[发明专利]一种机器人工作站用夹具智能变位机构及方法

说明书

本发明提供一种机器人工作站用夹具智能变位机构及方法，包括：相对设立的支撑机构；水平变位机构，包括水平设于支撑机构之间的滑轨组件和设于滑轨组件下方的线控组件；竖直变位机构，设于滑轨组件上且穿过滑轨组件连接线控组件，竖直变位机构上设有滑块；倾角变位机构，包括底盘、驱动组件、齿轮组件、驱动杆组和夹具座，底盘设于滑块上，驱动组件设于底盘上，齿轮组件两端分别连接驱动组件和驱动杆组，且驱动杆组连接夹具座侧边缘，用于通过驱动组件单个驱动或组合驱动齿轮组件和驱动杆组，使夹具座实现倾角调节或水平旋转；控制器，设于一侧支撑机构上。本发明可实现多向变位、精准变位，同时提高变位效率。

技术领域

本发明属于工作站变位设备技术领域，具体涉及一种机器人工作站用夹具智能变位机构及方法。

背景技术

随着社会的快速发展，人们需求日益增多，使得产品种类越发增多，多种类型的产品也对制造设备的精度、效率等产生了较大的压力，尤其是机器人工作站。机器人工作站是指以一台或多台机器人为主，配以相应的周边设备，如变位机、输送机、工装夹具等，或借助人工的辅助操作一起完成相对独立的一种作业或工序的一组设备组合。

现有技术中，机器人工作站中夹具变位设备相对陈旧且功能单一，无法实现多向变位且精准度较低，大大影响产品质量。如专利公开号为CN107234383A的专利公开了一种锅炉换热器焊接机器人工作站，包括焊接机器人、龙门架、可升降式双回转变位机、工装夹具和行走装置；所述龙门架为并排连接的2个，在其中一个龙门架前方设置可升降式双回转变位机，工装夹具安装在可升降式双回转变位机上，行走装置活动安装在龙门架上，焊接机器人安装在行走装置上。本发明采用焊接机器人替代人工，完成不同种类锅炉转换器的自动化焊接，工作效率高，减低生产成本，减轻工人劳动强度；针对锅炉换热器设计通用的工装夹具，可对工件实现快速的装夹，夹具可适用于不同种类锅炉转化器的装夹；实现了机器人能代替人工完成更为复杂的逻辑分析，且比人工更为精准的完成各类动作，自动化程度高。但上述发明仅可实现升降、在龙门架上行走，无法满足不同产品多角度的装夹、焊接要求，且变位效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人工作站用夹具智能变位机构及方法，可实现多向变位、精准变位。

本发明提供了如下的技术方案：

本申请提出一种机器人工作站用夹具智能变位机构，包括：

相对设立的支撑机构，用于实现变位机构的升降移动和翻转；

水平变位机构，包括水平设于支撑机构之间的滑轨组件和设于滑轨组件下方的线控组件，用于实现变位机构的水平双向移动；

竖直变位机构，设于滑轨组件上且穿过滑轨组件连接线控组件，竖直变位机构上设有滑块，用于实现变位机构的竖直移动；

倾角变位机构，包括底盘、驱动组件、齿轮组件、驱动杆组和夹具座，底盘设于滑块上，驱动组件设于底盘上，齿轮组件两端分别连接驱动组件和驱动杆组，且驱动杆组连接夹具座侧边缘，用于通过驱动组件单个驱动或组合驱动齿轮组件和驱动杆组，使夹具座实现倾角调节或水平旋转，夹具座上设有倾角传感器；

控制器，设于一侧支撑机构上，且电性连接支撑机构、线控组件、竖直变位机构、驱动组件和倾角传感器。

优先地，所述支撑机构包括相对设立的支撑架、翻转电机、链式升降组件、翻转块和夹持组件，夹持组件设于翻转块一侧，翻转块设于支撑架相对一侧，翻转电机穿过支撑架连接一侧翻转块，链式升降组件穿过相对侧支撑架连接另一侧翻转块，夹持组件相对侧均设有第一超声波传感器，一侧夹持组件下方嵌有第二超声波传感器，翻转电机、链式升降组件、第一超声波传感器和第二超声波传感器均电性连接控制器。

优先地，所述滑轨组件包括相对平行设于相对的夹持组件之间的滑轨，且滑轨的水平间距可调，滑轨上设有滑槽；