[發(fā)明專利]一種用于機(jī)器人鑄件打磨的氣動(dòng)夾具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810257852.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN108422319B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳超群;田亮;胡士靖;陳翱;劉文錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B41/06
• 分類號(hào): B24B41/06;B24B9/04
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 李明婭

本發(fā)明提供一種用于機(jī)器人鑄件打磨的氣動(dòng)夾具，包括底板、外罩殼體、夾緊機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、防塵機(jī)構(gòu)和檢測機(jī)構(gòu)，外罩殼體包括垂直于底板設(shè)置的若干側(cè)立板和頂板，夾緊機(jī)構(gòu)包括縱向連接設(shè)置的伸縮缸和平行氣爪，伸縮缸固定在底板上，平行氣爪通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與側(cè)立板連接，所述平行氣爪上連接有兩個(gè)夾持指，通過控制兩夾持指開合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾取，所述定位機(jī)構(gòu)包括根據(jù)待夾零件上定位基準(zhǔn)設(shè)置在頂板上的若干定位銷，本夾具實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件相對(duì)于機(jī)器人的快速定位與夾緊，且可通過檢測機(jī)構(gòu)檢測工件類型，判斷夾持狀態(tài)，結(jié)構(gòu)整體方便更換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人用夾具領(lǐng)域，具體涉及一種用于機(jī)器人鑄件打磨的氣動(dòng)夾具。

背景技術(shù)

伴隨著中國制造2025的到來，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛。在汽車制造業(yè)中，汽車零件中有很多零件為鑄造件，如汽車輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、曲軸、卡鉗、支架、轉(zhuǎn)向節(jié)等零部件，據(jù)需要在鑄造后對(duì)其澆冒口、飛邊、毛刺進(jìn)行打磨，而采用機(jī)器人打磨能夠提高加工效率、保證加工精度、降低打磨成本。在機(jī)器人自動(dòng)打磨系統(tǒng)中，夾具起到至關(guān)重要的作用。在一般的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中，往往在機(jī)器人末端安裝加工工具，對(duì)固定在夾具上的工件進(jìn)行加工。但在打磨系統(tǒng)中，由于打磨的工具砂輪機(jī)質(zhì)量較大，不適宜由機(jī)器人抓持，故選擇由機(jī)器人抓持夾具，從工裝上每次抓取一個(gè)工件，并帶到砂輪處，沿一定軌跡將工件澆冒口，飛邊與毛刺打磨清除。

目前的實(shí)際生產(chǎn)中，采用人工打磨，由大量工人一手持工件，一手持角磨機(jī)進(jìn)行加工，主要存在以下四個(gè)問題：1.汽車零件中有很多鏡像零件，鏡像零件的表面特征鏡像對(duì)稱，但定位基準(zhǔn)完全相同，然而機(jī)器人由于不能分辨零件的種類，故只能對(duì)于每一種相同的零件單獨(dú)做一個(gè)打磨系統(tǒng)，大大提高了加工成本；2.機(jī)器人缺乏對(duì)零件抓取情況的檢測，若遇到工人未能把工件正確擺放到工裝上，或工件本身為殘損件，導(dǎo)致機(jī)器人夾具未能正確夾持，而仍按固定軌跡進(jìn)行打磨，輕則可能導(dǎo)致系統(tǒng)部件損壞，重則可能導(dǎo)致工件被砂輪打飛造成安全事故；3.更換操作麻煩，由于一種夾具不可能適應(yīng)所有零件的加工，故在生產(chǎn)中需要更換夾具。在實(shí)際生產(chǎn)中，更換夾具往往操作復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)快速更換，造成長時(shí)間停工影響了生產(chǎn)進(jìn)度；4.夾具的定位銷、夾持部位由于每天要與工件多次碰撞，摩擦，且長時(shí)間暴露在空氣中會(huì)造成生銹，影響定位的精度與夾緊的可靠性。

為了改變現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明擬從以下四個(gè)方面入手：1.在夾具中設(shè)置檢測機(jī)構(gòu)，通過行程開關(guān)檢測當(dāng)前所夾零件的凸起特征，以此判斷所夾零件的類型并反饋給機(jī)器人，供其選擇不同的加工工藝與路徑；2.在氣缸上安裝接近開關(guān)，檢測氣缸活塞位置并判斷是否夾持正常，若正常則可繼續(xù)工作，若夾持存在問題，則停止工作并報(bào)警，避免出現(xiàn)安全問題；3.在夾具的外罩上開設(shè)穿板接頭和航空插頭的安裝孔，夾具內(nèi)部的氣管，電纜連接到穿板接頭和航插上，需要更換時(shí)，直接將外側(cè)的氣管與電纜拔出，卸下夾具與機(jī)器人末端的連接螺栓與定位銷即可完成拆卸，再將另外的夾具裝上機(jī)器人末端后，將外側(cè)氣管，電纜插回穿板接頭與航插即可；4.對(duì)夾具的材料進(jìn)行處理增加其表面硬度，提高耐磨性和防銹性能。因此，有必要設(shè)計(jì)一種在機(jī)器人打磨中使用的氣動(dòng)夾具，可檢測工件類型，判斷夾持狀態(tài)，并方便更換。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題采用的技術(shù)方案如下：

一種用于機(jī)器人鑄件打磨的氣動(dòng)夾具，包括底板、外罩殼體、夾緊機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和防塵機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述外罩殼體包括垂直于底板設(shè)置的若干側(cè)立板和頂板，各板體之間焊接固定，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括縱向連接設(shè)置的伸縮缸和平行氣爪，伸縮缸固定在底板上，平行氣爪通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與側(cè)立板連接，通過伸縮缸帶動(dòng)平行氣爪縱向移動(dòng)，所述平行氣爪上連接有兩個(gè)夾持指，通過控制兩夾持指開合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾取，所述頂板靠近平行氣爪側(cè)連接有一塊安裝板，安裝板中部開孔供兩夾持指穿過，所述防塵機(jī)構(gòu)設(shè)置在安裝板上。