用于机械手的治具组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于机械手的治具组件。所述用于机械手的治具组件包括治具；基座，所述基座适于与所述机械手可转动地相连；以及多个连接结构，所述治具与所述基座通过多个连接结构可拆卸地相连，每个所述连接结构包括：连接螺柱，所述连接螺柱螺纹固定在所述基座上，其中所述治具吊挂在所述连接螺柱上；套筒状垫片，所述套筒状垫片套设在所述连接螺柱外；以及蝶形螺母，所述蝶形螺母与所述连接螺柱的头部螺纹配合以将所述套筒状垫片、所述治具压紧至所述基座上。根据本发明实施例的治具组件，可以实现治具的精确定位，且治具的安装拆卸便利、更换速度快，通用性好。
【专利说明】用于机械手的治具组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械手领域，具体而言，涉及一种用于机械手的治具组件。
【背景技术】
[0002]治具用于抓取或吸附工件，治具安装在机械手上并随着机械手一起移动以将工件移动到下游工位。当抓取的不同工件时，需要更换不同的治具。相关技术中，更换治具的结构，体积大且需要的安装空间大，通用性差，存在改进空间。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可快速实现治具更换，且治具安装便利的用于机械手的治具组件。
[0004]为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种用于机械手的治具组件。所述用于机械手的治具组件包括:治具；基座，所述基座适于与所述机械手可转动地相连；以及多个连接结构，所述治具与所述基座通过多个连接结构可拆卸地相连，每个所述连接结构包括:连接螺柱，所述连接螺柱螺纹固定在所述基座上，其中所述治具吊挂在所述连接螺柱上；套筒状垫片，所述套筒状垫片套设在所述连接螺柱外；以及蝶形螺母，所述蝶形螺母与所述连接螺柱的头部螺纹配合以将所述套筒状垫片、所述治具压紧至所述基座上。
[0005]根据本发明实施例的用于机械手的治具组件，基座与治具通过多个连接结构可拆卸地相连，通用性好，治具更换方便、省力且治具安装时定位精度高、操作省力。由此可以实现治具的快速精确更换，有效提闻生广效率。
[0006]另外，根据本发明上述实施例的用于机械手的治具组件还可以具有如下附加的技术特征:
[0007]根据本发明的一个实施例，所述治具上设有一端敞开的导向槽，所述连接螺柱配合在所述导向槽内。这样，在治具吊挂安装在连接螺柱的过程中，导向槽起到引导治具的作用，以便治具快速定位安装。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述治具上设有防脱槽，多个所述套筒状垫片中的至少一个上设有凸出部，所述凸出部包括相对设置的第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部设在所述防脱槽内，所述第二凸出部设在所述导向槽内，且所述第一凸出部和所述第二凸出部沿所述套筒状垫片的周向间隔开。由此通过防脱槽与第一凸出部的配合可以防止治具脱落。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述套筒状垫片的横截面为圆环形，且包括同轴设置的第一段和第二段，所述第二段设在所述第一段的邻近所述治具的表面上，所述第二段的横截面的尺寸大于所述第一段的横截面的尺寸，其中所述第一凸出部和所述第二凸出部设在所述第二段的朝向所述治具的表面上。这样，拧紧蝶形螺母后，套筒状垫片与治具的固定更牢固。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述连接结构为四个；所述基座为方形连接板；以及所述治具包括框架本体和设在所述框架本体上的四个连接块，所述四个连接块分别位于所述方形连接板的四个角处并且所述四个连接块与所述方形连接板分别通过所述连接结构可拆卸地相连。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述连接块螺纹连接至所述框架本体，所述导向槽、所述防脱槽均设在所述连接块上。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述导向槽的敞开端的宽度大于所述导向槽的其余部分的宽度，以在所述导向槽的敞开端形成尺寸变大的口部。这样，在治具吊挂安装在连接螺柱的过程中，导向槽起到引导治具的作用，以便治具快速定位安装。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述框架本体为铝型材件，这样治具的重量轻，便于工人安装。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述连接螺柱包括依次相连的第一螺纹段、光杆段和第二螺纹段，所述第一螺纹段通过螺母螺纹连接至所述基座上，所述第二螺纹段与所述蝶形螺母螺纹连接，所述光杆段位于所述治具以及所述套筒状垫片内。这样在安装套筒状垫片以及治具时可以避免套筒状垫片以及治具碰伤。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述基座上设有多组螺纹孔，其中一组螺纹孔与所述多个连接结构中的连接螺柱螺纹连接。由此可以满足不同尺寸的治具的安装需求，从而提升用于机械手的治具组件的通用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明实施例的用于机械手的治具组件抓取工件时的结构示意图。
[0017]图2是根据本发明实施例的用于机械手的治具组件的正视图。
[0018]图3是根据本发明实施例的用于机械手的治具组件的俯视图。
[0019]图4是沿图3中A-A线的剖视图。
[0020]图5是图4中B处的放大图。
[0021]图6是基座的俯视图。
[0022]图7是图6沿C-C线的剖视图。
[0023]图8是连接螺柱的结构示意图。
[0024]图9是根据本发明一个实施例的套筒状垫片的剖视图。
[0025]图10是根据本发明另一个实施例的套筒状垫片的俯视图。
[0026]图11是根据本发明另一个实施例的套筒状垫片的剖视图。
[0027]图12是根据本发明另一个实施例的套筒状垫片的侧视图。
[0028]附图标记:
[0029]用于机械手的治具组件101、气缸支架102、气缸103、支撑臂104、工件105、铰接轴106、治具1、框架本体11、连接块12、防脱槽121、导向槽122、敞开端的宽度W1、导向槽122的其余部分的宽度W2、吸盘13、基座2、螺纹孔21、减重孔22、连接结构3、连接螺柱31、第一螺纹段311、光杆段312、第二螺纹段313、套筒状垫片32、第一段321、第二段322、凸出部323、第一凸出部3231、第二凸出部3232、蝶形螺母33、弹簧垫圈34、平垫圈35、螺母4
【具体实施方式】[0030]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]下面参照图1-图12描述根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101。如图1-图12所示，根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101包括:治具1、基座2以及多个连接结构3。
[0032]治具I上设有吸盘13和/或抱爪(图未示出)，并通过吸盘13和/或抱爪抓取工件105。如图1所示，治具I上设有两个吸盘13用于吸附工件105。基座2适于与机械手可转动地相连。治具I与基座2通过多个连接结构3可拆卸地相连。
[0033]例如图1所示，机械手可通过气缸103与机械手可转动地相连。具体而言，如图1所示，气缸支架102与机械手固定，气缸103固定在气缸支架102上，气缸103的活塞杆与基座2之间通过支撑臂104相连，其中支撑臂104与活塞杆的一端铰接相连，气缸支架102与基座2通过铰接轴106铰接相连，当活塞杆伸缩时，带动支撑臂104推动基座2绕铰链轴旋转，实现基座2的翻转，由于基座2与治具I通过多个连接结构3相连，因而治具I可随基座2 —起翻转，从而实现工件105的翻转，便于工件105的取放。采用气缸103实现治具I的翻转功能，不仅制造成本低，而且安装方便。
[0034]如图1-图12所示，连接结构3包括连接螺柱31、套筒状垫片32以及蝶形螺母33。连接螺柱31螺纹固定在基座2上，治具I吊挂在连接螺柱31上，套筒状垫片32套设在连接螺柱31外。蝶形螺母33与连接螺柱31的头部螺纹配合以将套筒状垫片32、治具I压紧至基座2上，从而使治具1、基座2与多个连接结构3同步动作。
[0035]组装治具组件101时，先将连接螺柱31螺纹固定在基座2上，然后将治具I吊挂在连接螺柱31上，将套筒状垫片32套设在连接螺柱31外，最后拧紧蝶形螺母33，使治具
1、套筒状垫片32以及基座2固定在一起。可以理解的是，加工制造基座2时，已将用于与连接螺柱31螺纹固定的孔(例如图6中的螺纹孔21)加工完成，而现有的加工制造手段，足以保证孔的位置精度，而连接螺柱31的定位精度由孔的加工精度保证。这样连接螺柱31连接至基座2上时，连接螺柱31的位置精度高，从而可以提高治具I安装的定位精度，同时蝶形螺母33本身是省力机构，这样工人可以很容易地将治具I通过连接结构3安装至基座2上。进一步地，当机械手抓取的工件105改变时，工人可以容易地松开蝶形螺母33，取出套筒状垫片32，将治具I从连接螺柱31上取下来，并将与新工件105匹配的治具I通过连接结构3安装到基座2上。
[0036]简言之，根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101，基座2与治具I通过多个连接结构3可拆卸地相连，通用性好，治具I更换方便、省力且治具I安装时定位精度高、操作省力。由此可以实现治具I的快速精确更换，有效提高生产效率。
[0037]下面参照图1-图12描述根据本发明的用于机械手的治具组件101的一个具体实施例:
[0038]如图2-图4所示,用于机械手的治具组件101包括:治具1、基座2和四个连接结构3。其中，每个连接结构3包括连接螺柱31、套筒状垫片32、蝶形螺母33、弹簧垫圈34、平垫圈35和螺母4。基座2为方形连接板，从而便于加工制造且制造成本低。有利地，如图6所示，方形连接板上可以设有用于减重的减重孔22。[0039]如图3所示，治具I包括框架本体11和设在框架本体11上的四个连接块12，四个连接块12分别位于方形连接板的四个角处并且四个连接块12与方形连接板分别通过连接结构3可拆卸地相连。当然，连接结构3的个数、连接块12的个数、基座2的具体形状以及框架本体11的具体形状并不限于此。
[0040]可选地，连接块12可以形成为L形，且连接块12螺纹连接至框架本体11。进一步可选地，框架本体11为铝型材件，这样治具I的重量轻，便于工人安装。
[0041]如图2-图5所示，治具I上设有一端敞开的导向槽122，连接螺柱31配合在导向槽122内。具体地，导向槽122设在连接块12上，且导向槽122的上端封闭、下端敞开。由此，安装治具I时，沿着导向槽122将治具I从上向下逐渐吊挂在连接螺柱31上。
[0042]有利地，如图3所示，导向槽122的敞开端(例如图3中的下端)的宽度Wl大于导向槽122的其余部分的宽度W2，即Wl > W2。换言之，导向槽122的横截面为喇叭状，且喇叭口朝下。这样，在治具I吊挂安装在连接螺柱31的过程中，导向槽122起到引导治具I的作用，以便治具I快速定位安装。
[0043]如图2-图5所示，治具I上还设有防脱槽121，具体地，防脱槽121可以设在连接块12上。多个套筒状垫片32中的至少一个上设有凸出部323，如图10-图12所示，凸出部323包括相对设置的第一凸出部3231和第二凸出部3232，第一凸出部3231设在防脱槽121内，通过防脱槽121与第一凸出部3231的配合可以防止治具I脱落。第二凸出部3232设在导向槽122内，第一凸出部3231和第二凸出部3232沿套筒状垫片32的周向间隔开。有利地，第一凸出部3231和第二凸出部3232对称设置，从而使套筒状垫片32的加工、制造更便利。
[0044]具体地，如图10-图12所示，套筒状垫片32的横截面为圆环形，且套筒状垫片32包括同轴设置的第一段321和第二段322。第二段322设在第一段321的邻近治具I的表面上，第二段322的横截面的尺寸大于第一段321的横截面的尺寸，其中第一凸出部3231和第二凸出部3232设在第二段322的朝向治具I的表面上。
[0045]也就是说，当治具组件101组装完成后，第一段321与蝶形螺母33接触，第二段322与治具I接触且接触面积大，从而在拧紧蝶形螺母33后，套筒状垫片32与治具I的固定更牢固。
[0046]通过上述描述可知，根据本发明实施例的套筒状垫片32包括两种，其中一种是如图9所示的普通的套筒状垫片32，另一种是如图10-图12所示的具有防脱功能的套筒状垫片32。换言之，多个套筒状垫片32中至少一个为具有防脱功能的套筒状垫片32。如图
2-图5中所示的具体实施例中，四个套筒状垫片32中包括两个普通的套筒状垫片32和两个具有防脱功能的套筒状垫片32，且普通的套筒状垫片32以及具有防脱功能的套筒状垫片32交叉开设置，从而可以更好地防止治具I脱落，使治具I更稳固地安装到基座2上。
[0047]简言之，根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101，通过设置至少一个具有凸出部323的套筒状垫片32，并通过凸出部323与防脱槽121以及导向槽122的配合，从而有效防止治具I脱落。
[0048]如图4和图8所示，连接螺柱31包括依次相连的第一螺纹段311、光杆段312和第二螺纹段313。第一螺纹段311通过螺母4螺纹连接至基座2上，第二螺纹段313与蝶形螺母33螺纹连接。光杆段312位于治具I以及套筒状垫片32内，这样在安装套筒状垫片32以及治具I时可以避免套筒状垫片32以及治具I碰伤。
[0049]有利地，如图6所示，基座2上设有多组螺纹孔21，其中一组螺纹孔21与多个连接结构3中的连接螺柱31螺纹连接。这里可以理解的是，由于工件105不同，采用的治具I不同，不同治具I的结构、尺寸大小均可能发生变化，通过设置多组与连接螺柱31适配的螺纹孔21，可以满足不同尺寸的治具I的安装需求，从而提升用于机械手的治具组件101的通用性。
[0050]下面参照图1-图12详细描述根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101的组装过程:
[0051]先将连接螺柱31通过螺母4连接固定至基座2的螺纹孔21内，然后沿治具I的连接块12上的导向槽122将治具I从上向下吊挂在连接螺柱31上，随后将套筒状垫片32套装在连接螺柱31上，并将具有防脱功能的套筒状垫片32的第一凸出部3231装入连接块12的防脱槽121内，最后依次将平垫圈35、弹簧垫圈34、蝶形螺母33套装在连接螺柱31上，并将蝶形螺母33拧紧，使弹簧垫圈34、平垫圈35、套筒状垫片32以及连接块12压紧至基座2上，使治具I可随基座2 —起转动。
[0052]综上所述，根据本发明实施例的用于机械手的治具组件101，治具I定位精度高、治具I更换安装便利、操作省力且通用性好。
[0053]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“轴
向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0054]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0055]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0057]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0058]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于机械手的治具组件，其特征在于，包括: 治具； 基座，所述基座适于与所述机械手可转动地相连；以及 多个连接结构，所述治具与所述基座通过多个连接结构可拆卸地相连，每个所述连接结构包括: 连接螺柱，所述连接螺柱螺纹固定在所述基座上，其中所述治具吊挂在所述连接螺柱上; 套筒状垫片，所述套筒状垫片套设在所述连接螺柱外；以及 蝶形螺母，所述蝶形螺母与所述连接螺柱的头部螺纹配合以将所述套筒状垫片、所述治具压紧至所述基座上。
2.根据权利要求1所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述治具 上设有一端敞开的导向槽，所述连接螺柱配合在所述导向槽内。
3.根据权利要求2所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述治具上设有防脱槽，多个所述套筒状垫片中的至少一个上设有凸出部，所述凸出部包括相对设置的第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部设在所述防脱槽内，所述第二凸出部设在所述导向槽内，且所述第一凸出部和所述第二凸出部沿所述套筒状垫片的周向间隔开。
4.根据权利要求3所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述套筒状垫片的横截面为圆环形，且包括同轴设置的第一段和第二段，所述第二段设在所述第一段的邻近所述治具的表面上，所述第二段的横截面的尺寸大于所述第一段的横截面的尺寸，其中所述第一凸出部和所述第二凸出部设在所述第二段的朝向所述治具的表面上。
5.根据权利要求3所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述连接结构为四个； 所述基座为方形连接板；以及 所述治具包括框架本体和设在所述框架本体上的四个连接块，所述四个连接块分别位于所述方形连接板的四个角处并且所述四个连接块与所述方形连接板分别通过所述连接结构可拆卸地相连。
6.根据权利要求5所述的用于机械手的治具组件，其特征在于，所述连接块螺纹连接至所述框架本体，所述导向槽、所述防脱槽均设在所述连接块上。
7.根据权利要求5所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述导向槽的敞开端的宽度大于所述导向槽的其余部分的宽度，以在所述导向槽的敞开端形成尺寸变大的口部。
8.根据权利要求5所述的用于机械手的治具组件，其特征在于， 所述框架本体为铝型材件。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于机械手的治具组件，其特征在于，所述连接螺柱包括依次相连的第一螺纹段、光杆段和第二螺纹段，所述第一螺纹段通过螺母螺纹连接至所述基座上，所述第二螺纹段与所述蝶形螺母螺纹连接，所述光杆段位于所述治具以及所述套筒状垫片内。
10.根据权利要求9所述的用于机械手的治具组件，其特征在于，所述基座上设有多组螺纹孔，其中一组螺纹孔与所述多个连接结构中的连接螺柱螺纹连接。
【文档编号】B25J15/00GK103991079SQ201410238911
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】何树田, 孟树杰, 李建和, 赵军, 王玉通, 常志强, 郭江, 李志强 申请人:长城汽车股份有限公司