǎn)型。
[0003]但是，現(xiàn)有的機器人的上下料裝夾裝置在夾持工件時，容易把工件“夾死”，使得工件被夾持時不再具有自由活動空間，導(dǎo)致在安裝時，工件安裝不到位且工件表面易出現(xiàn)損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種上下料裝夾裝置，該上下料裝夾裝置不僅能夠?qū)⒐ぜA緊，且工件被夾持時，工件還具有一定的自由活動空間，能夠更容易地安裝到位。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種機器人，該機器人包括上述上下料裝夾裝置，使得該機器人在工作時，不僅能夠?qū)⒐ぜA緊，且工件被夾持時，工件還具有一定的自由活動空間，工件能夠更容易地安裝到位。
[0006]本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種上下料裝夾裝置，包括安裝座和用于夾持工件的夾爪機構(gòu)，夾爪機構(gòu)包括多個夾頭，每個夾頭與安裝座活動連接，每個夾頭具有工作面和多個浮動機構(gòu)，多個浮動機構(gòu)位于工作面上，每個浮動機構(gòu)包括浮動件，浮動件與夾頭浮動連接。
[0008]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，浮動機構(gòu)包括固定座和彈性件，浮動件安裝在固定座內(nèi)，且浮動件通過彈性件與固定座連接，固定座與夾頭連接。
[0009]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，工作面設(shè)置有多個安裝槽，多個浮動機構(gòu)一一對應(yīng)地容置于安裝槽內(nèi)，且浮動件往遠(yuǎn)離安裝槽的方向凸出。
[0010]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，夾頭為兩個，兩個夾頭相對設(shè)置，每個夾頭上的浮動機構(gòu)為九個，九個浮動機構(gòu)均勻間隔地排列在工作面上。
[0011]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，夾頭包括三個夾板，三個夾板從上往下依次連接，每個夾板上具有三個浮動機構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，工作面為弧形。
[0013]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，浮動件為球形。
[0014]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，每個夾爪機構(gòu)還包括多個連接臂，連接臂的數(shù)量與夾頭的數(shù)量對應(yīng)，多個連接臂一一對應(yīng)地與多個夾頭固定連接，連接臂遠(yuǎn)離夾頭的一端與安裝座活動連接。
[0015]進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，夾爪機構(gòu)還包括用于驅(qū)動連接臂運動的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置安裝在安裝座上。
[0016]—種機器人，包括上述任一項上下料裝夾裝置。
[0017]本發(fā)明實施例的一種上下料裝夾裝置及機器人的有益效果是:通過在夾頭的工作面上設(shè)置的多個浮動件，在夾爪機構(gòu)對工件進(jìn)行夾持工作中，工件被多個夾頭夾持時，多個浮動件作用在工件表面上，實現(xiàn)夾緊功能，而且由于浮動件與夾頭采用的是浮動連接，工件被夾緊后還具有一定的自由活動空間，避免工件被“夾死”，不僅順利實現(xiàn)柔性安裝到位，還能避免工件表面出現(xiàn)剛性損傷。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例提供的上下料裝夾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例提供的上下料裝夾裝置的夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中標(biāo)記分別為:上下料裝夾裝置100，夾爪機構(gòu)110，夾頭111，夾板112，連接臂113，驅(qū)動裝置114，工作面115，浮動機構(gòu)116，浮動件117。
【具體實施方式】
[0022]目前，隨著人力成本上升及用工荒現(xiàn)象日益蔓延，用機器人代替人工操作，實現(xiàn)機械自動化已成為制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能夠代替人工做單調(diào)、頻繁、重復(fù)的長時間作業(yè)。目前工業(yè)機器自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的工業(yè)發(fā)展方向，國內(nèi)工程機械行業(yè)已經(jīng)開始大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低人工成本的同時還可避免安全事故。從近年來工業(yè)大數(shù)據(jù)分析可知工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。通過機器人普及可實現(xiàn)我國工業(yè)由人員密集型向智能化轉(zhuǎn)型。
[0023]但是，現(xiàn)有的機器人的上下料裝夾裝置在夾持工件時，容易把工件“夾死”，使得工件被夾持時不再具有自由活動空間，導(dǎo)致在安裝時，工件安裝不到位且工件表面易出現(xiàn)損傷。
[0024]本發(fā)明的設(shè)計者在研究中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述問題的主要原因在于:現(xiàn)有的上下料裝夾裝置的夾頭通常是剛性結(jié)構(gòu)，也就是說夾頭的工作面通常為剛性面，當(dāng)夾頭夾持工件時，作用在工件表面且與工件發(fā)生作用力接觸的剛性面不具有柔性結(jié)構(gòu)，因此，使得工件被夾頭夾緊時，工件被夾死，工件在夾頭上不能再活動。
[0025]鑒于此，本發(fā)明的設(shè)計者通過長期的探索和嘗試，以及多次的實驗和努力，不斷的改革創(chuàng)新，設(shè)計了一種上下料裝夾裝置，該上下料裝夾裝置通過在夾頭的工作面上設(shè)置有多個浮動件，浮動件與夾頭采用浮動連接的方式，使得在夾持時，是浮動件而不是現(xiàn)有的剛性面與工件表面發(fā)生作用力接觸，進(jìn)而實現(xiàn)柔性夾持效果。因此，該上下料裝夾裝置不僅能夠?qū)⒐ぜA緊，且工件被夾持時，工件在夾頭之間還具有一定的自由活動空間避免被“夾死”，工件能夠更容易地被安裝到位。
[0026]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
[0027]因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030]此外，術(shù)語“水平”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
[0031]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0032]實施例
[0033]請參閱圖1?圖2，本實施例提供的上下料裝夾裝置100，包括安裝座和用于夾持工件的夾爪機構(gòu)110。通過安裝座可將該上下料裝夾裝置100安裝于各種機器手臂上。
[0034]具體地，在本實施例中，夾爪機構(gòu)110包括多個夾頭111、多個連接臂113以及驅(qū)動連接臂113運動的驅(qū)動裝置114。連接臂113的數(shù)量與夾頭111的數(shù)量對應(yīng)，多個連接臂113—一對應(yīng)地與多個夾頭111固定連接，連接臂113遠(yuǎn)離夾頭111的一端與安裝座活動連接。其中，驅(qū)動裝置114安裝在安裝座上。當(dāng)然，驅(qū)動裝置114的數(shù)量與連接臂113的數(shù)量對應(yīng)。優(yōu)選地，在本實施例中，驅(qū)動裝置114為氣缸，連接臂113與氣缸的活塞連接。當(dāng)然，驅(qū)動裝置114也可以是液壓驅(qū)動裝置114等。
[0035]需要說明的是，夾頭111用于直接夾持工件，與工件發(fā)生作用力，多個夾頭111相互配合可夾緊工件。夾頭111的數(shù)量可根據(jù)實際情況確定，但至少是兩個。
[0036]優(yōu)選地，在本實施例中，夾頭ii i的數(shù)量為兩個，兩個夾頭111相對設(shè)置。相應(yīng)地，連接臂113和驅(qū)動裝置114的數(shù)量也為兩個。在氣缸的活塞驅(qū)動下，兩個夾頭111發(fā)生可發(fā)生水平方向的相向或相背的運動，實現(xiàn)對工件的夾緊或松懈。當(dāng)然，在其他的實施例中，夾頭111的數(shù)量可以是三個或四個或五個等。
[0037]此外，在本實施例中，每個夾頭111設(shè)置有工作面115(即兩個夾頭111相對的一面)和多個浮動機構(gòu)116，多個浮動機構(gòu)116位于工作面115上。每個浮動機構(gòu)116包括浮動件117，浮動件117與夾頭111浮動連接。
[0038]以下對浮動機構(gòu)116的結(jié)構(gòu)和工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039]在本實施例中，浮動機構(gòu)116還可以包括固定座和彈性件。浮動件117安裝在固定座內(nèi)，且浮動件117通過彈性件與固定座連接。固定座與夾頭111連接。在本實施例中，通過固定座和彈性件的設(shè)置可實現(xiàn)浮動件117與夾頭111的浮動連接。其中，優(yōu)選地，彈性件為彈簧，當(dāng)然，在其他的實施例中彈性件也可以是彈片或彈性橡膠等。
[0040]優(yōu)選地，在本實施例中，夾頭111的工作面115設(shè)置有多個安裝槽。安裝槽的數(shù)量與浮動機構(gòu)116的數(shù)量對應(yīng)，多個浮動機構(gòu)116——對應(yīng)地容置于安裝槽內(nèi)，且浮動件117往遠(yuǎn)離安裝槽的方向凸出。
[0041 ]將浮動機構(gòu)116安裝在安裝槽內(nèi)，避免浮動機構(gòu)116在夾頭111上松動掉落，增強浮動機構(gòu)116的穩(wěn)定性。
[0042]優(yōu)選地，在本實施例中，浮動件117為球形。采用球形結(jié)構(gòu)的浮動件117，使得浮動件117與工件表面接觸時，多個分散作用力點施加在工件表面，工件受力更均勻，實現(xiàn)點接觸型夾緊效果。有效地改善了面接觸型夾緊導(dǎo)致的工件表面受力不均勻的情況。更優(yōu)選地，在本實施例中，浮動件117為鋼珠。當(dāng)然，在其他的實施例中，浮動件117也可以是圓柱形，或者橄欖球性等具有弧形面結(jié)構(gòu)的形狀即可。
[0043]在實際的工作過程中給，工件的形狀各部相同，夾頭111的形狀也要與工件的形狀相匹配，才能確保夾緊效果。優(yōu)選地，在本實施例中，夾頭111上的工作面115為弧形。弧形的工作面115使得夾頭111能夠與柱型工件進(jìn)行配合，增大夾頭111與柱型工件的接觸區(qū)域，加強夾緊效果。當(dāng)然，工作面115的形狀可以根據(jù)工件的形狀進(jìn)行設(shè)計，二者相互匹配即可，例如工作面115為方形，用于夾持方型工件。
[0044]優(yōu)選地，在本實施例中，每個夾頭111上的浮動機構(gòu)116為九個，九個浮動機構(gòu)116均勻間隔地排列在工作面115上。當(dāng)然，浮動機構(gòu)116的數(shù)量可以根據(jù)實際的情況進(jìn)行設(shè)置。
[0045]此外，在本實施例中，每個夾頭111包括三個夾板112，三個夾板112從上往下依次連接，每個夾板112上具有三個浮動機構(gòu)116，三個浮動機構(gòu)116沿水平排列。每個夾頭111由三個夾板112組成，其優(yōu)點在于當(dāng)其中某個浮動機構(gòu)116損壞后需要更換時，不用更換整個夾頭111，只需要更換其相應(yīng)的所在的夾板112即可，以便于維護(hù)。
[0046]工作時，兩個夾頭111在氣缸的驅(qū)動下水平相向運動，對柱型工件進(jìn)行夾持。浮動件117接觸工件時，浮動件117受到工件的反作用力，浮動件117往凹槽中運動，壓縮彈性件蓄力進(jìn)一步夾緊工件。也就是工件的兩側(cè)受到18顆鋼珠施加的作用力，也就相當(dāng)于受到18個不同方向上的作用力，確保了工件能夠被夾緊不掉落，但并不“夾死”工件。工件在兩個夾頭111的夾持下依然能夠有自由活動的空間。換句話說就是工件被夾持時，工件還可以自由擺動一定的角度，從而使工件在進(jìn)入機床鋼性安裝芯軸時，能自由自動借正，順利實現(xiàn)柔性安裝到位，達(dá)到人工柔性安裝效果，提高了生產(chǎn)效率。此外，采用鋼珠的浮動件117與工件接觸的部位具有弧度，有能偶避免夾緊時損傷工件，能夠滿足精密工件外觀質(zhì)量要求。
[0047]綜上，本實施例的上下料裝夾裝置100運用“以柔克剛”設(shè)計理念，通過帶有浮動設(shè)置的共18顆鋼珠的兩個夾頭111，實現(xiàn)夾頭111同工件間過渡性配合的精準(zhǔn)上下料定位，提高工件夾取成功率、降低工件表面損傷，達(dá)到提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本之目的，能夠適用于精度要求極高(內(nèi)外圓同軸度<0.025)的圓柱型工件上下料過程，其具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0048]此外，本實施例還提供了一種機器人，該機器人包括有以上所述的上下料裝夾裝置100。該上下料裝夾裝置100通過安裝座安裝在該機器人的手臂上，進(jìn)而可對工件進(jìn)行夾持操作。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種上下料裝夾裝置，其特征在于，包括安裝座和用于夾持工件的夾爪機構(gòu)，所述夾爪機構(gòu)包括多個夾頭，每個所述夾頭與所述安裝座活動連接，每個所述夾頭具有工作面和多個浮動機構(gòu)，多個所述浮動機構(gòu)位于所述工作面，每個所述浮動機構(gòu)包括浮動件，所述浮動件與所述夾頭浮動連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述浮動機構(gòu)包括固定座和彈性件，所述浮動件安裝在所述固定座內(nèi)，且所述浮動件通過所述彈性件與所述固定座連接，所述固定座與所述夾頭連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述工作面設(shè)置有多個安裝槽，多個所述浮動機構(gòu)一一對應(yīng)地容置于所述安裝槽內(nèi)，且所述浮動件往遠(yuǎn)離所述安裝槽的方向凸出。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述夾頭為兩個，兩個所述夾頭相對設(shè)置，每個所述夾頭上的所述浮動機構(gòu)為九個，九個所述浮動機構(gòu)均勻間隔地排列在所述工作面上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述夾頭包括三個夾板，三個所述夾板從上往下依次連接，每個所述夾板上具有三個所述浮動機構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述工作面為弧形。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述浮動件為球形。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，每個所述夾爪機構(gòu)還包括多個連接臂，所述連接臂的數(shù)量與所述夾頭的數(shù)量對應(yīng)，多個所述連接臂一一對應(yīng)地與多個所述夾頭固定連接，所述連接臂遠(yuǎn)離所述夾頭的一端與所述安裝座活動連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的上下料裝夾裝置，其特征在于，所述夾爪機構(gòu)還包括用于驅(qū)動所述連接臂運動的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置安裝在所述安裝座上。10.—種機器人，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?9任一項所述的上下料裝夾裝置。
【文檔編號】B25J15/12GK105945981SQ201610339267
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】龔艷雄, 林軍, 蔡少南, 何超, 張珍寶, 陶文斌
【申請人】黃石艾博科技發(fā)展有限公司