一種夾緊裝置和機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種夾緊裝置和機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]夾緊裝置也稱夾具，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生產(chǎn)力的提高，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，夾具成為一種不可缺少的工藝裝備，被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等環(huán)節(jié)，直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。
[0003]根據(jù)用途，夾緊裝置包括機(jī)床夾緊裝置、裝配夾緊裝置、焊接夾緊裝置和檢測(cè)夾緊裝置等不同類型。根據(jù)夾緊裝置的使用特點(diǎn)也可分為專用夾緊裝置、通用夾緊裝置以及可調(diào)夾緊裝置等。無(wú)論哪種夾緊裝置，都需要考慮為下一步的加工操作預(yù)留足夠的操作空間，考慮到可以容納夾緊裝置的空間比較有限，因此在保證夾緊穩(wěn)定性和夾緊精度基礎(chǔ)上，小型化是需要考慮的問(wèn)題，并且在小型化的基礎(chǔ)上，夾緊裝置還需要適用于各種安裝環(huán)境，并且需要夾緊裝置的夾鉗能夠完成沿弧線軌跡夾緊及退位的開(kāi)合操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施方式提供一種夾緊裝置，可以實(shí)現(xiàn)夾鉗沿弧線軌跡夾緊及退位的開(kāi)合操作。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種夾緊裝置，包括:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)定位軸、兩組連桿組件，以及兩組卡口組件，其中:
[0006]兩組所述卡口組件中，每一組所述卡口組件被旋轉(zhuǎn)裝配到一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)定位軸上，每一組所述卡口組件具有夾緊工件的卡鉗；
[0007]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過(guò)一組所述連桿組件，帶動(dòng)其中一組所述卡口組件繞其旋轉(zhuǎn)裝配的旋轉(zhuǎn)定位軸旋轉(zhuǎn)，使得兩個(gè)卡鉗前端以相對(duì)的兩個(gè)弧形運(yùn)動(dòng)軌跡做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述兩個(gè)弧形運(yùn)動(dòng)軌跡分別位于一條與所述旋轉(zhuǎn)定位軸的軸線垂直的對(duì)稱軸線的兩側(cè)，且每一個(gè)旋轉(zhuǎn)定位軸和與其旋轉(zhuǎn)裝配的卡口組件的卡鉗前端構(gòu)成的弧形運(yùn)動(dòng)軌跡不在所述對(duì)稱軸線的同一側(cè)。
[0009]其中，每一組所述連桿組件包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿，每一個(gè)所述驅(qū)動(dòng)連桿的一端分別和所連接的卡口組件之間通過(guò)第一軸固定連接，另一端通過(guò)第二軸固定連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述兩個(gè)第一軸以及兩個(gè)第二軸的軸線，均和所述旋轉(zhuǎn)定位軸的軸線平行。
[0010]其中，每一組卡口組件包括卡口連桿和卡口塊，所述卡口塊裝配在卡口連桿一端且其前端形成所述卡鉗，所述卡口連桿另一端和驅(qū)動(dòng)連桿固定連接，其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿和其固定連接的卡口連桿，以及另一個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿和其固定連接的卡口連桿沿旋轉(zhuǎn)定位軸的軸線方向分布，以相互配合的形狀構(gòu)成嵌套的疊加裝配結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，每一組卡口組件還包括一個(gè)防飛濺板，所述防飛濺板的前端以探出卡鉗前端的方式固定裝配在所述卡口塊上。
[0012]更進(jìn)一步，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力裝置和擺輪，所述動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)擺輪做往復(fù)擺動(dòng)，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿的一端分別以偏離擺輪輪軸軸心的位置固定連接在所述擺輪上，且所述擺輪的輪軸軸線和所述旋轉(zhuǎn)定位軸的軸線平行。
[0013]以及，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括搖臂，所述搖臂連接在動(dòng)力裝置和擺輪之間，所述動(dòng)力裝置通過(guò)所述搖臂驅(qū)動(dòng)所述擺輪做往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]上述實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和每一組所述連桿組件相抵的裝配部位之間，夾有彈性部件；以及所述旋轉(zhuǎn)定位軸固定裝配在可沿旋轉(zhuǎn)定位軸的軸線方向伸縮的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)上。
[0015]一種具體的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括軸套和彈性件，所述彈性件位于軸套中，所述旋轉(zhuǎn)定位軸的一端套裝在軸套中并抵緊在所述彈性件上。
[0016]本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人，還包括前述的任一夾緊裝置，所述夾緊裝置夾緊工件，所述機(jī)器人對(duì)所述工件進(jìn)行作業(yè)。
[0017]本發(fā)明實(shí)施方式提供的夾緊裝置，可以使得兩個(gè)卡鉗以相對(duì)的兩個(gè)弧形運(yùn)動(dòng)軌跡做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1和圖2所示為可以利用本發(fā)明實(shí)施例中所述夾緊裝置進(jìn)行夾緊的工件結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系不意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中示出的一種夾緊裝置的爆炸圖；
[0020]圖4和圖5為圖3示出的夾緊裝置中，氣缸驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系示意圖；
[0021]圖6為圖3示出的夾緊裝置中，搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為圖3示出的夾緊裝置中，固定座的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系示意圖；
[0023]圖8為圖3示出的夾緊裝置中，擺輪的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系示意圖；
[0024]圖9和圖10分別為圖3示出的夾緊裝置中，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系示意圖；
[0025]圖11和圖12分別為圖3示出的夾緊裝置中，兩個(gè)卡口組件的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系不意圖；
[0026]圖13為圖3示出的夾緊裝置中，浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及裝配關(guān)系示意圖；
[0027]圖14和圖15分別為圖3示出的夾緊裝置中，夾鉗夾緊工件和退位的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在夾緊裝置的很多應(yīng)用場(chǎng)合，夾緊裝置的卡鉗需要能夠沿弧線運(yùn)動(dòng)軌跡夾緊工件，并從沿弧線運(yùn)動(dòng)軌跡退位的開(kāi)合操作。例如圖1和圖2所示的工件50，由兩個(gè)子工件(51，52)對(duì)位焊接而成，其中圖1所示為兩個(gè)子工件(51，52)未焊接時(shí)的對(duì)位示意圖，圖2為兩個(gè)子工件(51，52)焊接后構(gòu)成工件50的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1和圖2可見(jiàn)，兩個(gè)子工件(51,52)兩端，分別具有兩個(gè)子圓環(huán)結(jié)構(gòu)(511，521)，這兩個(gè)子圓環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)位后構(gòu)成一個(gè)圓環(huán)結(jié)構(gòu)，圓環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)形外周面可以作為焊接作業(yè)過(guò)程中對(duì)工件50進(jìn)行定位的夾緊面，利用兩個(gè)夾緊裝置分別夾緊工件50兩端圓環(huán)結(jié)構(gòu)，可以很好的對(duì)工件50進(jìn)行定位。
[0029]由于在焊接作業(yè)過(guò)程中，為保證焊接精度，需要從向兩個(gè)子工件(51，52)外側(cè)(如圖2所示的Wl和W2箭頭所指方向)施加一定的壓力以使兩個(gè)子工件(51，52)緊密對(duì)位，因此，一方面，為了起到更好的定位作用，夾鉗盡量深入環(huán)形外周面靠近工件內(nèi)部的內(nèi)側(cè)以?shī)A緊工件50，另一方面，夾鉗的前端深入到工件內(nèi)側(cè)，可以卡在兩個(gè)子工件(51，52)的內(nèi)側(cè)之間，利用夾鉗前端對(duì)兩個(gè)子工件(51，52)起到一定的支撐作用，更好的防止由于兩個(gè)子工件(51，52)外側(cè)受力而發(fā)生的形變。
[0030]仍參見(jiàn)圖1和圖2所示，工件50兩端圓環(huán)結(jié)構(gòu)在靠近工件內(nèi)部的內(nèi)側(cè)，即圖2所示下端圓環(huán)結(jié)構(gòu)的上側(cè)，以及上端圓環(huán)結(jié)構(gòu)的下側(cè)，焊接部位的兩端對(duì)夾緊操作構(gòu)成干涉，例如圖1中標(biāo)識(shí)的兩個(gè)子工件(51，52)上的焊接部位端部(512，522)對(duì)夾鉗的進(jìn)位和退位造成干涉，這就意味著，夾緊裝置的夾鉗只能從焊接部位端部(512，522)和圓環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)形外周面之間圍成的開(kāi)口切入，才可能夾持到環(huán)形外周面靠近工件內(nèi)部的內(nèi)側(cè)面，從運(yùn)動(dòng)學(xué)原理分析，以弧形運(yùn)動(dòng)軌跡切入和退出的方式，無(wú)疑可以最大程度的避免焊接部位端部(512，522)造成的干涉。
[0031]為此，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種夾緊裝置，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11、兩組卡口組件(21，22)，兩組連桿組件(31，32)連桿以及兩個(gè)旋轉(zhuǎn)定位軸(412，422)，其中:每一組卡口組件(21，22)被旋轉(zhuǎn)裝配到一個(gè)旋轉(zhuǎn)定位軸(412,422)上，每一組卡口組件(21，22)具有夾緊工件的卡鉗；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11通過(guò)兩組連桿組件(31，32)，分別帶動(dòng)兩組卡口組件(21，22)繞其旋轉(zhuǎn)裝配的旋轉(zhuǎn)定位軸(412,422)旋轉(zhuǎn)，使得兩個(gè)卡鉗以相對(duì)的兩個(gè)弧形運(yùn)動(dòng)軌跡做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0032]仍以圖1和圖2所示工件50為例，如圖3所示，卡口組件21與旋轉(zhuǎn)定位軸412旋轉(zhuǎn)裝配，卡口組件22與旋轉(zhuǎn)定位軸422旋轉(zhuǎn)裝配，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11通過(guò)兩個(gè)連桿組件(31，32)，分別帶動(dòng)兩個(gè)卡口組件(21，22)繞其旋轉(zhuǎn)定位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖11和圖12所示，卡口組件(21，22)的前端具有夾鉗，夾鉗相對(duì)的兩個(gè)夾持面根據(jù)被夾緊的工件50兩端圓環(huán)的環(huán)形外周面，仿型為弧形夾持面(21311，22311)，夾鉗前端厚度逐漸變薄，構(gòu)成刀片結(jié)構(gòu)，以盡可能的避讓焊接部位端部(512，522)。
[0033]根據(jù)圖3所示的夾緊裝置，只要將卡口組件，遠(yuǎn)離夾鉗的一端固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)定位軸上，則