一种夹紧装置、定位夹紧装置、夹紧机器人、机器人

摘要

本发明公开了一种夹紧装置、定位夹紧装置、夹紧机器人、机器人，夹紧装置包括：安装基体、设置于安装基体的夹紧组件以及用于带动夹紧组件开合的夹紧驱动机构；夹紧组件包括可相对开合设置、以对异型工件进行夹紧的上夹座和下夹座。本发明提供的夹紧装置可以实现自动化的对异形工件进行夹紧，避免了人工的参与，有效降低安全隐患；在对异形件进行定位和夹紧的过程中，均是夹紧装置与异形工件接触，不会直接与机器人的表面或线缆接触，可以避免较高温度的异形工件对机器人的表面或线缆造成破坏。

说明书

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，更具体地说，涉及一种夹紧装置。此外，本发明还涉及一种包括上述夹紧装置的定位夹紧装置，以及一种包括上述夹紧装置的夹紧机器人和一种包括上述定位夹紧装置的机器人。

背景技术

目前，在金属加工行业，有许多异形工件需要经过高温加热后，才能进行锻压或冲压等工序，且异形工件存在形状复杂，尺寸一致性差，易粘模导致工件位置出现偏差等问题，使异形工件的定位难度增加。现有技术中一般通过人工操作进行定位，不仅工人工作环境温度高，且容易发生安全事故，存在较大的安全隐患。另外异行工件经过高温加热后直接接触机器人，极易损坏机器人表面、以及内部的线缆。

综上所述，如何提供一种可对异形件实现夹紧的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种夹紧装置，可以对异形工件进行夹紧，替代人工操作，避免工件直接与机器人表面及线缆接触，有利于实现异型工件夹紧过程的自动化，降低安全隐患。

本发明的另一目的是提供一种包括上述夹紧装置的定位夹紧装置，以及一种包括上述夹紧装置的夹紧机器人和一种包括上述定位夹紧装置的机器人。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种夹紧装置，包括：安装基体、设置于所述安装基体的夹紧组件以及用于带动所述夹紧组件开合的夹紧驱动机构；

所述夹紧组件包括可相对开合设置、以对异型工件进行夹紧的上夹座和下夹座。

优选的，所述夹紧组件还包括用于与所述夹紧驱动机构连接并可上下移动的Y形座、固设于所述安装基体底面的U形座以及连杆；

所述连杆的一端相对于所述Y形座可转动且可滑动设置，另一端与所述U形座转动连接，且所述连杆靠近所述U形座的一端与所述上夹座连接，所述下夹座设置于所述安装基体中与所述上夹座对应的位置。

优选的，还包括用于检测所述上夹座和所述下夹座开合状态的传感器。

优选的，所述夹紧驱动机构安装于所述安装基体的下底面，且所述安装基体设置有用于使所述夹紧驱动机构的伸出端穿过的通孔。

一种夹紧机器人，包括上述任一项所述的夹紧装置。

一种定位夹紧装置，包括上述任一项所述的夹紧装置、设置于所述安装基体的定位组件以及用于带动所述定位组件升降的升降驱动机构；

所述定位组件设置有用于与待定位的所述异型工件配合的定位件、以对所述异型工件进行定位。

优选的，所述定位组件还包括由所述升降驱动机构带动升降的连接板，所述连接板与用于安装所述定位件的定位板连接，所述定位件设置于所述定位板的下表面。

优选的，所述定位件包括仿形件和定位块，所述仿形件的下表面设置有用于与待定位的所述异形工件的外形配合的凹槽，且所述凹槽的边缘设置有方便所述定位件进入的第一倒角；

和/或所述定位块为圆柱状结构，用于与待定位的所述异形工件的定位孔配合，且所述定位件的下表面边缘设置有第二倒角。

优选的，所述升降驱动机构包括升降气缸以及滑动组件，所述升降气缸与所述定位组件连接、以驱动所述定位组件沿所述滑动组件滑动。

优选的，所述滑动组件包括安装于所述安装基体的底板、设置于所述底板的滑轨、与所述滑轨配合的滑块、以及用于限制所述滑块滑动范围的限位件；

所述定位组件与所述滑块连接。

优选的，所述夹紧组件设置有两组，且两组所述夹紧组件关于所述安装基体宽度方向的中间截面对称设置，所述定位组件设置于两组所述夹紧组件之间。

一种机器人，包括上述任一项所述的定位夹紧装置。

在使用本发明所提供的夹紧装置的过程中，可以先使夹紧组件处于打开状态，然后将待夹紧的异形工件移动至合适的位置，通过夹紧驱动机构带动夹紧组件的上夹座和下夹座闭合，对异形工件进行夹紧。

相比于现有技术，本发明提供的夹紧装置可以实现自动化的对异形工件进行夹紧，避免了人工的参与，可以有效降低安全隐患，此外，在对异形件进行夹紧的过程中，均是夹紧装置与异形工件接触，不会直接与机器人的表面或线缆接触，可以避免较高温度的异形工件对机器人的表面或线缆造成破坏。

此外，本发明还提供了一种包括上述夹紧装置的夹紧机器人，一种包括上述夹紧装置的定位夹紧装置，以及一种包括上述定位夹紧装置的机器人。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的定位夹紧装置的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中定位夹紧装置的前视图；

图3为图1中定位夹紧装置的俯视图；

图4为图1中定位夹紧装置的右视图；

图5为图1中定位夹紧装置的夹紧组件与安装基体的结构示意图；

图6为图5中结构的前视图；

图7为图5中结构的仰视图；

图8为定位组件与升降驱动机构的结构示意图；

图9为图8中结构的前视图。

图1-9中：

1为安装基体、11为法兰板、12为立板、13为筋板、14为底座、2为夹紧组件、21为Y形座、22为U形座、23为连杆、24为第一销轴、25为第二销轴、26为上夹座、27为下夹座、3为定位组件、31为连接板、32为定位板、33为定位块、34为仿形件、35为L形连接件、4为夹紧气缸、5为升降驱动机构、51为升降气缸、511为浮动接头、52为滑动组件、521为底板、522为滑轨、523为滑块、524为限位板、525为限位螺钉、6为传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种夹紧装置，可以对较高温度的异形工件进行自动化的夹紧，替代人工的参与，并且可以避免较高温度的异形工件与机器人的表面或线缆接触。本发明的另一核心是提供一种包括上述夹紧装置的夹紧机器人；一种包括上述夹紧装置的定位夹紧装置，可以对较高温度的异形工件进行定位并夹紧；以及一种包括上述定位夹紧装置的机器人。

请参考图1-9，图1为本发明所提供的定位夹紧装置的具体实施例的结构示意图；图2为图1中定位夹紧装置的前视图；图3为图1中定位夹紧装置的俯视图；图4为图1中定位夹紧装置的右视图；图5为图1中定位夹紧装置的夹紧组件与安装基体的结构示意图；图6为图5中结构的前视图；图7为图5中结构的仰视图；图8为定位组件与升降驱动机构的结构示意图；图9为图8中结构的前视图。

本具体实施例提供的夹紧装置，包括：安装基体1、设置于安装基体1的夹紧组件2以及用于带动夹紧组件2开合的夹紧驱动机构；

夹紧组件2包括可相对开合设置、以对异型工件进行夹紧的上夹座26和下夹座27。

考虑到实际的加工情况，可以将安装基体1设置为分体式结构，如图1-4所示，安装基体1包括法兰板11、立板12、筋板13以及底座14，法兰板11用于连接机器人的末端，并且固定在立板12上，使机器人的末端与本具体实施例所提供的夹紧装置固定连接，立板12的两侧设置有筋板13，且底部固定设置有底座14，筋板13、立板12均与底座14连接。

优选的，可以在上夹座26、下夹座27与异形工件接触的表面设置防滑纹路，以提高夹紧力，或者在上夹座26和下夹座27与异形工件接触的表面设置橡胶软垫，避免对异形工件造成划伤。

在使用本具体实施例所提供的夹紧装置的过程中，可以先使夹紧组件2处于打开状态，然后通过夹紧驱动机构带动夹紧组件2的上夹座26和下夹座27闭合，对异形工件进行夹紧。

相比于现有技术，本具体实施例提供的夹紧装置可以实现自动化的对异形工件进行夹紧，避免了人工的参与，可以有效降低安全隐患，此外，在对异形件进行夹紧的过程中，均是夹紧装置与异形工件接触，不会直接与机器人的表面或线缆接触，可以避免较高温度的异形工件对机器人的表面或线缆造成破坏。

在上述实施例的基础上，可以使夹紧组件2还包括用于与夹紧驱动机构连接并可上下移动的Y形座21、固设于安装基体1底面的U形座22以及连杆23；

连杆23的一端相对于Y形座21可转动且可滑动设置，另一端与U形座22转动连接，且连杆23靠近U形座22的一端与上夹座26连接，下夹座27设置于安装基体1中与上夹座26对应的位置。

优选的，可以在Y形座21设置第一销孔，在连杆23的一端设置U形槽，使第一销轴24穿过第一销孔和U形槽设置，在U形座22设置第二销孔，在连杆23的另一端设置用于与第二销孔配合的第三销孔，第二销轴25穿过第二销孔和第三销孔设置，使连杆23相对于U形座22转动设置；在使用的过程中，Y形座21在夹紧驱动机构的带动下可以上下移动，以带动连杆23设置有U形槽的一端抬起或落下，第一销轴24在U形槽内滑动，连杆23可相对于第一销轴24转动，以使连杆23的另一端绕第二销轴25转动，由于连杆23的另一端连接有上夹座26，因此可以实现上夹座26绕第二销轴25的转动，下夹座27设置于上夹座26的下部，并固设于安装基体1的底座14，夹紧驱动机构带动Y形座21升降的过程中，可以实现上夹座26相对于下夹座27张开或夹紧。

在上述实施例的基础上，为了检测上夹座26与下夹座27是否处于夹紧状态，可以设置相应的传感器6，传感器6可以为光电传感器，或者其他检测部件，如接近开关、激光传感器等。传感器6设置于安装基体1的底座14，当上夹座26与下夹座27闭合时，传感器6可以向相关控制机构传送信号。

在上述实施例的基础上，可以将夹紧驱动机构设置为夹紧气缸4，夹紧气缸4安装于安装基体1的下底面，且安装基体1设置有用于使夹紧气缸4的伸出端穿过的通孔；当然，夹紧驱动机构还可以是电机、电缸等驱动结构，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

除了上述夹紧装置，本发明还提供了一种包括上述夹紧装置的机器人，该机器人可以用于夹紧温度较高的异形工件，该夹紧机器人的其它结构参考现有技术，在此不做赘述。

除了上述夹紧装置，本发明还提供了一种定位夹紧装置，该定位夹紧装置包括设置于安装基体1的定位组件、用于带动定位组件3升降的升降驱动机构以及上述任一项提到的夹紧装置，定位组件设置有用于与待定位的异形工件配合的定位件、以对异形工件进行定位。

需要进行说明的是，定位件可以是一个结构，也可以是两个或两个以上的组合结构，具体根据实际情况确定；优选的，可以在定位件设置用于与异形工件的外形配合的表面。

需要进行说明的是，针对不同的异形工件，需要更换不同的定位件，优选的，可以将定位件可拆卸设置，以适应多种异形工件的定位和夹紧。

升降驱动机构5用于带动定位组件3整体升降，以避免在定位夹紧装置移动的过程中与待定位的异形工件干涉，同时在带动定位组件3下降的过程中，可以对异形工件作用一定的压力，使偏离位置的异形工件发生移动，并在定位件的带动下移动至合适的位置，起到定位的效果。

在使用本具体实施例所提供的定位夹紧装置的过程中，可以先通过升降驱动机构5带动定位组件3上升至一定高度，以便移动至待定位的异形工件的上部，此时，夹紧组件2处于打开状态，然后通过升降驱动机构5带动定位组件3下降，并使定位件与异形工件配合，以对异形工件进行定位，定位之后通过夹紧驱动机构带动夹紧组件2的上夹座26和下夹座27闭合，对异形工件进行夹紧。

相比于现有技术，本具体实施例提供的定位夹紧装置可以实现自动化的对异形工件进行定位、夹紧，避免了人工的参与，可以有效降低安全隐患，此外，在对异形件进行定位和夹紧的过程中，均是定位夹紧装置与异形工件接触，不会直接与机器人的表面或线缆接触，可以避免较高温度的异形工件对机器人的表面或线缆造成破坏。

可以使定位组件3还包括由升降驱动机构5带动升降的连接板31，连接板31与用于安装定位件的定位板32连接，定位件设置于定位板32的下表面。

在使用的过程中，可以通过带动连接板31的升降，实现定位件的升降。为方便拆卸安装，可以将定位件可拆卸的设置于定位板32。

在上述实施例的基础上，可以使定位件包括仿形件34和定位块33，仿形件34的下表面设置有用于与待定位的异形工件的外形配合的凹槽，且凹槽的边缘设置有方便定位件进入的第一倒角；第一倒角的设置可以使定位块33的进入更加方便，并且第一倒角还具有导向的作用，方便定位块33进入。

和/或定位块33为圆柱状结构，用于与待定位的异形工件的定位孔配合，且定位件的下表面边缘设置有第二倒角。

定位块33可以是块状结构，也可以是定位销，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

在使用的过程中，可以只使用仿形件34进行定位，也可以只使用定位块33进行定位，或者是使用仿形件34与定位块33配合进行定位，具体根据实际情况确定。

在使用仿形件34进行定位的过程中，当仿形件34在升降驱动机构5的带动下向下移动时，如果异形工件的位置存在偏差，会先与仿形件34凹槽边缘的第一倒角接触，在第一倒角的导向作用下，带动异形工件移动至合适的位置，以使异形工件与仿形件34中的凹槽配合，实现异形工件的定位。

在使用定位块33进行定位时，当定位块33在升降驱动机构5的带动下向下移动时，如果异形工件的位置存在偏差，异形工件会先与定位块33的第二倒角接触，在第二倒角的导向作用下，带动异形工件移动至合适的位置，但是使用定位块33进行定位的过程中，由于定位块33为圆柱状结构，因此定位之后异形工件依然存在转动方向的自由度，有可能存在周向的定位偏差，当然，如果是圆形件等部件，则不存在周向的偏差。

当使用定位块33与仿形件34组合进行定位时，首先，定位块33、仿形件34在升降驱动机构5的带动下向下移动的过程中，如果异形工件的位置存在偏差，则定位块33先与异形工件进行接触，使异形工件在定位块33的第二倒角的作用下移动至合适位置，当定位块33下降至与异形工件中的定位孔刚好配合的状态时，此时，异形工件的位置有可能还存在周向方向的偏差，控制升降驱动机构5继续下降，仿形件34中的凹槽的第一倒角与异形工件接触，如果此时异形工件的位置存在偏差，则在第二倒角的导向作用下，异形工件转动至合适的位置，并与仿形件34的凹槽配合，实现异形工件的定位；异形工件定位之后控制夹紧气缸4向上伸出，带动上夹座26相对于下夹座27夹紧，实现对异形工件的夹紧。

考虑到异形工件实现定位之后，上夹座26与下夹座27闭合之后即可实现对异形工件的夹紧，上夹座26与下夹座27的设置位置需要进行考虑，以使异形工件定位之后，位于下夹座27的上部。

在上述实施例的基础上，可以使升降机构包括升降气缸51以及滑动组件52，升降气缸51与定位组件3连接、以驱动定位组件3沿滑动组件52滑动。

在使用的过程中可以将升降气缸51设置于安装基体1的底座14的下表面，并在底座14设置用于使升降气缸51的伸出端穿过的通孔，使升降气缸51的伸出端与定位组件3连接。

当然，升降气缸51还可以被升降电机、升降电缸等取代，具体根据实际情况确定。

升降电机的伸出端与定位组件3可以直接连接，也可以通过浮动接头511将升降电机的伸出端与定位组件3连接，并在定位组件3设置L形连接件35，将L形连接件35与浮动接头511连接，当然，也可以使L形连接件35通过鱼眼接头、Y接头、I接头等结构与升降气缸51连接。

在上述实施例的基础上，可以使滑动组件52包括安装于安装基体1的底板521、设置于底板521的滑轨522、与滑轨522配合的滑块523、以及用于限制滑块523滑动范围的限位件；定位组件3与滑块523连接。

如图8、9所示，底板521为L形结构，且具有折弯的部分设置于下部，可以起到限制滑块523滑动范围的作用，两个滑轨522安装与底板521，且每一个滑轨522均设置有对应的滑块523，连接板31与滑块523连接，且底板521的上部设置有限位板524，限位板524设置有限位螺钉525，通过旋拧限位螺钉525，可以实现对限位范围的调节；当然，滑轨522也可以通过其它的导向部件代替，例如直线轴承、滑槽等。

在上述实施例的基础上，可以将夹紧组件2设置为两组，且两组夹紧组件2关于安装基体1宽度方向的中间截面对称设置，定位组件3设置于两组夹紧组件2之间。

为了使异形工件在夹紧的过程中受力更加均匀，可以使两组夹紧组件2关于定位组件3对称设置。

还可以设置两组夹紧气缸4，分别对两组夹紧组件2的开合进行控制，并将夹紧气缸4也关于安装基体1宽度方向的中间截面对称设置。

除了上述定位夹紧装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的定位夹紧装置的机器人，该机器人的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在使用的过程中，可以将定位夹紧装置通过法兰板11与机器人的末端连接，并由机器人带动移动。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一销轴24和第二销轴25，第一销孔、第二销孔和第三销孔、第一倒角和第二倒角中的第一、第二和第三只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的夹紧装置、定位夹紧装置、夹紧机器人、机器人进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。