柔性缸盖上料机器人夹具的制作方法

2021-01-19 19:01:51|

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本发明涉及发动机制造技术领域，特别涉及一种柔性缸盖上料机器人夹具。

背景技术：

目前，在发动机制造行业内普遍采用人工搬运、辅助工装上料以及机器人上料，部分采用桁架等机械手形式进行上料，但是普遍稳定性不高，针对不同的工件和托盘往往需要手动调整部分或者整个夹具，此方法存在缺陷主要是：

1)现有工装普遍需要人来配合操作；

2)在对工件夹具和定位方面，精度不可靠，抓取和夹紧稳定性不好；

3)夹具兼容性不好，普遍不能同时实现不同产品和托盘的夹取，需要进行更换整个夹具或部分部件才能进行不同产品的夹取。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种柔性缸盖上料机器人夹具，旨在提升工件夹具定位精度和兼容性。

为实现上述目的，本发明提供了一种柔性缸盖上料机器人夹具，所述柔性缸盖上料机器人夹具包括：

安装座：所述安装座上安装有机器人机械手；

v形法兰连接板：所述v形法兰连接板安装于机器人机械手上，所述v形法兰连接板的一端安装有缸盖夹具，另一端安装有托盘夹具；

3d相机：所述3d相机安装于所述托盘夹具里侧，用于识别所述缸盖夹具和托盘夹具里的工件姿态。

本发明进一步的技术方案是，所述缸盖夹具包括安装于所述机器人机械手上的安装支架，和相对安装于所述安装支架底部的两夹持部，所述两夹持部可在所述安装支架的底部相对运动，以调节所述两夹持部之间的距离。

本发明进一步的技术方案是，所述安装支架的底部设置有滑轨，所述两夹持部上设置有与所述滑轨相对应的滑块。

本发明进一步的技术方案是，所述柔性缸盖上料机器人夹具还包括与所述3d相机、缸盖夹具、托盘夹具信号连接的控制器。

本发明进一步的技术方案是，所述柔性缸盖上料机器人夹具还包括与所述控制器连接的报警器。

本发明柔性缸盖上料机器人夹具的有益效果是：本发明通过上述技术方案，包括安装座、v形法兰连接板、以及视觉系统，其中，所述安装座上安装有机器人机械手，所述v形法兰连接板安装于机器人机械手上，所述v形法兰连接板的一端安装有缸盖夹具，另一端安装有托盘夹具，所述视觉系统安装于所述托盘夹具里侧，与所述托盘夹具共用一个安装板，用于识别所述缸盖夹具和托盘夹具里的工件姿态，取得了以下效果：

1、实现工件的自动抓取，避免人来搬运工件的作业风险；

2、通过增加视觉系统，有效识别工件姿态，精准夹取，有效抓取工件；

3、通过夹具的兼容性设计，能够满足现多种不同产品和托盘的共线使用，可靠性、实用性和柔性兼顾，运行成本有效降低；

4、该设计普遍适用于机械行业批量加工、加工零件表面相对较复杂生产线上料及下料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明柔性缸盖上料机器人夹具的俯视图；

图2是本发明柔性缸盖上料机器人夹具的侧视图；

图3是本发明柔性缸盖上料机器人夹具中v形法兰连接板的结构示意图；

图4是本发明柔性缸盖上料机器人夹具中缸盖夹具的结构示意图。

附图标号说明：

安装座10；v形法兰连接板20；缸盖夹具30；安装支架301；夹持部302；托盘夹具40；视觉系统50。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

考虑到目前行业内普遍采用人工搬运、辅助工装上料以及机器人上料，部分采用桁架等机械手形式进行上料，但是普遍稳定性不高，针对不同的工件和托盘往往需要手动调整部分或者整个夹具，工序繁琐，且人工成本高，由此，本发明提出一种解决方案。

具体地，请参照图1至图4，本发明提出一种柔性缸盖上料机器人夹具，所述柔性缸盖上料机器人夹具包括安装座10、v形法兰连接板20、以及视觉系统50，其中，所述安装座10上安装有机器人机械手，所述v形法兰连接板20安装于机器人机械手上，所述v形法兰连接板20的一端安装有缸盖夹具30，另一端安装有托盘夹具40，所述视觉系统50安装于所述托盘夹具40里侧，与所述托盘夹具40共用一个安装板，用于识别所述缸盖夹具30和托盘夹具40里的工件姿态。

本发明通过在与所述机器人机械手连接的v形法兰连接板20的两端分别安装所述缸盖夹具30和托盘夹具40，可以取代人工的配合操作，实现工件的自动夹取，避免了人工搬运工件的作业风险。此外，所述缸盖夹具30和托盘夹具40在正常工作过程中相互独立，可以避免工作过程中发生干涉。

本发明可以通过视觉系统50有效识别工件姿态，通过程序编程实现缸盖夹具30和托盘夹具40的精确夹取路径，具体使用时，可以采用可靠性较高的固定行程气缸带动所述缸盖夹具30和托盘夹具40，有效夹取工件。

进一步的，所述缸盖夹具30包括安装于所述机器人机械手上的安装支架301，和相对安装于所述安装支架301底部的两夹持部302，所述两夹持部302可在所述安装支架301的底部相对运动，以调节所述两夹持部302之间的距离。

本发明通过调节所述两夹持部302之间的距离，可以提高夹具的兼容性，能够满足多种不同产品和托盘的共线使用，可靠性、实用性和柔性兼顾，相对于现有技术，能有效降低运行成本。

作为一种实施方式，可以在所述安装支架301的底部设置有滑轨，所述两夹持部302上设置有与所述滑轨相对应的滑块，其中，所述滑块可在所述滑轨上滑动，以带动所述两夹持部302在所述安装支架301的底部相对运动。

所述柔性缸盖上料机器人夹具还包括与所述视觉系统50、缸盖夹具30、托盘夹具40信号连接的控制器，以及与所述控制器连接的报警器。

本发明在安全互锁功能设计上，考虑了断电断气情况下维护人员安全，增加了夹具机械自锁功能。具体的，在断电断气时，所述控制器可以控制所述缸盖夹具30和托盘夹具40迅速夹紧工件。

作为一种实施方式，所述视觉系统50采用3d相机，该3d相机能输出3d图像效果，更方便调试及人员培训。本发明通过所述3d相机能有效工件姿态，提取定位点，通过程序编程实现夹具的精准夹取路径，由3d相机和激光距离感应，实现位置与距离双重监控，保证工件夹取以及托盘夹取的准确控制；将3d相机布置在托盘夹具40里侧，用托盘夹具40安装板作为3d相机安装板，减少零件，减少焊接工序，减少重量，实现轻量化设计。

本发明完全考虑的托盘夹具40与缸盖夹具30的无干涉设计，缸盖夹具30兼容多种机型的指标，同时考虑了零件的模具设计成本、运输成本及人工操作成本充分考虑在内，集成了以上设计方案，普遍适用于机械行业批量加工、加工零件表面相对较复杂生产线上料及下料。

1、实现工件的自动抓取，避免人来搬运工件的作业风险；

2、通过增加视觉系统，有效识别工件姿态，精准夹取，有效抓取工件；

3、通过夹具的兼容性设计，能够满足现多种不同产品和托盘的共线使用，可靠性、实用性和柔性兼顾，运行成本有效降低；

4、该设计普遍适用于机械行业批量加工、加工零件表面相对较复杂生产线上料及下料。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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