專利名稱：自動(dòng)快換夾具托盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用氣動(dòng)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)和氣動(dòng)回路的一次性交換裝置，尤其是夾具 板與機(jī)械手連接的自動(dòng)快換夾具托盤。
背景技術(shù)：
目前，利用機(jī)械手抓取模具產(chǎn)品的夾具板與機(jī)械手臂的連接需要人工來操作，同 一臺(tái)機(jī)械手對(duì)應(yīng)多套模具產(chǎn)品，每一套模具產(chǎn)品又需要一套夾具板對(duì)應(yīng)，在模具交換 時(shí)必須由人工把對(duì)應(yīng)不同型號(hào)夾具板拆裝下來，每拆裝一次都必須把電信號(hào)和氣動(dòng)氣 管重新與機(jī)械手連接，同時(shí)每次拆裝后需要重新調(diào)整安裝位置，需要花費(fèi)大量的操作 時(shí)間。 發(fā)明內(nèi)容
為解決同一臺(tái)機(jī)械手抓取不同的模具產(chǎn)品時(shí)夾具板的快速交換，減少因安裝夾具板而停 機(jī)時(shí)間，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種自動(dòng)快換夾具托盤，以實(shí)現(xiàn)夾具板的便捷更換， 從而將機(jī)械手因換夾具板而停機(jī)的時(shí)間縮減至最小的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于機(jī)械手臂上裝有機(jī)械側(cè)托盤本體，夾具板上連接有夾具 側(cè)托盤本體，可實(shí)現(xiàn)夾具板與機(jī)械手臂定位、連接、分開以及氣動(dòng)信號(hào)與電器信號(hào)的連接 與斷開。機(jī)械側(cè)托盤D-SUB插頭與夾具側(cè)托盤D-SUB插座相連，機(jī)械側(cè)托盤本體與夾 具側(cè)托盤本體采用硬鋁材料制作；在機(jī)械側(cè)托盤本體的端部、活塞上套有連接支架，機(jī)械 側(cè)托盤本體、活塞及連接支架之間形成氣腔，活塞的頭部形狀由斜面和凹槽交替對(duì)稱分布， 連接支架的導(dǎo)向固定孔里卡有鎖緊鋼珠，夾具側(cè)托盤本體有與鎖緊鋼珠相對(duì)應(yīng)的凹槽， 活塞向夾具側(cè)托盤本體方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞推動(dòng)鎖緊鋼珠從連接支架的導(dǎo)向固定孔里推 出，滾動(dòng)到夾具側(cè)托盤本體對(duì)應(yīng)凹槽里；機(jī)械側(cè)托盤的氣腔內(nèi)裝有控制接頭；活塞內(nèi)孔 的彈簧上的鋼珠托盤上裝有防轉(zhuǎn)鋼珠；機(jī)械側(cè)托盤的本體上裝有機(jī)械側(cè)接頭，夾具側(cè) 托盤的本體上裝有夾具側(cè)接頭，氣腔內(nèi)裝有氣口接頭，彈簧上裝有堵氣鋼珠；機(jī)械側(cè) 托盤本體上裝有導(dǎo)柱，夾具側(cè)托盤本體上有導(dǎo)套；活塞、連接支架與機(jī)械側(cè)托盤本體 的接口處分別裝有活塞密封圈與密封墊，活塞、連接支架之間裝有連接架密封圈；氣 口接頭與夾具側(cè)托盤本體之間裝有密封墊和密封圈。在機(jī)械手與夾具板之間的接口處分別設(shè)計(jì)機(jī)械側(cè)托盤和夾具側(cè)托盤兩部分，這兩部分可 以通過一個(gè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)夾具板與機(jī)械手精確定位和牢固的連接及快捷的分開。因?yàn)橐粋€(gè)夾具板 可以在不同的機(jī)械手上使用，所以只要裝有同規(guī)格夾具側(cè)托盤的夾具板就可以從一臺(tái)機(jī)械手 移動(dòng)到另外一臺(tái)機(jī)械手并定位于預(yù)定位置；同時(shí)夾具板的安裝和調(diào)整可以在機(jī)床外進(jìn)行，靈 活使用夾緊元件能夠大幅減少機(jī)械手停機(jī)時(shí)間。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)-
1、 本實(shí)用新型可以把同一個(gè)夾具板使用于不同的機(jī)械手上并快速定位于預(yù)定位置，也 可以實(shí)現(xiàn)不同的夾具板適用于同一臺(tái)機(jī)械手的快速交換；
2、 實(shí)現(xiàn)夾具板的安裝和定位在機(jī)床外進(jìn)行，減少機(jī)械手的停機(jī)時(shí)間，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效
率；
3、 可以實(shí)現(xiàn)不需要夾具交換人員在場(chǎng)的夾具板自動(dòng)交換；
4、 輕量化降低機(jī)械手臂的負(fù)重。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)簡(jiǎn)圖2是本實(shí)用新型機(jī)械側(cè)托盤1的外部結(jié)構(gòu)示意圖3是
圖1的側(cè)視圖4是本實(shí)用新型的夾具側(cè)托盤2的外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的側(cè)視圖6是本實(shí)用新型的夾具側(cè)托盤2與機(jī)械側(cè)托盤1裝夾過程示意圖； 圖7是本實(shí)用新型的夾具側(cè)托盤2與機(jī)械側(cè)托盤1分離過程示意圖8是本實(shí)用新型的夾具側(cè)托盤2與機(jī)械側(cè)托盤1裝夾后夾具控制氣動(dòng)部分一次
性接通示意圖。
圖中1.機(jī)械側(cè)托盤； 2.夾具側(cè)托盤； 3.夾具板 4.機(jī)械手臂；
5.機(jī)械側(cè)托盤本體； 6.機(jī)械側(cè)托盤D-SUB插頭； 7.導(dǎo)柱； 8.機(jī)械側(cè)接頭；
9.機(jī)械側(cè)接頭； 10.控制接頭； ll.夾具側(cè)托盤本體； 12.導(dǎo)套； 13.夾具 側(cè)托盤D-SUB插座； 14.氣口接頭； 15.密封墊； 16.活塞； 17.連接支架；
18.密封墊 19.鋼珠托盤； 20.活塞密封圈2L連接架密封圈；22.防轉(zhuǎn) 鋼珠； 23.鎖緊鋼珠； 24.撥出鋼珠； 25.彈簧B; 26.彈簧A; 27.堵氣
鋼珠； 28.密封圈； 29.堵頭； 30.夾具側(cè)接頭；31.夾具側(cè)接頭；具體實(shí)施方式
如圖l、圖2、圖3、圖4及圖5所示，機(jī)械手臂4上裝有機(jī)械側(cè)托盤1，夾具板3上連 接有夾具側(cè)托盤2，機(jī)械側(cè)托盤本體5與夾具側(cè)托盤本體11采用鋁材料制作，經(jīng)硬氧化 處理而成，這樣可以降低機(jī)械手臂的承重，同時(shí)強(qiáng)度和使用壽命也得到保證，這兩部分可以 通過其上的機(jī)械側(cè)托盤D-SUB插頭6與夾具側(cè)托盤D-SUB插座13的連接實(shí)現(xiàn)夾具板3 與機(jī)械手臂4精確定位和牢固的連接及快捷的分開，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)信號(hào)與電器信號(hào)的連接 與斷開，機(jī)械側(cè)托盤1和夾具側(cè)托盤2具有互換性，同一個(gè)機(jī)械側(cè)托盤1可以對(duì)應(yīng)多 個(gè)夾具側(cè)托盤2，夾具板的安裝和調(diào)整可以在機(jī)床外進(jìn)行，縮短成型準(zhǔn)備時(shí)間；機(jī)械側(cè)托盤 本體5兩側(cè)裝有C6接頭8和C5接頭9，與夾具側(cè)托盤本體11兩側(cè)安裝的C6接頭 30和C5接頭31對(duì)應(yīng)，使用者可以根據(jù)需要選擇使用不同接頭。機(jī)械側(cè)接頭8、 9和 機(jī)械手臂輸出夾具板的控制氣路連接，而夾具側(cè)接頭30、 31和夾具板3的控制氣路相 聯(lián)結(jié)；機(jī)械側(cè)托盤本體5的孔內(nèi)裝有可動(dòng)活塞16，活塞16可根據(jù)機(jī)械側(cè)托盤本體5氣體進(jìn)、 出方向，在其腔體內(nèi)滑動(dòng)，在機(jī)械側(cè)托盤本體5的端部、活塞16上套有連接支架17，機(jī)械 側(cè)托盤本體1、活塞16及連接支架17之間形成氣腔，活塞16的頭部形狀由斜面和凹槽交 替對(duì)稱分布，連接支架17的導(dǎo)向固定孔里卡有鎖緊鋼珠23，夾具側(cè)托盤本體ll有與 鎖緊鋼珠23相對(duì)應(yīng)的凹槽，活塞16向夾具側(cè)托盤本體11方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞16推動(dòng) 鎖緊鋼珠23從連接支架17的導(dǎo)向固定孔里被推出，滾動(dòng)到夾具側(cè)托盤本體11對(duì)應(yīng)凹 槽里；活塞16內(nèi)孔的彈簧25上的鋼珠托盤19上裝有防轉(zhuǎn)鋼珠22，以防止活塞16轉(zhuǎn) 動(dòng)；機(jī)械側(cè)托盤本體5上裝有外部導(dǎo)柱7，夾具側(cè)托盤本體11上有導(dǎo)套12;活塞16、 連接支架17與機(jī)械側(cè)托盤本體5的接口處分別裝有活塞密封圈20與密封墊18，活塞 16、連接支架17之間裝有連接架密封圈21，以確保腔體內(nèi)氣壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
如圖6所示，當(dāng)夾具側(cè)托盤本體11靠近機(jī)械側(cè)托盤本體5時(shí)切換控制接頭10里 的壓縮空氣，使壓縮空氣按照?qǐng)D示方向進(jìn)入機(jī)械側(cè)托盤汽缸內(nèi)，并推動(dòng)活塞16向夾具 側(cè)托盤本體ll方向運(yùn)動(dòng)，這時(shí)活塞16會(huì)推動(dòng)鎖緊鋼珠23，鎖緊鋼珠23在連接支架 17的限位孔里被推出，同時(shí)滾動(dòng)到夾具側(cè)托盤本體11對(duì)應(yīng)凹槽里，與此同時(shí)有對(duì)應(yīng) 數(shù)量的撥出鋼珠24退到活塞16的預(yù)留凹槽里。隨著活塞16的前進(jìn)夾具側(cè)托盤本體 11會(huì)被緊固到機(jī)械側(cè)托盤1上。這時(shí)夾具側(cè)托盤本體11的凹槽與鎖緊鋼珠23的定位 加上外部導(dǎo)柱7與導(dǎo)套12的定位實(shí)現(xiàn)整個(gè)夾具板的精確定位。同時(shí)機(jī)械側(cè)托盤D-SUB 插頭6與夾具側(cè)托盤D-SUB插座13成功連接實(shí)現(xiàn)信號(hào)的一次性接通。如圖7所示，切換夾具交換氣動(dòng)部分控制接頭IO里的壓縮空氣，使壓縮空氣進(jìn)入 機(jī)械側(cè)托盤本體5氣缸內(nèi)，壓縮空氣推動(dòng)活塞16后退，同時(shí)活塞會(huì)撥動(dòng)鋼珠24，鋼 珠24撥動(dòng)夾具側(cè)托盤本體11，使夾具側(cè)托盤2彈離機(jī)械側(cè)托盤1，鎖緊鋼珠23隨著 活塞16的運(yùn)動(dòng)到活塞16斜面上避開夾具側(cè)托盤本體，這時(shí)夾具側(cè)托盤2可以輕松脫 離機(jī)械側(cè)托盤1，同時(shí)機(jī)械側(cè)托盤D-SUB插頭6與夾具側(cè)托盤D-SUB插座13成功分離 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的一次性斷開。
如圖8所示，氣口接頭14與夾具側(cè)托盤本體11之間裝有密封墊15和密封圈28; 夾具側(cè)托盤與機(jī)械側(cè)托盤夾緊時(shí)夾具側(cè)托盤本體11上安裝的氣口接頭14推動(dòng)機(jī)械側(cè) 托盤上的堵氣鋼珠27，這時(shí)堵氣鋼珠27與密封圈28分離，壓縮氣體從機(jī)械側(cè)托盤進(jìn) 入夾具側(cè)托盤形成回路。反之，當(dāng)夾具側(cè)托盤與機(jī)械側(cè)托盤分開時(shí)，在壓縮氣體的壓 力和彈簧26的彈力作用下堵氣鋼珠27壓住密封圈28實(shí)現(xiàn)堵氣作用。堵頭29裝在機(jī) 械側(cè)托盤的端部。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在機(jī)械側(cè)托盤和夾具側(cè)托盤連接的同時(shí)，機(jī)械手 臂輸出夾具板的控制氣路和夾具板的控制氣路就瞬間實(shí)現(xiàn)了連接。反之，就能馬上實(shí) 現(xiàn)氣路的切斷。通常，對(duì)機(jī)械側(cè)托盤1和夾具側(cè)托盤2的6組控制氣路進(jìn)行規(guī)定，例 如，產(chǎn)品吸附2組，產(chǎn)品夾持1組，產(chǎn)品松開1組，流道夾持1組，流道松開1組。 具體的產(chǎn)品對(duì)應(yīng)不同的控制氣路應(yīng)選擇使用。機(jī)械側(cè)的六組接頭都是和機(jī)械手連接好 的，而夾具側(cè)的就是根據(jù)實(shí)際情況選擇使用相應(yīng)的控制氣路。
權(quán)利要求1、一種自動(dòng)快換夾具托盤，機(jī)械側(cè)托盤(1)裝在機(jī)械手臂(4)上，夾具側(cè)托盤(2)裝在夾具板(3)上，其特征在于機(jī)械側(cè)托盤本體(5)的孔內(nèi)裝有可動(dòng)活塞(16)，在機(jī)械側(cè)托盤本體(5)的端部、活塞(16)上套有連接支架(17)，機(jī)械側(cè)托盤本體(5)、活塞(16)及連接支架(17)之間形成氣腔，活塞(16)的頭部形狀由斜面和凹槽交替對(duì)稱分布，連接支架(17)的導(dǎo)向固定孔里卡有鎖緊鋼珠(23)，夾具側(cè)托盤本體(11)有與鎖緊鋼珠(23)相對(duì)應(yīng)的凹槽，活塞(16)向夾具側(cè)托盤本體(11)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞(16)推動(dòng)鎖緊鋼珠(23)從連接支架(17)的導(dǎo)向固定孔里被推出，滾動(dòng)到夾具側(cè)托盤本體(11)對(duì)應(yīng)凹槽里；機(jī)械側(cè)托盤(1)的氣腔內(nèi)裝有控制接頭(10)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于活塞(16)內(nèi)孔的彈簧(25) 上的鋼珠托盤(19)上裝有防轉(zhuǎn)鋼珠(22)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于機(jī)械側(cè)托盤(1)的本 體上裝有機(jī)械側(cè)接頭(8)，夾具側(cè)托盤(2)的本體上裝有夾具側(cè)接頭(30)，氣腔 內(nèi)裝有氣口接頭(14)，彈簧(26)上裝有堵氣鋼珠(27)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于機(jī)械側(cè)托盤本體(5) 上裝有外部導(dǎo)柱(7)，夾具側(cè)托盤本體(11)上有導(dǎo)套(12)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于活塞(16)、連接支架(17) 與機(jī)械側(cè)托盤本體(5)的接口處分別裝有活塞密封圈(20)與密封墊(18)，活塞(16)、 連接支架(17)之間裝有連接架密封圈(21)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于氣口接頭(14)與夾具 側(cè)托盤本體(11)之間裝有密封墊(15)和密封圈(28)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于可實(shí)現(xiàn)夾具板(3)與機(jī)械 手臂(4)定位、連接、分開以及氣動(dòng)信號(hào)與電器信號(hào)的連接與斷開的機(jī)械側(cè)托盤D-SUB 插頭(6)與夾具側(cè)托盤D-SUB插座(13)相連。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)快換夾具托盤，其特征在于機(jī)械側(cè)托盤本體(5)與 夾具側(cè)托盤本體(11)采用鋁材料制作。
專利摘要一種自動(dòng)快換夾具托盤，用于實(shí)現(xiàn)夾具板與機(jī)械手電信號(hào)和氣動(dòng)回路一次性快速接通與斷開。機(jī)械手臂上裝有機(jī)械側(cè)托盤，夾具板上連接有夾具側(cè)托盤，機(jī)械側(cè)托盤D-SUB插頭與夾具側(cè)托盤D-SUB插座相連。使用時(shí)，通過機(jī)械側(cè)托盤上氣壓推動(dòng)活塞的前進(jìn)來推動(dòng)鋼珠實(shí)現(xiàn)夾具板與機(jī)械手快速精確固定及電信號(hào)和氣動(dòng)回路連接；通過機(jī)械側(cè)托盤上氣壓推動(dòng)活塞的后退撥動(dòng)鋼珠實(shí)現(xiàn)夾具板與機(jī)械手快速分離及電信號(hào)和氣動(dòng)回路斷開。本實(shí)用新型重量輕，可以把同一個(gè)夾具板使用于不同的機(jī)械手上并快速定位于預(yù)定位置，也可以實(shí)現(xiàn)不同的夾具板適用于同一臺(tái)機(jī)械手的快速交換，可有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)不需要夾具交換人員在場(chǎng)的夾具板的自動(dòng)交換。
文檔編號(hào)B25J15/04GK201432300SQ200920087080
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者付國(guó)才, 水野耕治, 石橋章司 申請(qǐng)人:中日龍(襄樊)機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司