[发明专利]一种用于机器人铸件打磨的气动夹具

说明书

本发明提供一种用于机器人铸件打磨的气动夹具，包括底板、外罩壳体、夹紧机构、定位机构、防尘机构和检测机构，外罩壳体包括垂直于底板设置的若干侧立板和顶板，夹紧机构包括纵向连接设置的伸缩缸和平行气爪，伸缩缸固定在底板上，平行气爪通过滑动机构与侧立板连接，所述平行气爪上连接有两个夹持指，通过控制两夹持指开合实现对工件的夹取，所述定位机构包括根据待夹零件上定位基准设置在顶板上的若干定位销，本夹具实现了对工件相对于机器人的快速定位与夹紧，且可通过检测机构检测工件类型，判断夹持状态，结构整体方便更换。

技术领域

本发明属于机器人用夹具领域，具体涉及一种用于机器人铸件打磨的气动夹具。

背景技术

伴随着中国制造2025的到来，工业机器人的应用越来越广泛。在汽车制造业中，汽车零件中有很多零件为铸造件，如汽车轮毂、发动机缸体、缸盖、曲轴、卡钳、支架、转向节等零部件，据需要在铸造后对其浇冒口、飞边、毛刺进行打磨，而采用机器人打磨能够提高加工效率、保证加工精度、降低打磨成本。在机器人自动打磨系统中，夹具起到至关重要的作用。在一般的工业机器人应用中，往往在机器人末端安装加工工具，对固定在夹具上的工件进行加工。但在打磨系统中，由于打磨的工具砂轮机质量较大，不适宜由机器人抓持，故选择由机器人抓持夹具，从工装上每次抓取一个工件，并带到砂轮处，沿一定轨迹将工件浇冒口，飞边与毛刺打磨清除。

目前的实际生产中，采用人工打磨，由大量工人一手持工件，一手持角磨机进行加工，主要存在以下四个问题：1.汽车零件中有很多镜像零件，镜像零件的表面特征镜像对称，但定位基准完全相同，然而机器人由于不能分辨零件的种类，故只能对于每一种相同的零件单独做一个打磨系统，大大提高了加工成本；2.机器人缺乏对零件抓取情况的检测，若遇到工人未能把工件正确摆放到工装上，或工件本身为残损件，导致机器人夹具未能正确夹持，而仍按固定轨迹进行打磨，轻则可能导致系统部件损坏，重则可能导致工件被砂轮打飞造成安全事故；3.更换操作麻烦，由于一种夹具不可能适应所有零件的加工，故在生产中需要更换夹具。在实际生产中，更换夹具往往操作复杂，不能实现快速更换，造成长时间停工影响了生产进度；4.夹具的定位销、夹持部位由于每天要与工件多次碰撞，摩擦，且长时间暴露在空气中会造成生锈，影响定位的精度与夹紧的可靠性。

为了改变现有技术存在的问题，本发明拟从以下四个方面入手：1.在夹具中设置检测机构，通过行程开关检测当前所夹零件的凸起特征，以此判断所夹零件的类型并反馈给机器人，供其选择不同的加工工艺与路径；2.在气缸上安装接近开关，检测气缸活塞位置并判断是否夹持正常，若正常则可继续工作，若夹持存在问题，则停止工作并报警，避免出现安全问题；3.在夹具的外罩上开设穿板接头和航空插头的安装孔，夹具内部的气管，电缆连接到穿板接头和航插上，需要更换时，直接将外侧的气管与电缆拔出，卸下夹具与机器人末端的连接螺栓与定位销即可完成拆卸，再将另外的夹具装上机器人末端后，将外侧气管，电缆插回穿板接头与航插即可；4.对夹具的材料进行处理增加其表面硬度，提高耐磨性和防锈性能。因此，有必要设计一种在机器人打磨中使用的气动夹具，可检测工件类型，判断夹持状态，并方便更换。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种用于机器人铸件打磨的气动夹具，包括底板、外罩壳体、夹紧机构、定位机构、检测机构和防尘机构，其特征在于：所述外罩壳体包括垂直于底板设置的若干侧立板和顶板，各板体之间焊接固定，所述夹紧机构包括纵向连接设置的伸缩缸和平行气爪，伸缩缸固定在底板上，平行气爪通过滑动机构与侧立板连接，通过伸缩缸带动平行气爪纵向移动，所述平行气爪上连接有两个夹持指，通过控制两夹持指开合实现对工件的夹取，所述顶板靠近平行气爪侧连接有一块安装板，安装板中部开孔供两夹持指穿过，所述防尘机构设置在安装板上。