一种可变姿态夹具的制作方法

本发明涉及机械手夹具技术领域，具体为一种可变姿态夹具。

背景技术：

随着时代的发展和科技进步，工业机器人代替了越来越多的人工工作。工业机器人可用于抓取大多数普通工件进行焊接、打磨、抛光等加工作业，达到节省人力，提高安全性的作用。然而，对一些异形工件(如t型管)，它们的焊接、打磨、抛光等工序会因为本身形状特殊的问题以及机器人的移动角度和位置有限很难加工到位，例如拐角位置；如果改变机器人改变夹取位置进行多次加工，一方面会增加加工的时间成本，生产效率低。另一方面多次反复加工产品质量也很难得到保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可变姿态夹具，解决现有技术中异形工件加工不到位的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可变姿态夹具，其特征在于，包括一底座，用于连接机械手的末端；一活动座，可前后活动地安装于底座上；一摆动连接件，可旋转地安装于所述活动座上；一夹子气缸，安装于所述摆动连接件一侧，其设有用于夹紧工件的一对气缸手指。

作为本技术方案的进一步优选，活动座具有一基板和安装于基板上方的摆动支撑件，底座上设有匹配基板的直线导轨，所述摆动连接件连接所述摆动支撑件。

作为本技术方案的进一步优选，所述基板底部设有对应直线导轨的滑块，滑块底部设有配合所述直线导轨的的卡槽。

作为本技术方案的进一步优选，所述摆动支撑件具有底壁和第一侧壁，其底壁连接基板，摆动连接件设有一旋转轴，所述旋转轴与第一侧壁枢接。

作为本技术方案的进一步优选，还包括设于第一侧壁外侧的伺服电机和减速器，减速器连接伺服电机，减速器的输出轴与所述旋转轴固定。

作为本技术方案的进一步优选，摆动支撑件可横向移动地安装与基板上，即夹子气缸可相对底座横向移动，使得工件位置调整更加灵活。

作为本技术方案的进一步优选，所述底座上设有驱动所述活动座的线性马达。

作为本技术方案的进一步优选，所述气缸手指可拆卸地安装在夹子气缸上，可根据工件不同配装不同气缸手指，实现不同工件的内撑或外夹。

作为本技术方案的进一步优选，所述气缸手指具有用于外撑工件的夹紧凸块，所述夹紧凸块的外侧具有圆弧状的抵接面，利于保护工件表面。

作为本技术方案的进一步优选，所述摆动连接件的旋转轴线与活动座在底座上的活动方向垂直。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明提供的可变姿态夹具结构简单灵活，可配合机械手抓夹异形工件，适应更多不同角度不同工位的加工姿态，可应用于焊接、打磨、抛光等工序以改善加工质量，解决异形工件难以加工到位的问题，提高加工效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中可变姿态夹具的结构示意图；

图2是本发明中可变姿态夹具的俯视图；

图3是本发明中可变姿态夹具装夹工件的示意图；

图中：底座1、直线电机11、直线导轨12、活动座2、基板21、滑块211、底壁22、第一侧壁23、第二侧壁24、伺服电机3、减速器4、摆动连接件5、旋转轴51、夹子气缸6、气缸手指61、夹紧凸块611。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种可变姿态夹具，用于安装在机械手上配合机械手调整工件的加工位置和角度。所述可变姿态夹具包括底座1、活动座2、摆动连接件5、伺服电机3、减速器4和夹子气缸6。所述底座1为板状，用于连接机械手末端。底座上设有直线电机11和两条直线导轨12。所述直线电机的动子与活动座相连，用于驱动活动座。直线导轨匹配活动座用于导引所述活动座的移动方向，两条直线导轨设于所述直线电机两侧，利于结构平衡。

所述活动座包括一基板21和安装于基板上的摆动支撑件，所述基板底部设有对应直线导轨的滑块211。所述滑块大致为“门”形，其底面设有配合所述直线导轨的的卡槽。所述摆动支撑件具有一体连接的底壁22和第一侧壁23，底壁和第一侧壁均为板状且相互垂直，所述底壁水平设置并安装于基板上，第一侧壁23竖直设置。摆动连接件设有一旋转轴51，所述旋转轴51与所述第一侧壁23枢接。第一侧壁的外侧与减速器4固定，伺服电机3与减速器4配合以为摆动连接件提供旋转动力，所述减速器的输出轴穿过所述第一侧壁23并与所述旋转轴51固定相连。

本实施例中，所述摆动支撑件还设有与第一侧壁相对设置的第二侧壁24，第一侧壁23连接底壁的另一端，所述旋转轴两端分别与第一侧壁23和第二侧壁24相连，如此设置，可增强所述摆动连接件与活动座连接的稳定性，避免出现晃动，提升夹具在加工过程中的平稳度。摆动连接件位于横向延伸部的上方，其设有一安装面，用于固定所述夹子气缸。在伺服电机和减速器的驱动下，摆动连接件带动夹子气缸翻转，从而对工件的角度进行调整。

承上，所述夹子气缸6安装有用于夹取工件的一对气缸手指61，两个气缸手指可沿相反方向移动，以完成工件的夹取或内撑。所述气缸手指与所述夹子气缸以可拆卸固定，以根据工件加工要求选用合适的气缸手指。本实施例中，气缸手指61通过螺钉锁紧在夹子气缸，气缸手指具有向上突起的夹紧凸块611，夹紧凸块611外侧为圆弧面，用以向外支撑夹紧工件的内壁。在其他实施例中，也可设置外夹的气缸手指。

作为本技术方案的进一步优选，所述底壁22可横向移动地安装在基板上方，基板上设有驱动底壁移动的电机，即夹子气缸6可相对底座横向移动，结合活动座的纵向移动和摆动连接件的旋转运动，使得所述夹具对工件的姿态调整更加灵活。

本发明可变姿态夹具的工作原理如下：

所述底座1安装于机械手末端。以图3为例，加工的工件为t型管，加工工件相贯线时，机械手将可变姿态夹具移动至工件附近，气缸手指61外撑夹紧工件内壁，使得工件与夹子气缸6固定(在其他实施例，也可以是气缸手指向中间移动夹紧工件)；机械手带动工件移动至加工加工区域，伺服电机3和减速机4拖动摆动连接件旋转，可调整工件的角度。当需要变换加工位置时，可以通过直线马达11带动活动座2沿着直线导轨运动。利于所述夹具可该改变工件的姿态，提升加工质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可变姿态夹具，其特征在于，包括：

一底座，用于连接机械手的末端；

一活动座，可前后活动地安装于底座上；

一摆动连接件，可旋转地安装于所述活动座上；

一夹子气缸，安装于所述摆动连接件一侧，其设有用于夹紧工件的一对气缸手指。

2.根据权利要求1所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，活动座具有一基板和安装于基板上方的摆动支撑件，底座上设有匹配基板的直线导轨，所述摆动连接件连接所述摆动支撑件。

3.根据权利要求2所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述基板底部设有对应直线导轨的滑块，滑块底部设有配合所述直线导轨的的卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述摆动支撑件具有底壁和第一侧壁，其底壁连接基板；所述摆动连接件设有一旋转轴，所述旋转轴与所述第一侧壁枢接。

5.根据权利要求4所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，还包括设于第一侧壁外侧的伺服电机和减速器，减速器连接伺服电机，减速器的输出轴与所述旋转轴固定。

6.根据权利要求2所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，摆动支撑件可横向移动地安装与基板上。

7.根据权利要求1所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述底座上设有驱动所述活动座的线性马达。

8.根据权利要求1所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述气缸手指可拆卸地安装在夹子气缸上。

9.根据权利要求1所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述气缸手指具有用于外撑工件的夹紧凸块，所述夹紧凸块的外侧具有圆弧状的抵接面。

10.根据权利要求1所述的一种可变姿态夹具，其特征在于，所述摆动连接件的旋转轴线与活动座在底座上的活动方向垂直。

技术总结
本发明公开了一种可变姿态夹具，该夹具包括一底座，用于连接机械手的末端；一活动座，可前后活动地安装于底座上；一摆动连接件，可旋转地安装于所述活动座上；一夹子气缸，安装于所述摆动连接件一侧，其设有用于夹紧工件的一对气缸手指。本发明提供的可变姿态夹具结构简单灵活，可配合机械手抓夹异形工件，适应更多不同角度不同工位的加工姿态，可应用于焊接、打磨、抛光等工序以改善加工质量，解决异形工件难以加工到位的问题，显著提高加工效率。

技术研发人员：周营平;江文明;李业银;钟志斌
受保护的技术使用者：广州数控设备有限公司
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.04.10