一種用于環(huán)盤類零件加工的機(jī)器人夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)盤類零件加工過程中的夾持裝置，涉及一種用于環(huán)盤類零件加工的機(jī)器人夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)盤類零件是一類特點明顯且用途廣泛的零件，其幾何形狀比較簡單但型號多樣且個體尺寸差異大，在大批量加工時工藝復(fù)雜。法蘭和管粧端板是兩種典型的環(huán)盤類零件，在進(jìn)行機(jī)器人焊接、搬運(yùn)及檢測作業(yè)時，通常采用氣動卡盤或機(jī)械式壓合裝置來實現(xiàn)對其徑向或表面施壓，以達(dá)到夾緊的目的。但是由于氣動卡盤的行程限制與機(jī)械壓合裝置不可拆分的特性，使這兩種夾具受到很大的裝夾限制。當(dāng)零件尺寸變化稍大時則夾持裝置失效，需要機(jī)器人頻繁更換不同型號的夾具以便加工，這不緊提高了環(huán)盤類零件的加工成本，同時也大大降低了加工的自動化程度與生產(chǎn)效率。
[0003]因此，有必要設(shè)計一種可以實現(xiàn)對多種尺寸環(huán)盤類零件進(jìn)行自動裝夾的機(jī)器人夾具。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有加工技術(shù)的不足，本實用新型提供一種用于機(jī)器人對環(huán)盤類零件進(jìn)行焊接、搬運(yùn)及檢測作業(yè)時的夾具，該夾具通過側(cè)端緊密分布的光電開關(guān)測量零件的尺寸、位置，并由直線變位機(jī)構(gòu)帶動夾持裝置運(yùn)動實現(xiàn)精確變位，利用極限開關(guān)對滑塊進(jìn)行定位、尋找啟動原點以及防止超出行程，最后采用電控永磁的方式對零件表面進(jìn)行夾緊。該夾具可實現(xiàn)對多種型號的環(huán)盤類零件的裝夾，解決夾具更換頻繁、自動化程度低下的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于環(huán)盤類零件加工的機(jī)器人夾具，它主要包含底座、直線變位機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)以及夾持機(jī)構(gòu)。
[0007]所述的底座包括支撐框架和機(jī)器人連接法蘭，所述支撐框架四個轉(zhuǎn)角處設(shè)有加強(qiáng)筋固定，對整個夾具體起支撐穩(wěn)固作用。所述機(jī)器人連接法蘭固定于支撐框架下端，用于與機(jī)器人活動端連接。
[0008]所述直線變位機(jī)構(gòu)包含電機(jī)座、尾座、滑軌、滑塊、雙向滾珠絲杠和伺服電機(jī)。電機(jī)座與尾座分別通過螺釘固定安裝于滑軌兩端，電機(jī)座與尾座中心分別設(shè)有軸承座孔;滑軌通過螺栓與支撐框架固定連接，滑軌采用U型斷面，U型斷面兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)有滾珠珠槽;滑塊上表面四個邊角處有對稱分布的螺紋孔，滑塊長邊兩側(cè)設(shè)有單排循環(huán)滾動的滾珠，滾珠直徑與珠槽直徑一致，滑塊與滑軌通過滾珠與珠槽相配合，滑塊可在滑軌上直線滑動，該設(shè)計使機(jī)器人夾具具有承受側(cè)向負(fù)荷的能力;滑塊短邊側(cè)面中心有一通孔，通孔內(nèi)部有一固定滾珠螺母，雙向滾珠絲杠通過滑塊中心通孔與其內(nèi)部固定滾珠螺母配合，兩塊滑塊對稱安裝于雙向滾珠絲杠的兩側(cè);雙向滾珠絲杠一端安裝于電機(jī)座的中心軸承處，另一端安裝于尾座的中心軸承處;伺服電機(jī)通過電機(jī)連接法蘭與電機(jī)座固定連接，并通過聯(lián)軸器與雙向滾珠絲杠連接。伺服電機(jī)帶動雙向滾珠絲杠正向或逆向旋轉(zhuǎn)時，兩塊滑塊沿滑軌做相對方向直線運(yùn)動，通過控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)夾具的直線精確變位。
[0009]所述定位機(jī)構(gòu)包含工件定位裝置與夾具定位裝置。所述工件定位裝置包含光電開關(guān)和光電開關(guān)安裝平臺，安裝平臺固定安裝于滑軌一側(cè)，其上有兩列交錯分布的光電開關(guān)安裝孔，光電開關(guān)通過安裝螺母固定于安裝平臺上;所述夾具定位裝置包含極限開關(guān)安裝軌道和四個極限開關(guān)，安裝軌道固定安裝于滑軌的另一側(cè)，兩個極限開關(guān)安裝于安裝軌道的兩端，用于提供直線變位機(jī)構(gòu)的啟動原點，兩個極限開關(guān)安裝于安裝軌道中間，用于防止直線變位機(jī)構(gòu)超出行程。
[0010]所述夾持機(jī)構(gòu)包含兩個電永磁鐵和兩個固定平臺，所述電永磁鐵的四個邊角各有一個螺栓通孔，上表面有兩塊磁極，電永磁鐵內(nèi)部采用永磁鐵作為磁源，通過電控系統(tǒng)對磁路分布進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換，使永磁磁場在系統(tǒng)內(nèi)部自身平衡，或釋放到電永磁鐵的兩塊磁極表面，對外表征為消磁放松或充磁夾緊狀態(tài);所述固定平臺起中間連接轉(zhuǎn)換作用，固定平臺兩側(cè)為方形支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)表面有對稱分布的四個螺栓孔，支撐結(jié)構(gòu)與電永磁鐵通過螺栓固定連接，固定平臺中部有對稱分布的安裝通孔，固定平臺與滑塊通過螺釘固定連接?；诃h(huán)盤類零件的結(jié)構(gòu)特點，兩個電永磁鐵對工件沿直徑方向表面進(jìn)行夾持，可由直線變位機(jī)構(gòu)改變兩電永磁鐵之間的距離，實現(xiàn)夾具對工件的變直徑夾持。
[0011]本實用新型的有益效果是:直線變位機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)驅(qū)動可以提高夾具工作自動化程度，同時通過整合滾珠絲杠和線性滑軌能夠?qū)崿F(xiàn)夾具高精度、大尺寸變位;定位機(jī)構(gòu)通過光電開關(guān)測量環(huán)盤類零件的尺寸及位置，使直線變位機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動變位，通過極限開關(guān)保證夾具的精確動作以及運(yùn)行安全;夾持機(jī)構(gòu)采用電永磁鐵的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)盤類零件快速高效、穩(wěn)定可靠的夾持。本實用新型可以滿足多種尺寸規(guī)格環(huán)盤類零件在機(jī)器人加工中高效、可靠的自動夾緊需要。
【附圖說明】
[0012]圖1是機(jī)器人夾具總體裝配示意圖；
[0013]圖2是機(jī)器人夾具裝配俯視圖；
[0014]圖3是軌道與滑塊之間回流系統(tǒng)主視圖；
[0015]圖4是固定平臺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1支撐框架;2機(jī)器人連接法蘭;3雙向滾珠絲杠;4滑軌;5滑塊;6電永磁鐵;7固定平臺；8尾座;9電機(jī)座；10伺服電機(jī);11極限開關(guān)；12安裝軌道;13光電開關(guān);14光電開關(guān)固定平臺；15防塵片；16滾珠;17珠槽;18支撐結(jié)構(gòu)；19螺栓孔;20安裝通孔。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步闡述。
[0018]本實用新型提供的夾具機(jī)構(gòu)是一種用于環(huán)盤類零件加工的機(jī)器人夾具，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，可滿足多種尺寸規(guī)格環(huán)盤類零件快速、可靠的夾緊需要?，F(xiàn)參見附圖，接下來將描述所提供夾具機(jī)構(gòu)的實施例。
[0019]如圖1和圖2所示，一種用于環(huán)盤類零件加工的機(jī)器人夾具主要包含底座、直線變位機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)。
[0020]底座主要包含支撐框架1和機(jī)器人連接法蘭2，支撐框架的四個轉(zhuǎn)角處設(shè)有加強(qiáng)筋固定，對整個夾具體起支撐穩(wěn)固作用。機(jī)器人連接法蘭2固定于支撐框架1下端，用于與機(jī)器人活動端相連接。
[0021]直線變位機(jī)構(gòu)包含電機(jī)座9、尾座8、滑軌4、滑塊5、雙向滾珠絲杠3和伺服電機(jī)10。電機(jī)座9與尾座8分別通過螺釘固定安裝于滑軌4兩端，電機(jī)座9與尾座8中心分別設(shè)有軸承座孔;滑軌4通過螺栓與支撐框架1固定連接，滑軌4采用U型斷面，U型斷面兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)有滾珠珠槽17;如圖3所示，滑塊5上表面四個邊角處有對稱分布的螺紋孔，滑塊5長邊兩側(cè)設(shè)有單排循環(huán)滾動的滾珠16，滾珠16直徑與珠槽17直徑一致，滑塊5與滑軌4通過滾珠16與珠槽17相配合，滑塊5可在滑軌4上直線滑動，該設(shè)計使機(jī)器人夾具具有承受側(cè)向負(fù)荷的能力;滑塊5短邊側(cè)面中心有一通孔，通孔內(nèi)部有一固定滾珠螺母，雙向滾珠絲杠3通過滑塊5中心通孔與其內(nèi)部固定滾珠螺母配合，兩塊滑塊5對稱安裝于雙向滾珠絲杠3的兩側(cè);雙向滾珠絲杠3—端安裝于電機(jī)座9的中