一种用于六轴关节机器人的托盘料叉的制作方法

1.本实用新型属于自动化生产领域，具体涉及一种用于六轴关节机器人的托盘料叉。


背景技术：

2.随着产业升级和人工成本的逐渐增加，自动化加工越来越普及，应用范围越来越广。在当前加工产品多样化的背景下，托盘被当做一种标准化接口在生产中被广泛采用。料叉因为结构简单，成本低等优点，被广泛用于搬运托盘的机器人末端工具。常见的料叉有焊接式，装配式一体铸造式，这些料叉具有结构简单，安装方便，虽然结构各有差异，但安装形式基本为两种，以水平面为基准，可分为水平安装和垂直安装，这两种方式从机加角度和装配角度来说，都是最经济简单的做法，但在某些时候就有使用局限，例如机械手的回转空间有限，料叉安装面与水平面垂直时，机械手姿态倾向于水平姿态，加大了机械手的回转半径，增加了占地面积，水平安装时，机械手倾向于竖直姿态，上下料时与机床和料架等设备发生干涉的风向增加。同时，大多数料叉的托盘定位通过一个简单的圆柱销来定位托盘，定位销上堆积切屑后，容易造成托盘的定位偏差，设置发生卡滞的现象，虽然部分手爪设计有清洁功能，但由于控制元件离末端距离远，吹气有延迟，压力损失较大，清洁效果不佳，并且只能应用于托盘定位方式为定位孔的托盘，对于托盘的定位元件为定位销时，就需要重新设计手爪，增加了设计和制造的成本。另外，由于模块化设计思路的确实，大部分料叉安装后必须现场走线接线，做不到即插即用，给使用和维修造成不便，线路气路外露，既不美观，也影响使用寿命。在放料时，普通料叉没有检测需要放料的料位有没有托盘的功能，如果系统记忆出线故障，就会发生碰撞，损坏设备，造成生产事故。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种能够兼顾设备回转面积和减少碰撞干涉的托盘料叉，料叉定位元件可互换，以解决普通安装方式对设备回转半径大，占地面积大，或碰撞干涉风险大的问题，同时减少定位方案差异带来的重新设计和制造成本，通过模块化设计思路，将手爪做成一个独立模块，避免现场接线安装，做到即插即用，线路、气路、电气元件全部内置，手爪外观美观，同时增加了元器件的使用寿命，降低维护和使用成本，气路控制元件设置在手爪内，没有延迟现象，清洁效果好。
4.本实用新型采用以下技术方案：
5.一种用于六轴关节机器人的托盘料叉，包括手爪法兰盘，料叉连接板，料叉，平键，托盘定位销，托盘定位环，加强板，手爪护罩，接近传感器，光电传感器，传感器支架，电磁阀，航空插头，气管快插接头，料叉盖板。手爪法兰盘与料叉连接板通过中心圆台定位后用螺钉连接在一起，料叉和料叉连接板通过键槽和平键定位，通过螺钉分别连接在料叉连接板两侧，加强板通过螺钉分别连接在料叉连接板和两个料叉之间，防护罩通过螺钉连接在加强板和料叉连接板上。
6.料叉从底部开槽用于走线，托盘定位销通过螺钉连接在料叉上，定位销与料叉通过圆孔定位，内部安装气路，通过定位销的吹气孔或定位环的通孔实现清洁功能，接近传感器穿过料叉上的通孔，通过两侧螺母锁紧，用于检测料叉上有无托盘。
7.传感器支架通过螺钉连接在加强板中间位置，光电传感器通过螺钉连接在传感器支架下方，电磁阀通过螺钉安装在料叉连接板下方，气管和传感器线，电磁阀线通过手爪槽汇总至料叉连接板上的航插头和快插接头上。
8.优选的，手爪安装面和托盘支撑面呈夹角。
9.优选的，料叉为一体加工零件，料叉安装面与托盘支撑面呈夹角。
10.优选的，料叉底部开走线槽。
11.优选的，托盘定位销为凸台圆柱型，定位和支撑一体。
12.优选的，托盘定位销支撑面为四个呈十字排列的小面。
13.优选的，托盘定位销内部有清洁气路，定位销原定和定位面开有清洁气孔。
14.优选的，光电传感器和电磁阀安装在手爪内部。
15.优选的，托盘定位销和托盘定位环安装接口一致，其二者彼此可互换。
16.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
17.本实用新型用于六轴关节机器人的托盘料叉，采用安装面与定位面呈夹角的方式，平衡了回转占地面积和机器人碰撞干涉问题，通过料叉上的接近传感器实现料叉上的托盘检测功能，通过托盘定位销或托盘定位环吹气孔实现托盘底座的清洁功能，通过料叉中的光电传感器，实现料位有无托盘检测功能。
18.进一步的，料叉定位元件可互换，减少定位方案差异带来的重新设计和制造成本。
19.进一步的，手爪做成一个独立模块，避免现场接线安装，做到即插即用，线路、气路、电气元件全部内置，手爪外观美观，同时增加了元器件的使用寿命，降低维护和使用成本。
20.进一步的，气路控制元件设置在手爪内，没有延迟现象，清洁效果好。
21.进一步的，光电传感器为激光型，有效降低环境对传感器的影响，检测更准确。
22.综上所述，本实用新型方案合理，结构简单，容易实现，功能丰富，结构新颖，有效解决了普通手爪在回转占地面积，机器人和设备干涉，接线复杂，清洁效果不佳的问题。
23.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构顶部示意图；
25.图2为本实用新型的结构底部示意图；
26.图3为本实用新型的托盘定位销结构示意图；
27.图4为本实用新型的托盘定位环结构示意图；
28.其中：1-手爪法兰盘，2-料叉连接板，3-手爪护罩，4-接近传感器，5-托盘定位环，6-托盘定位销，7-料叉，8-平键，9-航空插头，10-气管快插接头，11-加强板，12-传感器支架，13-光电传感器，14-电磁阀，15-料叉盖板。
具体实施方式
29.本实用新型公开了一种用于六轴关节机器人的托盘料叉，包括手爪法兰盘1，料叉连接板2，料叉7，平键8，托盘定位销6，托盘定位环5，加强板11，手爪护罩3，接近传感器4，光电传感器13，传感器支架12，电磁阀14，航空插头9，气管快插接头10，料叉盖板15。手爪法兰盘1与料叉连接板2通过中心圆台定位后用螺钉连接在一起，料叉7和料叉连接板2通过键槽和平键8定位，通过螺钉分别连接在料叉连接板2两侧，加强板11通过螺钉分别连接在料叉连接板2和两个料叉7之间，手爪护罩3通过螺钉连接在加强板11和料叉连接板2上。
30.料叉7为一体加工零件，料叉7从底部开槽用于走线，料叉7安装面与托盘支撑面夹角为30
°
，手爪法兰盘1安装面与托盘定位面呈夹角，平衡了手爪回转占地面积和机器人回转干涉问题。
31.托盘定位销6通过螺钉连接在料叉7上，托盘定位销6为凸台圆柱型，定位和支撑一体，托盘定位销6支撑面为四个呈十字排列的小面，并且定位面上和销钉球顶都设置有吹气孔，有效减少支撑面积屑对托盘定位的影响，托盘定位销6与料叉7通过圆孔定位，内部安装气路，通过托盘定位销6的吹气孔或托盘定位环5的通孔实现清洁功能，托盘定位销6和托盘定位环5安装接口一致，可互换，以适应部分托盘上定位元件为定位销的需求，提高了手爪的适应性，接近传感器4穿过料叉7上的通孔，通过两侧螺母锁紧，用于检测料叉上有无托盘。
32.传感器支架12通过螺钉连接在加强板11中间位置，光电传感器13通过螺钉连接在传感器支架12下方，电磁阀14通过螺钉安装在料叉连接板2下方，气管和传感器线、电磁阀线通过料叉槽汇总至料叉连接板2上的航空插头9和气管快插接头10上。光电传感器13和电磁阀14、气管安装在手爪内部，有效降低了环境对元器件的影响，增加了元器件的使用寿命，提高了手爪使用的稳定性，外观更整洁美观，并且电磁阀14距离吹气孔距离近，吹气基本没有延迟，压力损失小，清洁效果更好。
33.通过光电传感器13检测要放料的料位有没有料，光电传感器13优选激光型，检测效果更好，能够有效避免设备碰撞。
34.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。