一种自适应角向定位功能的手爪的制作方法

1.本实用新型涉及自适应角向定位手爪技术领域，尤其是涉及一种自适应角向定位功能的手爪。


背景技术：

2.随着工业自动化、智能化的不断发展推进，各种机器人桁架机械手在机加工领域的不断投入，节省了很多人力资源，曲轴作为汽车发动机的核心部件，结构复杂，加工工艺及加工流程繁琐，大部分加工工序都是通过桁架机械手和工业机器人完成。曲轴作为汽车发动机的重要部件，它的旋转是发动机的动力源，也是整个机械系统的源动力，所以它在汽车传动系统中起着举足轻重的作用。正因为如此，它的加工生产要求很高，对加工工艺要求也很高，但是目前国内生产过程中的人工操纵，人工送料的生产方式已经无法满足该行业的需要，机器人在曲轴加工中的自动化应用由此产生。在实现曲轴全自动加工过程中，自动上下料是关键功能之一，桁架式机械手以速度快、柔性高、精度高、效率高，可靠性高等优点，将成为智能制造装备的主流辅助设备。
3.曲轴在加工过程中，不同加工工序间，曲轴进入机床前需要有一定的位置定位及姿态要求的，不论轴向的、角向的或者曲轴前端后端朝向等，比如前道工序加工曲轴小头端，后道工序加工曲轴大头端，前道工序加工完成后转向下到工序需要将曲轴大小头旋转180度才符合下一道工序的加工，但由于工业机器人手爪设计方式、机器人自身的旋转角度、运行轨迹及空间是有一定的限度的，无法满足将工件以正确的姿态送入下道工序机床内。


技术实现要素：

4.为了改善上述提到的问题，本实用新型提供一种自适应角向定位功能的手爪。
5.本实用新型提供一种自适应角向定位功能的手爪，采用如下的技术方案：一种自适应角向定位功能的手爪，包括设备主体，所述设备主体包括手爪安装座，所述手爪安装座的顶部一侧设置有驱动组件，所述驱动组件包括c轴电机，所述c轴电机的底部连接有输入法兰，所述输入法兰的底部安装有rv减速机，所述rv减速机的底部还设置有第一连接盘；
6.所述手爪安装座的底部安装有基板，所述基板的底部一端安装有角向机构配装，所述基板靠近角向机构配装的底部设置有两组手爪配装，两组所述手爪配装之间设置有手爪工件检测配装，所述手爪工件检测配装、手爪配装和角向机构配装远离基板的一端均安装有曲轴。
7.基于上述技术特征：本方案的手指本体采用雄克的二指平动机械气爪，且手指本体为钢处理制成，保证了手指本体的机械强度；手指本体采用v型结构设计，保证了手指本体在抓取工件的精度和稳定性；手指本体的接触面装有铜材料(用于抛光工序之前的手爪)或聚缩醛(俗称赛钢)材质制成的垫块(用于抛光工序之后的手爪)，用于保护曲轴的加工面，还可以根据垫块磨损的使用情况进行更换；
8.本方案的手爪气路控制器配有单向排气节流阀，可以调节手指本体抓取速度的同时，还可以对其实现一定时长的断气保护，保证手指本体夹持的工件不会出现掉落的情况；通过在手爪气路控制器上加装的接近开关和磁性开关，可以检测手指本体打开到位、夹持到位和抓空到位的信号，形成全部的信号闭环，手指本体即使在压力下降的情况下，机械抓取力安全装置也能确保提供最小抓取力；另外，角向机构配装还可用于增大手指本体的抓取力或用于单驱动抓取。
9.通过在手爪工件检测配装内置的复位弹簧，当测杆与工件发生接触时，可以带动调节螺母运动，此时感应开关可以接收信号，当手指本体释放工件时，测杆还可以在复位弹簧的作用下自动复位，形成闭环控制；
10.通过在基板底部一端加装的角向机构配装，角向机构配装分为两种，当手指本体抓取工件时，通过的呈v字型的角向板，可以限制曲轴的角向位置，能够确定手指本体抓取后的正确姿态；通过在导向杆外部套接连接的压缩弹簧，配合在角向板v型面中加装的尼龙垫，还可以保护曲轴的加工面。
11.作为本实用新型所述的一种自适应角向定位功能的手爪，其中：所述基板包括连接板体，所述连接板体的两侧均安装有边侧板，所述连接板体的顶部一侧还设置有第二连接盘，所述第二连接盘与第一连接盘结构相匹配。
12.基于上述技术特征：通过连接板体和边侧板，可以将基板固定连接在手爪安装座的底部，配合第一连接盘和第二连接盘结构，还可以将驱动组件固定连接在手爪安装座的顶部一侧。
13.作为本实用新型所述的一种自适应角向定位功能的手爪，其中：所述角向机构配装包括增高支架，所述增高支架底部两侧连接有导向杆，两组所述导向杆的外部均套接连接有压缩弹簧，两组所述导向杆的顶部设置有安装板，两组所述导向杆远离安装板的一端设置有角向板，所述角向板的内侧还安装有尼龙垫。
14.基于上述技术特征：通过在导向杆外部套接连接的压缩弹簧，配合在角向板v型面中加装的尼龙垫，可以对曲轴的加工面起到缓冲保护的作用。
15.作为本实用新型所述的一种自适应角向定位功能的手爪，其中：所述手爪配装包括手爪气路控制器，所述手爪气路控制器的底部安装有手指本体，所述手指本体的内侧还连接有垫块。
16.基于上述技术特征：通过在手指本体的接触面加装的垫块，垫块采用铜材料或聚缩醛材质制成，可以对曲轴的加工面起到防磨损保护的作用。
17.作为本实用新型所述的一种自适应角向定位功能的手爪，其中：所述手爪气路控制器的两侧均安装有接近开关，所述手爪气路控制器的中部还设置有磁性开关。
18.基于上述技术特征：通过在手爪气路控制器上加装的接近开关和磁性开关，可以检测手指本体打开到位、夹持到位和抓空到位的信号，形成全部的信号闭环。
19.作为本实用新型所述的一种自适应角向定位功能的手爪，其中：所述手爪工件检测配装包括螺杆调节座的一端顶部安装有感应开关，所述螺杆调节座靠近感应开关的一端连接有测杆，所述测杆的其中一端安装有调节螺母，所述测杆靠近调节螺母的一端与螺杆调节座之间还连接有复位弹簧。
20.基于上述技术特征：通过在手爪工件检测配装内置的复位弹簧，当测杆与工件发
生接触时，可以带动调节螺母运动，此时感应开关可以接收信号，当手指本体释放工件时，测杆还可以在复位弹簧的作用下自动复位，形成闭环控制。
21.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：
22.1.自适应角向定位功能手爪由驱动组件、基板、角向机构配装、手爪配装、手爪工件检测配装等主要部件组合而成，使得手爪可以兼容81d、m50、m70三种曲轴，通过将驱动组件的输入法兰与手爪安装座的z轴相连接，然后将驱动组件底部的第一连接盘与基板的第二连接盘相连接，能够实现手指本体的旋转，手指本体可以进行
±
180
°
的旋转，实现多种位置和姿态的取放功能；
23.2.本方案的手指本体采用雄克的二指平动机械气爪，且手指本体为钢处理制成，保证了手指本体的机械强度；手指本体采用v型结构设计，保证了手指本体在抓取工件的精度和稳定性；手指本体的接触面装有铜材料(用于抛光工序之前的手爪)或聚缩醛(俗称赛钢)材质制成的垫块(用于抛光工序之后的手爪)，用于保护曲轴的加工面，还可以根据垫块磨损的使用情况进行更换；
24.3.本方案的手爪气路控制器配有单向排气节流阀，可以调节手指本体抓取速度的同时，还可以对其实现一定时长的断气保护，保证手指本体夹持的工件不会出现掉落的情况；通过在手爪气路控制器上加装的接近开关和磁性开关，可以检测手指本体打开到位、夹持到位和抓空到位的信号，形成全部的信号闭环，手指本体即使在压力下降的情况下，机械抓取力安全装置也能确保提供最小抓取力；另外，角向机构配装还可用于增大手指本体的抓取力或用于单驱动抓取；
25.4.通过在手爪工件检测配装内置的复位弹簧，当测杆与工件发生接触时，可以带动调节螺母运动，此时感应开关可以接收信号，当手指本体释放工件时，测杆还可以在复位弹簧的作用下自动复位，形成闭环控制，通过在基板底部一端加装的角向机构配装，角向机构配装分为两种，当手指本体抓取工件时，通过的呈v字型的角向板，可以限制曲轴的角向位置，能够确定手指本体抓取后的正确姿态；通过在导向杆外部套接连接的压缩弹簧，配合在角向板v型面中加装的尼龙垫，还可以保护曲轴的加工面。
附图说明
26.图1是本实用新型的整体结构示意图；
27.图2是本实用新型的驱动组件结构示意图；
28.图3是本实用新型的基板结构示意图；
29.图4是本实用新型的角向机构配装结构示意图；
30.图5是本实用新型的手爪配装结构示意图；
31.图6是本实用新型的手爪工件检测配装结构示意图；
32.图7是本实用新型的复位弹簧示意图。
33.附图标记说明：
34.1、设备主体；2、手爪安装座；3、驱动组件；4、基板；5、角向机构配装；6、手爪配装；7、手爪工件检测配装；8、曲轴；9、c轴电机；10、输入法兰；11、rv减速机；12、第一连接盘；13、连接板体；14、边侧板；15、第二连接盘；16、增高支架；17、导向杆；18、压缩弹簧；19、安装板；20、角向板；21、尼龙垫；22、手爪气路控制器；23、手指本体；24、垫块；25、接近开关；26、磁性
开关；27、螺杆调节座；28、感应开关；29、测杆；30、调节螺母；31、复位弹簧。
具体实施方式
35.以下结合附图1-7对本实用新型作进一步详细说明。
36.请参阅图1，本实用新型提供的一种自适应角向定位功能的手爪，包括设备主体1，设备主体1包括手爪安装座2，手爪安装座2的顶部一侧设置有驱动组件3，手爪安装座2的底部安装有基板4，基板4的底部一端安装有角向机构配装5，基板4靠近角向机构配装5的底部设置有两组手爪配装6，两组手爪配装6之间设置有手爪工件检测配装7，手爪工件检测配装7、手爪配装6和角向机构配装5远离基板4的一端均安装有曲轴8。
37.请参阅图2-3，驱动组件3包括c轴电机9，c轴电机9的底部连接有输入法兰10，输入法兰10的底部安装有rv减速机11，rv减速机11的底部还设置有第一连接盘12，基板4包括连接板体13，连接板体13的两侧均安装有边侧板14，连接板体13的顶部一侧还设置有第二连接盘15，第二连接盘15与第一连接盘12结构相匹配，通过连接板体13和边侧板14，可以将基板4固定连接在手爪安装座2的底部，配合第一连接盘12和第二连接盘15结构，还可以将驱动组件3固定连接在手爪安装座2的顶部一侧。
38.请参阅图4，角向机构配装5包括增高支架16，增高支架16底部两侧连接有导向杆17，两组导向杆17的外部均套接连接有压缩弹簧18，两组导向杆17的顶部设置有安装板19，两组导向杆17远离安装板19的一端设置有角向板20，角向板20的内侧还安装有尼龙垫21，通过在导向杆17外部套接连接的压缩弹簧18，配合在角向板20v型面中加装的尼龙垫21，可以对曲轴8的加工面起到缓冲保护的作用。
39.请参阅图5，手爪配装6包括手爪气路控制器22，手爪气路控制器22的底部安装有手指本体23，手指本体23的内侧还连接有垫块24，通过在手指本体23的接触面加装的垫块24，垫块24采用铜材料或聚缩醛材质制成，可以对曲轴8的加工面起到防磨损保护的作用，手爪气路控制器22的两侧均安装有接近开关25，手爪气路控制器22的中部还设置有磁性开关26，通过在手爪气路控制器22上加装的接近开关25和磁性开关26，可以检测手指本体23打开到位、夹持到位和抓空到位的信号，形成全部的信号闭环。
40.请参阅图6-7，手爪工件检测配装7包括螺杆调节座27的一端顶部安装有感应开关28，螺杆调节座27靠近感应开关28的一端连接有测杆29，测杆29的其中一端安装有调节螺母30，测杆29靠近调节螺母30的一端与螺杆调节座27之间还连接有复位弹簧31，通过在手爪工件检测配装7内置的复位弹簧31，当测杆29与工件发生接触时，可以带动调节螺母30运动，此时感应开关28可以接收信号，当手指本体23释放工件时，测杆29还可以在复位弹簧31的作用下自动复位，形成闭环控制。
41.工作原理：自适应角向定位功能手爪由驱动组件3、基板4、角向机构配装5、手爪配装6、手爪工件检测配装7等主要部件组合而成，使得手爪可以兼容81d、m50、m70三种曲轴，通过将驱动组件3的输入法兰10与手爪安装座2的z轴相连接，然后将驱动组件3底部的第一连接盘12与基板4的第二连接盘15相连接，能够实现手指本体23的旋转，手指本体23可以进行
±
180
°
的旋转，实现多种位置和姿态的取放功能；
42.本方案的手指本体23采用雄克的二指平动机械气爪，且手指本体23为钢处理制成，保证了手指本体23的机械强度；手指本体23采用v型结构设计，保证了手指本体23在抓
取工件的精度和稳定性；手指本体23的接触面装有铜材料(用于抛光工序之前的手爪)或聚缩醛(俗称赛钢)材质制成的垫块24(用于抛光工序之后的手爪)，用于保护曲轴8的加工面，还可以根据垫块24磨损的使用情况进行更换；
43.本方案的手爪气路控制器22配有单向排气节流阀，可以调节手指本体23抓取速度的同时，还可以对其实现一定时长的断气保护，保证手指本体23夹持的工件不会出现掉落的情况；通过在手爪气路控制器22上加装的接近开关25和磁性开关26，可以检测手指本体23打开到位、夹持到位和抓空到位的信号，形成全部的信号闭环，手指本体23即使在压力下降的情况下，机械抓取力安全装置也能确保提供最小抓取力；另外，角向机构配装5还可用于增大手指本体23的抓取力或用于单驱动抓取；
44.通过在手爪工件检测配装7内置的复位弹簧31，当测杆29与工件发生接触时，可以带动调节螺母30运动，此时感应开关28可以接收信号，当手指本体23释放工件时，测杆29还可以在复位弹簧31的作用下自动复位，形成闭环控制，通过在基板4底部一端加装的角向机构配装5，角向机构配装5分为两种，当手指本体23抓取工件时，通过的呈v字型的角向板20，可以限制曲轴8的角向位置，能够确定手指本体23抓取后的正确姿态；通过在导向杆17外部套接连接的压缩弹簧18，配合在角向板20v型面中加装的尼龙垫21，还可以保护曲轴8的加工面。
45.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。