专利名称：自适应工业机器人抓具存放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业机器人抓具存放装置，是一种用于工业机器人在重复定位精
度范围内自适应地调整自身的位置，以实施方便、快捷、准确的存取的装置。
背景技术：
随着工业自动化的推进，工业领域自动化的程度越来越高，机器人的应用越来越 广泛，故而机器人末端工具势必也越来越多。为降低投入成本，提高整线的生产节拍和效 率，同一台机器人的末端工具也由传统的一个增加到两个、三个，甚至更多。如图l所示，机 器人1通过工具切换装置2拾取存放在A产品抓具存放装置51上面的A产品抓具3，利用 A产品抓具3对A产品进行抓取和搬运。在A产品被搬运完成之后，机器人1将A产品抓 具3放回在A产品抓具存放装置51上。之后，机器人1转而到B产品抓具存放装置52上 拾取B产品抓具4，利用B产品抓具4对B产品进行抓取和搬运。 在这一过程中，机器人末端工具之间的切换是用机器人工具切换装置加以实现， 如图2所示，一套工具切换装置一般情况是以一个机器人端6配套设置两个工具端7，机器 人端6安装在机器人第六轴法兰上，两个工具端7分别安装在A产品抓具和B产品抓具上。 这种工具切换装置是采用一面两销的定位方式，目前产品主要依赖进口，价格很昂贵。抓具 在抓具存放装置上也是采用一面两销的定位方式，以抓具上的孔(或销)与抓具存放装置 上的销(或孔)配合，形成比较准确的定位，将抓具放置在抓具存放装置的一个面上。以孔 和销的配合限制工业机器人抓具的三个自由度，以工业机器人抓具存放装置上的面限制工 业机器人抓具的另外三个自由度，使工业机器人抓具定位准确、安全可靠地放置。在这一已 有结构形式中，由于定位销系统是固定的，不能够随机器人的重复定位误差的跳动而移动。 这会导致抓具的取放过程中销和孔之间形成有强力摩擦，致使销和孔的寿命降低，进而使 切换装置的寿命降低，增加投入成本。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种自适应工业机器人抓
具存放装置，以自适应的方式消除由于工业机器人的重复定位误差所引起的定位机构之间
的强力摩擦。从而提高工业机器人存放装置与工业机器人抓具之间的定位机构和工业机器
人工具切换装置的使用寿命，降低维护成本。 本发明解决技术问题采用如下技术方案 本发明自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是具有 —定位机构，是在基板的上表面分别设置固定块和用于放置抓具的支撑块，在所 述固定块中设置用于和抓具定位销进行销孔定位的抓具销孔； —支撑盘，在其盘面上设置用于支承定位机构的支撑滚珠，其盘面上还设置有用 于和定位机构进行销孔定位的支撑盘定位销；对应于所述支撑盘定位销所在的位置，在所 述定位机构的基板上设置支撑盘定位销孔，所述支撑盘定位销与支撑盘定位销孔之间具有可形成相互间径向移动的孔隙。 本发明自适应工业机器人抓具存放装置的结构特点也在于 所述设置在基板上的固定块包括主销孔固定块和副销孔固定块，所述抓具销孔是
分别设置在主销孔固定块和副销孔固定块中的抓具主销孔和抓具副销孔。 所述支撑块在基板的上表面呈三角形分布。 所述支撑滚珠均匀分布在支撑盘的盘面周边位置上。 所述支撑盘定位销是设置在不同位置上的支撑盘主定位销和支撑盘副定位销；所
述支撑盘定位销孔对应设置为支撑盘主销孔和支撑盘副销孔。 与已有技术相比，本发明有益效果体现在 本发明将抓具一体化设置在定位机构上，以定位机构与支撑盘之间的可相对平面 移动实现抓具的自适应存放，以其自适应的方式有效消除了由于工业机器人的重复定位误 差所引起的机构之间的强力摩擦，从而有效提高工业机器人存放装置与工业机器人抓具之 间的定位机构和工业机器人工具切换装置的使用寿命，降低设备维护成本。
图1为同一台工业机器人配套设置两个末端工具布局示意图。 图2为已有技术中工具切换装置示意图。 图3为本发明与抓具配合状态示意图。 图4为本发明定位机构结构示意图。 图5为本发明定位机构平面示意图。 图6为本发明支撑盘结构示意图。 图中标号1机器人、2工具切换装置、3为A产品抓具、4为B产品抓具、51为A产 品抓具存放装置、52为B产品抓具存放装置、6机器人端、7工具端、8定位机构、81支撑盘主 销孔、82支撑盘副销孔、9支撑盘、10抓具主销孔、10a主销孔固定块、11抓具副销孔、1 la副 销孔固定块、12支撑块、13基板、14支撑盘主定位销、15支撑盘副定位销、16支撑滚珠。
以下通过具体实施方式
，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
本实施例中的结构设置包括 参见图3、图4和图5，本实施例中设置定位机构8，该定位机构是在其基板13的上 表面固定设置各支撑块12，并分别设置主销孔固定块10a和副销孔固定块lla，在主销孔固 定块10a中设置抓具主销孔IO，在副销孔固定块lla中设置抓具副销孔11。抓具放置在呈 三角形分布的三个支撑块12上，以抓具主销孔10和抓具副销孔11与抓具上的主定位销和 副定销进行孔销配合，实施定位机构对抓具的定位支撑。 图5所示，在定位机构的基板13上，另有为配合位于其下方的支撑盘9而设置的 支撑盘主销孔81和支撑盘副销孔82。 图6所示为支撑盘9，在支撑盘9的盘面上设置用于支承定位机构8的支撑滚珠 16，各支撑滚珠16均匀分布在支撑盘9的盘面周边位置上；在支撑盘9的盘面上不同位置 上还分别设置有定位机构8进行销孔定位的支撑盘主定位销14和支撑盘副定位销15 ;设
4置在定位机构8的基板13上的支撑盘主销孔81和支撑盘副销孔82即是与支撑盘主定位 销14和支撑盘副定位销15的位置相对应； 本实施例中，在支撑盘主定位销14与支撑盘主销孔81之间，以及在支撑盘副定位 销15与支撑盘副销孔82之间有可形成相互间径向移动的孔隙，具体实施中，这一孔隙设置 为0. 5mm，因此定位机构8在支撑盘9的平面上的移动范围为±0. 25mm。
工业机器人1的满负荷全速重复定位精度为±0. 2mm，而工业机器人抓具上的销 子又有很大的倒角，因此当工业机器人1抓持着工业机器人抓具进行存放时，比如图1所示 的抓持着A产品抓具3进行存放时，如图3所示，首先是A产品抓具3上的定位销接触定位 机构8上的抓具主销孔10及抓具副销孔ll，然后拨动定位机构8在支撑盘9上水平移动， 直到各定位销与销孔完全进入配合状态，至此工业机器人1将工业机器人抓具(即A产品 抓具3)轻松地放置在工业机器人抓具存放装置上，完成了抓具的存放。当工业机器人l带 着工具切换装置2的机器人端6来取工业机器人抓具时，比如来取A产品抓具3时，首先是 工具切换装置2的机器人端6上的定位销接触工具切换装置2的工具端7的销孔，拨动工 业机器人抓具和定位机构8 —起在支撑盘9上水平移动，直到工具切换装置2的机器人端6 上的销子和工具切换装置2的工具端7上的销孔完全进入配合状态，工具切换装置2的机 器人端6和工具端7合而为一实现工业机器人1对工业机器人抓具的拾取。
权利要求
自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是具有一定位机构(8)，是在基板(13)的上表面分别设置固定块和用于放置抓具的支撑块(12)，在所述固定块中设置用于和抓具定位销进行销孔定位的抓具销孔；一支撑盘(9)，在其盘面上设置用于支承定位机构(8)的支撑滚珠(16)，其盘面上还设置有用于和定位机构(8)进行销孔定位的支撑盘定位销；对应于所述支撑盘定位销所在的位置，在所述定位机构(8)的基板(13)上设置支撑盘定位销孔，所述支撑盘定位销与支撑盘定位销孔之间具有可形成相互间径向移动的孔隙。
2. 根据权利要求1所述的自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是所述设置在基板(13) 上的固定块包括主销孔固定块(10a)和副销孔固定块(lla)，所述抓具销孔是分别设 置在主销孔固定块(10a)和副销孔固定块(lla)中的抓具主销孔(10)和抓具副销孔(11)。
3. 根据权利要求l所述的自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是所述支撑块(12) 在基板(13)的上表面呈三角形分布。
4. 根据权利要求1所述的自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是所述支撑滚珠 (16)均匀分布在支撑盘(9)的盘面周边位置上。
5. 根据权利要求1所述的自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是所述支撑盘定位 销是设置在不同位置上的支撑盘主定位销(14)和支撑盘副定位销(15);所述支撑盘定位 销孔对应设置为支撑盘主销孔(81)和支撑盘副销孔(82)。
全文摘要
本发明公开了一种自适应工业机器人抓具存放装置，其特征是具有一定位机构，是在基板的上表面分别设置固定块和用于放置抓具的支撑块，在固定块中设置用于和抓具定位销进行销孔定位的抓具销孔；具有一支撑盘，在其盘面上设置用于支承定位机构的支撑滚珠，其盘面上还设置有用于和定位机构进行销孔定位的支撑盘定位销；对应于支撑盘定位销所在的位置，在定位机构的基板上设置支撑盘定位销孔，支撑盘定位销与支撑盘定位销孔之间具有可形成相互间径向移动的孔隙。本发明以自适应的方式消除由于工业机器人的重复定位误差所引起的定位机构之间的强力摩擦，提高设备使用寿命。
文档编号B25J19/00GK101704248SQ20091018556
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者李治浩, 林巨广, 柏龙驭, 王庆华, 胡育松, 邱峰, 韩慧, 马振飞 申请人:安徽巨一自动化装备有限公司