機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的制作方法
【專利摘要】為解決現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人自動更換刀具的換刀機(jī)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間較大，制造精度要求較高，制造成本較高和液壓油易污染環(huán)境等問題，本發(fā)明提出一種機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾，包括：刀夾座、夾緊彈簧、調(diào)節(jié)螺釘、轉(zhuǎn)動螺釘、調(diào)節(jié)擋塊、頂舌、卡爪、導(dǎo)向螺釘、直線軸承、雙頭螺柱、浮動塊和浮動彈簧。本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的有益技術(shù)效果是能有效緩沖機(jī)器人換刀時的運(yùn)動精度誤差和機(jī)械臂主軸松弛或吸持刀具產(chǎn)生的剛性位移，有效避免機(jī)器人本體和/或刀具的損傷。并且，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、可靠，占用空間較小，制造精度要求較低，加工成本較低，且避免了潤滑油的污染。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種機(jī)械自動加工中機(jī)器人刀具固定技術(shù)，特別涉及到一種機(jī)器人 用彈性緩沖固定刀夾。 機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于機(jī)械自動加工中，在大型機(jī)械裝配過程中，常采用機(jī)器 人自動制孔。然而，要實(shí)現(xiàn)整個制孔過程的自動化，機(jī)器人自動更換刀具是必不可少的工 序。顯然，在機(jī)器人自動更換刀具時，必須考慮機(jī)器人的運(yùn)動精度誤差和主軸松弛或吸持刀 具產(chǎn)生的剛度位移，否則，自動換刀時將會對機(jī)器人本體或/和刀夾產(chǎn)生損壞。由于刀柄在 刀夾進(jìn)出方向做直線運(yùn)動，該運(yùn)動是由機(jī)器人機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)的，由于機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)動存在 精度偏差，因此，需要對刀柄進(jìn)出刀夾的運(yùn)動偏差進(jìn)行補(bǔ)償。由于主軸在松弛或吸持刀具時 采用氣動方式，且機(jī)器人固定不動，機(jī)械臂主軸在松弛或吸持刀具時在氣壓的作用下會產(chǎn) 生一定的剛性位移，而刀夾主體相對于機(jī)器人底座固定不動，因此，機(jī)械臂主軸松弛或吸持 刀具產(chǎn)生的剛性位移需要進(jìn)行補(bǔ)償?，F(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人自動更換刀具的方法是機(jī)器人負(fù)載主 軸固定不動，由機(jī)械臂驅(qū)動刀夾到位換刀，其刀夾本身為剛性體，對于機(jī)械臂主軸松弛或吸 持刀具產(chǎn)生的剛性位移由機(jī)械臂的液壓油缸緩沖來進(jìn)行補(bǔ)償，同時，機(jī)器人運(yùn)動存在的精 度偏差則依賴機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)予以保證。顯然，現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人自動更換刀具的換刀機(jī) 構(gòu)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間較大，制造精度要求較高，制造成本較高和液壓油易污染環(huán) 境等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人自動更換刀具的換刀機(jī)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間較 大，制造精度要求較高，制造成本較高和液壓油易污染環(huán)境等問題，本發(fā)明提出一種機(jī)器人 用彈性緩沖固定刀夾。本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾，包括：刀夾座、夾緊彈簧、調(diào)節(jié)螺 釘、轉(zhuǎn)動螺釘、調(diào)節(jié)擋塊、頂舌、卡爪、導(dǎo)向螺釘、直線軸承、雙頭螺柱、浮動塊和浮動彈簧；三 個直線軸承套裝在刀夾座中后部呈三角形分布的三個通孔內(nèi)，浮動塊通過導(dǎo)向螺釘套裝在 直線軸承內(nèi)孔；在浮動塊的中部設(shè)置有雙頭螺柱且在刀架座兩側(cè)的雙頭螺柱上套裝有浮動 彈簧；對稱設(shè)置在浮動塊上部的二個卡爪通過轉(zhuǎn)動螺釘鉸接在浮動塊上，在卡爪的后側(cè)橫 向設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，且在二個卡爪之間的調(diào)節(jié)螺釘上套裝有夾緊彈簧；在二個卡爪的中部 橫向設(shè)置有調(diào)節(jié)擋塊，在二個卡爪之間中部的空檔處設(shè)置有頂舌。
[0004] 本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的有益技術(shù)效果是能有效緩沖機(jī)器人換刀時 的運(yùn)動精度誤差和機(jī)械臂主軸松弛或吸持刀具產(chǎn)生的剛性位移，有效避免機(jī)器人本體和/ 或刀具的損傷。并且，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、可靠，占用空間較小，制造精度要求較低，加工成本較 低，且避免了潤滑油的污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 附圖1是本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的三維結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為附圖2的A-A剖視示意圖。
[0006] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾作進(jìn)一步的 說明。

【具體實(shí)施方式】
[0007] 附圖1是本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的三維結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2是本發(fā)明 機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾俯視結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3為附圖2的A-A剖視示意圖，圖中，1為 刀夾座，2為夾緊彈簧，3為調(diào)節(jié)螺釘，4為轉(zhuǎn)動螺釘，5為調(diào)節(jié)擋塊，6為頂舌，7為卡爪8為 導(dǎo)向螺釘，9為直線軸承，10為雙頭螺柱，11為浮動塊，12為浮動彈簧，A為刀柄，空心箭頭為 卡爪運(yùn)動示意，堅向?qū)嵭募^為剛性位移示意，橫向?qū)嵭募^為刀具進(jìn)出示意。由圖可知， 本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾，包括：刀夾座1、夾緊彈簧2、調(diào)節(jié)螺釘3、轉(zhuǎn)動螺釘4、調(diào) 節(jié)擋塊5、頂舌6、卡爪7、導(dǎo)向螺釘8、直線軸承9、雙頭螺柱10、浮動塊11和浮動彈簧12 ; 三個直線軸承9套裝在刀夾座1中后部呈三角形分布的三個通孔內(nèi)，浮動塊11通過導(dǎo)向螺 釘8套裝在直線軸承9內(nèi)孔；在浮動塊11的中部設(shè)置有雙頭螺柱10且在刀架座1兩側(cè)的 雙頭螺柱10上套裝有浮動彈簧12 ;對稱設(shè)置在浮動塊11上部的二個卡爪7通過轉(zhuǎn)動螺釘 4鉸接在浮動塊11上，在卡爪7的后側(cè)橫向設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘3,且在二個卡爪7之間的調(diào)節(jié) 螺釘3上套裝有夾緊彈簧2 ;在二個卡爪7的中部橫向設(shè)置有調(diào)節(jié)擋塊5,在二個卡爪7之 間中部的空檔處設(shè)置有頂舌6。當(dāng)需要在本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾上安裝刀具 時，機(jī)器人機(jī)械臂夾持著刀具運(yùn)動到卡爪前方(如附圖1橫向?qū)嵭募^所示)，并按刀夾進(jìn)出 方向直線前行，此時，卡爪處于封閉狀態(tài)，在刀柄接觸到卡爪時，左、右卡爪在刀柄的壓迫下 打開，夾緊彈簧被壓縮；刀柄到位后，頂舌頂住刀柄環(huán)槽，左、右卡爪的夾頭在夾緊彈簧的作 用下夾住刀柄環(huán)槽，頂舌與左、右卡爪的夾頭形成一個圓，刀柄被夾緊。如果此時機(jī)器人機(jī) 械臂的運(yùn)動精度有誤差，由于左、右卡爪可自身旋轉(zhuǎn)并通過夾緊彈簧柔性連接，利用夾緊彈 簧的阻尼性實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人運(yùn)動精度偏差的補(bǔ)償。當(dāng)機(jī)器人機(jī)械臂主軸松開刀柄，刀柄在氣 壓的作用下推出主軸，夾持刀柄的頂舌與左、右卡爪將會沿主軸進(jìn)給方向形成剛性位移。由 于頂舌與左、右卡爪均固定在浮動塊上，浮動塊可沿導(dǎo)向螺釘軸線運(yùn)動(如附圖1堅向?qū)嵭?箭頭所示)，對剛性位移進(jìn)行補(bǔ)償。而浮動彈簧則可保證浮動塊在對剛性位移進(jìn)行補(bǔ)償后， 回復(fù)到預(yù)定位置。當(dāng)需要從本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾上取下刀具時，機(jī)器人機(jī)械 臂移動到刀柄上方，此時，機(jī)械臂主軸軸線與刀柄軸線同軸，機(jī)械臂主軸在氣壓作用下將刀 柄沿主軸軸線吸入，頂舌與左、右卡爪可能會沿主軸方向形成剛性位移，同樣，此剛性位移 可以通過浮動塊沿導(dǎo)向螺釘移動進(jìn)行補(bǔ)償。刀柄進(jìn)入到主軸上后，機(jī)器人機(jī)械臂驅(qū)動刀柄 沿刀柄在刀夾進(jìn)出方向直線運(yùn)動，左、右卡爪在刀柄的壓迫下打開，同時，夾緊彈簧被壓縮， 刀柄移出刀夾，即完成刀具取下。當(dāng)?shù)侗耆x開左、右卡爪后，在壓緊彈簧的作用下，左、 右卡爪又將處于封閉狀態(tài)。如果在刀具取下過程中，機(jī)器人運(yùn)動精度有誤差，同樣可以通過 左、右卡爪可的自身旋轉(zhuǎn)和夾緊彈簧柔性連接對其進(jìn)行補(bǔ)償。
[0008] 顯然，本發(fā)明機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾的有益技術(shù)效果是能有效緩沖機(jī)器人換 刀時的運(yùn)動精度誤差和主軸放松或固定刀具產(chǎn)生的剛性位移，有效避免機(jī)器人本體和/或 刀具的損傷。并且，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、可靠，占用空間較小，制造精度要求較低，加工成本較 低，且避免了潤滑油的污染。
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)器人用彈性緩沖固定刀夾，，其特征在于：該固定刀夾包括：刀夾座、夾緊彈 簧、調(diào)節(jié)螺釘、轉(zhuǎn)動螺釘、調(diào)節(jié)擋塊、頂舌、卡爪、導(dǎo)向螺釘、直線軸承、雙頭螺柱、浮動塊和浮 動彈簧；三個直線軸承套裝在刀夾座中后部呈三角形分布的三個通孔內(nèi)，浮動塊通過導(dǎo)向 螺釘套裝在直線軸承內(nèi)孔；在浮動塊的中部設(shè)置有雙頭螺柱且在刀架座兩側(cè)的雙頭螺柱上 套裝有浮動彈簧；對稱設(shè)置在浮動塊上部的二個卡爪通過轉(zhuǎn)動螺釘鉸接在浮動塊上，在卡 爪的后側(cè)橫向設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，且在二個卡爪之間的調(diào)節(jié)螺釘上套裝有夾緊彈簧；在二個 卡爪的中部橫向設(shè)置有調(diào)節(jié)擋塊，在二個卡爪之間中部的空檔處設(shè)置有頂舌。
【文檔編號】B25J15/00GK104084951SQ201410310261
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】孫海龍, 楊國川, 周哲 申請人:成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司