本發(fā)明涉及焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具，更具體地說是一種能夠在設(shè)定的范圍內(nèi)自由浮動的柔性浮動抓具。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)類型的機器人抓具是由定位機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、固定框架以及換槍器等部件組成，其中，定位機構(gòu)和夾緊機構(gòu)相對固定不動，在上件和取件過程中，易發(fā)生板件與抓具和夾具之間的剛性碰撞進而損壞板件、夾具、抓具等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用及維護方便、低成本的焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具，以避免在上件或取件過程中發(fā)生剛性碰撞，保護板件、夾具和抓具等不受損。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具的結(jié)構(gòu)特點是：由浮動框架和固定框架組成；

所述固定框架是在呈矩形的抓具定位框架的頂面固定設(shè)置用于連接機器人的機器人連接盤，在所述抓具定位框架的外圍、分處在其左右兩側(cè)分別設(shè)置柔性浮動框架抱死機構(gòu)，在其前后兩側(cè)分別設(shè)置浮動平衡機構(gòu)；

所述浮動框架是在呈矩形的浮動框架本體的外圍固定設(shè)置板件定位夾緊機構(gòu)；在所述浮動框架本體的內(nèi)框中上分別設(shè)置浮動框架約束機構(gòu)、浮動平衡機構(gòu)安裝座以及抱死限位機構(gòu)定位座；

所述柔性浮動框架抱死機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是：定位銷通過銷座與雙導(dǎo)桿氣缸的活塞桿固聯(lián)，使定位銷能夠由所述雙導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動在連接板的豎向通孔中豎向移動，所述連接板固定設(shè)置在抓具定位框架上；利用雙導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動定位銷的伸縮運動，使所述定位銷與抱死限位機構(gòu)定位座中的孔軸配合或分離，相應(yīng)實現(xiàn)抱死限位或解除抱死限位功能；利用所述抱死限位機構(gòu)定位座與所述抱死限位機構(gòu)的協(xié)同作用分時段限位所述固定框架與所述浮動框架；

所述浮動平衡機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式為：在抓具定位框架上固定設(shè)置呈倒扣的保護套筒，以所述保護套筒為彈簧座，在所述彈簧座內(nèi)設(shè)置拉簧，所述拉簧的一端與設(shè)置在浮動框架約束機構(gòu)上的平衡機構(gòu)安裝座通過銷軸相連接，另一端通過銷軸與連接塊相連接，所述連接塊與保護套筒的頂蓋固聯(lián)；

所述浮動框架約束機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是：在浮動框架本體的兩側(cè)框上固定焊接由頂板、底板和背板構(gòu)成的“C”形板，在所述“C”形板的頂板和底板上分別設(shè)置浮動滾珠，固定框架的邊框處在一對浮動滾珠之間，并存在有軸向活動間隙，利用一對浮動滾珠限制浮動框架機構(gòu)在軸線方向的位移量。

本發(fā)明焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具的結(jié)構(gòu)特點也在于：所述連接塊通過螺桿連接在保護套筒的頂蓋上，通過調(diào)節(jié)螺桿在保護套筒頂蓋上凸出的長度調(diào)整拉簧的預(yù)緊力。

本發(fā)明焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具的結(jié)構(gòu)特點也在于：所述浮動平衡機構(gòu)在所述固定框架的兩側(cè)對稱設(shè)置有至少兩組；所述浮動框架約束機構(gòu)在所述浮動框架本體的兩側(cè)框上對稱設(shè)置有至少兩組；所述柔性浮動框架抱死機構(gòu)為兩組，對應(yīng)設(shè)置的兩只抱死限位機構(gòu)定位座分處在浮動框架本體的對角線位置上。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明通過浮動框架約束機構(gòu)、彈簧浮動平衡機構(gòu)和柔性浮動框架抱死機構(gòu)的協(xié)同作用實現(xiàn)了在板件的上件和取件過程中的柔性化及板件貼合的自適應(yīng)性，有效避免了上件和取件過程中發(fā)生剛性碰撞，保護板件、夾具和抓具等不受損。

2、本發(fā)明在柔性浮動框架抱死機構(gòu)中采用雙導(dǎo)桿氣缸，其作用穩(wěn)定不易發(fā)生因長期受力及扭矩而產(chǎn)生變形。

3、本發(fā)明在彈簧浮動平衡機構(gòu)中設(shè)置可調(diào)螺桿，用于調(diào)節(jié)拉簧的拉伸量，進而調(diào)節(jié)拉簧的彈力大小以調(diào)節(jié)浮動框架機構(gòu)的浮動范圍和效果，實現(xiàn)了對于不同車型板件的匹配。

附圖說明

圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明浮動框架示意圖；

圖3為本發(fā)明固定框架示意圖；

圖4為本發(fā)明中浮動框架與固定框架配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中柔性浮動框架抱死機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中浮動平衡機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明浮動框架約束機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標號：1浮動框架，2固定框架，101板件定位夾緊機構(gòu)，102浮動框架約束機構(gòu)，103浮動平衡機構(gòu)安裝座，104抱死限位機構(gòu)定位座，105浮動框架本體，201抓具定位框架，202柔性浮動框架抱死機構(gòu)，203浮動平衡機構(gòu)，204機器人連接盤，1022浮動滾珠，1023為“C”形板，2021定位銷，2022連接板，2023銷座，2024雙導(dǎo)桿氣缸，2031螺桿，2032連接塊，2033銷軸，2034拉簧，2035保護套筒。

具體實施方式

參見圖1、圖2和圖3，本實施例中焊裝線上門蓋自適應(yīng)柔性浮動抓具是由浮動框架1和固定框架2組成。

如圖1和圖3所示，固定框架2是在呈矩形的抓具定位框架201的頂面固定設(shè)置用于連接機器人的機器人連接盤204，在抓具定位框架201的外圍、分處在其左右兩側(cè)分別設(shè)置柔性浮動框架抱死機構(gòu)202，在其前后兩側(cè)分別設(shè)置浮動平衡機構(gòu)203。

如圖1和圖2所示，浮動框架1是在呈矩形的浮動框架本體105的外圍固定設(shè)置板件定位夾緊機構(gòu)101；在浮動框架本體105的內(nèi)框中上分別設(shè)置浮動框架約束機構(gòu)102、浮動平衡機構(gòu)安裝座103以及抱死限位機構(gòu)定位座104。

如圖4和圖5所示，柔性浮動框架抱死機構(gòu)202的結(jié)構(gòu)形式是：定位銷2021通過銷座2023與雙導(dǎo)桿氣缸2024的活塞桿固聯(lián)，使定位銷2021能夠由雙導(dǎo)桿氣缸2024驅(qū)動在連接板2022的豎向通孔中豎向移動，連接板2022固定設(shè)置在在抓具定位框架201上；利用雙導(dǎo)桿氣缸2024驅(qū)動定位銷2021的伸縮運動，使定位銷2021與抱死限位機構(gòu)定位座104中的孔軸形成配合或相互分離，相應(yīng)實現(xiàn)抱死限位或解除抱死限位功能；即當定位銷2021在雙導(dǎo)桿氣缸的驅(qū)動下頂出與抱死限位機構(gòu)定位座104相配合時，產(chǎn)生抱死限位功能；反之當定位銷2021在雙導(dǎo)桿氣缸的驅(qū)動下縮回，并與抱死限位機構(gòu)定位座104分離時，解除抱死限位功能；利用抱死限位機構(gòu)定位座104與抱死限位機構(gòu)202的協(xié)同作用分時段限位固定框架2與浮動框架1。采用雙導(dǎo)桿氣缸，其作用穩(wěn)定不易發(fā)生因長期受力及扭矩而產(chǎn)生變形。

如圖4和圖6所示，浮動平衡機構(gòu)203的結(jié)構(gòu)形式為：在抓具定位框架201上固定設(shè)置呈倒扣的保護套筒2035，以保護套筒2035為彈簧座，在彈簧座內(nèi)設(shè)置拉簧2034，拉簧2034的一端與設(shè)置在浮動框架約束機構(gòu)102上的平衡機構(gòu)安裝座103通過銷軸相連接，另一端通過銷軸2033與連接塊2032相連接，連接塊(2032)與保護套筒(2035)的頂蓋固聯(lián)。利用平衡機構(gòu)安裝座103與浮動平衡機構(gòu)203的協(xié)同作用平衡浮動框架2，減緩抓具在取件過程中的運動沖擊。

如圖4和圖7所示，浮動框架約束機構(gòu)102的結(jié)構(gòu)形式是：在浮動框架本體105的兩側(cè)框上固定焊接由頂板、底板和背板構(gòu)成的“C”形板1023，在“C”形板1023的頂板和底板上分別設(shè)置浮動滾珠1022，固定框架201的邊框處在一對浮動滾珠1022之間，并存在有軸向活動間隙，利用一對浮動滾珠1022限制浮動框架機構(gòu)1在軸線方向的位移量。

具體實施中，為了實現(xiàn)對不同車型板件的匹配及浮動的平穩(wěn)性，設(shè)置連接塊2032是通過螺桿2031連接在保護套筒2035的頂蓋上，通過調(diào)節(jié)螺桿2031在保護套筒2035頂蓋上凸出的長度調(diào)整拉簧2034的預(yù)緊力，進而調(diào)節(jié)拉簧的拉伸量。

為了保證動作平穩(wěn)性，本實施例中設(shè)置浮動平衡機構(gòu)203在固定框架2的兩側(cè)對稱設(shè)置有至少兩組；浮動框架約束機構(gòu)102在浮動框架本體105的兩側(cè)框上對稱設(shè)置有至少兩組；設(shè)置多組浮動平衡機構(gòu)203以及浮動框架約束機構(gòu)102有利于使平衡效果趨于平緩，減小波動和運動沖擊；柔性浮動框架抱死機構(gòu)202為兩組，對應(yīng)設(shè)置的兩只抱死限位機構(gòu)定位座104分處在浮動框架本體105的對角線位置上。

本實施例中是以板件定位夾緊機構(gòu)101實現(xiàn)對板件的抓取，通過浮動框架約束機構(gòu)102、浮動平衡機構(gòu)203和柔性浮動框架抱死機構(gòu)202的協(xié)同作用實現(xiàn)板件在取件、放件過程中的柔性化及板件貼合的自適應(yīng)性。

工作過程：

連接在機器人連接盤204上的機器人在其運動軌跡內(nèi)通過浮動抓具從精定位料框或置臺等其它平臺上抓取板件，初始狀態(tài)下柔性浮動框架抱死機構(gòu)202中定位銷處于伸出狀態(tài)，固定框架2與浮動框架1處于抱死狀態(tài)。當浮動抓具運動到指定取件位置時，板件定位夾緊機構(gòu)101中的接近開關(guān)檢測板件是否到位并產(chǎn)生信號，在板件到位信號發(fā)生時，板件定位夾緊機構(gòu)101夾緊板件并反饋信號給機器人使機器人帶動浮動抓具抓取板件運動至指定放件位置，此運動過程中浮動抓具的固定框架2和浮動框架1一直處于抱死狀態(tài)。當機器人取件運動到指定放件位置上方時，抱死限位機構(gòu)202中的定位銷縮回，浮動抓具浮動功能產(chǎn)生，浮動框架1通過浮動框架約束機構(gòu)102和浮動平衡機構(gòu)203的協(xié)同作用使得板件良好地貼合車身，從而達到板件貼合最佳狀態(tài)，完成取件、放件過程。