CN100408281C - 用于多轴操纵器的通用机械手 - Google Patents

Abstract

一种用于多轴操纵器的通用机械手，该多轴操纵器用于处理物品，该通用机械手包括：框架部件，该框架部件将由多轴操纵器承载；以及保持装置，该保持装置包括：吸附垫，它将吸附在处理物体上；杆部件，用于可旋转地支持吸附垫，该杆部件可相对于框架部件轴向运动；弹性部件，用于朝着处理物品推压吸附垫；第一锁定机构，用于锁定杆部件的轴向运动；以及第二锁定机构，用于锁定吸附垫的旋转，其中，该保持装置可滑动地安装在框架部件上，其中，第一锁定机构包括：被引导而向所述杆构件运动的滚珠构件、介于所述滚珠构件和所述杆构件的侧部之间的制动闸瓦、以及活塞构件，所述活塞构件具有锥形面，以便将所述滚珠构件压在制动闸瓦上，并从而将所述制动闸瓦压在所述杆构件上。

Description

用于多轴操纵器的通用机械手

技术领域

本发明涉及一种用于抓取物体的通用机械手，特别是涉及一种能够抓取不同尺寸/形状的各种物体的通用机械手。

背景技术

对于普通的工业机器人，有多种不同的末端执行器能够安装在机器人臂末端的机器人手上。其中最普通的是机械爪，例如标准夹具(gauge clamp)，用于夹持、移动和释放物体。该机械手通常提供有用于多种物体的多种机械爪以及用于根据要处理的物体而更换该机械爪的机构。

发明内容

在上述机器人手中，因为需要用于特定物体的特定机械爪，因此，当产品数目增加时机械爪的数目也增加。随着机械爪和更换机构的数目增加，机械手的重量将增加到超过机器人手臂的能力或允许惯量。

而且，当机械爪不使用时，它们缩回到在机械手上的待用位置。所有的机械爪和更换装置(包括处于待用位置的机械爪和更换装置)都必须布置在机械手的有限空间内，以避免与送入机构(gauge)或送出机构干涉。这使得机械手的结构复杂。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种通用机械手，该机械手能够在不添加其它机械爪的情况下抓取各种物品。

本发明的一个方面是一种用于多轴操纵器的通用机械手，该多轴操纵器用于处理物品，该通用机械手包括：框架部件，该框架部件将由多轴操纵器承载；以及可滑动地安装在框架部件上的至少第一以及第二吸力保持器，每个该吸力保持器包括：吸附垫，它将吸附在处理物体上；杆构件，用于可旋转地支持吸附垫，该杆构件可相对于框架部件轴向运动；弹性部件，用于朝着处理物品推压吸附垫；第一锁定机构，用于锁定杆构件的轴向运动，第一锁定机构包括：可沿径向运动的滚珠、布置在杆构件和管形引导件之间的柱形制动闸瓦，滚珠从径向外侧抵靠在制动闸瓦上、在径向内表面上有朝着柱形腔室收敛的锥形凸轮锁定表面的管形锁定活塞、其中，滚珠由管形锁定活塞的凸轮锁定表面的后部径向向内按压，制动闸瓦由滚珠压向杆构件；以及第二锁定机构，用于锁定吸附垫的旋转，其中，上述第一以及第二吸力保持器相互移动接近或远离地进行操作。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明，附图中：

图1是本发明实施例的通用机械手的平面图。

图2是通用机械手的正视图。

图3是通用机械手的标准夹具的侧视图。

图4是通用机械手的吸力保持器的侧视图。

图5是通用机械手的气动回路的示意图。

图6是通用机械手的滑杆臂引导单元的局部剖视图。

图7是吸力保持器处于向后极限位置时的侧视图。

图8是通用机械手的衬垫旋转锁定单元的局部剖视图。

图9是通用机械手的吸力保持器定位装置的平面图。

图10是吸力保持器定位装置的正视图。

图11是表示安装在车体外侧的内表面上的吸力保持器的侧视图。

图12是解释吸力保持器定位装置的操作的时间图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的实施例，附图中，相同的部件以相同的参考标号表示。

图1至10表示了本发明实施例的通用机械手1，用于抓住汽车的车体外侧(下文中称为B/S-OTR)。

如图1和2所示，在B/S-OTR上，在沿B/S-OTR的纵向方向前侧上提供有门开口FD，在沿纵向方向后侧上提供有门开口RD。沿门开  FD和RD的下侧外周形成凸缘SF，该凸缘SF从侧槛SS的上边缘向上延伸，该侧槛SS沿纵向在开  FD和RD的下面延伸。沿门开  FD的后侧边缘形成有凸缘PF，该凸缘PF从中心支柱CP的前边缘向前延伸，该中心支柱CP沿垂直方向在门开  FD和RD之间延伸。B/S-OTR形成为在纵向方向的后侧有后挡泥板RF。

通用机械手1由标准夹具2至4、吸力保持器5和6、吸力保持器定位装置7以及与机器人臂RA相连的框架8等构成。标准夹具2至4用于夹持凸缘SF和PF。吸力保持器5和6用于吸附在后挡泥板RF的内表面上。吸力保持器定位装置7用于使吸力保持器5和6沿车体纵向方向移动和定位。与机器人臂RA相连的框架8用于支承和固定标准夹具2至4以及吸力保持器5和6。

如图3所示，各标准夹具2至4通过其固定夹头10和活动夹头11来夹持B/S-OTR的凸缘，以便保持该B/S-OTR。固定夹头10支承在固定于框架8上的支架上。活动夹头11可枢轴转动地支承在固定夹头10上。夹具气缸12用于使活动夹头11在打开位置和夹持位置之间枢轴转动。如图2所示，标准夹具2和3从门开  FD和RD的内侧夹住侧槛SS的需要凸缘SF。标准夹具2和3的固定夹头10设置成垂直方向，并与纵向延伸凸缘SF的边缘基本垂直。标准夹具4夹住中心支柱CP的凸缘PF。标准夹具4的固定夹头10设置成水平，并与垂直延伸凸缘PF的边缘基本垂直。凸缘SF和PF形成为有由标准夹具2至4抓取的抓取部分，这些标准夹具2至4通常布置成在不同类型或样式的汽车之间通用。因此，标准夹具2至4不需要在每次改变处理汽车的类型或样式时都改变或调节它们的位置，并能够在不同类型或样式的汽车之间通用，这些汽车包括从小型轿车到大型轿车或者从小型货车到大型货车的各种汽车。

如图4所示，各吸力保持器5和6由吸附垫17、衬垫旋转锁定单元30、空心滑杆臂15、滑杆臂引导单元16以及气动回路40等构成。吸附垫17将吸附在后挡泥板RF的内表面上。衬垫旋转锁定单元30可旋转地支承吸附垫17，并锁定该吸附垫17的旋转。空心滑杆臂15在它的端部通过衬垫旋转锁定单元30支承吸附垫17。滑杆臂引导单元16包括杆臂锁定机构20，该杆臂锁定机构20可滑动地支承空心滑杆臂15，并锁定该空心滑杆臂15的滑动。气动回路40可选择地向杆臂锁定机构20和衬垫旋转锁定单元30提供正压，并向吸附垫17提供负压。

吸附垫17形成为在它的远端有环形接触表面，该环形接触表面制成为比吸附垫17的底侧部分更软，以便不会损害要吸住的物体(工件)例如板的表面。吸附垫17由腈橡胶(NBR)制成，该腈橡胶是通常用作油密封件、O形环等的耐油聚合物橡胶。在聚合物基中包含的碳的质量/数量从吸附垫17的底侧部分到接触面部分而变化，以便获得最佳硬度分布。因为相同的聚合物用于底侧部分和接触面部分，吸附垫17能够整体硫化，这两部分能够化学粘接。因此，吸附垫17在接触面上有极好的柔性，而在底侧部分中有很高的刚性。

吸附垫17的材料并不局限于此，也可以采用其它橡胶材料，只要该吸附垫形成为使硬度从底侧部分到接触表面部分变化。优选是，吸附垫1 7的硬度是在接触面处为“40至50”(硬度计示硬度HAD，它可以通过通用于塑料或橡胶材料的弹簧型硬度试验机“硬度计”而获得)，在包括底侧部分的其它部分为“60至70”。

如图6所示，滑杆臂引导单元16有管形引导件21，空心滑杆臂15可滑动地支承该管形引导件21中。管形引导件21与支架18保持成一体。在管形引导件21的前端和衬垫旋转锁定单元30之间提供有线圈弹簧19，该线圈弹簧19环绕空心滑杆臂15，以便向前(前进方向)推动衬垫旋转锁定单元30和吸附垫17。图4表示了吸附垫17和空心滑杆臂15处于前极限位置时的情况。图7表示了吸附垫17和空心滑杆臂15处于后极限位置时的情况。

如图6所示，滑杆臂引导单元16提供有环绕管形引导件21的环形空间，管形锁定活塞22可在该管形引导件21中平行于空心滑杆臂15的轴向运动。管形锁定活塞22在管形引导件21的径向外表面上以及在环形空间的径向外壁的径向内表面上滑动。在管形锁定活塞22前面的环形空间的一部分构成气缸室23，压缩空气通过气动回路40而由与滑杆臂引导单元16前部上的供给孔相连的软管供给该气缸室23。在管形锁定活塞22后面的环形空间中提供有弹簧24，用于向前推压该管形锁定活塞22。管形引导件21有沿径向穿过它的多个孔25。在各通孔25中，提供有滚珠26，该滚珠26可沿径向运动。柱形制动闸瓦27布置在空心滑杆臂15和管形引导件21之间。滚珠26从径向外侧抵靠在制动闸瓦27上。管形锁定活塞22在它的径向内表面上有朝着柱形腔室23收敛的锥形凸轮锁定表面28。管形锁定活塞22、弹簧24、滚珠26以及制动闸瓦27构成杆臂锁定机构20。在提供有弹簧24的环形空间的后部的径向外壁上提供有通气孔29，用于使该环形空间保持为大气压力。

在杆臂锁定机构20中，当弹簧24迫使管形锁定活塞22向前朝着气缸室23运动时，在通孔25中的滚珠26由管形锁定活塞22的凸轮锁定表面28的后部径向向内按压，该凸轮锁定表面28的后部离轴线的半径更小。制动闸瓦27由滚珠26压向空心滑杆臂15，以便对空心滑杆臂15进行制动。当压缩空气供给气缸室23时，迫使管形锁定活塞22克服弹簧24的按压力而往后朝着它的后退位置运动，从而使锥形凸轮锁定表面28释放滚珠26。滚珠26释放制动闸瓦27，且该制动闸瓦27释放空心滑杆臂15。这样，管形锁定活塞22起到开锁装置的功能。

如图8所示，衬垫旋转锁定单元30由接头滚珠31、保持架帽体32、活动杯形件33以及气缸35等构成。接头滚珠31固定在吸附垫17上。保持架帽体32在接头滚珠31的前侧(吸附垫17侧)保持该接头滚珠31。活动杯形件33由弹簧34向前推压，以便在接头滚珠31的后侧保持该接头滚珠31，且该活动杯形件33通过气缸35向后朝着它的后退位置运动。

接头滚珠31通过螺栓17A固定在吸附垫17的后侧上。接头滚珠31和吸附垫17提供有沿它们的中心轴线穿过它们的空气通道31A。当吸附垫17吸附在后挡泥板RF的内表面上时，空气通过通道31A从在吸附垫17和后挡泥板RF之间的空间中除去，从而在该空间中形成负压。接头滚珠31形成为有球形外表面，该球形外表面与保持架帽体32和活动杯形件33的内部圆锥表面接触。当气缸未起动时，活动杯形件33由弹簧34向前推压，接头滚珠31锁定在保持架帽体32和活动杯形件33之间，从而锁定吸附垫1 7的旋转。当气缸35起动时，活动杯形件33离开接头滚珠31，从而释放该接头滚珠31，并允许吸附垫17旋转。

气缸35在它的前部有孔35A，活动杯形件33布置在该孔35A中，并可沿轴向运动，且在气缸的前部径向外表面上有外螺纹32A，用于固定保持架帽体32。气缸35在它的后侧有空心柱形体35B，该空心柱形体35B中可滑动地装有环形活塞37。柱形体35B有在它后部的开口，该开口由与空心滑杆臂15相连的端板36封闭。活塞37形成为在它的中心部分上有空心凸台37A，该空心凸台37A从中心部分的后侧向后轴向延伸，以便可滑动地装入端板36中。活塞37通过空心杆33A与杯形件33相连，该空心杆33A从活动杯形件33的中心部分的后侧向后轴向延伸，因此，活塞37和杯形件33可以一起沿轴向运动。柱形体35B形成为有从它的内表面径向向内伸出的凸缘35C。该凸缘35C在其中心部分上有孔，杯形件33的空心杆33A安装在该孔内，以便能沿轴向滑动。在柱形体35B的内表面与空心杆33A的、在凸缘35C后面的外表面之间的空间为用于活塞37的气缸室35D。弹簧34布置在活塞37和端板36之间，以便向前推压活塞37。端板36在其中心部分上提供有轴向延伸的孔36A。空心滑杆臂15的通孔15A、端板36的孔36A、空心杆33A的孔以及接头滚珠31的通道31A都对齐，以便形成使吸附垫17的内部空间与气动回路40连通的连续空气通道。

当气缸35与杆臂锁定机构20同步起动时，作为工作流体的压缩空气通过在柱形体35B上的孔35E从气动回路40供给到气缸室35D内。当压缩空气没有供给气缸室35D时，弹簧的推压力通过活塞37的空心杆33A而施加在活动杯形件33上。接头滚珠31锁定在活动杯形件33和保持架帽体32之间，从而使吸附垫17设置为处于一定角度的锁定状态，这时将锁定它的旋转。当压缩空气供给气缸室35D时，活塞37克服弹簧34的力向后运动，从而通过空心杆33A使活动杯形件33离开保持架帽体32。因此将释放该接头滚珠31，并允许它旋转，吸附垫17设置为释放状态，这时，吸附垫17能够自由旋转到一定角度，例如如图8中双点划线所示。

如图5所示，气动管路40中包括过滤器41、压力调节器42、第一电磁阀43、第二电磁阀44、喷射器45、文氏管46等。当第一电磁阀43设置在第一变化位置时，来自气源40A的压缩空气通过分别与吸力保持器5和6相连的并行管路47而供给与管路47并联连接的气缸室23和35D，且通向第二电磁阀44的管路通向大气。当操作第一电磁阀43并使它设置在第二变化位置时，压缩空气从气源40A供给第二电磁阀44，气缸室23和35D通过管路47而通向大气。

当第二电磁阀44设置在第一变化位置时，通过第一电磁阀43的压缩空气通过喷射器45和并行管路48供给吸附垫17。当操作第二电磁阀44并使它设置在第二变化位置时，压缩空气供给文氏管46，该文氏管产生负压。该负压通过管路48引入吸附垫17。当预定量的空气供给吸附垫17时，喷射器45停止供给空气。

当第一电磁阀43处于第一变化位置时，第一和第二电磁阀43和44使杆臂锁定机构20和衬垫旋转锁定单元30保持在它们的释放位置，这时，吸附垫17能与空心滑杆臂15一起轴向运动，且吸附垫17能够旋转。当第一电磁阀43设置在第二变化位置时，杆臂锁定机构20和衬垫旋转锁定单元30置于它们的锁定状态，这时，将锁定吸附垫17的轴向运动和旋转运动，且根据第二电磁阀44的位置，正压或负压可以引入吸附垫17中。因此，第二电磁阀44和文氏管46起到抽吸装置的作用。

吸力保持器定位装置7能够使吸力保持器5和6沿车体纵向方向运动。如图9和10所示，吸力保持器5和6分别由在框架8上的滑架机构51和52来支承。

在本实施例中，两个吸力保持器5、6和两个滑架机构51、52布置在框架8上。在车体纵向方向前侧的第一滑架机构51有驱动单元53，吸力保持器5可通过该驱动单元53而沿车体纵向方向运动，如图9中的实线和虚线所示，并可调节到合适位置。在车体纵向方向后侧的第二滑架机构52有第二制动器单元55，该第二制动器单元55锁定支承在该第二滑架机构52上的吸力保持器6的滑动。当驱动第二制动器单元55时将锁定吸力保持器6，且当释放该制动操作时将允许该吸力保持器6滑动。

在第一滑架机构51和第二滑架机构52之间提供有间距锁定机构，该间距锁定机构由框架部件56、杆部件(杆材)57和第一制动器单元54等构成。框架部件56从第一滑架机构51朝着第二滑架机构52延伸。杆部件57从第二滑架机构朝着第一滑架机构51延伸。部件56和57在第一制动器单元54处彼此连接。第一制动器单元54布置在框架部件56上，以便可滑动地支承该杆部件57以及锁定它们的相对运动。当驱动第二制动器单元55时，第一制动器单元54设置为释放状态，当不驱动第二制动器单元55时，第一制动器单元54处于驱动状态。当第一制动器单元54处于释放状态且第二制动器单元55处于驱动状态时，只有吸力保持器5能够通过驱动单元53运动，以便在第一滑架机构51上滑动。当第一制动器单元54处于驱动状态且第二制动器单元55处于释放状态时，吸力保持器5和6可以通过驱动单元53一起运动，以便分别在滑架机构51和52上滑动，同时它们之间的距离保持恒定。

在如上所述构成的通用机械手1中，当等候夹持物体时，通过由夹具气缸12使活动夹头11枢轴转动离开固定接头，标准夹具2至4设置成打开。压缩空气供给各个杆臂锁定机构20，以便释放空心滑杆臂15。这样，各空心滑杆臂15通过弹簧19而向前压向它的前部极限位置。压缩空气也供给各衬垫旋转锁定单元30的气缸室35D，活塞37克服弹簧34向后运动，活动杯形件33与接头滚珠31的表面进行轻柔接触，或者稍微离开接头滚珠31，从而使接头滚珠31在保持架帽体32和活动杯形件33之间旋转滑动。从而使各吸附垫17自由旋转。

当框架8通过机器人臂(未示出)运动，且通用机械手1布置在B/S-OTR前面时，该B/S-OTR作为保持在送入机构(未示出)中的物体，标准夹具2至4的固定夹头10抵靠在侧槛SS的凸缘SF的侧表面以及中心支柱C P的凸缘PF的侧表面上(见图2)，且吸附垫17的接触表面抵靠在后挡泥板RF的内表面上(见图2)。各吸附垫17的旋转角度根据后挡泥板RF的内表面的倾斜度而自动调节，各空心滑杆臂15的轴向位置也根据后挡泥板RF的内表面的形状而自动调节(见图11)。因此，所有的吸附垫17都处于使它们的环形接触面与后挡泥板RF的内表面(物体表面)紧密配合的状态。

在该状态下，驱动夹具气缸12，以便闭合标准夹具2至4，供给杆臂锁定机构20和衬垫旋转锁定单元30的空气释放到大气中，负压引入吸附垫17中。各标准夹具2至4通过固定夹头10和活动夹头11而夹住相应凸缘。各杆臂锁定机构20锁定空心滑杆臂15的运动。在衬垫旋转锁定单元30中，活塞37和活动杯形件33通过弹簧34的推压力而朝着保持架帽体32向前运动，并锁定接头滚珠31的旋转，从而锁定吸附垫17的旋转。吸附垫17吸附在物体上并保持该物体。空气通过彼此连通的空心滑杆臂15的通孔15A、端板36的孔36A以及接头滚珠31的通道31A而进行抽吸，负压引入在各吸附垫17和物体表面之间的空间中。

在该状态下，各吸附垫17通过模拟物体形状而旋转，并固定在使它的远端环形接触面与物体内表面紧密配合的状态，空心滑杆臂15也通过模拟物体形状而锁定在滑动轴线位置上。物体可以在输送的同时保持为使它装在送出机构中的时的姿态，并传送给送出机构。

当处理的汽车类型或样式变化时，后挡泥板RF的位置和/或长度改变，因此，物体由吸附垫17吸住的部分的位置也改变。吸力保持器5和6可以通过吸力保持器定位装置7的滑架机构51和52而沿车体纵向方向运动到对于要处理的该汽车类型或样式的合适位置。在第一滑架机构51和第二滑架机构52上可以分别提供有驱动单元。这使得滑架机构51和52可以单独运动。驱动单元的设计需要考虑滑架机构51和52的冲程。

在图9和10中所示的吸力保持器定位装置7采用了这样的机构，即只在第一滑架机构51上提供有驱动单元53，而在第二滑架机构52上没有驱动单元，且滑动通过第一滑架机构51的操作来进行。下面将介绍吸力保持器定位装置7的操作。

如图12所示，假定第一滑架机构51和第二滑架机构52的冲程设置成分别等于100mm和400mm。对于A类型汽车，第一滑架机构51和第二滑架机构52的吸力保持器5和6必须布置在离第一滑架机构51的参考位置100mm和800mm的位置处，而对于B类型汽车，则必须布置在离第一滑架机构51的参考位置70mm和650mm的位置处。而且，对于C类型汽车，它们必须布置在离该参考位置50mm和850mm的位置处。下面将对在处理了A型汽车的B/S-OTR后需要处理B型汽车的B/S-OTR时的情况进行说明。

在刚处理了A型汽车后，吸力保持器5和6位于离参考位置100mm和800mm处(时刻t0)。从该位置，吸力保持器5必须靠近参考位置30mm，吸力保持器6必须靠近参考位置150mm。

首先，驱动第一制动器单元54，释放第二制动器单元55，并使吸力保持器5和6能够整体滑动。

其次，驱动第一滑架机构51，以便使吸力保持器5与吸力保持器6一起向前朝参考位置侧运动100mm，这是第一滑架机构51的最大冲程。因此(时间t1至t2)，吸力保持器5位于参考位置，而吸力保持器6位于离该参考位置700mm处。

第三，释放第一制动器单元54，并驱动第二制动器单元55，以便锁定吸力保持器6，从而能够只使吸力保持器5运动。在该状态下，驱动第一滑架机构51，以便只使吸力保持器5从参考位置向后运动100mm(时间t3至t4)。在称为空载运动的该运动过程中，只有吸力保持器5运动。

第四，驱动第一制动器单元54，以便释放第二制动器单元55，并驱动第一滑架机构51，使吸力保持器5与吸力保持器6一起向前运动50mm(时间t5至t6)。在该时间点(t6)，吸力保持器5和6位于离参考位置50mm、650mm。

然后，释放第一制动器单元54，并驱动第二制动器单元55，以便由第一滑架机构51使吸力保持器5向后远离参考位置20mm。因为吸力保持器6的运动由第二制动器单元55阻止，因此只有吸力保持器5远离参考位置运动20mm(时间t7至t8)。

通过前述操作，吸力保持器5和6定位在离参考位置70mm和650mm的位置处，并使吸附垫17布置在最佳位置，以便保持B类型汽车。

第一滑架机构51、第一和第二制动器单元54和55的操作次数根据第一和第二滑架机构51和52的最大冲程以及吸附垫17在当前位置和下一位置之间的位置关系而变化。当第一滑架机构51的最大冲程更长时，空载运动的次数可以减少，而当冲程更短时，将进行更多次运动。另一方面，第一滑架机构51的尺寸更短时，可以采用小型驱动单元53，从而减小在框架8上的重量。

从B类型汽车到A类型汽车、A类型到C类型、C类型到A类型、B类型到C类型以及C类型到B类型的位置变化都可以同样进行。通过在机器人的未使用轴控制程序(例如第七轴控制程序)中储存该位置和操作，吸附垫17的位置可以根据送入B/S-OTR的类型而自动调节。

该实施例有以下优点。

(1)在实施例中，各吸力保持器5和6支承吸附垫17，同时可轴向运动、相对于框架8向前推压和可自由旋转，并包括杆臂锁定机构20和衬垫旋转锁定单元30，以便在吸附保持B/S-OTR时锁定吸附垫17的旋转角度位置和轴向位置。吸力保持器5和6安装成可相对于框架8滑动，该框架8通过作为多轴处理操纵器的机器人臂来定位和/或支持。

因此，吸附垫1 7使它的轴向位置和旋转角度自动调节成适应物体的形状，并能牢固保持不同尺寸/形状的各种物体。吸附垫17可以用于普通用途。

这不需要安装专用于各种物体的附加标准夹具。因此，即使在需要选择处理不同物体的用途中，也可以减小机械手的重量。

(2)在框架8上的吸力保持器5和6分别可滑动地安装在第一滑架机构51上和第二滑架机构52上，该第一滑架机构51起到吸力保持器5的轴向驱动器的作用，而该第二滑架机构52起到能使吸力保持器6与运动的吸力保持器5一起滑动的轴向驱动器的作用。只有轴向驱动器(特别是第一滑架机构51的驱动单元53)由前述未使用的机器人轴控制器来控制。

因此，两个吸附垫17的位置由单个驱动单元53来调节，该驱动单元53由例如机器人的第七轴控制器来控制。这不需要安装专用于驱动器轴的控制器，从而节约了成本/减小了重量。

(3)吸力保持器5和6通过间距锁定机构的第一制动器单元54而彼此连接，该间距锁定机构锁定吸力保持器5和6的相对运动。在吸力保持器6上提供有第二制动器单元55，当驱动该第二制动器单元55时将释放第一制动器单元，或者当释放该第二制动器单元55时，该第一制动器单元54锁定在吸力保持器5和6之间的间距。当驱动第一制动器单元54时，吸力保持器5和6一起滑动，当第一制动器单元54释放时，只有吸力保持器5能够滑动。

因此，通过重复驱动和释放第一和第二制动器单元54和55并结合使吸力保持器5进行往复运动，可以调节吸力保持器5和6的位置，且吸力保持器5的滑架机构51的冲程可以缩短，因此，驱动单元53和滑架机构51和52可以降低成本/重量。

(4)要处理的物体是具有后挡泥板RF的车体外侧板B/S-OTR，该车体外侧板有前后门开口。通用机械手1包括：标准夹具2至4，用于抓住在前后门开口的周边上的凸缘SF和PF；以及吸力保持器5和6，该吸力保持器5和6有吸附垫17，用于吸附在后挡泥板RF的内表面上。

因此，通用机械手1可以在不同类型或样式的汽车之间通用，只要该汽车的B/S-OTR形成为有凸缘SF和PF的抓住部分，且该通用机械手同样可以在不同汽车之间进行定位，吸力保持器5和6设置成随后挡泥板RF的形状不同而运动。机械手1的机构可以大大简化，它的重量大大减小。

这里所述的优选实施例为示例性和非限定性的，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其它方式实现或实施。

通用机械手1有两个吸力保持器5和6，这两个吸力保持器5和6分别有一个吸附垫17。不过，尽管未示出，但是机械手1也可以包括：一个可滑动吸力保持器，它与其它标准夹具组合；三个或更多吸力保持器，其中有一些可滑动；或者多个吸力保持器，且没有标准夹具，其中某个或某些吸力保持器可根据处理的物体而滑动调节。

而且，已经通过用于处理车体外侧板B/S-OTR的通用机械手1来介绍了实施例。不过，本发明也可以用于处理其它板形或块形物体的机械手。

本发明的范围由权利要求表示，在权利要求的意思之内的所有变化形式都将包含在本发明中。

本说明书涉及包含在日本专利申请No.2002-257511中的主题，该日本专利申请的申请日为2002年9月3日，该文献的说明书整个被本文参引。

Claims (4)

1. 一种用于多轴操纵器的通用机械手，该多轴操纵器用于处理物品，该通用机械手包括：

框架部件，该框架部件将由多轴操纵器承载；以及

可滑动地安装在框架部件上的至少第一以及第二吸力保持器，每个该吸力保持器包括：

吸附垫，它将吸附在处理物体上；

杆构件，用于可旋转地支持吸附垫，该杆构件可相对于框架部件轴向运动；

弹性部件，用于朝着处理物品推压吸附垫；

第一锁定机构，用于锁定杆构件的轴向运动，第一锁定机构包括：

可沿径向运动的滚珠、

布置在杆构件和管形引导件之间的柱形制动闸瓦，滚珠从径向外侧抵靠在制动闸瓦上、

在径向内表面上有朝着柱形腔室收敛的锥形凸轮锁定表面的管形锁定活塞、

其中，滚珠由管形锁定活塞的凸轮锁定表面的后部径向向内按压，制动闸瓦由滚珠压向杆构件；以及

第二锁定机构，用于锁定吸附垫的旋转，

其中，上述第一以及第二吸力保持器相互移动接近或远离地进行操作。

2. 如权利要求1所述的通用机械手，其特征在于，进一步包括：

第一轴，其中，第一吸力保持器可沿该第一轴滑动；以及

第二轴，其中，第二吸力保持器可沿该第二轴与第一吸力保持器一起滑动；

其中，第一轴由多轴操纵器的轴控制器来控制。

3. 如权利要求2所述的通用机械手，其特征在于，

第一和第二吸力保持器通过第三锁定机构相连，该第三锁定机构用于锁定第一和第二吸力保持器之间的间距；以及

第二吸力保持器设有制动器单元，当不驱动第三锁定机构时将驱动该制动器单元，当驱动第三锁定机构时将释放该制动器单元，其中，

当驱动第三锁定机构时，第一和第二吸力保持器可相互一起滑动，当不驱动第三锁定机构时，只有第一吸力保持器可滑动。

4. 如权利要求1所述的通用机械手，其特征在于，该通用机械手适于处理车体外侧，该车体外侧包括后挡泥板，该车体外侧设有门开口，该通用机械手进一步包括：

支撑在所述框架构件上的标准夹具，用于抓住布置在车体外侧的门开口周围的凸缘，

其中，所述吸力保持器利用其吸附在后挡泥板的内表面上吸附垫保持车体外侧的后挡泥板。

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