一种兼容式槽系列机器人小臂随行夹具的制作方法

1.本实用新型属于工装夹具技术领域，具体涉及一种兼容式槽系列机器人小臂随行夹具。


背景技术：

2.随着全球智能制造的推进，工业机器人在制造业中的应用越来越广泛。我国制造业的起步发展落后于西方国家，目前投入到制造业中的工业机器人仍主要依赖国外进口。工业机器人是实现我国制造业转型升级的重要手段，因此，推进我国工业机器人产业的发展具有重要意义。其中，工业机器人核心零部件的设计和生产，则是实现工业机器人产业化和规模化发展的关键。但是，现用于加工机器人小臂零件的随行工装，在使用时普遍存在以下问题：
3.1、兼容性较差
4.目前机器人小臂加工中使用的随行工装，子板单元上定位机构和夹紧机构的位置不可调整，导致该随行工装往往只能适用于某类特定机器人小臂的某个加工工序中，不能满足不同规格机器人小臂对支撑结构、定位结构或夹紧结构的替换需求，兼容性较差。
5.2、重复定位精度低
6.机器人小臂在随行工装上的重复定位，以及随行工装在机床工作台上的重复定位，大都依靠定位槽的单一结构实现，定位精度普遍较低。机器人小臂在机床工作台上的定位不精准，机器人小臂所需加工肩面不能保证在机床的行程范围之间，最终导致机床对机器人小臂的加工精度低，生产质量较差。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种兼容式槽系列机器人小臂随行夹具，以实现对机器人小臂高兼容性、高精度生产的目的。
8.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种兼容式槽系列机器人小臂随行夹具，包括可重复定位拆装的母板单元和子板单元，所述子板单元顶部的工作基面上设有用于对机器人小臂定位的定位机构，以及用于压紧机器人小臂的压紧机构；并且，子板单元与定位机构、压紧机构之间均为槽系组合结构。
9.作为本实用新型的限定，子板单元的工作基面上设有纵横交错的t型槽；定位机构包括多个设有定位销的定位块，且每个定位块均通过t型滑块配合安装于子板单元的t型槽上。
10.作为本实用新型的进一步限定，定位机构还包括用于辅助支撑机器人小臂的等高块和辅助支撑底块，且等高块和辅助支撑底块均通过t型滑块配合安装于子板单元的t型槽上；其中，辅助支撑底块的顶部端面上设有辅助支撑钉。
11.作为本实用新型的进一步限定，定位销包括圆形销和菱形销。
12.作为本实用新型的再进一步限定，母板单元和子板单元之间通过零点定位机构实
现重复定位拆装；所述零点定位机构包括多个设于母板单元上的零点定位卡盘，以及多个设于子板单元底部安装基面上的定位拉钉。
13.作为本实用新型的更进一步限定，母板单元上设有用于连接外部气源的快装接头，且快装接头通过母板单元内部的气路通道与零点定位卡盘相连通。
14.作为本实用新型的另一种限定，压紧机构包括至少两组于定位机构两侧相对设置的压紧组件；每组压紧组件均包括螺杆、支撑杆和压板；
15.其中，螺杆和支撑杆均通过槽系组合结构垂直安设于子板单元顶部的工作基面上；所述压板穿设于螺杆上，一端压设于支撑杆的顶部端面上， 另一端则延伸至定位机构上方。
16.作为本实用新型的进一步限定，压板延伸至定位机构上方且能与机器人小臂上端面相接触的端压点为球形结构。
17.由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：
18.（1）本实用新型中子板单元与定位机构、压紧机构之间均为槽系组合结构，定位机构和压紧机构在子板单元上的位置均可人为调整，能够满足不同规格机器人小臂对支撑结构、定位结构和夹紧结构的替换需求，兼容性高，适应性广。
19.（2）本实用新型以圆形销和菱形销实现机器人小臂在子板单元上的定位，重复定位精度高，并且精准定位后还能够使机器人小臂相对子板单元提升一定高度，保证机器人小臂所需加工肩面均在机床的行程范围之间，进而可确保后续机床对机器人小臂较高的加工精度。
20.（3）本实用新型中子板单元上的等高块和辅助支撑底块，能够辅助定位销对机器人小臂进行支撑，稳定性好，装夹后可保证机器人小臂较好的平整度，进而可确保后续机床对机器人小臂较高的加工精度。
21.（4）本实用新型中母板单元与子板单元之间通过零点定位机构实现重复定位，重复定位精度高，能够大幅缩短子板单元在机床工作台上的找正时间，保证工作的连续性，提高工作效率。
22.（5）本实用新型中压板可与机器人小臂相接触的端压点为球形结构，挤压力度大，压板与机器人小臂之间可结合更加紧密，进而能确保机器人小臂在子板单元上的装夹更加牢固。
23.综上所述，本实用新型兼容性及重复定位精度高，适于对机器人小臂加工时使用，用于将机器人小臂精准定位于机床上，保证机床对机器人小臂的加工精度。
附图说明
24.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
25.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例中母板单元的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例中子板单元的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例中子板单元的结构关系侧视图；
29.图中：1、母板单元；2、子板单元；3、零点定位卡盘；4、定位拉钉；5、快装接头；6、定位块；7、等高块；8、辅助支撑底块；9、圆形销；10、菱形销；11、辅助支撑钉；12、螺杆；13、支撑
杆；14、压板；15、机器人小臂。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.实施例一种兼容式槽系列机器人小臂随行夹具
32.如图1至图4所示，本实施例包括通过零点定位机构实现重复定位拆装的母板单元1和子板单元2，以及设于子板单元2顶部工作基面上的定位机构和压紧机构；其中，子板单元2与定位机构、压紧机构之间均为槽系组合结构。
33.一、母板单元1和子板单元2
34.加工机器人小臂15时，母板单元1与子板单元2之间重复拆装定位，可实现机器人小臂15在机床工作台上的重复精准定位。其中，用于实现母板单元1和子板单元2重复定位的零点定位机构，包括零点定位卡盘3和定位拉钉4。如图2所示，母板单元1上通过螺栓可拆卸设有多个零点定位卡盘3，且每个零点定位卡盘3均通过母板单元1内部的气路通道与母板单元1侧面的快装接头5相连通。如图4所示，子板单元2底部的安装基面上螺纹连接有多个定位拉钉4。工作时，将快装接头5与外部气源相连通，为零点定位卡盘3提供所需气源后，即可控制零点定位卡盘3夹紧或松开定位拉钉4，进而实现子板单元2与母板单元1的重复定位。
35.本实施例中，母板单元1上设有两个零点定位卡盘3，子板单元2上相应设有两个定位拉钉4。
36.需要说明的，因子板单元2与定位机构、压紧机构之间均为槽系组合结构，所以子板单元2顶部的工作基面上设有纵横交错多条t型槽，具体结构如图3所示。
37.二、定位机构
38.定位机构用于保证机器人小臂15在子板单元2上的重复定位精度。如图3所示，定位机构包括多个设有定位销的定位块6，每个定位块6均通过t型滑块配合安装于子板单元2的t型槽上，且定位块6的位置可依据机器人小臂15对定位结构的要求进行适当调整。本实施例中，利用螺钉实现t型滑块在子板单元2上既定位置的固定。
39.进一步的，子板单元2顶部的工作基面上还设有等高块7和辅助支撑底块8，以保证对机器人小臂15良好的支撑。与定位块6相同，等高块7和辅助支撑底块8也都通过t型滑块配合安装在子板单元2的t型槽内，并利用螺钉实现t型滑块在子板单元2上既定位置的固定。其中，辅助支撑底块8顶部的端面上还螺纹连接有辅助支撑钉11，通过旋转辅助支撑钉11即可调整其固定高度。
40.更具体的，定位销包括圆形销9和菱形销10，且均通过销孔配合方式安装在定位块6上。如图3所示，本实施例中共设有两个定位块6，呈对角设置，其中一个定位块6上安装有圆形销9，而另一定位块6上则安装有菱形销10。
41.三、压紧机构
42.压紧机构用于将机器人小臂15夹紧于子板单元2上。如图3所示，压紧机构包括至少两组于定位机构两侧相对设置的压紧组件，以其中一组为例，对压紧组件的结构进行阐述：
43.压紧组件包括螺杆12、支撑杆13和压板14。其中，螺杆12和支撑杆13平行设置，且均通过槽系组合结构垂直安设于子板单元2顶部的工作基面上。压板14的中部套设于螺杆12上，一端压在支撑杆13顶部端面上，另一端延伸至子板单元2上方，用于和机器人小臂15的上端面相接触。
44.更具体的，本实施例共设有四组压紧组件，于定位机构两侧两两相对设置。每组压紧组件中的螺杆12和支撑杆13均通过t型滑块配合安装在子板单元2的t型槽内，并利用螺钉实现t型滑块在子板单元2上既定位置的固定。并且，每组压紧组件中，压板14可与机器人小臂15相接触的端压点均为球形结构。
45.利用本实施例对机器人小臂15进行加工的过程如下所示：
46.s1、利用螺栓将母板单元1安装在机床工作台上，并将快装接头5与气路源相连通；
47.s2、调整子板单元2上定位机构和压紧机构的位置，以能够满足机器人小臂15对支撑结构、定位结构和夹紧结构的要求；（以上步骤只在首次使用时进行）
48.s3、利用圆形销9和菱形销10将机器人小臂15定位于子板单元2的工作基面上，并调节辅助支撑钉11的高度，使辅助支撑钉11上端面能够接触到机器人小臂15的下端面上；
49.s4、将压板14压于机器人小臂15的上端面上，并拧动螺杆12上的螺母，使压板14逐渐压紧机器人小臂15，进而完成机器人小臂15在子板单元2上的固定；
50.s5、利用机器人抓手抓紧子板单元2，将固定有机器人小臂15的子板单元2从料仓放置到机床工作台的母板单元1上；
51.s6、对零点定位卡盘3通气，控制零点定位卡盘3卡紧定位拉钉4；
52.s7、机器人抓手退出机床，机床关门后，对机器人小臂15进行加工；
53.s8、加工完成后，控制零点定位卡盘3松开定位拉钉4，然后利用机器人抓手将子板单元2及机器人小臂15放置到成品库中；
54.s9、拧动螺杆12上的螺母，使压板14松动后，取下加工好的机器人小臂15。
55.重复步骤s3
‑
s9，实现对机器人小臂15的连续加工。
56.需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。