一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器制造技术

本发明专利技术公开一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器，包括执行器主体，以及由左至右安装在执行器主体上的拾取机构。其中，拾取机构上设计有电磁铁用来吸附刹车片，且对电磁铁的布局进行优化设计。同时设计相邻拾取机构的间距通过气缸驱动组件驱动可调，实现对不同规格的刹车片的吸附。本发明专利技术的优点为：有效提高拾取成功率，及生产效率，适用广、成功率高、成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化工件搬运领域，涉及工业机器人的应用，具体涉及一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器。
技术介绍
随着工业机器人在自动化搬运作业中的广泛应用，刹车片的生产过程中开始引进工业机器人。刹车片小批量、多种类生产的特点要求工业机器人拾取刹车片的末端执行器具有高适配性、高拾取成功率和高拾取效率。现有用于机器人搬运刹车片作业的末端执行器装置大体上有三种：1、采用气动抓手。此种方法成功率高，但是一次性抓取数量少，无法满足刹车片的生产要求。另外此种方法在三种方法中成本最高。2、采用真空吸盘。此种方法成功率最低，因为一部分刹车片的可吸表面有局部凸起或凹陷，且作业环境有较大灰尘，不利于吸盘的吸附要求。3、采用电磁铁。此种方法成功率高、可靠，且单次拾取数量满足刹车片的生产要求。另外，此种方法的成本相对来说较低。但是需要改进现有末端执行器电磁铁的选型和空间布局，以便改善通用性和拾取成功率。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出刹车片搬运的机器人通用末端执行器，采用电磁铁为主体，以满足多品种产品混流生产为设计目标，基于对混流生产线上刹车片种类的统计和分组，对电磁铁选型和空间布局加以合理设计，并且适当考虑一定的产品可扩展性，达到提高拾取成功率，提高生产效率的效果，具有适用广、成功率高、成本低的优点。本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器，包括执行器主体与拾取机构。所述执行器主体安装在机器人末端相连，具有拾取机构安装板。所述拾取机构包括电磁铁安装板与电磁吸附机构。其中，电磁铁安装板上安装有电磁吸附机构；电磁吸附机构具有电磁铁与连接轴；连接轴顶端穿过电磁铁安装板，且限制连接轴的向下运动；连接轴底端安装电磁铁；且电磁铁与电磁铁安装板间设置有弹簧。上述电磁铁有9个，9个电磁铁的排布为：一个位于电磁铁安装板中心位置。另外8个电磁铁4个为一组，共两组，分别位于电磁铁安装板的前部与后部，每组4个电磁铁两行两列排列，且两组电磁铁相对于中心位置电磁铁中心对称。上述拾取机构为五个，电磁铁朝下设置，由左至右并排安装在拾取机构安装板上；令五个拾取机构由左至右分别为第一～第五拾取机构，则第一、第三与第五拾取机构与拾取机构安装板间固定；第二、第四拾取机构与拾取机构安装板间左右滑动连接，且与机架上安装的气缸驱动组件相连。上述刹车片搬运的机器人通用末端执行器应用时，通过控制机器人使末端执行器下移到拾取位置上方指定高度等待工件,直至刹车片随传送带移动到拾取位置的光电开关处时，末端执行器得电，使电磁铁产生磁性吸附(拾取)刹车片至末端执行器上的设定位置。吸附完成后机器人带动末端执行器移动，等待末端执行器上下一设定位置进行刹车片吸附工作；随后控制传动带将下一块刹车片输送至拾取位置，由拾取机构进行吸附。本专利技术的优点在于：1、本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器，在对产品大量调研的基础上将电磁铁的布局优化，使电磁铁尽可能多得接触到刹车片，产生足够的吸附力，减少刹车片形状不规则对拾取的影响；2、本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器，固定拾取机构和可活动拾取机构的空间布局相互配合，使本装置可以覆盖90％以上的刹车片的搬运，提高适用性；3、本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器，其主体结构外加装防尘罩，以便更好地适应现场工况。附图说明图1为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器结构示意图；图2为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器中拾取机构结构示意图；图3为拾取机构中，拾取机构安装板结构示意图；图4为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器中气缸驱动组件驱动位置示意图；图5为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器加装防尘罩后结构示意图；图6为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器进行5个及3个刹车片吸附时状态示意图；图7为本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器进行4个刹车片吸附时状态示意图。图中：1-执行器主体2-拾取机构3-气缸驱动组件4-滑块101-工形法兰座102-法兰支撑架103-拾取机构安装板201-电磁铁安装板202-电磁吸附机构202a-无油轴套202b-连接轴202c-电磁铁202d-弹簧202e-内六角螺栓202f-薄垫202g-圆环垫202g-滑块301-单缸双作用气缸302-气缸推杆303-气缸推头具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术刹车片搬运的机器人通用末端执行器，包括执行器主体1与拾取机构2，如图1所示。所述执行器主体1包括工形法兰座101、法兰支撑架102与拾取机构安装板103。其中，法兰支撑架102为由顶板与两侧板构成的倒U型支撑架，两侧板底端固定安装于矩形结构的拾取机构安装板103前后侧边处，且位于拾取机构安装板103中部，使支撑架102不会与拾取机构安装板103上所安装的拾取机构2间发生干涉。工形法兰座101的固定端安装在倒U型法兰支撑架102的顶板上，另一端为连接端用来与机器人间的连接。所述拾取机构2包括电磁铁安装板201与电磁吸附机构202，如图2所示，其中，电磁铁安装板201为矩形结构，其上开设有9个通孔，如图3所示，9个通孔排列方式为通孔的排列方式为：一个通孔为中心孔，开设于电磁铁安装板201中心位置；另外8个通孔4个为一组，共两组，分别开设于电磁铁安装板201前部与后部，每组4个通孔以两行两列排列，即4个通孔中心连线为一正方形，该正方形的4条边分别平行于固定安装板的四条侧边；且上述两组通孔相对于中心孔中心对称。上述每个通孔用来安装一套电磁吸附装置202，安装方式相同。通过上述排列方式，使拾取机构2可适用于多种刹车片的吸附。所述电磁吸附装置202包括无油轴套202a、连接轴202b、电磁铁202c与弹簧202d。其中，无油轴套202a以过盈配合的方式同轴安装于通孔内，通过顶端台肩与电磁铁安装板201顶面配合定位；同时，通过顶丝穿过电磁铁固定板201侧边上开设的固定孔后，将无油轴套202a顶紧固定。连接轴202b同轴设置于无油轴套202a内，可沿无油轴套202a上下移动，通过无油轴套202a大大减小连接轴202b上下移动所造成的磨损。连接轴202b底端同轴安装有柱状电磁铁202c，且通过上述电磁铁安装板201上通孔的开孔方式，使电磁吸附装置202中的电磁铁202c也按照通孔的排列方式排列。连接轴顶端与由无油轴套202a顶端穿入的内六角螺栓202e相连，由内六角螺栓202e的螺帽部分实现连接轴202b向下移动的限位。连接轴202b与无油轴套202a间为精密配合，由此确保连接轴202b的垂直性，进而保证了连接轴202b底端安装的电磁铁202c底面(吸附面)的水平性。连接轴202b上还套有弹簧202d，弹簧202d上下两端分别与无油轴套202a底端和电磁铁202c顶端接触。在吸附刹车片时，电磁铁202c的吸附面产生磁性吸附刹车片，通过弹簧202e可实现刹车片吸附时对电磁铁202c所产生冲击的缓冲。上述内六角螺栓202e的螺帽部分与连接轴202b顶端之间设置有薄垫202f，使电磁铁202c的吸附面平整、高度一致；同时在连接轴202b上还套有圆环垫202g，圆环垫202g位于弹簧202e上端与无油轴套202a底端之间，使弹簧202e上端与圆环垫202g接触，进而使刹车片吸附过程中，各个电磁吸附装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器，其特征在于：包括执行器主体与拾取机构；所述执行器主体安装在机器人末端相连，具有拾取机构安装板；所述拾取机构包括电磁铁安装板与电磁吸附机构；其中，电磁铁安装板上安装有电磁吸附机构；电磁吸附机构具有电磁铁与连接轴；连接轴顶端穿过电磁铁安装板，且限制连接轴的向下运动；连接轴底端安装电磁铁；且电磁铁与电磁铁安装板间设置有弹簧；上述电磁铁有9个，9个电磁铁的排布为：一个位于电磁铁安装板中心位置；另外8个电磁铁4个为一组，共两组，分别位于电磁铁安装板的前部与后部，每组4个电磁铁两行两列排列，且两组电磁铁相对于中心位置电磁铁中心对称；上述拾取机构为五个，电磁铁朝下设置，由左至右并排安装在拾取机构安装板上；令五个拾取机构由左至右分别为第一～第五拾取机构，则第一、第三与第五拾取机构与拾取机构安装板间固定；第二、第四拾取机构与拾取机构安装板间左右滑动连接，且与机架上安装的气缸驱动组件相连。

【技术特征摘要】
1.一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器，其特征在于：包括执行器主体与拾取机构；所述执行器主体安装在机器人末端相连，具有拾取机构安装板；所述拾取机构包括电磁铁安装板与电磁吸附机构；其中，电磁铁安装板上安装有电磁吸附机构；电磁吸附机构具有电磁铁与连接轴；连接轴顶端穿过电磁铁安装板，且限制连接轴的向下运动；连接轴底端安装电磁铁；且电磁铁与电磁铁安装板间设置有弹簧；上述电磁铁有9个，9个电磁铁的排布为：一个位于电磁铁安装板中心位置；另外8个电磁铁4个为一组，共两组，分别位于电磁铁安装板的前部与后部，每组4个电磁铁两行两列排列，且两组电磁铁相对于中心位置电磁铁中心对称；上述拾取机构为五个，电磁铁朝下设置，由左至右并排安装在拾取机构安装板上；令五个拾取机构由左至右分别为第一～第五拾取机构，则第一、第三与第五拾取机构与拾取机构安装板间固定；第二、第四拾取机构与拾取机构安装板间左右滑动连接，且与机架上安装的气缸驱动组件相连。2.如权利要求1所述一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器，其特征在于：拾取机构安装板上安装有倒U型支撑架，倒U型支撑架两端安装在拾取机构安装板前后侧边处，且位于拾取机构安装板中部；倒U型法兰支撑架的顶部安装有工形法兰座，工形法兰座端部与机器人末端相连。3.如权利要求1所述一种刹车片搬运的机器人通用末端执行器，其特征在于：气缸驱动组件包括单缸双作用气缸、气缸推杆与气缸推头；其中，单缸双作用气缸为两个，分别通过支架固定安装于拾取机构安装板的侧边上，且使单缸双作用气缸的活塞杆平行于拾取机构安装板；两个单缸双作用气缸的活塞杆输出端同轴固定安装气缸推杆；两个气缸推杆的输出端螺纹固定安装有气缸推头；两个气缸推头分别固定安装于拾取机构中电磁铁安装板上表面的前后两端。4.如权利要求1所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪金，王栋梁，张号，杜启恒，齐俊滕，
申请(专利权)人：山东省智能机器人应用技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37