一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置及方法，其裝置包括驅(qū)動(dòng)氣缸、平行夾緊機(jī)構(gòu)和兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，兩組末端夾持機(jī)構(gòu)分別設(shè)于平行夾緊機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)氣缸兩端分別與兩組末端夾持機(jī)構(gòu)固定連接；其方法是通過(guò)在平行夾緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，并采用兩端均為鉸接的調(diào)整桿進(jìn)行連接，配合旋轉(zhuǎn)座的使用，使驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作時(shí)可以帶動(dòng)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件夾緊或松開(kāi)。本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)座和調(diào)整桿的配合，實(shí)現(xiàn)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，夾持穩(wěn)定，對(duì)中性和同步性都較高，夾持的準(zhǔn)確率也高，可有效提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。
【專利說(shuō)明】一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化搬運(yùn)用的工業(yè)機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)器人自動(dòng)化搬運(yùn)技術(shù)中，二指平行運(yùn)動(dòng)的夾持方式應(yīng)用較多，對(duì)板類零件、盤(pán)類零件、軸類零件、箱類零件等均可使用該種夾持方式。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外采用的二指夾持方式主要有兩種:一是直接使用氣動(dòng)平行夾爪，二是雙氣缸控制平行夾爪。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，氣動(dòng)平行夾爪的方式是利用生產(chǎn)線的氣動(dòng)系統(tǒng)直接控制平行夾爪的運(yùn)動(dòng)，該方式的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、夾持力小、不便于維修、設(shè)備成本也高；而雙氣缸控制夾爪的方式是通過(guò)設(shè)置兩套氣缸機(jī)構(gòu)，對(duì)組成平行夾爪的各個(gè)夾爪分別控制，但在實(shí)際生產(chǎn)中，平行夾爪在平行運(yùn)動(dòng)時(shí)的同步性差、剛性差、對(duì)工件的自動(dòng)對(duì)中能力也差，造成機(jī)器人自動(dòng)搬運(yùn)精確性下降，因此常常存在夾空現(xiàn)象，影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。在生產(chǎn)自動(dòng)化快速發(fā)展的當(dāng)代，目前的夾持方式不單成本高、維修繁瑣，同時(shí)也容易造成自動(dòng)化系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)效率甚至造成經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、易于維護(hù)、夾持穩(wěn)定的用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)的用于機(jī)器人末端的平行夾持方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，包括驅(qū)動(dòng)氣缸、平行夾緊機(jī)構(gòu)和兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，兩組末端夾持機(jī)構(gòu)分別設(shè)于平行夾緊機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)氣缸兩端分別與兩組末端夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
[0007]所述平行夾緊機(jī)構(gòu)包括壓緊法蘭、中心軸、旋轉(zhuǎn)座、調(diào)整桿和調(diào)整基板，壓緊法蘭與中心軸頂部固定連接，中心軸底部與調(diào)整基板固定連接，旋轉(zhuǎn)座通過(guò)中心軸承與中心軸外周連接，壓緊法蘭底部壓緊中心軸承內(nèi)圈，旋轉(zhuǎn)座頂面通過(guò)調(diào)整桿與末端夾持機(jī)構(gòu)連接。其中，中心軸承可采用深溝球滾珠軸承。
[0008]所述旋轉(zhuǎn)座頂面為帶圓角的菱形，旋轉(zhuǎn)座頂面的兩個(gè)銳角端分別設(shè)置調(diào)整桿，各調(diào)整桿的外端分別與末端夾持機(jī)構(gòu)連接；為了保證兩組末端夾持機(jī)構(gòu)的同步性和對(duì)中性，兩個(gè)調(diào)整桿的長(zhǎng)度必須相等。旋轉(zhuǎn)座下部可設(shè)計(jì)為圓柱，旋轉(zhuǎn)座頂面的兩個(gè)銳角端為位于圓柱邊緣的凸臺(tái)。
[0009]所述壓緊法蘭頂部還設(shè)有外接機(jī)器人用的連接法蘭。通過(guò)連接法蘭與機(jī)器人的手臂連接，可將整個(gè)平行夾持裝置安裝于機(jī)器人末端上。
[0010]所述末端夾持機(jī)構(gòu)包括手指基板、滑塊、直線導(dǎo)軌和夾持手指，直線導(dǎo)軌固定于調(diào)整基板上，手指基板底部通過(guò)滑塊與直線導(dǎo)軌連接，手指基板頂部與調(diào)整桿連接，手指基板兩側(cè)分別設(shè)置夾持手指。為了保證可換性和適應(yīng)性，夾持手指與手指基板采用分離結(jié)構(gòu)，通過(guò)更換不同規(guī)格的手指，即可應(yīng)用于不同種類和不同規(guī)格的工件。
[0011]所述調(diào)整桿通過(guò)軸銷與手指基板連接，軸銷與調(diào)整桿的連接處設(shè)置關(guān)節(jié)軸承。
[0012]所述夾持手指的端部?jī)?nèi)側(cè)還設(shè)有橡膠墊，橡膠墊的設(shè)置具有緩沖作用，可防止夾持手指夾持工件時(shí)刮花工件或損壞工件。
[0013]所述手指基板一側(cè)設(shè)有氣缸座，驅(qū)動(dòng)氣缸的固定端通過(guò)固定件與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)一側(cè)的氣缸座連接，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端通過(guò)魚(yú)眼接頭與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)另一側(cè)的氣缸座連接。
[0014]本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置使用時(shí)，其原理是:通過(guò)在平行夾緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，并采用兩端均為鉸接的調(diào)整桿進(jìn)行連接，配合旋轉(zhuǎn)座的使用，使驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作時(shí)可以帶動(dòng)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件夾緊或松開(kāi)。
[0015]本發(fā)明通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)一種用于機(jī)器人末端的平行夾緊方法，包括以下步驟:
[0016](I)驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作時(shí),驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)位于驅(qū)動(dòng)氣缸輸出端的末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于調(diào)整桿與末端夾持機(jī)構(gòu)鉸接，所以調(diào)整桿驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0017](2)旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)使旋轉(zhuǎn)座兩端的調(diào)整桿擺動(dòng)角度相同，從而帶動(dòng)兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)同時(shí)向外運(yùn)動(dòng)，且兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)位移距離相等；
[0018](3)驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向內(nèi)回收時(shí)，兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)工件夾緊。
[0019]其中，所述末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，具體為:直線導(dǎo)軌在調(diào)整基板上固定，手指基板通過(guò)滑塊沿著直線導(dǎo)軌向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持手指向外運(yùn)動(dòng)。
[0020]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0021]本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)座和調(diào)整桿的配合，實(shí)現(xiàn)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，夾持穩(wěn)定，對(duì)中性和同步性都較高，夾持的準(zhǔn)確率也高，可有效提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。
[0022]本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置中，平行夾緊機(jī)構(gòu)采用旋轉(zhuǎn)座配合調(diào)整桿使用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、造價(jià)低廉、易于維護(hù)、夾持力強(qiáng)、夾持范圍大、剛性好、對(duì)中性好、穩(wěn)定耐用等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置的俯視圖。
[0025]圖3為圖2的A-A截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例
[0028]本實(shí)施例一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，如圖1或圖2所示，包括驅(qū)動(dòng)氣缸1、平行夾緊機(jī)構(gòu)和兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，兩組末端夾持機(jī)構(gòu)分別設(shè)于平行夾緊機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)氣缸兩端分別與兩組末端夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
[0029]如圖3所示，平行夾緊機(jī)構(gòu)包括壓緊法蘭2、中心軸3、旋轉(zhuǎn)座4、調(diào)整桿5和調(diào)整基板6，壓緊法蘭與中心軸頂部固定連接，中心軸底部與調(diào)整基板固定連接，旋轉(zhuǎn)座通過(guò)中心軸承7與中心軸外周連接，壓緊法蘭底部壓緊中心軸承內(nèi)圈，旋轉(zhuǎn)座頂面通過(guò)調(diào)整桿與末端夾持機(jī)構(gòu)連接。其中，中心軸承可采用深溝球滾珠軸承。
[0030]如圖1或圖2所示，旋轉(zhuǎn)座4頂面為帶圓角的菱形，旋轉(zhuǎn)座頂面的兩個(gè)銳角端分別設(shè)置調(diào)整桿5，各調(diào)整桿的外端分別與末端夾持機(jī)構(gòu)連接；為了保證兩組末端夾持機(jī)構(gòu)的同步性和對(duì)中性，兩個(gè)調(diào)整桿的長(zhǎng)度必須相等。旋轉(zhuǎn)座下部可設(shè)計(jì)為圓柱，旋轉(zhuǎn)座頂面的兩個(gè)銳角端為位于圓柱邊緣的凸臺(tái)。
[0031]壓緊法蘭頂部還設(shè)有外接機(jī)器人用的連接法蘭8。通過(guò)連接法蘭與機(jī)器人的手臂連接，可將整個(gè)平行夾持裝置安裝于機(jī)器人末端上。
[0032]如圖3所不，末端夾持機(jī)構(gòu)包括手指基板9、滑塊10、直線導(dǎo)軌11和夾持手指12,直線導(dǎo)軌固定于調(diào)整基板上，手指基板底部通過(guò)滑塊與直線導(dǎo)軌連接，手指基板頂部與調(diào)整桿連接，手指基板兩側(cè)分別設(shè)置夾持手指。為了保證可換性和適應(yīng)性，夾持手指與手指基板采用分離結(jié)構(gòu)，通過(guò)更換不同規(guī)格的手指，即可應(yīng)用于不同種類和不同規(guī)格的工件。
[0033]調(diào)整桿5通過(guò)軸銷13與手指基板連接，軸銷與調(diào)整桿的連接處設(shè)置關(guān)節(jié)軸承14。
[0034]夾持手指的端部?jī)?nèi)側(cè)還設(shè)有橡膠墊15，橡膠墊的設(shè)置具有緩沖作用，可防止夾持手指夾持工件時(shí)刮花工件或損壞工件。
[0035]手指基板一側(cè)設(shè)有氣缸座16，驅(qū)動(dòng)氣缸的固定端通過(guò)固定件17與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)一側(cè)的氣缸座連接，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端通過(guò)魚(yú)眼接頭18與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)另一側(cè)的氣缸座連接。
[0036]本用于機(jī)器人末端的平行夾緊裝置使用時(shí)，其原理是:通過(guò)在平行夾緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，并采用兩端均為鉸接的調(diào)整桿進(jìn)行連接，配合旋轉(zhuǎn)座的使用，使驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作時(shí)可以帶動(dòng)兩組末端夾持機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件夾緊或松開(kāi)。
[0037]本實(shí)施例通過(guò)上述裝置實(shí)現(xiàn)可一種用于機(jī)器人末端的平行夾緊方法，包括以下步驟:
[0038](I)驅(qū)動(dòng)氣缸I動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)位于驅(qū)動(dòng)氣缸輸出端的末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于調(diào)整桿5與末端夾持機(jī)構(gòu)鉸接，所以調(diào)整桿驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0039](2)旋轉(zhuǎn)座4的轉(zhuǎn)動(dòng)使旋轉(zhuǎn)座兩端的調(diào)整桿擺動(dòng)角度相同，從而帶動(dòng)兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)同時(shí)向外運(yùn)動(dòng)，且兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)位移距離相等；
[0040](3)驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向內(nèi)回收時(shí)，兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)工件夾緊。
[0041]其中，末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，具體為:直線導(dǎo)軌在調(diào)整基板上固定，手指基板通過(guò)滑塊沿著直線導(dǎo)軌向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持手指向外運(yùn)動(dòng)。
[0042]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)氣缸、平行夾緊機(jī)構(gòu)和兩組末端夾持機(jī)構(gòu)，兩組末端夾持機(jī)構(gòu)分別設(shè)于平行夾緊機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)氣缸兩端分別與兩組末端夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述平行夾緊機(jī)構(gòu)包括壓緊法蘭、中心軸、旋轉(zhuǎn)座、調(diào)整桿和調(diào)整基板，壓緊法蘭與中心軸頂部固定連接，中心軸底部與調(diào)整基板固定連接，旋轉(zhuǎn)座通過(guò)中心軸承與中心軸外周連接，壓緊法蘭底部壓緊中心軸承內(nèi)圈，旋轉(zhuǎn)座頂面通過(guò)調(diào)整桿與末端夾持機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)座頂面為帶圓角的菱形，旋轉(zhuǎn)座頂面的兩個(gè)銳角端分別設(shè)置調(diào)整桿，各調(diào)整桿的外端分別與末端夾持機(jī)構(gòu)連接；兩個(gè)調(diào)整桿的長(zhǎng)度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述壓緊法蘭頂部還設(shè)有外接機(jī)器人用的連接法蘭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述末端夾持機(jī)構(gòu)包括手指基板、滑塊、直線導(dǎo)軌和夾持手指，直線導(dǎo)軌固定于調(diào)整基板上，手指基板底部通過(guò)滑塊與直線導(dǎo)軌連接，手指基板頂部與調(diào)整桿連接，手指基板兩側(cè)分別設(shè)置夾持手指。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述調(diào)整桿通過(guò)軸銷與手指基板連接，軸銷與調(diào)整桿的連接處設(shè)置關(guān)節(jié)軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述夾持手指的端部?jī)?nèi)側(cè)還設(shè)有橡膠墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾持裝置，其特征在于，所述手指基板一側(cè)設(shè)有氣缸座，驅(qū)動(dòng)氣缸的固定端通過(guò)固定件與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)一側(cè)的氣缸座連接，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端通過(guò)魚(yú)眼接頭與位于平行夾緊機(jī)構(gòu)另一側(cè)的氣缸座連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2?8任一項(xiàng)所述裝置實(shí)現(xiàn)一種用于機(jī)器人末端的平行夾緊方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)驅(qū)動(dòng)氣缸動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)位于驅(qū)動(dòng)氣缸輸出端的末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于調(diào)整桿與末端夾持機(jī)構(gòu)鉸接，所以調(diào)整桿驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)； (2)旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)使旋轉(zhuǎn)座兩端的調(diào)整桿擺動(dòng)角度相同，從而帶動(dòng)兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)同時(shí)向外運(yùn)動(dòng)，且兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)位移距離相等； (3)驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端向內(nèi)回收時(shí)，兩側(cè)的末端夾持機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)工件夾緊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種用于機(jī)器人末端的平行夾緊方法，其特征在于，所述末端夾持機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，具體為:直線導(dǎo)軌在調(diào)整基板上固定，手指基板通過(guò)滑塊沿著直線導(dǎo)軌向外運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持手指向外運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK103640024SQ201310586732
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】關(guān)天俊, 周長(zhǎng)順, 陳其忠 申請(qǐng)人:廣州數(shù)控設(shè)備有限公司