專利名稱：一種機器人夾爪裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種夾爪裝置，特別是一種機器人夾爪裝置。
背景技術：
為實現制管、彎管、切割、沖壓等一系列自動化生產，往往在各工序之間需要通過機器人配合管件的轉運，特別是安裝有夾爪裝置的機器人，其主要配合從彎管到切割的自動化過程中的管件抓取。目前，大多數的夾爪工裝是為配合機器人抓取管件而專門設計的，屬于非標準裝置，往往需要各制造廠根據本廠的產品結構特點、生產條件和實際的需要進行自行設計、制造或者外協定做。現有技術中，如專利號為ZL02154092. 6的中國實用新型專利《夾爪樞轉式管扳手》公開了這樣一種夾爪樞轉式管扳手，其包括一個有多個分立齒的固定夾爪，每個齒用于直徑不同的管子中的各一種管子，一個樞轉夾爪有彼此成鈍角的第一爪面和第二爪面，這兩個爪面可移向并離開固定夾爪，一個要被管扳手夾緊的有某種直徑的管子被夾握在第一、第二爪面之間并被設置在用于這種直徑管的弧形爪上的一分立齒咬住。該專利中的管扳手每次只能夾取一種直徑大小的管件，移動不夠靈活，無法很好的適應從彎管到切割過程中管件夾取的要求。因此，當前從彎管到切割的生產過程中，主要存在以下幾個難點一是支管的管徑種類較多，要求夾爪可通過調節抓取不同管徑的支管；二是彎制完成的支管較長，考慮到力學上的平衡，要求夾爪可從支管中間抓取支管；三是支管需被切割成四種形狀的管件，對應的有四臺切割機，夾爪需要能夠機器人帶動并靈活運行于四臺切割機之間，并不得與切割機上的模具發生干涉；這就要求夾爪可伸入管口內抓取支管，減少夾爪抓取動作所占用的空間。為此，針對上述存在問題，現有技術中的夾爪裝置還無法很好地滿足機器人實現自動化生產的需求，要做進一步的改進。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種對管件抓取更加靈活且能避免在抓取過程中發生干涉的機器人夾爪裝置。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種機器人夾爪裝置，包括有推桿和能驅動該推桿沿軸向移動的動力裝置，其特征在于所述的推桿外套設有第一軸套，所述第一軸套的一端與所述動力裝置的輸出端相連，該第一軸套的另一端固定連接有夾模套，所述夾模套開設有第一軸孔，該夾模套內設置有可沿徑向張開或收攏的夾模，所述夾模形成有沿軸向開設的第二軸孔，所述推桿具有能插入所述夾模的第二軸孔內并將該夾模沿徑向撐開的錐頭部。考慮到使用磨損，為了方便更換和裝配，作為優選，所述的夾模包括有主夾模和輔助夾模，其中，所述主夾模軸向限位在所述夾模套中，該主夾模的頭部外伸于所述夾模套之外，所述輔助夾模套設連接在所述主夾模外露于夾模套之外的頭部。于是，夾模的頭部在張開后能夠同時實現對管件的擴口和對管件的夾持作用，當長時間使用后，有可能磨損，此時只需要更換夾模外露于夾模套之外的輔助夾模部分就可以，而無需將整個夾模更換掉，不僅方便裝卸，而且減少了維修工作量，節省維護成本。為了能夠實現夾模的靈活張開和收攏，作為優選，所述的主夾模包括有多個沿周向布置且可相互分合的單元夾塊，該主夾模的外周壁上還套設有使得所述單元夾塊始終收攏于一起的止動圈；所述的輔助夾模包括有與所述主夾模的每一單元夾塊相對應設置的擴口夾塊，所述擴口夾塊和對應的單元夾塊相互固定相連。止動圈能夠主夾模的整體性，防止主夾模被張開后，各單元夾塊散開。為了實現輔助夾模和主夾模之間的連接，并且方便安裝和拆卸，作為優選，簡單地，每一所述單元夾塊在外露于所述夾模套的頭部開設有第一螺紋孔，所述擴口夾塊上開設有第二螺紋孔，所述單元夾塊和對應的所述擴口夾塊之間通過穿設在所述第一螺紋孔和第二螺紋孔內的螺釘固定相連。為了能夠實現對不同管徑管件的靈活抓取，作為優選，所述的第一軸套上設置有固定夾塊，所述推桿上設置有能隨該推桿軸向移動且能與所述固定夾塊相配合實現管件夾持的活動夾塊。于是，通過控制氣缸的活塞行程，可以實現活動夾塊和固定夾塊之間張開口徑的大小，從而適應不同管徑管件的夾取，同時實現對管件從中間位置的夾取，更加靈活方便。為了進一步提高夾取管件的靈活性，作為進一步優選，所述固定夾塊的頂部成型有第一外凸部，所述活動夾塊的頂部成型有能與所述第一外凸部相配合而實現管件抓取的第二外凸部。通過第一外凸部和第二外凸部的配合，可以同樣實現伸入管口的抓取動作，從而實現從不同各方向對各種管件的抓取，進一步擴大了使用靈活性，能更好地適應位于不同位置的加工管件的抓取需求。為了使得活動夾塊能夠隨推桿一起沿軸向運動，并且使得連接結構簡單，方便拆裝，作為優選，所述第一軸套的側壁開設有沿軸向布置的槽孔，所述推桿上開設有能與所述槽孔相對應的鍵槽，所述活動夾塊和所述推桿之間通過可在所述槽孔內實現軸向限位的鍵塊固定相連。為了保證推桿的推動力，作為優選，所述的動力裝置為一氣缸，所述液壓桿的活塞和所述推桿相連，所述氣缸的前部固定設置有安裝板，所述安裝板和所述第一軸套之間通過第二軸套相連，所述第二軸套套設于所述第一軸套之外，所述第二軸套的一端與所述安裝板固定連接，所述第二軸套的另一端通過套設于所述第一軸套之外并套螺旋卡緊于所述第一軸套之外。與現有技術相比，本實用新型的優點在于在夾模套內設置有可沿軸向移動并實現徑向張開和收攏的夾模，使得在生產過程中，夾模的頭部可以伸入管口中對管件進行夾持，這種抓取方式能夠有效地減少抓取動作中所占用的空間，避免和周圍的設備發生干涉，使得管件的夾持更為靈活；其次，由于夾模的頭部可以伸入管口內，在抓取管件的同時還可以進行擴口，增加了夾爪裝置的功能，提高了工作效率；另外，通過一個氣缸可以同時控制兩套夾持機構(即活動夾塊與固定夾塊配合的夾持機構，以及夾模套和夾模配合的夾持機構)，不僅可以從中間部位抓取管件，還可伸入管口抓取管件，可以根據兩套夾持機構所要抓取管件的不同管徑大小來調節氣缸活塞的運動行程，實現更加靈活和高效的管件抓取操作，提高工作效率。

圖I為本實用新型實施例的整體結構示意圖之一(活動夾塊和固定夾塊合并)圖2為圖I所示的立體剖視圖。圖3為本實用新型實施例的立體分解圖。圖4為本實用新型實施例的整體結構示意圖之二(活動夾塊和固定夾塊分離)圖5為圖4所示的立體剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖I 圖5所示，本實施例為一種用于管件加工的機器人夾爪裝置，該夾爪裝置包括有推桿I和能驅動該推桿I沿軸向移動的動力裝置，動力裝置可以為各種現有技術中的驅動設備，優選地，本實施例采用氣缸7作為動力裝置，氣缸7的缸體71和機械手連接，氣缸7的活塞桿72和推桿I連接，當氣缸7工作時，活塞桿72可以驅動推桿I沿軸向來回移動。氣缸7的前部固定設置有安裝板73，推桿I外套設有第一軸套2，安裝板73和第一軸套2之間通過第二軸套3相連，其中，第一軸套2的兩端分別形成有外螺紋，第二軸套3套設于第一軸套2之外，第一軸套2的一端和第二軸套3的一端通過螺紋連接，第二軸套3的另一端則與安裝板73固定連接，為提高第一軸套2和第二軸套3的連接可靠性，防止相對移動，在第一軸套2的一端還螺紋連接有能與第二軸套3的一端相緊抵的并套31。第一軸套2的另一端螺紋連接有一夾模套4，該夾模套4開設有第一軸孔41，該夾模套4內設置有可沿徑向張開或收攏的夾模，本實施例的夾模包括有主夾模51和輔助夾模52，其中，主夾模51包括有六個沿周向布置且可相互分合的單元夾塊511 (單元夾塊511的數量可以根據實際需要增減)，六個單元夾塊511圍成后形成有沿軸向開設的第二軸孔512，推桿I的一端形成有能插入第二軸孔512內并將該夾模沿徑向撐開的錐頭部11 ;并且，夾模套4的端部設置有擋肩42,主夾模51的頭部可外伸于夾模套4之外,主夾模51可沿軸向限位在夾模套4的擋肩42上，主夾模51的外周壁上還套設有使得單元夾塊511始終收找于一起的止動圈；輔助夾模52套設連接在主夾模51外露于夾模套4之外的頭部，輔助夾模52包括有與主夾模51的每一單元夾塊511相對應設置的擴口夾塊521 (本實施例為六塊)，其中，主夾模51的每一單元夾塊511在外露于夾模套4的頭部開設有第一螺紋孔513，相應的擴口夾塊521上開設有第二螺紋孔522，單元夾塊511和對應的擴口夾塊521之間通過穿設在第一螺紋孔513和第二螺紋孔522內的螺釘固定相連。第一軸套2上還設置有固定夾塊61，推桿I上設置有能隨該推桿I軸向移動的活動夾塊62，固定夾塊61和活動夾塊62為相互配套的一組可用于管件夾持的模具，其中，第一軸套2的側壁開設有沿軸向布置的槽孔21，推桿I上開設有能與槽孔21相對應的鍵槽12，活動夾塊62和推桿I之間通過可在槽孔21內實現軸向限位的鍵塊8固定相連，當推桿11沿軸向移動時，活動夾塊62能夠跟著推桿I 一同沿軸向移動，另外，鍵塊8能分別與槽孔21的兩端相抵而實現活動夾塊62沿軸向的移動限位；另外，固定夾塊61的頂部還成型有第一外凸部63，活動夾塊62的頂部則成型有能與第一外凸部63相配合而實現管件抓取的第二外凸部64，第一外凸部63和第二外凸部64為能相互配合實現管件夾持的另一組模具。本實施例的夾爪裝置工作時，啟動氣缸7，驅動推桿I沿軸向移動，此時，推桿I帶動活動夾塊62 —起沿軸向移動，固定夾塊61和活動夾塊62之間的間距增大，可用于管件的夾持；同時，第一外凸部63和第二外凸部64之間的間距也增大，可以將第一外凸部63和第二外凸部64同時伸入管口實現管件抓取；當推桿I在氣缸7的帶動下退回原位后，主夾模51在止動圈的作用下可恢復到原來的大小。隨著氣缸7的活塞桿72繼續移動，推桿I的錐頭部11伸入主夾模51的第二軸孔512中，由于推桿I的錐頭部11和第二軸孔512之間為錐面配合，隨著推桿I向前移動，主夾模51的六個單元夾塊511之間被相互分開，主夾模51的頭部隨著推桿I的作用沿軸向伸出于夾套之外，隨著主夾模51逐漸沿徑向撐大,設置于主夾模51頭部的輔助夾模52也沿徑向逐漸撐大，該輔助夾模52可以伸入管口進行管件夾持，并同時實現擴口功能。本實施例通過一個氣缸7可以控制三套模具的同時動作，即夾模套4和夾模的配合、固定夾塊61和活動夾塊62的配合、以及第一外凸部63和第二外凸部64的配合，根據需要夾持的管件外徑和需要被擴口的管件內徑，可以設定氣缸7的運動行程，當氣缸7驅動推桿I沿軸向移動到既定的位置時，此時，固定夾塊61和活動夾塊62的配合能夠實現對管件從中間抓取的方式，第一外凸部63和第二外凸部64的配合能夠實現對管件從管口伸入的抓取方式，而外伸沿徑向撐開的輔助夾模52同樣可以實現對管件從管口伸入的抓取方式，輔助夾模52沿徑向撐開的動作，還可以實現對管件的擴口加工，不僅實現了對不同管徑的管件抓取需求，還可以在抓取管件的同時加工管口直徑，大大地提高了工作效率，使機器人在帶動夾爪時能靈活運行于四臺切割機之間，這種伸入管口的抓取方式還避免與切割機上的模夾治具干涉，提高操作的靈活性。
權利要求1.一種機器人夾爪裝置，包括有推桿⑴和能驅動該推桿⑴沿軸向移動的動力裝置，其特征在于所述的推桿(I)外套設有第一軸套(2)，所述第一軸套(2)的一端與所述動力裝置的輸出端相連，該第一軸套(2)的另一端固定連接有夾模套(4)，所述夾模套(4)開設有第一軸孔(41)，該夾模套(4)內設置有可沿徑向張開或收攏的夾模，所述夾模形成有沿軸向開設的第二軸孔(512)，所述推桿(I)具有能插入所述夾模的第二軸孔(512)內并將該夾模沿徑向撐開的錐頭部(11)。
2.根據權利要求I所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述的夾模包括有主夾模(51)和輔助夾模(52)，其中，所述主夾模(51)軸向限位在所述夾模套(4)中，該主夾模(51)的頭部外伸于所述夾模套(4)之外，所述輔助夾模(52)套設連接在所述主夾模(51)外露于夾模套(4)之外的頭部。
3.根據權利要求2所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述的主夾模(51)包括有多個沿周向布置且可相互分合的單元夾塊(511)，該主夾模(51)的外周壁上還套設有使得所述單元夾塊(511)始終收攏于一起的止動圈；所述的輔助夾模(52)包括有與所述主夾模(51)的每一單元夾塊(511)相對應設置的擴口夾塊(521)，所述擴口夾塊(521)和對應的單元夾塊(511)相互固定相連。
4.根據權利要求3所述的機器人夾爪裝置，其特征在于每一所述單元夾塊(511)在外露于所述夾模套(4)的頭部開設有第一螺紋孔，所述擴口夾塊(521)上開設有第二螺紋孔，所述單元夾塊(511)和對應的所述擴口夾塊(521)之間通過穿設在所述第一螺紋孔和第二螺紋孔內的螺釘固定相連。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述的第一軸套(2)上設置有固定夾塊(61)，所述推桿(I)上設置有能隨該推桿(I)軸向移動且能與所述固定夾塊￠1)相配合實現管件夾持的活動夾塊(62)。
6.根據權利要求5所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述固定夾塊￠1)的頂部成型有第一外凸部(63)，所述活動夾塊￠2)的頂部成型有能與所述第一外凸部￠3)相配合而實現管件抓取的第二外凸部(64)。
7.根據權利要求5所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述第一軸套(2)的側壁開設有沿軸向布置的槽孔(21)，所述推桿(I)上開設有能與所述槽孔(21)相對應的鍵槽(12)，所述活動夾塊(62)和所述推桿(I)之間通過可在所述槽孔(21)內實現軸向限位的鍵塊(8)固定相連。
8.根據權利要求I或2或3或4所述的機器人夾爪裝置，其特征在于所述的動力裝置為一氣缸(7)，所述氣缸(7)的活塞桿(72)和所述推桿(I)相連，所述氣缸(7)的前部固定設置有安裝板(73)，所述安裝板(73)和所述第一軸套(2)之間通過第二軸套(3)相連，所述第二軸套(3)套設于所述第一軸套(2)之外，所述第二軸套(3)的一端與所述安裝板(73)固定連接，所述第二軸套(3)的另一端通過套設于所述第一軸套(2)之外并套(31)螺旋卡緊于所述第一軸套(2)之外。
專利摘要一種機器人夾爪裝置，包括有推桿和能驅動該推桿沿軸向移動的動力裝置，其特征在于所述的推桿外套設有第一軸套，所述第一軸套的一端與所述動力裝置的輸出端相連，該第一軸套的另一端固定連接有夾模套，所述夾模套開設有第一軸孔，該夾模套內設置有可沿徑向張開或收攏的夾模，所述夾模形成有沿軸向開設的第二軸孔，所述推桿具有能插入所述夾模的第二軸孔內并將該夾模沿徑向撐開的錐頭部。本實用新型通過一個氣缸可以同時控制兩套夾持機構，不僅可以從中間部位抓取管件，還可伸入管口抓取管件，實現更加靈活和高效的管件抓取操作，提高工作效率。
文檔編號B25J15/08GK202742377SQ20122019410
公開日2013年2月20日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者陸志偉, 陳軍, 俞晶錦 申請人:浙江摩多巴克斯汽配有限公司