本發明涉及夾具技術領域，特別涉及一種工業機器人多工位夾具。

背景技術：

目前工業機器人應用技術已快速的融合到工業應用的各個領域，工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業，或是危險、惡劣環境下的作業。但工業機器人要與工業應用完美結合起來，需要設計一系列的非標夾具與機器人配合使用才能發揮機器人的工業作用。

以教學用機器人為例，學生在學習工業機器人應用技術時，會學習到碼垛、搬運、噴涂、軌跡編程等相關技術知識，功能設計單一的夾具在使用時，存在夾具工位少、夾具自身功能不能滿足使用需求，需要更換除現有夾具具備功能的其他夾具時，夾具不能實現快拆快換，拆裝更換夾具的輔助時間長，重復安裝定位精度低的問題，從而很大程度上降低了教學效率。

可見，現有技術還有待改進和提高。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種工業機器人多工位夾具，該夾具多個功能工位，能夠滿足較多的模塊化教學使用需求，而且裝拆快捷，重復安裝定位精度高，能夠提高教學效率。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種工業機器人多工位夾具，包括與工業機器人連接的法蘭盤，固定在法蘭盤下端面的定位接頭，與定位接頭配合連接的定位端子，以及固定在定位端子下端面的夾具本體;夾具本體包含不少于兩個工位；所述定位端子具有一個定位軸，所述定位接頭上開設有一個與定位軸對應的定位軸孔，定位軸插接于定位軸孔中并通過偏心軸鎖緊機構進行定位和固定。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述定位接頭包括與法蘭盤連接的定位接頭座，以及設置于定位接頭座下端的定位軸套；所述定位軸孔開設在定位軸套上；所述定位端子包括定位軸，以及設置于定位軸下端、用于連接夾具本體的定位端子座。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述偏心軸鎖緊機構包括穿設在定位軸套上的偏心軸，設置在偏心軸一端的限位帽，鉸接于偏心軸另一端的鎖緊扳手，以及設置于鎖緊扳手與定位軸套外壁之間的彈性墊圈；所述偏心軸的中部的橫截面為由一根直線和優圓弧首尾連接圍成的優弧弓形；所述定位軸上垂直于軸向開設有與偏心軸相適應的鎖定圓孔，鎖定圓孔的直徑與所述優圓弧的直徑相等；定位軸上端面開設有沿軸向延伸并連通鎖定圓孔的方槽，方槽的一個側面與鎖定圓孔的周線相切，方槽的寬度與所述優弧弓形的高相等。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述定位軸上端的外圓周上設置有環形槽，環形槽中設置有橡膠圈。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述夾具本體包括四個工位，該四個工位分別為氣動手指工位、噴頭工位、吸盤工位、白板筆工位。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述夾具本體包括連接在定位端子下端的上支承板，設置于上支承板下方的下支承板，以及設置于上支承板和下支承板之間的氣動手指組件、噴頭組件、吸盤組件；下支承板上設置有白板筆組件。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述氣動手指組件包括連接在上支承板和下支承板之間的氣動手指側板，固定在氣動手指側板上的氣動手指氣缸，以及固定在氣動手指氣缸兩端活塞桿上的夾片；所述噴頭組件包括連接在上支承板和下支承板之間的噴頭側板，以及固定在噴頭側板上的氣動噴頭；所述吸盤組件包括連接在上支承板和下支承板之間的吸盤側板，固定在吸盤側板上的吸盤支架，以及固定在吸盤支架上的吸盤；所述白板筆組件包括設置在下支承板上的筆夾頭，以及夾持在筆夾頭中的白板筆。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述氣動手指側板、噴頭側板、吸盤側板的法向兩兩之間的夾角為120°。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述吸盤側板上開設有若干腰型孔；所述吸盤支架包括連接桿、以及用于把連接桿固定在腰型孔上的連接螺母；吸盤設置在連接桿的端部，連接螺母與吸盤之間連接有復位彈簧。

所述的工業機器人多工位夾具，其中，所述筆夾頭為通過螺栓固定在下支承板上的開口圓環，其內孔直徑與所述白板筆直徑相等；筆夾頭通過垂直于圓環開口平面的螺釘對白板筆進行鎖緊。

有益效果：

本發明提供了一種工業機器人多工位夾具，該夾角包括一個具有多個功能工位的夾具本體，能夠滿足較多的模塊化教學使用需求；夾具本體通過定位接頭、定位端子和法蘭盤連接到工業機器人上，其中定位接頭和定位端子之間采用軸孔配合連接并通過偏心軸鎖緊機構進行定位和固定，裝拆快捷，重復安裝定位精度高，能夠提高教學效率。

附圖說明

圖1為本發明提供的工業機器人多工位夾具的立體圖。

圖2為本發明提供的工業機器人多工位夾具的仰視圖。

圖3為本發明提供的工業機器人多工位夾具中，部分結構的立體圖。

圖4為本發明提供的工業機器人多工位夾具中，定位接頭的結構示意圖。

圖5為本發明提供的工業機器人多工位夾具中，偏心軸鎖緊機構的結構示意圖。

圖6為圖5中的a-a截面圖。

圖7為本發明提供的工業機器人多工位夾具中，定位端子的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種工業機器人多工位夾具，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖1-7，本發明提供一種工業機器人多工位夾具，包括與工業機器人連接的法蘭盤1，固定在法蘭盤下端面的定位接頭2，與定位接頭配合連接的定位端子3，以及固定在定位端子下端面的夾具本體4;夾具本體包含不少于兩個工位；所述定位端子3具有一個定位軸31，所述定位接頭2上開設有一個與定位軸31對應的定位軸孔21，定位軸31插接于定位軸孔21中并通過偏心軸鎖緊機構5進行定位和固定。

具體的，所述定位接頭2包括與法蘭盤1連接的定位接頭座22，以及設置于定位接頭座下端的定位軸套23，如圖4所示；所述定位軸孔21開設在定位軸套23上；所述定位端子3包括定位軸31，以及設置于定位軸31下端、用于連接夾具本體4的定位端子座32，如圖7所示。在本實施例中，定位接頭座22通過沉頭螺栓固定在法蘭盤1上，定位端子座通過沉頭螺栓與夾具本體4連接。

進一步的，見圖4-7，所述偏心軸鎖緊機構5包括穿設在定位軸套23上的偏心軸51，設置在偏心軸一端的限位帽52，鉸接于偏心軸另一端的鎖緊扳手53，以及設置于鎖緊扳手與定位軸套外壁之間的彈性墊圈54；所述偏心軸的中部的橫截面為由一根直線511和優圓弧512首尾連接圍成的優弧弓形；所述定位軸31上垂直于軸向開設有與偏心軸51相適應的鎖定圓孔311，鎖定圓孔的直徑與所述優圓弧512的直徑相等；定位軸31上端面開設有沿軸向延伸并連通鎖定圓孔311的方槽312，方槽的一個側面與鎖定圓孔的周線相切，方槽的寬度與所述優弧弓形的高（圖6中的h）相等。

定位接頭2與定位端子3的連接過程如下：松開鎖緊扳手53并轉動偏心軸51使偏心軸中部截面中的直線511處于豎直方向，把定位軸31插入定位軸孔21使偏心軸51穿過方槽312進入鎖定圓孔311中，接著，轉動偏心軸51使偏心軸中部截面中的直線511處于水平方向，最后鎖緊鎖緊扳手53完成連接。此處，通過定位軸31與定位軸孔21的配合連接，連接強度大，偏心軸51與鎖定圓孔311的配合能夠快速的鎖定定位軸31的周向位置，重復安裝的定位精度高；而且拆裝過程無需裝拆螺絲，簡單快捷，能夠有效提高教學效率。

為了減少重量，所述定位軸31為圓筒狀，如圖3所示。這種結構還可以減小偏心軸51與鎖定圓孔311的接觸面積，使偏心軸51的轉動更加順暢，進一步提高裝拆的快捷性。

優選的，見圖3、7，所述定位軸31上端的外圓周上設置有環形槽313，環形槽中設置有橡膠圈（圖中沒畫）。橡膠圈能夠有效防止定位軸31松動，也起到緩沖減震作用，有效降低機器人工作時產生并傳遞到夾具本體的振動。

在本實施例中，以圖1-7所示夾具為例，所述夾具本體4包括四個工位，該四個工位分別為氣動手指工位、噴頭工位、吸盤工位、白板筆工位（事實上夾具本體中還可以集成更多工位）。

具體的，所述夾具本體4包括連接在定位端子下端的上支承板41，設置于上支承板下方的下支承板42，以及設置于上支承板和下支承板之間的氣動手指組件43、噴頭組件44、吸盤組件45；下支承板上設置有白板筆組件46。

其中，所述氣動手指組件43包括連接在上支承板和下支承板之間的氣動手指側板431，固定在氣動手指側板上的氣動手指氣缸432，以及固定在氣動手指氣缸兩端活塞桿上的夾片433；所述噴頭組件44包括連接在上支承板和下支承板之間的噴頭側板441，以及固定在噴頭側板上的氣動噴頭442；所述吸盤組件45包括連接在上支承板和下支承板之間的吸盤側板451，固定在吸盤側板上的吸盤支架452，以及固定在吸盤支架上的吸盤453；所述白板筆組件46包括設置在下支承板上的筆夾頭461，以及夾持在筆夾頭中的白板筆462。

優選的，所述氣動手指側板431、噴頭側板441、吸盤側板451的法向兩兩之間的夾角為120°。此時，氣動手指側板所在平面、噴頭側板所在平面、吸盤側板所在平面圍成正三棱柱的側面，這種結構有利于有效利用空間，從而縮小體積、減輕重量，而且需要使用這三個工位的某一個時，只需要旋轉機器人的同一個軸即可，控制程序簡單。同理，可以采用“四棱柱”、“五棱柱”等的結構形式來增加工位。

進一步的，見圖1-3，所述吸盤側板451上開設有若干腰型孔4511；所述吸盤支架452包括連接桿4521、以及用于把連接桿固定在腰型孔上的連接螺母4522；吸盤453設置在連接桿4521的端部，連接螺母與吸盤之間連接有復位彈簧5423。用戶可以根據需要的數量安裝吸盤，同時吸盤的位置可以進行調節，提高適用性。

在本實施例中，所述筆夾頭461為通過螺栓固定在下支承板上的開口圓環，其內孔直徑與所述白板462筆直徑相等；筆夾頭461通過垂直于圓環開口4611平面的螺釘4612對白板筆進行鎖緊，如圖2所示。

綜上所述，本發明提供了一種工業機器人多工位夾具，該夾角包括一個具有多個功能工位的夾具本體，能夠滿足較多的模塊化教學使用需求；夾具本體通過定位接頭、定位端子和法蘭盤連接到工業機器人上，其中定位接頭和定位端子之間采用軸孔配合連接并通過偏心軸鎖緊機構進行定位和固定，裝拆快捷，重復安裝定位精度高，能夠提高教學效率。此外，在定位軸上設置橡膠圈，有效防止定位軸松動，并降低夾具本體的振動；以“三棱柱”狀的結構形式集成氣動手指工位、噴頭工位、吸盤工位，效利用空間，從而縮小體積、減輕重量，并有利于簡化機器人的控制程序；把定位軸設置為圓筒狀，有利于減少重量，并進一步提高裝拆的快捷性。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。