一种螺栓抓取装置及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及自动化技术领域，具体而言，涉及一种螺栓抓取装置及机器人。


背景技术：

2.螺栓作为常用机械零部件，广泛应用于各种机械设备的装配中。在与垫片等进行装配前，螺栓往往要先被抓取，并进行涂油等操作，这导致螺栓需在各个工位之间进行转运。随着机器人的产业发展，采用机器人抓取螺栓已成为趋势。而传统机器人的螺栓夹具机构通常采用的是单一抓手，也就是首先通过一抓手抓取螺栓，在完成相应动作并将螺栓放下后，再继续采用该抓手对后续螺栓进行操作，这样就需要机器人在各工位之间多次往返运动，降低了螺栓抓取与装配的整体工作效率。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的问题是现有机器人的螺栓抓取的整体工作效率较低。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种螺栓抓取装置，包括转盘和至少两个螺栓夹具机构，所述螺栓夹具机构用于取放螺栓，至少两个所述螺栓夹具机构分别与所述转盘连接且沿所述转盘的周向间隔设置，所述转盘适于带动所述螺栓夹具机构在不同工位之间往复运动。
5.本实用新型的螺栓抓取装置包括至少两个螺栓夹具机构，且间隔设置的至少两个螺栓夹具机构适于在转盘的带动下运动，从而可以分别处于不同的工位，例如，在螺栓抓取装置进行螺栓取放与装配的过程中，转盘旋转使得其中一个螺栓夹具机构转至与取放工位相对应的位置，并利用该螺栓夹具机构从工位上进行取料操作，同时另一个螺栓夹具机构位于与涂油或装配工位相对应的位置，以利用该螺栓夹具机构对工位进行涂油或装配等上料操作，由此同时完成多个螺栓的上下料操作，减少了同一螺栓抓取装置往来不同工位的次数，提高了螺栓抓取装置的整体工作效率。
6.较佳地，还包括用于驱动所述转盘转动的驱动机构，所述驱动机构包括电机或机械臂。
7.较佳地，所述螺栓夹具机构包括夹爪结构和夹持部，所述夹持部可拆卸安装于所述夹爪结构的两个夹爪上。
8.夹持部的增设，使得夹爪结构的两个夹爪不用直接接触螺栓，避免夹爪磨损，从而延长夹爪结构的使用寿命；另外由于夹持部与夹爪之间可拆卸连接，由此可根据螺栓选择特定的夹持部，以对螺栓进行更好的夹持，同时也便于及时更换夹持部，避免因夹持部磨损影响夹持效果，且更换夹持部的成本远低于更换夹爪结构的成本。
9.较佳地，所述夹持部包括相对设置的两个夹指，两个所述夹指分别设置于两个所述夹爪上，并适于随两个所述夹爪进行相对运动。
10.由此通过两个相对的夹指形成用于抓取螺栓的夹持空间，且由于夹指设置于夹指的末端端面上，相当于延长了夹爪的长度，由于螺栓具有一定的长度，因此可以避免夹爪结
构对螺栓的干涉，更易于螺栓抓取。
11.较佳地，两个所述夹指相对的一侧分别设置有配合部，所述配合部的形状与所述螺栓的外轮廓相匹配。
12.由此，通过配合部与螺栓的贴合，使得夹持部可以对螺栓进行更稳固的夹持。
13.较佳地，两个所述配合部相对的一侧设置有防滑部。
14.防滑部的设置，使得夹持部对螺栓的夹持更加稳固。
15.较佳地，所述夹持部还包括固定连接座，所述固定连接座设置于所述夹爪和所述夹指的外壁，并分别与所述夹爪和所述夹指连接。
16.由此通过固定连接座对夹指进行固定，在夹爪不断闭合和分离的过程中，保证夹指与夹爪之间的连接强度，避免夹指脱离夹爪，造成螺栓脱落，从而保证螺栓抓取装置的正常工作，另外由于固定连接座位于夹爪与夹指的外侧，也不会对夹持的螺栓造成干涉。
17.较佳地，螺栓抓取装置还包括安装板，所述螺栓夹具机构通过所述安装板与所述转盘连接。
18.较佳地，螺栓抓取装置还包括伸缩缸，所述伸缩缸的固定端与所述安装板连接，所述伸缩缸的活动端与所述螺栓夹具机构连接。
19.由此，可利用伸缩缸驱动夹爪结构移动，以此提高夹爪结构的作业范围。
20.本实用新型还提供一种机器人，包括机器人控制器和如上任一项所述的螺栓抓取装置，所述机器人控制器分别与所述螺栓抓取装置的转盘和螺栓夹具机构电连接。
21.本实用新型的机器人相较于现有技术的优势与螺栓抓取装置相同，在此不再赘述。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中螺栓抓取装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例中螺栓抓取装置的结构爆炸图。
24.附图标记说明：
25.1-转盘；2-螺栓夹具机构；3-安装板；4-固定板；5-伸缩缸；6-光电开关；7-支架；
26.21-夹爪结构；22-夹持部；211-夹爪；221-夹指；222-固定连接座；223-配合部。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
28.请参阅图1、2所示，本实用新型实施例提供一种螺栓抓取装置，包括转盘1和至少两个螺栓夹具机构2，螺栓夹具机构2用于抓取螺栓，至少两个螺栓夹具机构2分别与转盘1连接且沿转盘1的周向间隔设置，转盘1适于带动螺栓夹具机构2运动。
29.本实施例的螺栓抓取装置，包括至少两个螺栓夹具机构2，且间隔设置的至少两个螺栓夹具机构2适于在转盘1的带动下运动，从而可以分别处于不同的工位。例如，在螺栓抓取装置进行螺栓取放与装配的过程中，转盘旋转使得其中一个螺栓夹具机构转至与取放工位相对应的位置，并利用该螺栓夹具机构从工位上进行取料操作，同时另一个螺栓夹具机构位于与涂油或装配工位相对应的位置，以利用该螺栓夹具机构对工位进行涂油或装配等
上料操作，由此同时完成多个螺栓的上下料操作，减少了同一螺栓抓取装置往来不同工位的次数，提高了螺栓抓取装置的整体工作效率。
30.再如，以两个螺栓夹具机构2为例，为便于描述，两个螺栓夹具机构2分别为1号夹具和2号夹具。在螺栓抓取装置与涂油或装配等工位进行交互的过程中，旋转转盘1使得1号夹具转至与该工位相对应的位置，利用1号夹具将该工位上已涂油或装配完毕的螺栓取下，然后旋转转盘1使得2号夹具转至与该工位相对应的位置，其中，2号夹具从取放工位上已取得螺栓，利用2号夹具对涂油或装配等工位进行上料，即，将2号夹具抓取的螺栓放在涂油或装配等工位上，由此完成了该涂油或装配等工位的上料和下料。与现有技术中单一抓手相比，本实施例在转盘1上设置多个夹具，避免了螺栓抓取装置在各工位之间反复转动的无效运动，减少了螺栓抓取装置往来不同工位的次数，提高了螺栓抓取装置的上下料效率，效率提升了50％。
31.优选地，螺栓抓取装置还包括驱动机构，用于驱动转盘转动，驱动机构可以是单独的电机，也可以是机械臂，只要能让转盘转动即可。
32.其中一些实施方式中，螺栓夹具机构2包括夹爪结构21，夹爪结构21优选为气动夹爪。可选地，螺栓夹具机构2还包括夹持部22，夹持部22可拆卸安装于夹爪结构21末端的两个夹爪211上。通过在夹爪结构21上增设夹持部22，使得夹爪结构21的两个夹爪211不用直接接触螺栓，避免夹爪211磨损，从而延长夹爪结构21的使用寿命；另外由于夹持部22与夹爪211之间可拆卸连接，由此可根据螺栓选择特定的夹持部22，以对螺栓进行更好的夹持，同时也便于及时更换夹持部22，避免因夹持部22磨损影响夹持效果，且更换夹持部22的成本远低于更换夹爪结构21的成本，由此还降低了螺栓抓取装置的维护成本。
33.其中一些实施方式中，夹持部22包括相对设置的两个夹指221，两个夹指221分别安装于两个夹爪211的末端端面上，并适于随两个夹爪211进行相对运动，以实现抓取功能。本实施例中，通过两个相对的夹指221形成用于抓取螺栓的夹持空间，且由于夹指221设置于夹爪211的末端端面上，相当于延长了夹爪211的长度，由于螺栓具有一定的长度，因此本实施例通过将夹指221设置在夹爪211末端端面上，可以避免夹爪结构21对螺栓的干涉，更易于螺栓的抓取。
34.优选地，两个夹指221相对的一侧分别设置有配合部223，配合部223的形状与螺栓的外轮廓相匹配。由此，通过配合部223与螺栓的贴合，使得夹持部22可以对螺栓进行更稳固的夹持。示例性地，配合部223为与螺栓轮廓贴合的凹槽，两个夹指221上的凹槽适于将螺栓夹住。更优选地，两个配合部223相对的一侧分别设置有防滑部，防滑部可以是防滑凹槽或者夹指221采用橡胶等材质。防滑部的设置，使得夹持部22对螺栓的夹持更加稳固。
35.其中一些实施方式中，夹持部22还包括固定连接座222，固定连接座222设置于夹爪211和夹指221的外壁，并分别与夹爪211和夹指221连接。本实施例通过固定连接座222对夹指221进行固定，在夹爪211不断闭合和分离的过程中，保证夹指221与夹爪211之间的连接强度，避免夹指221脱离夹爪211，造成螺栓脱落，从而保证螺栓抓取装置的正常工作，另外由于固定连接座222位于夹爪211与夹指221的外侧，也不会对夹持的螺栓造成干涉。示例性地，夹指221、夹爪211及固定连接座222上分别设置有对应的连接孔，以便于通过紧固件连接夹指221与固定连接座222以及夹爪211与固定连接座222。可选地，固定连接座222与夹爪211和夹指221接触的一侧设置有配合结构，配合结构用于与夹爪211和夹指221贴合，示
例性地，图1、2中所示的配合结构为台阶槽的形式，以与外壁不齐平的夹指221和夹爪211相贴合。
36.其中一些实施方式中，螺栓抓取装置还包括安装板3，螺栓夹具机构2通过安装板3与转盘1连接，即安装板3的一端设置于转盘1上，安装板3的另一端用于安装螺栓夹具机构2。安装板3的数量与螺栓夹具机构2的数量相同，至少两个安装板3沿转盘1的周向间隔设置。可选地，螺栓抓取装置还包括固定板4，用于安装夹爪结构21。各安装板3上分别通过固定板4安装夹爪结构21。
37.示例性地，如图1所示，两个安装板3呈90
°
间隔设置在转盘1上，螺栓夹具机构2安装在安装板3上，两个螺栓夹具机构2分别用于螺栓的上下料，与工位交互的过程中，可以一个螺栓夹具机构2进行取料，将螺栓取走，取料完成后将转盘1旋转90
°
，另一个螺栓夹具机构2将提前抓取好的待处理螺栓放在工位上，由此完成该工位的上下料，避免每次都要将处理完成后的螺栓放到存放架后再取一个未处理的螺栓进行上料，减少了螺栓抓取装置在各工位之间的无效往返运动。
38.其中一些实施方式中，螺栓抓取装置还包括光电开关6，光电开关6通过支架7安装于夹爪结构21上。光电开关6用于检测夹持部22上是否存在螺栓，以便于传输信号至机器人的控制系统，控制夹爪结构21的分离或闭合，以实现夹持部22抓取或放料功能。可选地，光电开关6采用漫反射光电开关6。另外需说明的是，图1、2中所示的与光电开关6连接的虚线部分表示光电开关6的检测光束的照射路径。
39.其中一些实施方式中，螺栓抓取装置还包括伸缩缸5，伸缩缸5的固定端安装于安装板3上，伸缩缸5的活动端与夹爪结构21连接。由此，可利用伸缩缸5驱动夹爪结构21移动，以此提高夹爪结构21的作业范围，解决由于空间布置问题导致螺栓抓取装置远距离与工位交互难的问题。可选地，伸缩缸5为气缸。
40.本实用新型还提供一种机器人，包括如上任一项的螺栓抓取装置和机器人控制器，机器人控制器分别与螺栓抓取装置的转盘和螺栓夹具机构电连接。由此，通过机器人控制器控制螺栓抓取装置的转盘旋转，使得螺栓夹具机构与相引的工位对应，再控制对应的螺栓夹具机构执行相应的取放操作。
41.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。