一种机器人夹具快换系统的制作方法

本发明涉及汽车制造业，具体为一种机器人夹具快换系统。

背景技术：

1、目前，由于汽车行业的迅猛发展，市场对汽车生产线的产能和节拍要求越来越高，在项目预算有限的前提下，合理地平衡产能和生产成本之间的关系就显得尤为重要。当两种或两种以上车型需要在同一生产线生产时，就需要考虑同一工位的工装夹具的切换问题。目前常用的工装夹具切换方式是采用带夹具库的自动化切换方式，这种方式往往成本较高，占用空间也较大。

2、经检索，中国专利公开号为cn109877493b。的专利公开了一种多车型工装夹具切换系统，用于汽车自动化生产制造领域，包括焊接工位，设有机器人、焊枪放置组件和多个夹具放置组件；车身部件取放工位；输送装置，能够在焊接工位和车身部件取放工位之间运行；所述机器人能够在焊枪放置组件上取放焊枪，所述机器人能够将输送装置上的工装夹具拾起并放置于所述夹具放置组件上，将另一个所述夹具放置组件上的工装夹具拾起并放置于所述输送装置上。其可以实现快速切换不同车型的工装夹具，其结构简单，运行平稳，安全可靠，既可以提高设备利用率，降低生产线制造成本，减少设备占地面积，又可以实现车型的快速自动切换，节省切换时间。使生产线向柔性化、智能化、高产能、低成本的方向发展。

3、上述专利存在以下不足：目前国内汽车市场，汽车本身需要许多铝合金筒体来满足各种功能，如卡车燃油箱，就是一种铝合金筒体通过焊接而成，同时铝合金筒体需要和搭接件进行焊接，不同车型中涉及到的燃油箱铝合金筒体尺寸不一样，涉及到的搭接件也是千差万别；由于加工和装配误差造成焊缝的位置和尺寸变化，所以在焊接过程中往往是人工焊接，即将产品放到固定焊接夹具，通过人工进行焊接筒体，由于人工焊接出现的焊接质量问题，往往不可控，而涉及到的一些筒体往往是需要耐高压、焊接质量高等要求，为此给工厂及一些大型汽车研发中心带来许多困扰。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种机器人夹具快换系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人夹具快换系统，包括：夹具控制系统、底座、夹持部和两个吸附组件；

3、其中，所述夹具控制系统包括：plc控制器，所述plc控制器信号连接有控制开关，且所述控制开关有四个，并设置在控制面板上，所述控制面板分别与主轴电机、气缸和驱动电机电性连接；

4、所述夹持部通过支撑板设置在底座的顶部，用于调节两个吸附组件的间距；两个所述吸附组件设置在夹持部上，用于替换夹爪；

5、每个所述吸附组件包括有锥面吸头，所述锥面吸头固定连接在螺纹块的正面，所述螺纹块的顶部固定连接有负压泵，所述负压泵通过连接管与锥面吸头连通，连接块背面对应锥面吸头的位置开设有锥面槽。

6、在本发明实施例中，所述支撑板固定连接在底座的顶部，所述主轴电机固定连接在支撑板的背面，所述主轴电机的输出端活动贯穿支撑板延伸至支撑板正面；

7、所述夹持部包括：设置在支撑板正面上方的气缸，所述气缸与主轴电机的输出端连接，所述气缸的输出端固定连接有支撑框，所述支撑框的内壁通过轴承转动连接有双向螺纹杆，且双向螺纹杆以中间为界限分为两段螺纹且螺纹的方向相反，所述双向螺纹杆外壁的两侧分别螺纹连接有螺纹块，且螺纹块与支撑框的内壁滑动，所述吸附组件设置在所述螺纹块的正面，所述支撑框外壁的左侧固定安装有驱动双向螺纹杆旋转的驱动电机，所述底座顶部固定连接有直线导轨，所述直线导轨的输出端的顶部固定连接有支撑台，所述支撑台的顶部放置有四块连接块；

8、所述夹爪包括：两个第一夹爪和两个第二夹爪，两个第一夹爪固定连接在右侧两块所述连接块的正面，两个第二夹爪固定连接在左侧两块所述连接块的正面。

9、在本发明实施例中，所述连接块处于锥面槽的外部的位置开设有密封槽，所述吸附组件还包括有密封垫，所述密封垫固定连接在锥面吸头外壁对应密封槽的位置，通过设置密封垫与密封槽的配合可以避免锥面槽与锥面吸头之间出现漏气的情况导致固定不够牢固的问题。

10、在本发明实施例中，所述吸附组件还包括有四块限位块，四块所述限位块分别固定连接在密封垫正面的位置呈环形均匀分布，且连接块对应四块限位块的位置分别开设有限位槽，通过设置限位槽与限位块可以需要固定的夹爪进行定位避免固定时出现歪斜的情况。

11、在本发明实施例中，所述连接管的内壁固定安装有用于连接管空气流通的控制电磁阀，通过设置电磁阀以方便控制连接管空气流通的情况，可以通过闭合连接管避免出现负压泵故障时导致吸附力不够的问题。

12、在本发明实施例中，所述锥面吸头与锥面槽的形状相适配。

13、在本发明实施例中，所述第一夹爪由夹块、通槽、伸缩块、防脱块组成。

14、在本发明实施例中，一面所述通槽开设在夹块的夹持面，一面所述伸缩块分别滑动连接在通槽的内壁，一面所述防脱块分别固定连接在一面伸缩块的背面，通过设置伸缩块，当夹块靠近夹持零件的表面时，由于所有的伸缩块公用同一个气室，使得伸缩块接触零件的表面时可以自动适应零件表面的形状进行贴合，以增加接触的面积使得固定时，具有更高的稳定性。

15、在本发明实施例中，所述第二夹爪由支撑柱、铰接块、铰接杆、锥面推环、电动伸缩杆、防滑套组成。

16、在本发明实施例中，三块所述铰接块分别固定连接在支撑柱外壁靠近正面一端的位置，呈一百二十度，三根所述铰接杆的中段分别铰接在铰接块的内壁，所述锥面推环滑动连接在支撑柱外壁处于铰接块背面的位置，三组所述电动伸缩杆分别固定连接在连接块正面处于支撑柱外部的位置呈一百二十度分布，且电动伸缩杆的输出端与锥面推环的外壁固定连接，三组所述防滑套分别固定套设在三根铰接杆外壁靠近正面的一端，通过设置电动伸缩杆的伸缩推动锥面推环移动，通过锥面推环的锥面使得抵住三根铰接杆的一端，使得三根铰接杆的另一端靠近需要夹持的零件的表面，以方便进行夹持，且通过设置防滑套可以增加夹持时的摩擦力，以提高夹持的稳定，通过三点夹持的方式，可以适应接触面积较少的零件或是一些较小的零件，以提高夹持适应的范围。

17、在本发明实施例中，还包括夹具控制系统，所述夹具控制系统包括：plc控制器，所述主轴电机、气缸、驱动电机、电动伸缩杆均电性连接有控制面板，所述控制面板上安装有主轴电机、气缸、驱动电机、电动伸缩杆的控制开关，所述主轴电机、气缸、驱动电机、电动伸缩杆的控制开关均与plc控制器信号连接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、该一种机器人夹具快换系统，通过在支撑台放置需要更换的第一夹爪与第二夹爪，通过直线导轨驱动支撑台移动吸附组件的位置，使吸附组件对应需要安装的夹爪背面连接块的位置，通过气缸伸缩带动吸附组件靠近连接块，以方便实现快速更换固定夹爪的目的，通过设置主轴电机的方式，可以实现随意调节夹爪的角度以方便进行夹持，通过驱动电机驱动双向螺纹杆带动双向螺纹杆旋转，通过螺纹块与支撑框的连接关系进行相对限位，以方便带动螺纹块上方夹爪移动，以方便调节夹爪之前的间距，以方便对不同大小的零件进行夹持，通过启动设置负压泵使锥面吸头吸附在锥面槽的内壁，以方便对夹爪进行固定，且锥面的设置具有更多的接触面积可以大大的提高密封性，且通过设置密封垫与密封槽的配合可以避免锥面槽与锥面吸头之间出现漏气的情况导致固定不够牢固的问题，通过设置电磁阀以方便控制连接管空气流通的情况，可以通过闭合连接管避免出现负压泵故障时导致吸附力不够的问题。

20、2、该一种机器人夹具快换系统，通过设置伸缩块，当夹块靠近夹持零件的表面时，由于所有的伸缩块共用同一个气室，使得伸缩块接触零件的表面时可以自动适应零件表面的形状进行贴合，以增加接触的面积使得固定时，具有更高的稳定性。

21、3、该一种机器人夹具快换系统，通过锥面推环的锥面使得抵住三根铰接杆的一端，使得三根铰接杆的另一端靠近需要夹持的零件的表面，以方便进行夹持，且通过设置防滑套可以增加夹持时的摩擦力，以提高夹持的稳定，通过三点夹持的方式，可以适应接触面积较少的零件或是一些较小的零件，以提高夹持适应的范围。