本实用新型涉及机器人操作技术领域，具体涉及一种机器人末端力控夹紧装置。
背景技术：
在零件加工制造的自动化领域，常常需要工业机器人完成一些上下料、抓取、搬运等工序。末端夹紧装置作为工业机器人进行被加工零件上下料作业的执行工具，其夹紧过程的稳定性和夹持力对作业过程的效率和安全性具有重要的影响。
目前，对于形状规则的被加工零件，如立方体，圆柱体，现有的夹紧装置来完成上下料是非常方便的。但是，对于一些形状复杂的待加工零件，由于其铸造表面具有内腔、孔洞等存在，用现有的夹紧装置容易产生夹持不牢靠的危险，显著影响被加工零件的精度。另外，在工业机器人上下料过程中，需要夹紧装置能够根据夹持力的大小自动改变夹持状态，现有的夹紧装置往往无法满足要求。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种机器人末端力控夹紧装置，解决了以上所述的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种机器人末端力控夹紧装置，用于对工件夹持后进行加工，包括驱动件、传动装置、夹紧杆、夹紧配合板、力传感器、用于与机器人末端固定连接的支承底座、驱动件支撑座及控制器，所述传动装置用于将所述驱动件的输出端的直线运动转变为所述夹紧杆的旋转运动，以使所述夹紧杆的一端靠近或远离所述夹紧配合板；所述驱动件、所述传动装置及所述夹紧配合板均安装于所述驱动件支撑座，所述驱动件通过所述传动装置驱使所述夹紧杆转动，所述夹紧杆与所述夹紧配合板之间设有工件夹持间隙，在所述夹紧配合板上与其夹持面相对的表面上固定有所述力传感器的一端，所述力传感器的另一端固定于所述支承底座上，所述控制器分别与所述力传感器及所述驱动件电连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种机器人末端力控夹紧装置，具有以下优点：1、通过在该机器人末端力控夹紧装置内设有力传感器，所述力传感器夹设于所述夹紧配合板与所述支承底座之间，力传感器用于实时检测夹紧杆对待加工工件的夹紧力数据并将这些夹紧力数据传送至控制器，经所述控制器分析处理后调节驱动件的输出端的直线运动距离(即伸出或缩回)，从而精确控制夹紧杆对待加工工件的夹紧力至预设的合理范围内，便于牢固夹持一些形状复杂的待加工零件，保证被加工零件的加工精度，以及该夹紧装置在工业机器人上下料过程中，能够根据夹持力的大小自动改变夹持状态；将所述驱动件的输出端的直线运动通过传动装置转变为所述夹紧杆的旋转运动，能够使得该夹紧装置的结构变得紧凑，整体美观大方。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述驱动件为气缸或液压缸。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将驱动件设计为气缸或液压缸，能够提供较大的输出力从而更加牢固地夹紧待加工工件，控制方便、反应灵敏且干净卫生。
进一步，所述传动装置包括齿轮及齿条，所述驱动件的输出端与所述齿条固定连接，所述齿轮转动安装于所述驱动件支撑座，所述齿轮与所述齿条相配合，所述夹紧杆固定安装于所述齿轮。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过传动装置设计为齿轮齿条机构，其结构简单、设计合理，能够稳定可靠地将驱动件的输出端的直线运动转变为所述夹紧杆的旋转运动。
进一步，所述夹紧配合板上设有多个用于清洗工件的清洗喷孔，各所述清洗喷孔与给水设备连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过在夹紧配合板上设有多个清洗喷孔，用于清洗工件的底部。
进一步，所述夹紧配合板的一侧设有用于清洗工件的清洗喷嘴，所述清洗喷孔与给水设备连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过夹紧配合板的一侧设有清洗喷嘴，用于清洗工件的上部。
进一步，所述支承底座的一侧固定有所述连接法兰，所述支承底座通过所述连接法兰与机器人末端连接。
进一步，所述夹紧配合板的夹持面和所述夹紧杆的夹持面为相互配合的圆弧形。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将夹紧配合板与夹紧杆的夹持面均设计为圆弧形，有利于增大夹持面与工件的接触面积，便于牢固夹持一些形状复杂的待加工零件，进一步增大该夹紧装置对工件的夹紧力，能更加保证被加工零件的加工精度。
进一步，所述力传感器与所述夹紧配合板之间、所述力传感器与所述支承底座之间均为可拆卸连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将力传感器与所述夹紧配合板之间、所述力传感器与所述支承底座之间均设计为可拆卸连接，方便对力传感器进行拆装更换与维修。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型一实施例提供的一种机器人末端力控夹紧装置在一视角下的立体结构示意图；
图2为图1提供的一种机器人末端力控夹紧装置在另一视角下的立体结构示意图；
图3为图1提供的一种机器人末端力控夹紧装置的正视图；
图4为图1提供的一种机器人末端力控夹紧装置的左视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、驱动件；2、传动装置；3、夹紧杆；4、夹紧配合板；41、清洗喷孔；5、清洗喷嘴；6、力传感器；7、支承底座；8、连接法兰；9、驱动件支撑座；10、工件夹持间隙。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本实用新型提供了一种机器人末端力控夹紧装置，用于对工件夹持后进行加工，包括驱动件1、传动装置2、夹紧杆3、夹紧配合板4、力传感器6、用于与机器人末端固定连接的支承底座7、驱动件支撑座9及控制器，所述传动装置2用于将所述驱动件1的输出端的直线运动转变为所述夹紧杆3的旋转运动，以使所述夹紧杆3的一端靠近或远离所述夹紧配合板4；所述驱动件1、所述传动装置2及所述夹紧配合板4均安装于所述驱动件支撑座9，所述驱动件1通过所述传动装置2驱使所述夹紧杆3转动，所述夹紧杆3与所述夹紧配合板4之间设有工件夹持间隙10，在所述夹紧配合板4上与其夹持面相对的表面上固定有所述力传感器6的一端，所述力传感器6的另一端固定于所述支承底座7上，所述控制器分别与所述力传感器6及所述驱动件1电连接。
上述实施例中提供了一种机器人末端力控夹紧装置，具有以下优点：1、通过在该机器人末端力控夹紧装置内设有力传感器6，所述力传感器6夹设于所述夹紧配合板4与所述支承底座7之间，力传感器6用于实时检测夹紧杆3对待加工工件的夹紧力数据并将这些夹紧力数据传送至控制器，经所述控制器分析处理后调节驱动件1的输出端的直线运动距离(即伸出或缩回)，带动夹紧连杆3进行转动，从而精确控制夹紧杆3对待加工工件的夹紧力至预设的合理范围内，便于牢固夹持一些形状复杂的待加工零件，保证被加工零件的加工精度，以及该夹紧装置在工业机器人上下料过程中，能够根据夹持力的大小自动改变夹持状态；2、将所述驱动件1的输出端的直线运动通过传动装置2转变为所述夹紧杆3的旋转运动，能够使得该夹紧装置的结构变得紧凑，整体美观大方。
优选的，所述驱动件1为气缸或液压缸。在附图1-4所提供的实施例中，所述驱动件1为气缸。
通过将驱动件1设计为气缸或液压缸，能够提供较大的输出力从而更加牢固地夹紧待加工工件，控制方便、反应灵敏且干净卫生。
优选的，所述传动装置2包括齿轮及齿条，所述驱动件1的输出端与所述齿条固定连接，所述齿轮转动安装于所述驱动件支撑座9，所述齿轮与所述齿条相配合，所述夹紧杆3固定安装于所述齿轮。通过传动装置2设计为齿轮齿条机构，其结构简单、设计合理，能够稳定可靠地将驱动件1的输出端的直线运动转变为所述夹紧杆3的旋转运动，从而夹紧或松开待加工件。
可以理解的是，所述传动装置2还可以是其他任意能够将直线运动转变为旋转运动的其他结构，比如曲柄滑块结构，驱动件1的输出端直线运动相当于是以一个滑块为驱动动力，转动连接一个连杆，该连杆再与夹紧杆的一端转动连接，夹紧杆的中部转动固定于驱动件支撑座9，夹紧杆的另一端设有夹持面，其中夹紧杆相当于曲柄。
优选的，如图2所示，所述夹紧配合板4上设有多个用于清洗工件的清洗喷孔41，各所述清洗喷孔41与给水设备连通。通过在夹紧配合板4上设有多个清洗喷孔41，用于清洗工件的底部。
优选的，如图1-4所示，所述夹紧配合板4的一侧设有用于清洗工件的清洗喷嘴5，所述清洗喷孔41与给水设备连通。通过夹紧配合板4的一侧设有清洗喷嘴5，用于清洗工件的上部。
优选的，如图1或图2所示，所述支承底座7的一侧固定有所述连接法兰8，所述支承底座7通过所述连接法兰8与机器人末端连接，即与机械臂或其他末端执行器进行无缝连接。
优选的，如图1-3所示，所述夹紧配合板4的夹持面和所述夹紧杆3的夹持面为相互配合的圆弧形。通过将夹紧配合板4与夹紧杆3的夹持面均设计为圆弧形，有利于增大夹持面与工件的接触面积，便于牢固夹持一些形状复杂的待加工零件，进一步增大该夹紧装置对工件的夹紧力，能更加保证被加工零件的加工精度。
优选的，所述力传感器6与所述夹紧配合板4之间、所述力传感器6与所述支承底座7之间均为可拆卸连接。通过将力传感器6与所述夹紧配合板4之间、所述力传感器6与所述支承底座7之间均设计为可拆卸连接，方便对力传感器6进行拆装更换与维修。
如图1-4所示，本实用新型的具体工作原理及使用方法为：
夹持被加工零件过程:夹紧气缸1伸长，夹紧连杆3顺时针转动闭合，同时夹紧配合板4的圆弧面与被加工零件的内表面配合，实现被加工件的锁紧。
取出已加工完成的被加工零件过程:夹紧气缸1缩回，夹紧连杆3逆时针转动张开，从而松开被加工件。
清理加工零件表面过程：清洗喷嘴5进行零件内切屑的清理。
本实用新型提供了一种机器人末端力控夹紧装置，夹持过程平稳可靠，能够根据夹持力的大小改变夹持状态，实现复杂形状零件的精确夹持，并且具有结构紧凑、夹持稳定性高、应用范围广等优点。
本实用新型的一种机器人末端力控夹紧装置，具有结构紧凑、夹持稳定性高等特点，可在制造自动化线上完成复杂零件的夹持，以及代替人工实现快速、高重复度的上下料操作；其紧凑的机械结构在夹持被加工零件时可实现稳定的操作，其力传感器可以根据夹持力的大小调整夹持状态。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。