多功能机器人夹具的制作方法-k8凯发

本发明涉及机器人夹具的，具体涉及一种多功能机器人夹具。

背景技术：

1、随着社会发展，人工成本逐年增加，各行各业为节省劳动力、实现作业过程的自动化，工业机器人在生产制造及搬运装卸等环节得以广泛应用。机器人夹具是其中核心的执行件，用来固定、承载目标物体；针对包装货物，通常采用吸盘式夹具。

2、然而，现有夹具存在着如下问题：(1)大多数工业机器人末端只能安装一个夹具，适应性不强；而通过更换夹具满足不同功能时，会降低作业效率；(2)现有夹具吸取货物表面时，无论顶吸还是侧吸，都是在机器人的带动下改变，因此夹具的工作范围受限；(3)对于复合型夹具，功能增加的同时相应增加了较多机构，结构较复杂、质量大。因此，有必要设计一种多功能机器人夹具。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种多功能机器人夹具，该夹具可以实现低处货物顶吸、高处货物侧吸的功能，避免了夹具多次更换，解决了机器人作业范围不足等问题，提高了作业效率。

2、为实现上述目的，本发明所设计的一种多功能机器人夹具，包括上层框架和下层框架，所述上层框架的操作端设置有与其铰接的吸盘机构，所述下层框架与上层框架位于同一侧的操作端设置有承载货叉机构；

3、所述上层框架上设置有用于驱动吸盘机构相对其翻转的翻转机构，以实现吸盘机构对货物的侧吸或者顶吸；所述下层框架上设置有用于驱动上层框架相对于其前后移动的推送机构。

4、进一步地，所述上层框架包括上层横板，所述上层横板的两端分别设置有与其固定连接的上层竖板，所述上层横板与两端的上层竖板连接形成u形板状结构；

5、每个所述上层竖板的两侧分别设置有上层立板，所述上层竖板与两侧的上层立板连接形成上层u形凹槽。

6、进一步地，所述下层框架包括下层横板，所述下层横板的两端分别设置有与其固定连接的下层竖板，所述下层横板与两端的下层竖板连接形成u形板状结构；

7、每个所述下层竖板的两侧分别设置有下层立板，所述下层竖板与两侧的下层立板连接形成下层u形凹槽；所述下层横板上位于两个下层u形凹槽之间设置有连接板。

8、进一步地，所述连接板朝向承载货叉机构的一侧设置有用于连接下层横板与连接板的加强板，所述连接板的相对另一侧中部设置有用于与机器人执行末端连接的安装法兰。

9、进一步地，所述吸盘机构包括吸盘安装板，所述吸盘安装板上垂直设置有若干个间隔布置的吸盘，相邻两个吸盘之间留有间隙；

10、所述吸盘安装板的底部设置有若干个间隔布置的铰链，所述吸盘安装板通过铰链与上层框架的上层横板铰接。

11、进一步地，所述承载货叉机构包括叉齿安装板，所述叉齿安装板与下层框架的下层立板和/或下层横板固定连接；

12、所述叉齿安装板上垂直设置有若干根间隔布置的叉齿，相邻两根叉齿之间留有间隙。

13、进一步地，所述叉齿的横截面选用矩形、圆形或者三角形，所述叉齿的长度大于货物长度的二分之一。

14、进一步地，所述翻转机构包括翻转气缸和设置在翻转气缸两端的铰接安装座，所述翻转气缸安装于上层u形凹槽内，所述翻转气缸的固定端通过铰接安装座与上层u形凹槽的底部铰接，所述翻转气缸的执行端通过铰接安装座与吸盘安装板铰接。

15、再进一步地，所述推送机构包括驱动机构和导向机构，所述驱动机构和导向机构安装于下层u形凹槽内；

16、所述驱动机构包括驱动气缸、气缸安装座以及气缸滑块，所述驱动机构的两端均设置有气缸安装座，所述驱动机构的两端分别通过气缸安装座与下层u形凹槽的底部固定，所述气缸滑块可沿着驱动气缸做往复直线运动；

17、所述导向机构包括导轨、滑块以及垫块，所述导轨安装在下层u形凹槽的底部，所述滑块与导轨滑动配合，所述垫块与滑块固定连接，所述垫块和滑块可沿着导轨做往复直线运动。

18、更进一步地，所述垫块的上表面与气缸滑块上表面的高度在同一水平面上，所述垫块和气缸滑块均与上层框架的底部固定连接。

19、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

20、其一，本发明的多功能机器人夹具能够通过推送机构前进、后退带动吸盘机构进行推出、收回，实现侧面吸取和推放包装货物的功能。另外，通过翻转机构带动吸盘机构向下翻转一定角度，实现顶部吸取包装货物的功能，具备多功能的特征；

21、其二，本发明的多功能机器人夹具相较于普通夹具，本发明的夹具具备顶吸和侧吸的两种功能，适应性更强，避免了夹具多次更换，提高了作业效率；

22、其三，本发明的多功能机器人夹具通过低处货物顶吸、高处货物侧吸的方式，解决了工业机器人作业范围不足等问题，增大了机器人作业范围；

23、其四，本发明的多功能机器人夹具作为复合型夹具，本发明的夹具通过姿态的变化实现功能的多样，两种功能下共用了同一吸盘机构，没有增加较多机构，大大降低了总体质量；

24、其五，本发明的多功能机器人夹具整体结构相对简单，所需动作的机构较少，可靠性强；

25、其六，本发明的多功能机器人夹具的驱动机构均采用直线运动，控制程序简单；

26、其七，本发明的多功能机器人夹具可与机械臂、桁架机器人等工业机器人配合使用，应用较广泛；

27、其八，本发明的多功能机器人夹具应用于月台装卸环节时，既能够满足包装货物的装车作业、又可以满足卸车作业。

技术特征：

1.一种多功能机器人夹具，其特征在于：包括上层框架(1)和下层框架(2)，所述上层框架(1)的操作端设置有与其铰接的吸盘机构(3)，所述下层框架(2)与上层框架(1)位于同一侧的操作端设置有承载货叉机构(4)；

2.根据权利要求1所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述上层框架(1)包括上层横板(1.1)，所述上层横板(1.1)的两端分别设置有与其固定连接的上层竖板(1.2)，所述上层横板(1.1)与两端的上层竖板(1.2)连接形成u形板状结构；

3.根据权利要求2所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述下层框架(2)包括下层横板(2.1)，所述下层横板(2.1)的两端分别设置有与其固定连接的下层竖板(2.2)，所述下层横板(2.1)与两端的下层竖板(2.2)连接形成u形板状结构；

4.根据权利要求3所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述连接板(2.5)朝向承载货叉机构(4)的一侧设置有用于连接下层横板(2.1)与连接板(2.5)的加强板(2.6)，所述连接板(2.5)的相对另一侧中部设置有用于与机器人执行末端连接的安装法兰(2.7)。

5.根据权利要求4所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述吸盘机构(3)包括吸盘安装板(3.1)，所述吸盘安装板(3.1)上垂直设置有若干个间隔布置的吸盘(3.2)，相邻两个吸盘(3.2)之间留有间隙；

6.根据权利要求5所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述承载货叉机构(4)包括叉齿安装板(4.1)，所述叉齿安装板(4.1)与下层框架(2)的下层立板(2.3)和/或下层横板(2.1)固定连接；

7.根据权利要求6所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述叉齿(4.2)的横截面选用矩形、圆形或者三角形，所述叉齿(4.2)的长度大于货物长度的二分之一。

8.根据权利要求7所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述翻转机构(5)包括翻转气缸(5.1)和设置在翻转气缸(5.1)两端的铰接安装座(5.2)，所述翻转气缸(5.1)安装于上层u形凹槽(1.4)内，所述翻转气缸(5.1)的固定端通过铰接安装座(5.2)与上层u形凹槽(1.4)的底部铰接，所述翻转气缸(5.1)的执行端通过铰接安装座(5.2)与吸盘安装板(3.1)铰接。

9.根据权利要求8所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述推送机构(6)包括驱动机构(6.1)和导向机构(6.2)，所述驱动机构(6.1)和导向机构(6.2)安装于下层u形凹槽(2.4)内；

10.根据权利要求9所述的多功能机器人夹具，其特征在于：所述垫块(6.23)的上表面与气缸滑块(6.13)上表面的高度在同一水平面上，所述垫块(6.23)和气缸滑块(6.13)均与上层框架(1)的底部固定连接。

技术总结
本发明公开了一种多功能机器人夹具，包括上层框架和下层框架，所述上层框架的操作端设置有与其铰接的吸盘机构，所述下层框架与上层框架位于同一侧的操作端设置有承载货叉机构；所述上层框架上设置有用于驱动吸盘机构相对其翻转的翻转机构，以实现吸盘机构对货物的侧吸或者顶吸；所述下层框架上设置有用于驱动上层框架相对于其前后移动的推送机构。本发明的多功能机器人夹具能够通过推送机构前进、后退带动吸盘机构进行推出、收回，实现侧面吸取和推放包装货物的功能，同时通过翻转机构带动吸盘机构向下翻转一定角度，实现顶部吸取包装货物的功能，适应性更强，避免了夹具多次更换，提高了作业效率。

技术研发人员：冯晔,苏利杰,秦文波,任朝,王迪凡,刘伟
受保护的技术使用者：中车长江运输设备集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8