一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器的制作方法

本发明涉及智能自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器。

背景技术：

汽车制造是自动化程度最高的行业之一，而汽车保险杠的生产又是汽车的必要配件，保险杠由注塑机注塑成型，由工业机器人进行取出放置，由于杠型种类较多，为了保证稳固抓取，传统生产方式多根据杠型生产变化，工业机器人末端即需要更换适应的抓取器，既增加了装备成本，也降低了生产效率。为了适应智能制造的发展趋势，实现一个抓取器可适用于抓取多种杠型，对于发明一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器，符合实际的生产需求

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本申请的目的在于提供一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器，包括基座单元、开合单元、正面抓取单元，侧翼吸附单元，所述开合单元、正面抓取单元，侧翼吸附单元都安装在基座单元上；所述开合单元带动侧翼吸附单元左右开合实现对汽车保险杠的侧翼吸附，所述正面抓取单元能够实现汽车保险杆的正面抓取。

所述开合单元的运动主要通过丝杠丝母传动原理实现，由安装在基座单元上的伺服电机驱动通轴减速机，从而带动丝杠转动，丝杠两端固定于抓取器两顶端支撑架，只能进行旋转运动，左右方向移动靠两端锁母限制。丝杠正反向转动带动左右两侧开合滑台同步反向直线运动，实现开合宽度的调节。

所述正面抓取单元包括多组长气缸吸附结构、短气缸吸附结构和钩取结构，各结构的固定位置可根据同线生产的多种汽车保险杠的可吸取面和可钩取孔的位置进行应用前的手动微调整固定，使其能够兼顾适用多种保险杠型，实现自动抓取功能。

其中，所述长气缸吸附结构和短气缸吸附结构，气缸底座安装于固定架横梁或竖梁上，伸缩杆顶端通过水平铰连接和垂直铰连接分别固定单吸盘，气缸伸缩运动可实现吸盘对保险杠表面的有效接触，水平铰连接可根据需要调整吸盘角度，垂直铰连接可实现吸盘单元360°垂直旋转角度调整，以兼顾多种保险杠的曲面形式。

其中，钩取结构用于将汽车保险杠由注塑模具中强力取出，避免因吸盘吸附力不足造成抓取过程中汽车保险杠的脱落。钩取气缸活塞杆的伸缩运动，可带动抓取钩绕旋转铰点以垂直90°的伸出和钩取两种姿态工作。

所述侧翼吸附单元在基座单元两侧对称布置，通过侧翼摆动气缸活塞杠伸缩带动侧翼支撑架摆动，从而实现其上安装的吸盘组和侧翼吸取器随动，以适应不同型号汽车保险杆的侧翼角度。侧翼支撑架中部安装有侧翼吸取器，顶部安装有吸盘组单元，实现对保险杠侧翼的多点吸附。

其中，安装于无杆气缸滑块上的吸盘组可随气缸活塞杆运动实现直线运动，以适用不同保险杆侧翼的有效吸取位置，通过滑块与滑轨的结合，实现运动导向和防转功能。

其中，侧翼吸附器以关节锁扣形式安装于吸附气缸活塞杆顶端，吸附气缸底座以摆动铰接和转动铰接形式连接于侧翼支撑上，以上结构可实现侧翼吸附器实现三维角度的调整，曲面适应性强。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，通过包括基座单元、开合单元、正面抓取单元，侧翼吸附单元的自动调节式汽车保险杠通用抓取器，能够结合不同规格保险杠的曲面特点，采用相应程序控制实现抓取位置和角度的自动调节，实现一台抓取器对不同保险杠的精准抓取。针对自动化生产过程，本发明可避免多种抓取器的频繁更换，降低了设备成本，提高了生产率和自动化水平，便于在产业上推广和使用。

附图说明

图1为本发明一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器的整体结构示意图；

图中：1-基座单元；2-开合单元；3-正面抓取单元；4-侧翼吸附单元。

图2为本发明开合单元结构示意图；

图中：21-伺服电机；22-通轴减速机；23-滚珠丝杠；24-中间支撑架；25-导向柱；26-丝母；27-顶端支撑架；41-开合滑台。

图3为本发明正面抓取单元结构示意图；

图4为本发明正面抓取单元部分结构第一示意图；

图5为本发明正面抓取单元部分结构第二示意图；

图6为本发明正面抓取单元部分结构第三示意图；

图中：31-短距吸盘器；32-长距吸取器；33-钩取单元；34-固定架；311-单吸盘；312-水平铰点；313-垂直铰点；314-短气缸；321-单吸盘；322-水平铰点；323-垂直铰点；324-长气缸；331-抓取钩；332-旋转铰点；333-伸缩铰点；334-钩取气缸。

图7为本发明侧翼吸附单元结构第一示意图；

图8为本发明侧翼吸附单元结构第二示意图；

图9为本发明侧翼吸附单元结构第三示意图；

图中：41-开合滑台；42-侧翼摆动气缸；43-摆动轴；44-摆动铰点；45-侧翼支撑架；46-吸盘组；47-侧翼吸取器；471-关节锁扣；472-吸附气缸；473-摆动铰接；474-转动铰接；481-无杆气缸；482-滑轨；483-滑块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供了一种自动调节式汽车保险杠通用抓取器，包括基座单元、开合单元、正面抓取单元，侧翼吸附单元，所述开合单元、正面抓取单元，侧翼吸附单元都安装在基座单元上。

所述开合单元2包括中间布置的驱动部分、传动部分和左右两侧对称布置的开合滑台单元。所述驱动部分安装于基座单元1上，由伺服电机21带动通轴减速机22实现正反转运动，通轴减速机22与滚珠丝杠23采用键连接形式，实现同步转动；所述传动部分包括左右两侧对称平行布置的导向柱25，其与基座单元1固定连接，滚珠丝杠23两端通过锁母左右固定于左右两侧导向柱的端侧的连接架；所述左右两侧对称布置的开合滑台41上固定安装丝母26，滚珠丝杠23转动时，带动两侧开合滑台41同步外移或内移，两个平行布置的导向柱25可实现对开合滑台41的导向、支撑和防止转动功能；所述中间支撑架24和顶端支撑架27可实现对滚珠丝杠23的有效支撑。

所述正面抓取单元3包括短距吸盘器31、长距吸取器32、钩取单元33和固定架34。根据要抓取的多种型号保险杠的结构特点，将多组短距吸盘器、长距吸取器、钩取单元合理布置在横梁交叉形式的固定架上，兼顾多保险杠重叠的吸取和抓取位置。

其中，所述短距吸取器31的短气缸314底座安装于支架上，活塞杆顶端通过垂直铰点313和水平铰点312连接单吸盘311，应用前，通过微调垂直铰点313和水平铰点312的铰接角度，使该位置的单吸盘311的朝向可兼顾多保险杠在此位置表面曲率。

其中，所述长距吸取器32的实施过程与短距吸取器31相同，唯一区别只是支撑气缸的伸缩量不同。

其中，所述钩取单元33中的钩取气缸334底座安装于支架上，钩取气缸334活塞杆的伸缩运动带动伸缩铰点333绕旋转铰点332动作，实现抓取钩331的伸直和90°钩起姿态，钩取单元33的在固定架上的位置需兼顾多种保险杠的可钩取的通孔位置。

工作过程：安装有此通用抓取器的工业机器人对准注塑成型的保险杠时，多组短距吸取器31和长距吸取器32同时进行伸出运动，同时钩取单元33将处于伸直状态的抓取钩331伸入保险杠的通孔中，当系统检测到各吸取器吸盘压力满足系统预设值后，钩取单元33完成钩取姿态，钩取气缸334活塞杆伸出，实现对保险杠的有效钩取后，工业机器人沿既定路径运动，将保险杠取出到既定位置后，钩取气缸334活塞杆收缩完成钩取释放，而后各吸取器气路通气，气缸活塞杆缩回，实现保险杠的放置。

所述侧翼吸附单元4包括侧翼支撑架摆动结构、吸盘组移动结构和侧翼吸取器调节结构。通过侧翼支撑架摆动结构实现其上安装的吸盘组和侧翼吸取器随动，以适应不同型号汽车保险杆的侧翼角度。侧翼支撑架中部安装有侧翼吸取器，顶部安装有吸盘组单元，实现对保险杠侧翼的多点吸附。

其中，所述侧翼支撑架摆动结构中，侧翼摆动气缸42的底座以旋转关节结构连接于开合滑台41上，气缸活塞缸顶端以旋转关节结构连接于侧翼支撑架45的摆动轴43上，侧翼支撑架45以摆动铰点44的形式与开合滑台41连接。侧翼摆动气缸42活塞杆进行伸出和缩回运动时，实现侧翼支撑架45绕摆动铰点44进行外摆和内摆，从而吸盘组和侧翼吸取器进行随动。

其中，所述吸盘组移动结构中，无杆气缸481缸体和滑轨482上下平行布置固定于侧翼支撑架上，滑块483随无杆气缸活塞进行运动，同时与滑轨482配合，防止转动，吸盘组46采用铰接形式与滑块483相连，当滑块运动时，吸盘组46进行上下运动，从而适用不同保险杠侧翼的有效吸取位置。

其中，所述侧翼吸取器调节结构中，吸盘以关节锁扣471形式安装于吸附气缸472活塞杆的顶端，吸附气缸472底座以摆动铰接473和转动铰接474形式连接于侧翼支撑上，以上结构可实现侧翼吸附器实现三维角度的调整，曲面适应性强。

本发明未说明之处，均适用现有技术。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范。