一种用于机器人加工的零件夹具的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种用于机器人加工的零件夹具。

背景技术：

在零件的加工过程中，通常需要对待加工的零件进行固定，使其处于正确的位置，从而保证零件加工的顺利进行，因此夹具是零件加工过程中非常重要的装置。通常来说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全的安装零件的装置，都可称为夹具，其在数控机床的加工过程中最为常见。在机床上加工零件时，为使零件的表面能达到规定的技术要求，加工前必须将零件装好并夹牢。随着机器人技术、尤其是工业机器人技术的逐渐成熟，越来越多的工业机器人用于零件的加工，实现零件的自动化加工。

然而，目前在对零件进行加工时，采用通用组合夹具对零件进行固定，由于通用组合夹具结构简单，且固定非常简单，夹具和待加工零件无法良好接触，因而无法确保零件加工时的刚性，使得零件在加工过程中会产生震动，导致零件加工精度不高，无法满足加工要求。

以上不足，有待改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于机器人加工的零件夹具，以解决现有技术中存在的由于夹具和待加工零件无法良好接触，导致零件加工精度无法满足加工要求的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于机器人加工的零件夹具，包括用于与机器人加工平台连接的底板和设于所述底板上用于放置待加工零件的仿形面，所述仿形面的形状与所述待加工零件的形状相同，所述底板的边沿设有用于压住所述待加工零件的压块。

进一步地，所述底板包括第一边沿、第二边沿、第三边沿和第四边沿，所述第一边沿和所述第三边沿相对，所述第二边沿和所述第四边沿相对。

进一步地，所述底板上还设有用于供所述机器人定位的定位块。

进一步地，所述定位块设于所述第一边沿的中部。

进一步地，所述压块的数量为六个，所述第一边沿和所述第三边沿分别分布有两个所述压块，所述第二边沿和所述第四边沿分别分布有一个所述压块。

进一步地，所述压块压住所述待加工零件的边沿。

进一步地，所述压块与所述待加工零件接触的接触面为与所述待加工零件的接触处的形状相同的仿形曲面。

进一步地，所述底板的边沿设有连接孔，所述底板通过所述连接孔与所述机器人加工平台连接。

进一步地，所述第一边沿、所述第二边沿、所述第三边沿和所述第四边沿均分布有四个所述安装孔。

进一步地，所述连接孔为沉头孔。

本实用新型提供的一种用于机器人加工的零件夹具的有益效果在于：由于仿形面的形状与待加工零件的形状相同，因此当待加工零件放置在仿形面上并通过压块固定时，仿形面能够与待加工零件完全贴合，保证在加工时待加工零件底部有支撑，使得待加工零件在加工过程中不会震动，从而能够使待加工零件的加工精度满足加工要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的结构示意图1；

图2为本实用新型实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的结构示意图2；

图3为本实用新型实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的安装流程；

图4为本实用新型实施例提供的机器人对待加工零件进行加工的流程。

其中，图中各附图标记：

1-底板； 11-第一边沿； 12-第二边沿；

13-第三边沿； 14-第四边沿； 2-仿形面；

3-压块； 4-定位块； 5-安装孔；

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，一种用于机器人加工的零件夹具，包括用于与机器人加工平台连接的底板1和设于底板1上用于放置待加工零件的仿形面2，仿形面2的形状与待加工零件的形状相同，仿形面2设于底板1上表面的中部，底板1的边沿设有用于压住待加工零件的压块3。

本实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的工作原理如下：首先将底板1与机器人加工平台连接，使夹具固定在机器人加工平台上；然后将待加工零件放置在仿形面2上，使得待加工零件与仿形面2贴合；然后通过设置在仿形面2周围的压块3将待加工零件压紧，使得待加工零件与仿形面2完全贴合；当待加工零件在夹具上固定好后，机器人开始对待加工零件进行加工。

这样设置的有益效果在于：由于仿形面2的形状与待加工零件的形状相同，因此当待加工零件放置在仿形面2上并通过压块3固定时，仿形面2能够与待加工零件完全贴合，保证在加工时待加工零件底部有支撑，使得待加工零件在加工过程中不会震动，从而能够使待加工零件的加工精度满足加工要求。

在零件、尤其是薄壁零件的加工过程中，本实施例提供的用于机器人加工的零件夹具适用于零件的加工、尤其是薄壁零件的加工，且其材料为铝合金。在一个实施例中，夹具也可以用其它材料制造。

进一步地，底板1包括第一边沿11、第二边沿12、第三边沿13和第四边沿14，第一边沿11和第三边沿13相对，第二边沿12和第四边沿14相对。

进一步地，底板1上还设有用于机器人定位的定位块4，定位块4设于第一边沿11的中部。在其他实施例中，定位块4可位于底板1上表面的其它位置。当机器人在进行加工时，首先要通过设置在底板1上的定位块4进行定位，同时确定待加工零件的坐标系，然后再规划机器人对待加工零件进行加工时的运动轨迹，再对待加工零件进行加工。利用定位块4对夹具进行定位时，可以采用三点定位法对夹具进行定位，也可以通过其他定位方法对夹具进行定位。用于机器人定位的特征，通常需要保持尖角，因此本实施例中的定位块4为立方体，立方体的角为尖角，在其他实施例中，定位块4可为其他带有尖角的形状，例如长方体等。

进一步地，压块3的数量为六个，第一边沿11和第三边沿13分别分布有两个压块3，第二边沿12和第四边沿14分别分布有一个压块3，压块3压住待加工零件的边沿。这是由于机器人在加工过程中无法压块3压住的待加工零件的区域进行加工，因此压块3应在保证待加工零件固定良好的情况下，尽量减少压住的待加工零件的区域。

进一步地，压块3与待加工零件接触的接触面为仿形曲面，六个压块3的接触面的形状分别与待加工零件的接触处的形状相同。这样设置是为了让压块3与待加工零件接触时，能够与待加工零件贴合得更好，从而更好地保证待加工零件在加工过程中不会震动。由于六个压块3的接触面是根据与其接触的待加工零件的接触处的形状设计的仿形曲面，因而六个压块3的接触面的形状并不相同，六个压块3的顺序不能随意更换，因此在本实施例中，对六个压块3进行编号，且对底板上设置压块3的位置相应进行编号，例如可以对六个压块3依次编号为第一压块31、第二压块32、第三压块33、第四压块34、第五压块35和第六压块36，而对底板上设置压块3的位置依次编号为第一压块位、第二压块位、第三压块位、第四压块位、第五压块位和第六压块位，并将第一压块31和第一压块位对应、第二压块32和第二压块位对应、第三压块33和第三压块位对应、第四压块34和第四压块位对应、第五压块35和第五压块位对应、第六压块36和第六压块位对应。每个压块3与相应的编号对应，防止由于压块3的顺序被更换而导致压块3的接触面与待加工零件的相应位置不匹配。

进一步地，底板1的第一边沿11、第二边沿12、第三边沿13和第四边沿14设有连接孔5，底板1通过连接孔5与机器人加工平台连接。在本实施例中，底板1的第一边沿11、第二边沿12、第三边沿13和第四边沿14均分布有四个安装孔5，连接孔5为沉头孔，每个连接孔5设有螺杆，底板1和机器人加工平台通过螺杆连接。将连接孔5设为沉头孔，可以避免螺杆在安装完成后上端突起，保证了安装平面的平整。在一个实施例中，安装孔5的位置和数量均可以根据需要进行设置。

本实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的有益效果为：

(1)由于仿形面2的形状与待加工零件的形状相同，因此当待加工零件放置在仿形面2上并通过压块3固定时，仿形面2能够与待加工零件完全贴合，保证在加工时待加工零件底部有支撑，使得待加工零件在加工过程中不会震动，从而能够使待加工零件的加工精度满足加工要求；

(2)由于底座1上设有定位块4，使得机器人能够对待加工零件进行精确定位；

(3)压块3与待加工零件接触的接触面为仿形曲面，使得压块3与待加工零件接触时能够完全贴合，更好地保证待加工零件在加工过程中不会震动；

(4)底座1的四个边沿均设有安装孔，使得夹具安装在机器人加工平台上时更加平稳。

请参阅图3，本实施例提供的用于机器人加工的零件夹具的安装方法如下：

步骤S101：将底板1与机器人加工平台连接，具体为：将底板1放置在机器人加工平台上，并通过螺杆配合底板1上的安装孔5将底板1固定在机器人加工平台上；

步骤S102：将待加工零件放置在仿形面2上，并使得待加工零件与仿形面2完全贴合；

步骤S103：通过压块对待加工零件进行固定，具体为：将六个压块3按照编号依次放置到底板上放置压块3的相应位置，并用压块3压紧待加工零件的边沿。

在一个实施例中，也可以先将待加工的零件安装到仿形面2上后，再将底板1固定到机器人加工平台上。

请参阅图4，待加工的零件安装到零件夹具上固定好后，机器人开始对待加工零件进行加工，加工步骤如下：

步骤S201：机器人通过底板1上的定位块4进行定位，同时确定待加工零件的坐标系；

步骤S202：规划机器人的加工路径；

步骤S203：机器人按照规划的加工路径对待加工零件进行加工；

步骤S204：零件加工完毕后，机器人回到初始位置。

在机器人加工过程中，规划的机器人加工路径需要保证机器人的主轴不与夹具碰撞。

在机器人加工过程中，机器人可以通过调整刀具的角度，在不拆卸压块3的情况下，对待加工零件的内外型一次性完成加工，提高了零件加工的效率。

机器人加工完毕后，取下零件，即可得到加工后的零件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。