能适应前后风挡和三角窗的抓手的制作方法

本实用新型涉及机器人自动涂胶技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种能适应前后风挡和三角窗的抓手。

背景技术：

在汽车前后风挡和三角窗机器人自动涂胶领域，由于一辆汽车要同时安装前风挡，后风挡和三角窗，并且车型切换频繁，生产节拍快，产量大。传统的汽车风挡涂胶抓手有以下两种方式：

1)、涂胶枪由机器人定位，工件固定在定位夹具上实现涂胶。这种涂胶定位方式受玻璃影响很大，涂胶不稳定，极大地影响前后风挡和三角窗涂胶质量，而且还存在玻璃粘接不牢，漏水等质量隐患。

2)、胶枪固定在机器人上，工件夹持在定位夹具上，胶枪增加激光跟踪功能。这种方式中，涂胶枪能根据玻璃做上下浮动，但包括控制系统在内，其费用高昂，技术难度大，如果多台设备投入使用，初期设备投资将很大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能适应前后风挡和三角窗的抓手，能对前风挡、后风挡和三角窗的抓取进行切换，从而实现一个抓手能同时满足三种玻璃的涂胶作业。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种能适应前后风挡和三角窗的抓手，包括：

上固定板，其顶部设置有法兰盘，法兰盘与机器人的第六轴法兰连接；

四个第一气缸，其分别与所述上固定板连接；

四个第一吸盘，其与所述四个第一气缸一一对应，所述四个第一吸盘分别与所述四个第一气缸连接，所述第一气缸带动所述第一吸盘上下运动，所述四个第一吸盘中相邻的两个第一吸盘的连线组成四边形，所述四个第一吸盘位于所述上固定板的下方；

四个第一顶柱，其分别与所述上固定板固定连接，每个第一吸盘的一侧均设置有一个第一顶柱，四个第一顶柱的底部在同一平面上；

下固定板，其位于所述上固定板的下方，并与所述上固定板不接触，所述下固定板位于所述四个第一吸盘围成的区域内；

第二气缸，其与所述下固定板连接，所述第二气缸带动所述下固定板上下运动；

两个第二顶柱，其沿所述下固定板的长度方向间隔固设在所述下固定板的底部；

两个第三气缸，其沿所述下固定板的长度方向间隔固设在所述下固定板的底部，并位于所述两个第二顶柱之间；

两对第二吸盘，一对第二吸盘对应一个第三气缸，所述两对第二吸盘分别与所述两个第三气缸连接，第三气缸带动一对第二吸盘上下运动；

两对第三顶柱，其沿所述下固定板的长度方向间隔固设在所述下固定板的底部，并位于所述两对第二吸盘之间，所述两对第三顶柱分别与位于其外侧的第二顶柱不在一条直线上，所述两对第三顶柱与所述两个第二顶柱的底部在同一平面上。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述四个第一吸盘中相邻的两个第一吸盘的连线组成方形。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，当所述四个第一吸盘固定住前挡风玻璃时，所述四个第一吸盘的中心与前挡风玻璃的中心重合。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，每对第三顶柱和每对第二吸盘分别相对于所述两个第二顶柱的连线对称设置。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，位于所述两个第二顶柱的连线的一侧的两个第二吸盘和两个第三顶柱的连线与所述两个第二顶柱的连线平行。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述第二气缸与所述下固定板连接的具体方式为：

所述第二气缸的缸筒设置在所述下固定板的下方，并与所述下固定板的底部固定连接，所述第二气缸的活塞杆穿过所述下固定板，并延伸至所述下固定板的上方，所述活塞杆上位于所述下固定板和所述上固定板之间的部分设置有浮动接头，所述活塞杆与所述浮动接头螺纹连接，所述浮动接头与所述上固定板固定连接。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

四个气缸安装座，其与所述四个第一气缸一一对应，所述气缸安装座为直角三角形，所述气缸安装座的一个直角边与所述上固定板的底部固定连接，所述气缸安装座的另一个直角边与所述第一气缸固定连接；

四个第一吸盘安装座，一个第一吸盘安装座对应一个第一气缸和一个第一吸盘，所述第一吸盘安装座与所述第一气缸的活塞板固定连接，所述第一吸盘与所述第一吸盘安装座固定连接。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述下固定板上穿设有四个直线轴承，四个直线轴承中相邻的两个直线轴承的连线组成方形，所述直线轴承与所述下固定板固定连接；

所述能适应前后风挡和三角窗的抓手，还包括：

四根导杆，其与所述四个直线轴承一一对应，所述导杆的顶部与所述上固定板固定连接，所述导杆的中部为圆柱体形，所述导杆的中部穿过所述直线轴承，所述第二气缸位于四根导杆围成的方形的中心；

两块导杆连接板，其相互平行，两根导杆对应一块导杆连接板，所述两根导杆的底部或下部分别和与其相对应的导杆连接板固定连接。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

四个第一顶柱安装座，其与所述四个第一顶柱一一对应，所述四个第一顶柱安装座分别与所述上固定板和所述四个第一顶柱固定连接；

两个第二顶柱安装座，其与所述两个第二顶柱一一对应，所述两个第二顶柱安装座分别与所述下固定板和所述两个第二顶柱固定连接；

两个第二吸盘安装座，一个第二吸盘安装座对应一对第二吸盘和一个第三气缸，所述两个第二吸盘安装座分别与所述两个第三气缸和所述两对第二吸盘固定连接；

两个第三顶柱安装座，一个第三顶柱安装座对应一对第三顶柱，所述两个第三顶柱安装座分别与所述下固定板和所述两对第三顶柱固定连接。

优选的是，所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

两个位置传感器，其与所述两个第三顶柱安装座一一对应，所述位置传感器固设在与其相对应的第三顶柱安装座上。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型通过四个第一气缸、四个第一吸盘和四个第一顶柱相配合，能完成对前风挡的抓取和定位。通过第二气缸能带动下固定板相对于上固定板移动，从而完成对后风挡和三角窗抓取的快速切换，通过两个第二顶柱、两个第三气缸、两对第二吸盘和两对第三顶柱完成左三角窗和右三角窗的抓取和定位，通过两个第三气缸、两对第二吸盘和两对第三顶柱完成后风挡的抓取和定位，从而实现一个抓手能同时满足三种玻璃的涂胶作业。

本实用新型结构简单，设备成本低廉，具有较高的经济实用价值。

本实用新型以气缸作为驱动器，保证变位的平稳性，能够快速平稳的根据车型数据调整好抓手的位置，提高定位机构的工作效率，且气缸的驱动装置节能环保，降低了设备成本。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的主视图；

图2为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的左视图；

图3为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的右视图；

图4为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的后视图；

图5为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的俯视图；

图6为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的一个角度的立体图；

图7为本实用新型所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手的另一个角度的立体图；

图8为本实用新型所述的法兰盘的结构示意图；

图9为本实用新型所述的上固定板的结构示意图；

图10为本实用新型所述的浮动接头的结构示意图；

图11为本实用新型所述的导杆的结构示意图；

图12为本实用新型所述的直线轴承的结构示意图；

图13为本实用新型所述的下固定板的结构示意图；

图14为本实用新型所述的导杆连接板的结构示意图；

图15为本实用新型所述的气缸安装座的结构示意图；

图16为本实用新型所述的第一吸盘安装座的结构示意图；

图17为本实用新型所述的第一顶柱安装座的结构示意图；

图18为本实用新型所述的顶柱的结构示意图；

图19为本实用新型所述的第二吸盘安装座的结构示意图；

图20为本实用新型所述的第二顶柱安装座的结构示意图；

图21为本实用新型所述的第三顶柱安装座的结构示意图；

图22为本实用新型所述的位置传感器安装座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1至图22所示，本实用新型提供一种能适应前后风挡和三角窗的抓手，包括：

如图9所示，上固定板100，其顶部设置有法兰盘101，法兰盘101与机器人的第六轴法兰连接；

四个第一气缸110，其分别与所述上固定板100连接，即第一气缸110固定在上固定板100上；如图6和图7所示，第一气缸110为双联气缸。

四个第一吸盘120，其与所述四个第一气缸110一一对应，一个第一气缸110的下方固定一个第一吸盘120，所述四个第一吸盘120分别与所述四个第一气缸110连接，所述第一气缸110带动所述第一吸盘120上下运动，所述四个第一吸盘120中相邻的两个第一吸盘120的连线组成四边形，即四个第一吸盘120位于一个四边形的四个角处，所述四个第一吸盘120位于所述上固定板100的下方；本申请所指的上下是基于上固定板100位于下固定板240的正上方时的状态，仅仅为了说明各部件的相对位置关系，使用时，机器人会带着抓手移动，移动后以实际的上下关系为准。本方案第一吸盘和第二吸盘的型号为：NAPUYSB-80-10-N，根据使用需要也可以采用别的型号。

四个第一顶柱130，其分别与所述上固定板100固定连接，第一顶柱130位于上固定板100的下方，每个第一吸盘120的一侧均设置有一个第一顶柱130，四个第一顶柱130的底部在同一平面上；如图6、图7和图18所示，顶柱为柱状，顶柱与玻璃接触，所以各个顶柱上与玻璃接触的部分具有圆滑的曲面，防止划伤玻璃。

如图13所示，下固定板240，其位于所述上固定板100的下方，并与所述上固定板100不接触，这样能给下固定板240提供移动空间，所述下固定板240位于所述四个第一吸盘120围成的区域内，即下固定板240在四个第一吸盘120组成的四边形的内部；

第二气缸140，其与所述下固定板240连接，所述第二气缸140带动所述下固定板240上下运动，所述第二气缸140与所述上固定板100固定连接；

两个第二顶柱150，其沿所述下固定板240的长度方向间隔固设在所述下固定板240的底部；

两个第三气缸160，其沿所述下固定板240的长度方向间隔固设在所述下固定板240的底部，并位于所述两个第二顶柱150之间；即两个第二顶柱150位于两个第三气缸160的外侧。如图6和图7所示，第三气缸160为双联气缸。

两对第二吸盘170，一对第二吸盘170对应一个第三气缸160，所述两对第二吸盘170分别与所述两个第三气缸160连接，第三气缸160带动一对第二吸盘170上下运动；

两对第三顶柱180，其沿所述下固定板240的长度方向间隔固设在所述下固定板240的底部，并位于所述两对第二吸盘170之间，所述两对第三顶柱180分别与位于其外侧的第二顶柱150不在一条直线上，即一对第三顶柱180和位于其外侧的第二顶柱150的连线组成三角形，这样在抓取三角窗时能固定住三角窗的三个点，使得抓取更稳，所述两对第三顶柱180与所述两个第二顶柱150的底部在同一平面上，这样抓取左右三角窗和后风挡时更稳。

本方案提供的能适应前后风挡和三角窗的抓手，在使用时，放置玻璃的位置处设置有传感器，传感器将玻璃的位置信息传递给控制器，控制器控制机器人运作，机器人将抓手移动到玻璃位置处，进行玻璃的抓取。

在抓取前挡风玻璃前，在第二气缸140的作用下，第二气缸140带动下固定板240移动至下固定板240上的各个吸盘和顶柱与上固定板100上的各个吸盘和顶柱错开，即不在一个平面上，且下固定板240上的各个吸盘和顶柱位于四个第一吸盘120围成的区域的内部，这样下固定板240上的各个吸盘和顶柱不会影响四个第一吸盘120和四个第一顶柱130抓取和定位前挡风玻璃。

在抓取前挡风玻璃时，四个第一气缸110分别带动四个第一吸盘120向背离上固定板100的方向运动，与四个第一顶柱130错开，四个第一吸盘120吸住前挡风玻璃，之后在四个第一气缸110的带动下朝着上固定板100方向运动，通过四个第一顶柱130对前挡风玻璃进行定位，完成对前挡风玻璃的抓取和定位。

在抓取左右三角窗和后挡风玻璃前，在第二气缸140的作用下，第二气缸140带动下固定板240移动至下固定板240上的各个吸盘和顶柱与上固定板100上的各个吸盘和顶柱错开，即不在一个平面上，且下固定板240上的各个吸盘和顶柱部分或全部位于四个第一吸盘120围成的区域的外部，这样上固定板100上的各个吸盘和顶柱不会影响下固定板240上的各个吸盘和顶柱对左右三角窗和后挡风玻璃的抓取和定位。

在抓取左三角窗时，通过设置在下固定板240上沿其长度方向的一端的一个第二顶柱150、一个第三气缸160、一对第二吸盘170和一对第三顶柱180，抓取和定位左三角窗。在抓取时，一个第三气缸160带动一对第二吸盘170向背离下固定板240方向运动，与一个第二顶柱150和一对第三顶柱180错开，通过一对第二吸盘170抓取左三角窗，之后第三气缸160带动一对第二吸盘170朝着下固定板240方向运动，通过一个第二顶柱150和一对第三顶柱180对左三角窗玻璃进行定位，完成对左三角窗玻璃的抓取和定位。

同理，抓取右三角窗时，通过设置在下固定板240上沿其长度方向的另一端的一个第二顶柱150、一个第三气缸160、一对第二吸盘170和一对第三顶柱180，完成对右三角窗的抓取和定位。

在抓取后挡风玻璃时，通过设置在下固定板240上沿其长度方向的一端的一个第三气缸160、一对第二吸盘170和一对第三顶柱180，以及设置在下固定板240上沿其长度方向的另一端的一个第三气缸160、一对第二吸盘170和一对第三顶柱180，即通过两个第三气缸160、两对第二吸盘170和两对第三顶柱180抓取和定位后挡风玻璃。在抓取时，在两个第三气缸160分别带动两对第二吸盘170向背离下固定板240方向运动，与两对第三顶柱180错开，通过两对第二吸盘170抓取后挡风玻璃，之后两个第三气缸160分别带动两对第二吸盘170朝着下固定板240方向运动，通过两对第三顶柱180对后挡风玻璃进行定位，完成对后挡风玻璃的抓取和定位。在对后挡风玻璃进行抓取和定位时未使用第二顶柱150。本方案能对前风挡、后风挡和三角窗的抓取进行切换，从而实现一个抓手能同时满足三种玻璃的涂胶作业。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述四个第一吸盘120中相邻的两个第一吸盘120的连线组成方形。即四个第一吸盘120位于一个方形的四个角处。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，当所述四个第一吸盘120固定住前挡风玻璃时，所述四个第一吸盘120的中心与前挡风玻璃的中心重合。这样能提高前挡风玻璃抓取的稳定性，同时使四个第一顶柱130的中心与前挡风玻璃的中心重合，能使前挡风玻璃的抓取更稳定。

同理，为了对后挡风玻璃的抓取更稳，可使两对第二吸盘170的中心与后挡风玻璃的中心重合，同时使两对第三顶柱180的中心与后挡风玻璃的中心重合。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，每对第三顶柱180和每对第二吸盘170分别相对于所述两个第二顶柱150的连线对称设置。这样在抓取三角窗时，使三角窗的抓取更稳。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，位于所述两个第二顶柱150的连线的一侧的两个第二吸盘170和两个第三顶柱180的连线与所述两个第二顶柱150的连线平行，可知位于所述两个第二顶柱150的连线的另一侧的两个第二吸盘170和两个第三顶柱180的连线与所述两个第二顶柱150的连线也平行。通过对称的结构，使得在抓取玻璃时更平衡，更稳。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述第二气缸140与所述下固定板240连接的具体方式为：

所述第二气缸140的缸筒设置在所述下固定板240的下方，第二气缸140的缸筒的顶部与所述下固定板240的底部固定连接，所述第二气缸140的活塞杆穿过所述下固定板240，并延伸至所述下固定板240的上方，所述活塞杆上位于所述下固定板240和所述上固定板100之间的部分设置有浮动接头190，所述活塞杆上的外螺纹与所述浮动接头190的内螺纹螺纹连接，所述浮动接头190与所述上固定板100固定连接。通过浮动接头190修正第二气缸140连接时产生的轴向偏差导致的第二气缸140伸缩不良。

上固定板100与机器人连接，上固定板100的位置不变，在下固定板240需要相对于上固定板100运动时，第二气缸140的活塞杆伸缩，拉动第二气缸140的缸筒和下固定板240向着上固定板100方向移动，或推动第二气缸140的缸筒和下固定板240向着背离上固定板100方向移动，完成下固定板240的位置变换，以实现从前挡风玻璃的抓取到三角窗和后挡风玻璃的切换。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

四个气缸安装座200，其与所述四个第一气缸110一一对应，所述气缸安装座200为直角三角形，所述气缸安装座200的一个直角边与所述上固定板100的底部固定连接，所述气缸安装座200的另一个直角边与所述第一气缸110固定连接；

四个第一吸盘安装座210，一个第一吸盘安装座210对应一个第一气缸110和一个第一吸盘120，所述第一吸盘安装座210与所述第一气缸110的活塞板(其位于缸筒外部，并与活塞杆连接)固定连接，所述第一吸盘120与所述第一吸盘安装座210固定连接。

随着活塞杆带动活塞板移动，与活塞板连接的第一吸盘120也能向着上固定板100方向或背离上固定板100方向移动，从而实现前挡风玻璃的抓取和定位。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，所述下固定板240上穿设有四个直线轴承220，四个直线轴承220中相邻的两个直线轴承220的连线组成方形，即四个直线轴承220位于一个方形的四个角处，所述直线轴承220与所述下固定板240固定连接；

所述能适应前后风挡和三角窗的抓手，还包括：

四根导杆230，其与所述四个直线轴承220一一对应，所述导杆230的顶部与所述上固定板100固定连接，所述导杆230的中部为圆柱体形，这样在直线轴承220和第二气缸140的作用下，下固定板240能上下移动，所述导杆230的中部穿过所述直线轴承220，直线轴承220在导杆230的中部上下移动，所述第二气缸140位于四根导杆230围成的方形的中心；这样在第二气缸140带动下固定板240运动时，能使下固定板240运动地更平稳。

两块导杆230连接板，其相互平行，两根导杆230对应一块导杆230连接板，所述两根导杆230的底部或下部分别和与其相对应的导杆230连接板固定连接。导杆230连接板用于将两根导杆230连在一起。

如图5、图7、图11所示为导杆230的一种实施样态，此时，导杆230的一端为固定端，固定端上设置有安装孔，导杆230的中部为圆柱体形，导杆230的另一端也为圆柱体形，且直径小于导杆230的中部的直径，导杆230的另一端的末端设置有外螺纹，上固定板100上设置有通孔，在安装导杆230时，导杆230穿过上固定板100上的通孔，导杆230的顶部与上固定板100通过螺栓连接，因导杆230的中部的直径大于导杆230的另一端的直径，通过在导杆230的另一端的末端拧上螺母，导杆230连接板卡在螺母和导杆230的中部与另一端的交界处之间，使得导杆230连接板与导杆230固定连接，也可以根据使用需要采取别的实施样态，这样只是为了方便安装和拆卸导杆230。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

四个第一顶柱安装座250，其与所述四个第一顶柱130一一对应，所述四个第一顶柱安装座250分别与所述上固定板100和所述四个第一顶柱130固定连接；间接地将第一顶柱130固定在上固定板100上。

两个第二顶柱安装座260，其与所述两个第二顶柱150一一对应，所述两个第二顶柱安装座260分别与所述下固定板240和所述两个第二顶柱150固定连接；间接地将第二顶柱150固定在下固定板240上。

两个第二吸盘安装座270，一个第二吸盘安装座270对应一对第二吸盘170和一个第三气缸160，所述两个第二吸盘安装座270分别与所述两个第三气缸160和所述两对第二吸盘170固定连接；间接地将一对第二吸盘170固定在第三气缸160上，第三气缸160上的活塞板与第二吸盘安装座270固定连接。

两个第三顶柱安装座280，一个第三顶柱安装座280对应一对第三顶柱180，所述两个第三顶柱安装座280分别与所述下固定板240和所述两对第三顶柱180固定连接。间接地将一对第三顶柱180固定在下固定板240上。

所述的能适应前后风挡和三角窗的抓手中，还包括：

两个位置传感器，其与所述两个第三顶柱安装座280一一对应，所述位置传感器固设在与其相对应的第三顶柱安装座280上(具体方式为：第三顶柱安装座280上固设有位置传感器安装座290，位置传感器设置在位置传感器安装座290上)。实际使用时，第一气缸110、第二气缸140、第三气缸160和位置传感器均与控制器连接，这样能保证抓取和定位的准确性，通过位置传感器能感受抓取的玻璃的位置并转换成输出信号传递给控制器，控制器可判断抓取的玻璃是否抓取到位。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。