自动校正吸取式机械手夹头的制作方法

1.本实用新型涉及机械设备的领域，具体涉及一种自动校正吸取式机械手夹头。


背景技术：

2.我司冲压散件车间为节约人力，需要开发一台全自动散件摆盘设备，来满足需求，但在开发试运行过程中发现产品在皮带上运动同时利用视觉导航来引导机械手抓取时存在定位偏差，即产品在运动吸取过程中机械手和产品位置存在正负1mm的定位偏差，此偏差导致吸取产品的位置不准确，摆盘成功率低，需要通过机构校正消除。经过反复检讨和方案修改，最终开发设计校正结构，经过实际验证可满足精度要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种自动校正吸取式机械手夹头，具有通过气动夹爪校正结构消除系统定位偏差，利用4根弹性柱塞保证吸取面在一个平面上不倾斜。
4.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种自动校正吸取式机械手夹头，包括旋转气缸、夹爪气缸、波纹吸嘴和产品，所述旋转气缸安装在旋转气缸安装基座上，旋转气缸安装基座上同轴固定有机械手安装抱紧法兰用于连接机械手，通过机械手实现夹头整体的升降运动；夹爪气缸通过安装法兰盘活动安装在旋转气缸上，旋转气缸的旋转轴驱动夹爪气缸和安装法兰盘旋转，夹爪气缸下部设置校正夹爪，夹爪气缸控制校正夹爪张开或闭合，校正夹爪的中间镂空用于置入吸嘴及柱塞安装座，吸嘴及柱塞安装座内嵌入安装波纹吸嘴用于吸取产品。
5.作为进一步的技术方案，所述旋转气缸的轴心与机械手安装抱紧法兰的轴心之间所成角度为45
°
。
6.作为进一步的技术方案，所述旋转轴驱动夹爪气缸和安装法兰盘绕旋转轴0～180
°
旋转。
7.作为进一步的技术方案，所述安装法兰盘上沿垂直于其表面的方向设置法兰盘延伸段，法兰盘延伸段上开设凹槽用于置入吸嘴及柱塞安装座；固定平键依次贯穿法兰盘延伸段和吸嘴及柱塞安装座，将安装法兰盘和吸嘴及柱塞安装座连接固定。
8.作为进一步的技术方案，所述吸嘴及柱塞安装座上还安装有气接头，气接头与波纹吸嘴气密连接，用于提供真空吸力。
9.作为进一步的技术方案，所述吸嘴及柱塞安装座上靠近波纹吸嘴安装位置处的四角均开设柱塞安装孔，柱塞安装孔内置入弹性柱塞；当波纹吸嘴吸取产品时，四个弹性柱塞之间形成一致性的等高平面，实现对产品的定位。
10.作为进一步的技术方案，所述机械手安装抱紧法兰上贯穿设置防呆固定块，用于配合连接机械手。
11.本实用新型的有益效果为：结构紧凑、降低了开发成本、标准化程度高，生产反馈
良好，达到预期目的。
附图说明
12.图1为本实用新型的安装结构示意图。
13.图2为本实用新型的剖视图。
14.图3为本实用新型的主视图。
15.图4为安装法兰盘的结构示意图。
16.图5为吸嘴及柱塞安装座的结构示意图。
17.图6为弹性柱塞与吸嘴及柱塞安装座的装配结构示意图。
18.图7为产品预定位时的结构示意图。
19.图8为产品处于水平状态下的立体结构示意图。
20.图9为产品被夹爪校正时的结构示意图。
21.图10为产品被吸取时的结构示意图。
22.图11为产品被180
°
旋转后的结构示意图。
23.图12为产品处于垂直状态下的立体结构示意图。
24.附图标记说明：旋转气缸1、旋转轴1-1、机械手安装抱紧法兰2、旋转气缸安装基座3、安装法兰盘4、法兰盘延伸段4-1、凹槽4-2、夹爪气缸5、校正夹爪6、吸嘴及柱塞安装座7、柱塞安装孔7-1、弹性柱塞8、波纹吸嘴9、产品10、固定平键11、气接头12、防呆固定块13。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：
26.实施例：如附图所示，这种自动校正吸取式机械手夹头，包括旋转气缸1、夹爪气缸5、波纹吸嘴9和产品10，所述旋转气缸1安装在旋转气缸安装基座3上，旋转气缸安装基座3上同轴固定有机械手安装抱紧法兰2用于连接机械手，通过机械手实现夹头整体的升降运动。优选地，如图2所示，旋转气缸1的轴心与机械手安装抱紧法兰2的轴心之间所成角度α为45
°
。夹爪气缸5通过安装法兰盘4活动安装在旋转气缸1上，旋转气缸1的旋转轴1-1驱动夹爪气缸5和安装法兰盘4旋转(优选地，旋转轴1-1驱动夹爪气缸5和安装法兰盘4绕旋转轴1-1在0～180
°
范围内旋转)。夹爪气缸5下部设置校正夹爪6，夹爪气缸5控制校正夹爪6张开或闭合，从而调节校正夹爪6与产品10之间的间隙，校正夹爪6的中间镂空用于置入吸嘴及柱塞安装座7。吸嘴及柱塞安装座7内嵌入安装波纹吸嘴9，波纹吸嘴9位于校正夹爪6的正中间。如图1所示吸嘴及柱塞安装座7上还安装有气接头12，气接头12与波纹吸嘴9气密连接，用于提供真空吸力，从而吸取位于校正夹爪6之间的产品10。
27.如图4所示，安装法兰盘4上沿垂直于其表面的方向设置法兰盘延伸段4-1，法兰盘延伸段4-1上开设凹槽4-2用于置入吸嘴及柱塞安装座7；固定平键11依次贯穿法兰盘延伸段4-1和吸嘴及柱塞安装座7，将安装法兰盘4和吸嘴及柱塞安装座7连接固定。
28.如图5所示，吸嘴及柱塞安装座7上靠近波纹吸嘴9安装位置处的四角均开设柱塞安装孔7-1，柱塞安装孔7-1内置入弹性柱塞8；参考附图6，当波纹吸嘴9吸取产品10时，四个弹性柱塞8之间形成一致性的等高平面，实现对产品10的定位。
29.优选地，所述机械手安装抱紧法兰2上贯穿设置防呆固定块13，用于配合连接机械
手。
30.本实用新型的工作过程：
31.如图7、8所示，产品10在水平状态下先置入校正夹爪6内进行预定位，此时产品10的轴心与波纹吸嘴9(校正夹爪6)的轴心之间的偏心距e为1.5mm左右。
32.参考附图9，夹爪气缸5控制校正夹爪6逐渐闭合，消除偏心距，使得产品10处于校正夹爪6的中心(即产品10的轴心与波纹吸嘴9的轴心重合)，此时产品10与波纹吸嘴9之间的距离为d(1.5mm左右)，同时产品10的侧壁与校正夹爪6的内壁之间的间隙为f(0.2mm左右)。
33.参考附图10，控制机械手使得整个夹头下降，四个弹性柱塞8与产品10表面接触并压缩，波纹吸嘴9与产品10表面接触同时气接头12启动吸气从而吸取产品10；随后，控制机械手使得整个夹头上升，同时弹性柱塞8回弹稳定住与产品10的接触平面使之不倾斜。由于四个弹性柱塞8先压缩，接着抬升后回弹，四者始终保持在一个平面上，可适应抓取倾斜平面的产品。
34.参考附图11、12，旋转气缸1通过旋转轴1-1带动安装法兰盘4和夹爪气缸5绕轴180
°
旋转，则校正夹爪6、吸嘴及柱塞安装座7、波纹吸嘴9、产品10、及气接头12等部件也同时旋转。最终，产品姿态由图8中所示的水平状态，调整为如图12所示的垂直状态。实现产品位置的校正，提高抓取精度。
35.本实用新型消除了视觉导航及机械机构存在的定位偏差，通过二次校正提高了产品定位抓取精度；在吸取产品时，4个弹性柱塞压缩，抬升后回弹，始终保持在一个平面上，可适应抓取倾斜平面的物品，解决了由于产品重心偏心或者吸嘴自身平面倾斜，造成产品和吸嘴处于非平行状态的问题；投入成本低，结构紧凑，缩短了抓取定位周期，相同类型中降低了开发及结构成本。
36.可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。