CN108621182A - 可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法，是针对解决现有同类产品缺少吹气清洁设计，以及六轴机器人结构设计欠佳的技术问题而设计。该机械手夹具包括六轴机器人和机械手，机械手设置于六轴机器人的作业端；其要点是所述机械手中心的伺服旋转电机电机轴与手爪座连接，手爪座的凹槽两侧外径分别设有两两对称设置的爪头，爪头的端部一侧分别设有***尖端，一侧爪头间隙之间上方的手爪座分别设有吹气孔，吹气孔内的手爪座设有气阀，手爪座的另外一侧边沿设有控制感应器，吹气孔与爪头上的产品对齐，控制感应器内设有RFID射频识别器，待加工产品的底部托台设有RFID识别标签，待加工产品通过机械手的爪头***底部托台带动移动。

Description

可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及自动清洁的机械手夹，是一种可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法。

背景技术

关节机器人是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，如：自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。其中较为常见和应用较广的为六轴机器人，其提供了更高的生产运动灵活性，此类六轴机器人的应用，如中国专利文献中披露的申请号201720653379.5，授权公告日2017.12.22，实用新型名称“机器人柔性去毛刺抛光***”。同时，现有一些六轴机器人也应用于自动清洁作业，如中国专利文献中披露的申请号201520212865.4，授权公告日2015.10.07，实用新型名称“智能自动清洁单元清洁机械手”；但此类机器人带吹气自动清洁功能的较少，同时现有同类六轴机器人结构设计欠佳，有待进一步改进，并且此类六轴机器人用于产品在机床中的智能加工和自动生产的较少，以及缺少对机床加工前后产品的吹气清洁结构设计。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法，使其解决现有同类产品在机床智能管理和加工中应用较少，缺少吹气清洁设计，以及六轴机器人结构设计欠佳，灵活性有待进一步改进的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种可吹气自动清洁的机械手夹具，该机械手夹具包括六轴机器人和机械手，机械手设置于六轴机器人的作业端；其结构设计要点是所述机械手的中心设有伺服旋转电机，伺服旋转电机的电机轴与手爪座连接，手爪座的凹槽两侧外径分别设有两两对称设置的爪头，一侧对称爪头的相对一侧分别设有对称设置的凹槽，爪头的端部一侧分别设有***尖端，爪头的另一侧通过楔头与手爪座的楔槽扣合固定，一侧爪头间隙之间上方的手爪座分别设有吹气孔，吹气孔内的手爪座设有气阀，两侧的气阀通过气管与空压机的供气孔连接，手爪座的另外一侧边沿设有控制感应器，吹气孔与爪头上的产品对齐，空压机、气阀、伺服旋转电机，以及加工台机床和六轴机器人的对应电机分别通过线路与控制台的计算机连接。从而在加工过程中机械手一侧的两个爪头用于加工后的产品取出，通过伺服旋转电机转动机械手后，将机械手另一侧的待加工产品通过另外两个爪头放入机床的加工台，并最后将加工完成的产品放置于产品放置架之后，将需要加工的待加工产品放入该侧的爪头，加工台的等待产品加工完成后，再重复上述扫描出库、取料、机床加工、换料、扫描入库的操作。同时，在上述操作过程中，该机械手夹具通过两侧的吹气孔对加工后的产品和待加工产品进行自动清洁。

所述机械手的控制感应器内设有RFID射频识别器，待加工产品的底部托台分别设有RFID识别标签，待加工产品通过机械手的爪头***底部托台带动移动。从而通过RFID技术实现产品的扫描操作，从而方便加工、待加工产品的数据读取和记录。

所述六轴机器人的底座设有旋转座，旋转座与底座连接处的中心设有第一旋转电机，第一旋转电机固定于旋转座，第一旋转电机的电机轴与底座连接，旋转座的一侧设有第一旋转臂，旋转座的第一旋转臂处设有第一电机，第一电机固定于旋转座，第一电机的电机轴与第一旋转臂的一端连接，第一旋转臂另一端的第一电机一侧设有第二电机，第二电机固定于第一旋转臂，第二电机的电机轴通过第一旋转臂与第二旋转电机的关节臂一端连接，第二旋转电机处的关节臂后部设有电气总管，关节臂的另一端壳体内设有第二旋转电机，第二旋转电机的电机轴与第二旋转臂的一端连接，第二旋转臂的另一端设有U字形槽口，槽口两端的内径分别与第三旋转臂的一端铰接，铰接处的第三旋转臂也设有U字形槽口，第三旋转臂另一端的U字形槽口底部中心设有机械手。

所述旋转座的顶部凹槽一侧设有螺旋向上凸起的安装板，第一电机设置于凸起端的一侧安装板，第一旋转电机设置于顶部凹槽内，顶部凹槽的对称另一侧设有第一电机控制盒，旋转座底部的底座一侧设有电路控制器。上述结构使该机械手夹具的六轴机器人结构更为紧凑，结构和部件设置更合理。

所述第一旋转臂向一侧拱起，第一电机和第二电机分别位于第一旋转臂向内弯曲侧的两端，第二旋转电机一侧的第二电机控制盒和气阀控制盒位于第一旋转臂的一端外侧。上述结构使该机械手夹具的六轴机器人结构进一步紧凑，结构和部件设置进一步合理。

所述第二旋转臂与第三旋转臂铰接处一侧的第二旋转臂外径设有第三电机，第三电机固定于第二旋转臂，第三电机的电机轴通过第二旋转臂与第三旋转臂连接。从而使原结构中通过六轴机器人进行下垂式的物料换取操作，转换为具有抬升式的物料换取操作，使机械手具有抬升操作功能，用于较高加工台的操作。

根据上述结构特征，该机械手夹具的使用方法如下：所述机械手的一侧爪头***产品放置架中待加工产品的底部托台，对待加工产品抓取的同时进行扫描操作，带底部托台的待加工产品通过六轴机器人移动至机床的加工台前方，六轴机器人的机械手旋转至另一侧，并通过机械手的爪头***到加工台的底部托台，取出加工完成后带底部托台的产品；接着，六轴机器人的机械手旋转至带加工产品一侧的爪头，通过机械手的爪头将带底部托台的待加工产品放入机床的加工平台，六轴机器人移动至产品放置架，将带底部托台的产品放回产品放置架，同时进行扫描操作，上述操作完成后，收到待加工产品在机床的加工台上加工完成的指令之后，六轴机器人再次重复进行上述扫描出库、取料、机床加工、换料、扫描入库的操作。

本发明结构设计合理，使用、操作方便，智能化、自动化加工程度高，数据读取、录入准确，机床上产品加工前后吹气清洁简单；其适合作为带吹气自动清洁的机械手夹具使用，及其同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一，图中框定部分进行了放大。

图2是本发明的机械手部位放大示意图。

图3是本发明的结构示意图二。

图4是本发明的结构示意图三。

附图序号及名称：1、机械手，101、爪手座，102、控制感应器，103、吹气孔，104、爪头，2、第三旋转臂，3、第二旋转臂，4、第二旋转电机，5、第一旋转臂，6、旋转座，7、底座，8、第一旋转电机，9、第一电机，10、第二电机。

具体实施方式

现结合附图，对本发明结构作进一步描述。如图1-图4所示，该机械手夹具包括六轴机器人和机械手1，机械手设置于六轴机器人的作业端；即机械手的中心设有伺服旋转电机，伺服旋转电机的电机轴与手爪座101连接，手爪座的凹槽两侧外径分别设有两两对称设置的爪头104，一侧对称爪头的相对一侧分别设有对称设置的凹槽，爪头的端部一侧分别设有***尖端，爪头的另一侧通过楔头与手爪座的楔槽扣合固定，一侧爪头间隙之间上方的手爪座分别设有吹气孔103，吹气孔内的手爪座设有气阀，两侧的气阀通过气管与空压机的供气孔连接，手爪座的另外一侧边沿设有控制感应器102，吹气孔与爪头上的产品对齐，空压机、气阀、伺服旋转电机，以及加工台机床和六轴机器人的对应电机分别通过线路与控制台的计算机连接。机械手的控制感应器内设有RFID射频识别器，待加工产品的底部托台分别设有RFID识别标签，待加工产品通过机械手的爪头***底部托台带动移动。

上述六轴机器人的具体结构如下：六轴机器人的底座7设有旋转座6，旋转座与底座连接处的中心设有第一旋转电机8，第一旋转电机固定于旋转座，第一旋转电机的电机轴与底座连接，旋转座的一侧设有第一旋转臂5，旋转座的第一旋转臂处设有第一电机9，第一电机固定于旋转座，第一电机的电机轴与第一旋转臂的一端连接，第一旋转臂另一端的第一电机一侧设有第二电机10，第二电机固定于第一旋转臂，第二电机的电机轴通过第一旋转臂与第二旋转电机4的关节臂一端连接，第二旋转电机处的关节臂后部设有电气总管，关节臂的另一端壳体内设有第二旋转电机，第二旋转电机的电机轴与第二旋转臂的一端连接，第二旋转臂的另一端设有U字形槽口，槽口两端的内径分别与第三旋转臂2的一端铰接，铰接处的第三旋转臂也设有U字形槽口，第三旋转臂另一端的U字形槽口底部中心设有机械手1。旋转座的顶部凹槽一侧设有螺旋向上凸起的安装板，第一电机设置于凸起端的一侧安装板，第一旋转电机设置于顶部凹槽内，顶部凹槽的对称另一侧设有第一电机控制盒，旋转座底部的底座一侧设有电路控制器。第一旋转臂向一侧拱起，第一电机和第二电机分别位于第一旋转臂向内弯曲侧的两端，第二旋转电机一侧的第二电机控制盒和气阀控制盒位于第一旋转臂的一端外侧。

其工作原理如下：机械手的一侧爪头***产品放置架中待加工产品的底部托台，对待加工产品抓取的同时进行扫描操作，带底部托台的待加工产品通过六轴机器人移动至机床的加工台前方，六轴机器人的机械手旋转至另一侧，并通过机械手的爪头***到加工台的底部托台，取出加工完成后带底部托台的产品，同时机械手的吹气孔对产品进行吹气清洁；接着，六轴机器人的机械手旋转至带加工产品一侧的爪头，通过机械手的爪头将带底部托台的待加工产品放入机床的加工平台，同时机械手的吹气孔对待加工产品和加工平台进行吹气清洁，六轴机器人移动至产品放置架，将带底部托台的产品放回产品放置架，同时进行扫描操作，上述操作完成后，收到待加工产品在机床的加工台上加工完成的指令之后，六轴机器人再次重复进行上述扫描出库、取料、机床加工、换料、扫描入库的操作。

根据上述结构特点和工作原理，亦可在第二旋转臂与第三旋转臂铰接处一侧的第二旋转臂外径设有第三电机，第三电机固定于第二旋转臂，第三电机的电机轴通过第二旋转臂与第三旋转臂连接，从而通过第三电机控制第三旋转臂的转动。

Claims (7)

1.一种可吹气自动清洁的机械手夹具，该机械手夹具包括六轴机器人和机械手（1），机械手设置于六轴机器人的作业端；其特征在于所述机械手（1）的中心设有伺服旋转电机，伺服旋转电机的电机轴与手爪座（101）连接，手爪座的凹槽两侧外径分别设有两两对称设置的爪头（104），一侧对称爪头的相对一侧分别设有对称设置的凹槽，爪头的端部一侧分别设有***尖端，爪头的另一侧通过楔头与手爪座的楔槽扣合固定，一侧爪头间隙之间上方的手爪座分别设有吹气孔（103），吹气孔内的手爪座设有气阀，两侧的气阀通过气管与空压机的供气孔连接，手爪座的另外一侧边沿设有控制感应器（102），吹气孔与爪头上的产品对齐，空压机、气阀、伺服旋转电机，以及加工台机床和六轴机器人的对应电机分别通过线路与控制台的计算机连接。

2.根据权利要求1所述的可吹气自动清洁的机械手夹具，其特征在于所述机械手（1）的控制感应器（102）内设有RFID射频识别器，待加工产品的底部托台分别设有RFID识别标签，待加工产品通过机械手的爪头（104）***底部托台带动移动。

3.根据权利要求1所述的可吹气自动清洁的机械手夹具，其特征在于所述六轴机器人的底座（7）设有旋转座（6），旋转座与底座连接处的中心设有第一旋转电机（8），第一旋转电机固定于旋转座，第一旋转电机的电机轴与底座连接，旋转座的一侧设有第一旋转臂（5），旋转座的第一旋转臂处设有第一电机（9），第一电机固定于旋转座，第一电机的电机轴与第一旋转臂的一端连接，第一旋转臂另一端的第一电机一侧设有第二电机（10），第二电机固定于第一旋转臂，第二电机的电机轴通过第一旋转臂与第二旋转电机（4）的关节臂一端连接，第二旋转电机处的关节臂后部设有电气总管，关节臂的另一端壳体内设有第二旋转电机，第二旋转电机的电机轴与第二旋转臂的一端连接，第二旋转臂的另一端设有U字形槽口，槽口两端的内径分别与第三旋转臂（2）的一端铰接，铰接处的第三旋转臂也设有U字形槽口，第三旋转臂另一端的U字形槽口底部中心设有机械手（1）。

4.根据权利要求3所述的可吹气自动清洁的机械手夹具，其特征在于所述旋转座（6）的顶部凹槽一侧设有螺旋向上凸起的安装板，第一电机（9）设置于凸起端的一侧安装板，第一旋转电机（8）设置于顶部凹槽内，顶部凹槽的对称另一侧设有第一电机控制盒，旋转座底部的底座（7）一侧设有电路控制器。

5.根据权利要求4所述的可吹气自动清洁的机械手夹具，其特征在于所述第一旋转臂（5）向一侧拱起，第一电机（9）和第二电机（10）分别位于第一旋转臂向内弯曲侧的两端，第二旋转电机（4）一侧的第二电机控制盒和气阀控制盒位于第一旋转臂的一端外侧。

6.根据权利要求3所述的可吹气自动清洁的机械手夹具，其特征在于所述第二旋转臂（3）与第三旋转臂（2）铰接处一侧的第二旋转臂外径设有第三电机，第三电机固定于第二旋转臂，第三电机的电机轴通过第二旋转臂与第三旋转臂连接。

7.根据权利要求3所述的可吹气自动清洁的机械手夹具的使用方法，其特征在于所述机械手（1）的一侧爪头（104）***产品放置架中待加工产品的底部托台，对待加工产品抓取的同时进行扫描操作，带底部托台的待加工产品通过六轴机器人移动至机床的加工台前方，六轴机器人的机械手旋转至另一侧，并通过机械手的爪头***到加工台的底部托台，取出加工完成后带底部托台的产品；接着，六轴机器人的机械手旋转至带加工产品一侧的爪头，通过机械手的爪头将带底部托台的待加工产品放入机床的加工平台，六轴机器人移动至产品放置架，将带底部托台的产品放回产品放置架，同时进行扫描操作，上述操作完成后，收到待加工产品在机床的加工台上加工完成的指令之后，六轴机器人再次重复进行上述扫描出库、取料、机床加工、换料、扫描入库的操作。