一种机器人自动更换拧紧轴装置及其系统的制作方法

本实用新型涉及装备行业的机器人设备，具体地指一种机器人自动更换拧紧轴装置及其系统。

背景技术：

流水生产线上的被作业的零件往往规格比较多，安装螺栓规格非常多，许多的机器人工位都要负责安装多个零件，拧紧多种螺栓，对应的需要多种拧紧轴，作业过程中需要多次更换拧紧轴，现有技术中每个拧紧轴对应一个夹具，换拧紧轴时需要使用换枪盘更换整个夹具，具有结构复杂、成本高的缺点。因此，需要开发出一种结构简单、更换稳固、一个夹具即可更换多种拧紧轴的机器人自动更换拧紧轴装置及其系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、更换稳固、一个夹具即可更换多种拧紧轴的机器人自动更换拧紧轴装置及其系统。

本实用新型的技术方案为：一种机器人自动更换拧紧轴装置，包括夹具组件，其特征在于，所述夹具组件包括一端与机器人连接的安装板，所述安装板另一端朝前延伸形成一个或多个横向间隔排列的单元板，各所述单元板上设有定位块以及配合定位块的第一限位装置，所述定位块上设有供拧紧轴穿过的通孔且与拧紧轴固定连接，所述单元板在通孔对应处设有第一通槽，所述定位块超过单元板横向两侧边缘形成限位耳。

优选的，所述第一限位装置包括将定位块水平限位的第一水平限位装置以及将定位块竖直限位的第一竖直限位装置。

进一步的，所述第一水平限位装置包括单元板上表面设置的多个第一定位销，所述定位块底面设有多个第一定位孔，所述第一定位销向上进入第一定位孔内。

进一步的，所述第一竖直限位装置包括位于定位块后方的气缸，所述气缸可伸缩的前端设有第二定位销，所述定位块后端开设有第二定位凹槽，所述气缸前端伸出时第二定位销进入第二定位凹槽内。

更进一步的，所述单元板上设有与第二定位销配合的限位套，所述限位套轴向与气缸前端伸缩方向相同。

本实用新型还提供一种机器人自动更换拧紧轴的系统，其特征在于，包括如上述中任一所述的机器人自动更换拧紧轴装置和地面存储组件，所述地面存储组件包括桌面、支腿，所述支腿固定连接于桌面下方，所述桌面边缘内凹形成一个或多个横向间隔布置、与各单元板形状对应的第二通槽，所述桌面上设有配合定位块的第二限位装置。

优选的，所述第二限位装置包括将定位块水平限位的第二水平限位装置以及将定位块竖直限位的第二竖直限位装置。

进一步的，所述第二水平限位装置包括桌面上第二通槽横向两侧设置的第三定位销，机器人自动更换拧紧轴装置的定位块的限位耳上设有第三定位孔，所述定位块放置于桌面时第三定位销进入第三定位孔内。

进一步的，所述第二竖直限位装置为旋转压紧气缸，所述旋转压紧气缸位于桌面上临近第二通槽的槽底处。

优选的，所述桌面上还设有与各第二通槽对应的光电开关，所述光电开关位于桌面上临近第二通槽的槽壁处。

本实用新型的有益效果为：

1.拧紧轴通过定位块限位于机器人端的单元板上，当机器人手臂将拧紧轴向下放置于桌面时，单元板可以直接从第二通槽穿过，定位块的限位耳使定位块无法穿过第二通槽落于桌面上，从而快速准确的完成拧紧轴从机器人夹具到桌面的转移。

2.结构简单，使用方便，夹具组件、地面存储组件上均有定位块的限位装置，使定位块、拧紧轴在稳定状态下完成转移。

3.更换拧紧轴时，不需要使用换枪盘更换整个夹具，只需要更换拧紧轴组件即可，并且可以实现多种不同型号的拧紧轴之间的自动切换。可广泛应用于机器人自动拧紧工位，大大降低成本。

附图说明

图1为机器人自动更换拧紧轴装置结构示意图(无定位块和拧紧轴)

图2为机器人自动更换拧紧轴装置结构示意图(装有定位块和拧紧轴)

图3为机器人自动更换拧紧轴装置俯视图(装有定位块和拧紧轴)

图4为定位块俯视图

图5为定位块侧视图

图6为地面存储组件结构示意图

图7为地面存储组件俯视图

其中：1-夹具组件2-地面存储组件3-安装板4-单元板5-定位块6-拧紧轴7-桌面8-第一定位销7.1-第二通槽9-气缸10-第二定位销11-旋转压紧气缸12-光电开关13-支架14-支腿15-第三定位销16-限位套17-机器人4.1-第一通槽5.1-通孔5.2-限位耳5.3-第一定位孔5.4-第二定位凹槽5.5-第三定位孔5.6-顶面凹槽7.1-第二通槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-7所示，本实用新型提供的一种机器人自动更换拧紧轴装置，包括位于机器人17上的夹具组件1。夹具组件1包括一端与机器人17连接的安装板3，安装板3另一端朝前延伸形成一个或多个横向间隔排列的单元板4；各单元板4上设有定位块5以及配合定位块5的第一限位装置，定位块5上设有供拧紧轴6穿过的通孔5.1且与拧紧轴6固定连接，单元板4在通孔5.1对应处设有第一通槽4.1，定位块5超过单元板4横向的两侧边缘形成限位耳5.2，限位耳5.2包括定位块5超过单元板4横向一侧形成的第一限位耳以及超过单元板4横向另一侧形成的第二限位耳。图3中左右向为单元板4横向，下上向为单元板4的前后向。

第一限位装置包括将定位块5水平限位的第一水平限位装置以及将定位块5竖直限位的第一竖直限位装置。第一水平限位装置包括单元板4上表面设置的多个第一定位销8，定位块5底面设有多个第一定位孔5.3，第一定位销8向上进入第一定位孔5.3内。第一竖直限位装置包括位于定位块5后方的气缸9，气缸9可伸缩的前端设有第二定位销10，单元板4上设有前后向的限位套16，第二定位销10位于限位套16内前后伸缩，定位块5后端设有第二定位凹槽5.4，气缸9前端伸出时第二定位销10进入第二定位凹槽5.4内。

本实用新型还提供一种机器人自动更换拧紧轴的系统，包括上述机器人自动更换拧紧轴装置以及位于地面上的地面存储组件2，地面存储组件2包括支腿14和桌面7，支腿14固定连接于桌面7下方将桌面7支撑。桌面7边缘内凹形成一个或多个间隔布置、与各单元板4形状对应的第二通槽7.1，桌面7上设有配合定位块5的第二限位装置。桌面7上设有与各第二通槽7.1对应的光电开关12，桌面7上设有L型支架13，光电开关12安装于支架13上端。光电开关12用于检测第二通槽7.1处是否已经放置拧紧轴。

第二限位装置包括将定位块5水平限位的第二水平限位装置以及将定位块5竖直限位的第二竖直限位装置。第二水平限位装置包括桌面7上第二通槽7.1横向两侧设置的第三定位销15，定位块的限位耳5.2上设有第三定位孔5.5，定位块5放置于桌面7时第三定位销15进入第三定位孔5.5内。第二竖直限位装置为旋转压紧气缸11，旋转压紧气缸11位于桌面7上临近第二通槽7.1的槽底处。

本实施例中：定位块5为中部下凹形成顶面凹槽5.6的凹形块，凹形块的后端开设第二定位凹槽5.4，第二定位凹槽5.4为水平方向的通槽，通孔5.1从顶面凹槽5.6处向下开设，如图3所示定位块5在单元板4上的投影为平行四边形(不限于平行四边形)，单元板4为长条矩形，因此限位耳5.2为平行四边形两侧分别超过单元板4横向两侧形成的三角形，即第一限位耳、第二限位耳都为三角形(如图4中点状区域所示)，第一定位孔5.3位于定位块5与单元板4重合区域，第三定位孔5.5位于限位耳5.2上。

本实施例中：

单元板4为横向间隔并列的两个，第二通槽7.1同为横向间隔设置，数量根据所有存放拧紧轴的数量确定，第二通槽7.1形状同为长条矩形。以图6中下上向为桌面7后前向，左右向为桌面7横向。第二通槽7.1由桌面7后缘前凹形成。

第三定位销15为两个，前后向位于第二通槽7.1的横向两侧，使两个第三定位销15分别与第一限位耳、第二限位耳区域对应。

第一定位销8为两个，分别位于第一通槽4.1的前后端。

旋转压紧气缸11位于桌面7上第二通槽7.1的前端，旋转压紧气缸11的顶部为旋转端，初态下旋转端沿桌面7横向设置，避免在定位块5转移过程中产生干扰，当旋转压紧气缸11启动时旋转端向后转动将定位块5的前端压紧。

安装板3与机器人17活动连接，在机器人17手臂端部可沿横向移动。

本实用新型的工作原理为：

桌面7上的第二通槽7.1上对应放置了所有需要使用的各型号拧紧轴，拧紧轴6的放置状态为：定位块5与拧紧轴6固定连接，第一定位销8向上进入第一定位孔5.3内，旋转压紧气缸11启动使旋转端将定位块5压紧。

夹具组件取出拧紧轴：光电开关12感应到对应的第二通槽7.1处放置有拧紧轴，给夹具组件1可以取轴的信号，控制旋转压紧气缸11的旋转端返回初态，解除定位块5竖直定位，控制机器人17手臂使单元板4向上穿过第二通槽7.1，此时拧紧轴6进入单元板4的第一通槽4.1，定位块5转移至单元板4上，第一定位销8向上进入第一定位孔5.3内，启动气缸9使第二定位销10进入第二定位凹槽5.4内将定位块5竖直定位。

机器人17使夹具组件1上移动至零件处，拧紧轴6将螺栓拧紧。

夹具组件放置拧紧轴：光电开关12感应到对应的第二通槽7.1处无拧紧轴，给夹具组件1可以放轴的信号，控制机器人17手臂将夹具组件1向地面存储组件2移动，使单元板4向下朝第二通槽7.1移动，靠近桌面7时控制气缸9第二定位销10收回，单元板4直接从第二通槽7.1穿过，定位块5、拧紧轴6落于桌面7上，此时第三定位销15进入第三定位孔5.5内将定位块5水平定位。