CN104589351B - 一种能自适应高度的物料抓取机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能自适应高度的物料抓取机械手，包括Z轴运动轴和与Z轴运动轴活动连接的活动机械臂，Z轴运动轴与控制系统连接，机械臂的上方分别设有高度限制板，与设置在Z轴运动轴上的高度位置传感器相对设置；下端分别设置有吸盘固定板、真空吸盘和设置在吸盘固定板上的二位三通阀、球形密封装置、弹簧和压力传感器，真空吸盘与二位三通阀连接，弹簧一端与球形密封装置连接，另一端与压力传感器连接。本发明可以通过调节实现机械手抓取对象在较大范围内变动，满足抓取不同物料大小的要求；在不需要外部加载液压或气压的情况下，通过自适应的方式满足随着送料过程物料高度的不断降低，并且可以通过机械手将物料放置到合适的位置。
Description
技术领域
本发明涉及机械手，具体是一种能自适应高度的物料抓取机械手。
背景技术
目前对于物料高度发生变化的问题一般采用人工上料或者采用摩擦上料的办法。人工上料的方法费时、费力、节奏慢；已经不能适应自动化的需求；采用摩擦上料的办法一般用于后续动作与上料机构之间没有大距离的移动，且在高度不能发生变化的上料方式；对于后续动作与上料机构之间有较大的高度差异或者两者之间有较远的不连续距离时，基本上不能采用摩擦上料的方式。
发明内容
本发明的目的是为解决由于自动化送料过程中，随着物料的输送，导致物料高度不断变化而需要调整机械手下降高度的问题，而提供一种可以根据抓取对象的高度变化，自动调整机械手下降高度的物料抓取机械手。
实现本发明目的的技术方案是：
一种能自适应高度的物料抓取机械手，包括Z轴运动轴和与Z轴运动轴活动连接的活动机械臂，Z轴运动轴与控制系统连接，机械臂的上方分别设有高度限制板，与设置在Z轴运动轴上的高度位置传感器相对设置；下端分别设置有吸盘固定板、真空吸盘和设置在吸盘固定板上的二位三通阀、球形密封装置、弹簧和压力传感器，真空吸盘与二位三通阀连接，弹簧一端与球形密封装置连接，另一端与压力传感器连接。
所述活动机械臂为3个，沿Z轴运动轴圆周方向均匀分布，根据抓取物料最大位置，通过调节螺母调节机械臂的位置和夹角，实现不同大小物料的抓取，当3个机械臂靠拢在一起时，抓取的物料尺寸最小，当均匀分布时，抓取的物料尺寸最大。
所述二位三通阀通过在吸盘内形成局部的近似真空产生压力，使物料吸附在吸盘上。
所述高度位置传感器与控制系统连接，根据物料放置的高度位置调节高度限制板的位置。
所述压力传感器与控制系统连接。
所述控制系统为气动阀或电磁阀，控制Z轴运动轴上升或下降，为现有技术。
本发明的有益效果是：解决了机械手抓取对象单一性的问题，可以通过调节实现机械手抓取对象在较大范围内变动，满足抓取不同物料大小的要求；在不需要外部加载液压或气压的情况下，通过自适应的方式满足随着送料过程物料高度的不断降低，并且可以通过机械手将物料移动到一定高度，一定距离的位置后，将物料放置到合适的位置，不需要外部控制，自动根据目标位置的高度放置物料。
附图说明
图1为本发明物料抓取机械手的俯视图；
图2为图1中B-B向剖视示意图；
图3为图1中C-C向剖视示意图。
图中：1.高度限制板 2.Z轴运动轴 3.高度位置传感器 4. 活动机械臂 5.调节螺母 6.吸盘固定板 7.弹簧固定杆 8.压力传感器 9.弹簧 10.球形密封装置 11.二位三通阀 12.吸盘。
具体实施方式
参照图1-3，本发明一种能自适应高度的物料抓取机械手，由Z轴运动轴2和通过调节螺母5与Z轴运动轴2活动连接的活动机械臂4，活动机械臂4为3个，沿Z轴运动轴2圆周方向均匀分布，根据抓取物料最大位置，通过调节螺母5调节机械臂4的位置和夹角，调节完成后，拧紧螺母以固定三个机械手臂的位置；实现不同大小物料的抓取，当3个机械臂4靠拢在一起时，抓取的物料尺寸最小，当均匀分布时，抓取的物料尺寸最大。Z轴运动轴2与控制系统连接，控制Z轴运动轴2上升或下降；机械臂4的上方分别设有高度限制板1，与设置在Z轴运动轴2上的高度位置传感器3相对设置；高度位置传感器3与控制系统连接，根据物料放置的高度位置，控制系统控制高度限制板1沿Z轴运动轴2上升或下降，调节高度限制板1的位置，以达到适应抓取物料的最佳高度；下端分别设置有吸盘固定板6、真空吸盘12和设置在吸盘固定板6上的二位三通阀11、球形密封装置10、弹簧9和压力传感器8，二位三通阀11与真空吸盘12连接，通过在吸盘内形成局部的近似真空产生压力，使物料吸附在吸盘上弹簧9设置在弹簧固定杆7上，其一端与球形密封装置10连接，另一端与压力传感器8连接，压力传感器8与控制系统连接。
工作时，根据需要抓取的物料的大小，调整三个活动机械臂的位置夹角，然后根据物料放置的高度位置调整高度固定板的位置；Z轴运动轴在气动阀的控制中到达物料上空，Z轴运动轴下降，由于压力的作用导致二位三通阀开启，吸盘内的气体排出；不断的压迫吸盘，当控制物料到达自定位置后，Z轴运动轴向下运动时，接触到球形密封装置，球形密封装置压缩弹簧，导致力传感器闭合，形成控制回路，在力的作用下使压力传感器表示稳定放置了物料，给信号控制系统，控制系统控制二位三通阀接通，吸盘不能形成真空，在重力作用下放开物料，物料被放置到合适位置；此时，整个物料自动抓取过程完成。
Claims (4)
1.一种能自适应高度的物料抓取机械手，其特征是：包括Z轴运动轴和与Z轴运动轴活动连接的活动机械臂，Z轴运动轴与控制系统连接，
活动机械臂的上方分别设有高度限制板，与设置在Z轴运动轴上的高度位置传感器相对设置；
活动机械臂下端分别设置有吸盘固定板、真空吸盘，设置在吸盘固定板上的二位三通阀、球形密封装置、弹簧、压力传感器，真空吸盘与二位三通阀连接，弹簧一端与球形密封装置连接，另一端与压力传感器连接；
所述活动机械臂为3个，沿Z轴运动轴圆周方向均匀分布，根据抓取物料最大位置，通过调节螺母调节活动机械臂的位置和夹角，实现不同大小物料的抓取，当3个活动机械臂靠拢在一起时，抓取的物料尺寸最小，当均匀分布时，抓取的物料尺寸最大；
所述二位三通阀通过在吸盘内形成局部的近似真空产生压力，使物料吸附在吸盘上。
2.根据权利要求1所述的物料抓取机械手，其特征是：所述高度位置传感器与控制系统连接，根据物料放置的高度位置调节高度限制板的位置。
3.根据权利要求1所述的物料抓取机械手，其特征是：所述压力传感器与控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的物料抓取机械手，其特征是：所述控制系统为气动阀或电磁阀，控制Z轴运动轴上升或下降。
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