一种零件加工用抓手的制作方法

1.本发明涉及抓手技术领域，特别是涉及一种零件加工用抓手。


背景技术：

2.随着社会的发展，各种各样的产品丰富了我们日常生活，各行各业用途的同时，也对于我们零件加工提出巨大的挑战，针对于不同的长度，不同大小的零件，按照以往的生产，需要变更大量的装夹方式，加工也需要不断调整机床参数变化。
3.目前的零件加工方式，按照传统的生产方法，大部分直接吊装至机床加工这样的小批量方式应对，无法做到一次装夹适用各种不同的零件加工情况。另外，目前的加工方式，对于不同的零件加工，需要变换不同夹具，夹具不断更换，需要时间过长。夹具种类较多，占用太多位置，给存放、保养、更换造成较大的麻烦。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种零件加工用抓手，能适用于不同种类、不同长度尺寸、不同直径大小、不同的加工工艺的零件，减少抓手装夹的频率，避免夹具的频繁更换，提高生产效率。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种零件加工用抓手，安装在机械人上，包括与机器人连接的法兰盘、连接臂和用于夹紧零件的夹紧装置，所述法兰盘连接在所述连接臂一侧的中部，所述夹紧装置安装在所述法兰盘上，所述连接臂另一侧的两端均设有支撑臂，所述支撑臂上设有大小可调节的支撑槽。
7.优选地，所述连接臂上设有安装架，所述夹紧装置及所述法兰盘均连接在所述安装架上。
8.优选地，所述安装架上至少设置一个快换装置，用于所述安装架与所述连接臂的连接。
9.优选地，所述快换装置包括相配合的拉钉和拉钉缸，所述拉钉缸上设有断气自锁装置。
10.优选地，所述夹紧装置包括与所述安装架连接的座板，所述座板上设有至少一个夹紧气缸，所述座板远离所述安装架的一端与所述夹紧气缸一一对应地铰接有压杆，且所述压杆的中部与所述夹紧气缸的伸缩杆铰接。
11.优选地，所述夹紧气缸上设有减压阀，所述压杆的夹持端的端面铺设有橡胶。
12.优选地，所述连接臂上设有用于记录零件信息的芯片，所述芯片与机器人电连接，所述安装架上设有芯片读码器，所述芯片读码器与所述芯片电连接的。
13.优选地，所述支撑槽的截面为v形，其由两个支撑块合围而成，两个所述支撑块通过驱动机构驱动其相向或相背移动，实现所述支撑槽大小的调节。
14.优选地，所述驱动机构包括电机、连接在所述电机一侧的变距机、连接在所述支撑
块下端的套筒、连接在所述变距机输出轴上的螺杆，所述螺杆插接在两个所述套筒内，并与所述套筒螺纹连接。
15.优选地，所述支撑臂上设有滑轨，所述支撑块的下端连接有与所述滑轨相适配的滑块，所述滑块滑接于所述滑轨。
16.优选地，所述支撑块包括相对设置的第一支撑块和第二支撑块，所述第二支撑块包括两个相间隔设置的支撑块本体，所述第一支撑块设置在两个所述支撑块本体之间。
17.优选地，所述第一支撑块及所述支撑块主体上均设有倾斜设置的支撑面，所述支撑面上设有防滑条，所述支撑面与水平面之间的夹角的取值范围为50～70度。
18.本发明实施例的一种零件加工用抓手，与现有技术相比，其有益效果在于：通过在连接臂的两端设置支撑臂，支撑臂上设有大小可调节的支撑槽，需要加工各不同零件时先根据零件的尺寸调整支撑槽的大小，然后将零件置于两个支撑槽上，再通过夹紧装置夹紧零件，从而使得抓手可以适用于不同种类、不同长度尺寸、不同直径大小、不同的加工工艺的零件，减少了抓手装夹的频率，避免了夹具的频繁更换，提高了生产效率。本发明结构简单，使用效果好，易于推广使用。
附图说明
19.图1为本发明的零件加工用抓手的轴测图。
20.图2为本发明的零件加工用抓手的侧视图。
21.图3为本发明的零件加工用抓手的第一支撑块的结构示意图。
22.图4为本发明的零件加工用抓手安装短工件时的示意图。
23.图5为本发明的零件加工用抓手安装长工件时的示意图。
24.其中：1-法兰盘，2-连接臂，3-支撑臂，4-支撑槽，5-安装架，6
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座板，7-夹紧气缸，8-减压阀，9-电机，10-套筒，11-螺杆，12-滑轨， 13-滑块，14-第一支撑块，15-第二支撑块，16-防滑条，17-压杆，18
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芯片。
具体实施方式
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.术语解释：
28.零件加工：是指零件通过数控机床，将毛坯加工成我们设计想要的产品。
29.柔性自动化生产技术：柔性自动化生产技术简称柔性制造技术，它以工艺设计为先导，以数控技术为核心，是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。
30.机器人夹具抓手：安装在机器人活动端，其特征在于：包括：与机器人活动端连接的连接件、驱动装置和夹持手臂，起到搬运和移动作用的装置。
31.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
32.如图1-2所示，本发明实施例优选实施例的一种零件加工用抓手，安装在机械人上，包括与机器人连接的法兰盘1、连接臂2和用于夹紧零件的夹紧装置，所述法兰盘1连接在所述连接臂2一侧的中部，所述夹紧装置安装在所述法兰盘1上，所述连接臂2另一侧的两端均设有支撑臂3，所述支撑臂3上设有大小可调节的支撑槽4。
33.基于上述技术特征的零件加工用抓手，通过在连接臂2的两端设置支撑臂3，支撑臂3上设有大小可调节的支撑槽4，需要加工各种不同零件时先根据零件的尺寸调整支撑槽4的大小，然后将零件置于两个支撑槽4上，再通过夹紧装置夹紧零件，从而使得抓手可以适用于不同种类、不同长度尺寸、不同直径大小、不同的加工工艺的零件，减少了抓手装夹的频率，避免了夹具的频繁更换，提高了生产效率。本发明结构简单，使用效果好，易于推广使用。
34.所述支撑臂3可以固设在所述连接臂2上，也可以是可沿所述连接臂2的长度方向可移动地设置在所述连接臂2上，从而可根据零件的长度调整两个所述支撑臂3之间的间距。当然，也可以是所述连接臂2采用可伸缩的结构，从而根据零件的长度调整所述连接臂2的长度，从而达到最佳的支撑效果。
35.本实施例中，为方便安装，所述连接臂2上设有安装架5，所述夹紧装置及所述法兰盘1均连接在所述安装架5上。较佳地，所述安装架上至少设置一个快换装置，用于所述安装架5与所述连接臂2的快速连接，且优选拉钉缸快换装置，其包括相配合的拉钉与拉钉缸，且所述拉钉缸上设有断气自锁装置，与法兰盘上的安装架是螺栓固定连接在一起。应用上，拉钉缸脱离后与机器人抓手在一起。拉钉缸是通气开锁，断气自锁的。
36.具体地，所述夹紧装置包括与所述安装架5连接的座板6，所述座板6上设有至少一个夹紧气缸7，所述座板6远离所述安装架5的一端与所述夹紧气缸7一一对应地铰接有压杆17，且所述压杆17的中部与所述夹紧气缸7的伸缩杆铰接。需要夹紧零件时，所述夹紧气缸7启动，驱动所述压杆17绕其与所述伸缩杆的铰接点转动，所述压杆17的夹持端压紧零件。同时，因为工件表面质量要求高，所述压杆17的夹持端的端面铺设有橡胶，不仅可以增加迟滞的摩擦力，也可以利用橡胶垫硬度较低的特性，减少对工件表面的压伤情况。
37.所述夹紧气缸7优选两个，且所述夹紧气缸7上设有减压阀8，由于零件具有多样性，大小不一的情况，且不同零件的机械性能不同，故不同零件需要的夹紧力是不一样的，根据工件的大小，所需要的压紧力也是不一样的。本实施中，通过设置所述减压阀8调整所述夹紧气缸气压的大小，可以调整不同的夹紧力，从而使得夹紧零件时更具有针对性，保证了个零件的质量。两个所述夹紧气缸7也可以控制其同时工作或者单边工作，保证工件在夹紧的同时，不会因为夹紧力过大而压伤工件。
38.本实施例中，所述座板6包括相连接的连接部和安装部，所述连接部固设在所述安
装架上，所述压杆连接所述安装部。较佳地，所述连接部与所述安装部相垂直。
39.本实施例中，所述连接臂2上设有用于记录零件信息的芯片18，所述芯片18优选rfid芯片，所述芯片18与机器人电连接，同时，相对应的上料台上设有芯片读码器，所述芯片读码器与所述芯片电连接的，通过上料台上的读码器读取装夹工件的工装上的rfid芯片的信息。本发明的所述零件加工用抓手在工作时，首先通过伺服电机，根据自动化上料时输入的工件尺寸参数，精确控制所述支撑槽4的大小，调整的基准位于工装的中间位置，每次通过上料的工件直径大小，调整支撑槽4的大小，保证每次装夹，工件的中心是在同一轴线上，这样就可以保证抓手给机床自动上料的时候，工件是对准机床卡盘中心的。
40.机床卡盘在工件到位确认后，所述零件加工用抓手松开所述夹紧装置，机床的顶尖移动顶紧，卡盘夹紧，卡盘夹紧确认后，所述零件加工用抓手离开机床，机床实现了件的自动化上料。加工的整个流程，机器人的抓手在这个过程中，自动识别装夹工件的工装上的rfid芯片，rfid芯片读码器记录并保存数据，工件在加工前后、存放的库位位置，均在加工系统里面存档记录，为后续的加工、调用库存品，起了极其便利的作用。在后续的生产中，我们只需要在操作屏上输入想要的加工件或者库存品，系统就会调出此前曾经输入的物料，零件相关信息只需要确认，机器人抓手就会执行此前记录的工件信息及所记录的位置，前往机床，或者库位内，将需要的工件移出。工件的移库、加工均不需要人工干预，只需要一个工件信息，就可以满足生产、存放、调用以及工件生产进度的控制需求，本实施方式，极具创新性，为后续的多样化、个性化、定制化的产品加工，提供极其优越的处理方式。
41.因此，本抓手具有唯一性，能对每个零件一对一记录，便于后续生产加工后上下料、存库、提取。对整个流程控制，更加细致。本实施中，使用拉钉缸，具有断气自锁功能，保证了生产过程中，若发生故障则断气断电，中途停机的情况下，不会出现掉落伤人及损伤工件的情况，保证了人民和财产的安全。
42.本实施例中，所述支撑槽4的截面为v形，通过将所述支撑槽4 设置成v形，方便零件的放置。其由两个支撑块合围而成，两个所述支撑块通过驱动机构驱动其相向或相背移动，实现所述支撑槽4大小的调节。所述驱动机构包括电机9、连接在所述点机一侧的变距机、连接在所述支撑块下端的套筒10、连接在所述变距机输出轴上的螺杆11，所述螺杆11插接在两个所述套筒10内，并与所述套筒10螺纹连接。当需要调节所述支撑槽4的大小时，所述电机9启动，驱动所述变距机带动所述螺杆11转动，所述螺杆11驱动两个所述套筒10 相向或相背移动，从而实现了两个所述支撑块的相向或相背移动，达到了改变所述支撑槽4大小的目的。
43.也即所述驱动机构为工装变矩机构，包含有伺服电机，能有效控制旋转圈数，通过旋转连接头带动梯形丝杠的旋转，梯形丝杠再通过直线导轨滑块带动支撑块的移动。其中梯形丝杠带自锁功能，不选中，不会自行移动。
44.本实施中，为方便所述支撑块移动，并保证其移动精度，所述支撑臂2上设有滑轨12，所述支撑块的下端连接有与所述滑轨12相适配的滑块13，所述滑块13滑接于所述滑轨12。具体地，所述滑块 13上设设有滑槽，所述滑槽套接在所述滑轨上，沿所述滑轨12移动，从而使得所述支撑块只能沿所述滑轨的长度方向移动，不仅提高了其移动的顺畅性，也保证了移动精度，避免其在滑动过程中产生位置偏移，提高了对零件的支撑精度，保证了所述抓手给机床自动上料的时候，零件是对准机床卡盘中心的。另外，所述滑块13与所述支撑块
之间可以设置安装块进行连接。
45.请参阅附图3，本实施例中，所述支撑块包括相对设置的第一支撑块14和第二支撑块15，所述第二支撑块15包括两个相间隔设置的支撑块本体，所述第一支撑块14设置在两个所述支撑块本体之间，从而进一步保证了零件在所述支撑块上的稳定性。另外，所述第一支撑块14及所述支撑块主体上均设有倾斜设置的支撑面，所述支撑面上设有防滑条16，所述防滑条了提高所述支撑块与零件之间的摩擦力，保证了零件的放置稳定性，避免了零件在放置好后在移动过程中产生转动。所述防滑条16可以采用橡胶制作，从而又避免所述支撑块直接与零件接触损坏零件的表面，从而保证了零件的表面精度，所述支撑面与水平面之间的夹角a的取值范围为50～70度，如55度， 65度等，不过优选60度。
46.本发明提供的零件加工用抓手为柔性抓手，柔性化程度高，换型简单，成本低。其可以兼容各种长度、不同直径的零件自动化加工，对于个性化，定制化产品生产，极其便利。本发明提供的零件加工用抓手还能保证工件轴向始终对准机床卡盘中心，实现了快速机床上下料。本发明提供的零件加工用抓手具有唯一性，能一一对应生产的加工件，能对相应的加工件快速查找定位移动调整出库等操作。本发明提供的零件加工用抓手可以实现全程无人化生产，生产过程带自锁保护措施，在出现故障的时候，能有效保护工件，保护安全。本发明提供的零件加工用抓手的压紧力可调，不会损伤工件，保证了零件的加工件质量。
47.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。