CN104772763B - 一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其安装在机器人活动端用于对圆弧曲面工件进行抓取；该抓手包括与机器人活动端连接的连接板和设置在连接板上的一个以上支架；每个所述支架设置有驱动装置和与驱动装置连接的吸取单元；所述驱动装置安装在支架上且其推动部与吸取单元连接；所述吸取单元设置在连接板底部，且其与工件的吸取点以工件中心为圆点呈圆周分布。本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手结构简单紧凑，其通用性强，适用于不同规格的圆弧曲面工件，并实现在机器人快速移动过程中稳固地对工件进行抓取，从而有效解决抓手和工件的匹配问题，提高抓手抓取的平衡稳固性以及提高生产效率。

Description

一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手

技术领域

本发明涉及工业机器人智能应用技术领域，更具体地说，涉及一种吸取式抓手。

背景技术

机器人抓手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

在多种多样的机器人抓手中，吸取式抓手由于通过吸取单元可对玻璃等块状结构的工件进行有效抓取并避免损坏工件，因此吸取式抓手被广泛应用于各种码垛机器人中。但是，现有的吸取式抓手大多只能对具有平面的工件进行抓取，而对于带有圆弧曲面的工件由于吸取部与工件表面不匹配，因此该抓手无法实现对带有圆弧曲面的工件进行稳固抓取。

在这种情况下，现有技术会采用夹持式的抓手对带有圆弧曲面的工件进行抓取。然而，夹持式抓手为刚性抓手，刚性抓手虽然可实现抓取工件的功能，但是容易损坏工件的外表面，特别是玻璃板材等结构易碎工件。而且，采用夹持式抓手由于夹持部与工件外表面不贴合导致抓取的平衡稳定性差，在使用过程中机器人的速度过快或者工件的重量过大时，容易造成工件掉落的现象，存在一定的安全隐患，也给企业造成损失。

因此，现需提供一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，实现在机器人快速移动过程中稳固地对圆弧曲面的工件进行抓取。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，该吸取式抓手通用性强，适用于不同规格的圆弧曲面工件，并实现在机器人快速移动过程中稳固地对工件进行抓取，从而有效解决抓手和工件的匹配问题，提高抓手抓取的平衡稳固性以及提高生产效率。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，安装在机器人活动端用于对圆弧曲面工件进行抓取；其特征在于：包括与机器人活动端连接的连接板和设置在连接板上的一个以上支架；每个所述支架设置有驱动装置和与驱动装置连接的吸取单元；所述驱动装置安装在支架上且其推动部与吸取单元连接；所述吸取单元设置在连接板底部，且其与工件的吸取点以工件中心为圆心呈圆周分布。

在上述方案中，本发明设置有一个以上与驱动装置推动部连接的吸取单元，则可通过驱动装置驱动吸取单元升降而对圆弧曲面的工件进行抓取；而且吸取单元与工件的吸取点以工件中心为圆心呈圆周分布，可使得吸取单元与工件的圆弧曲面完全匹配贴合，这样吸取单元与工件两者的接触面积大大增大，从而增强了抓手的吸取力度，实现在机器人快速移动过程中稳固地对圆弧曲面的工件进行抓取。因此，本发明的吸取式抓手能有效解决现有吸取式抓手只能对具有平面的工件进行稳固抓取的问题，也能有效解决夹持式刚性抓手对圆弧曲面工件夹持导致容易损坏工件外表面的问题，从而提高抓取圆弧曲面工件时的平衡稳固性及提高生产效率。

同时，本发明可设置两个或两个以上的支架，每个支架均设置有驱动装置和与驱动装置连接的吸取单元，多个吸取单元可实现一次同时吸取多件圆弧曲面工件，从而提高该吸取式抓手的实用性、抓取效率和生产效率。或者可以多个吸取单元同时对一件长形的并带有圆弧曲面的工件进行吸取，对于体积大或重量重的工件来说，这样可保证抓手抓取的平衡稳定性。

具体地说，所述吸取单元包括若干个吸取装置；所述若干个吸取装置均由连杆和用于吸取工件的吸盘组成。

本发明的其中一种方案为：所述连杆一端与驱动装置推动部连接，另一端与吸盘连接。该方案的驱动装置可直接通过推动部驱动吸取装置的升降进而实现对圆弧曲面的工件进行抓取。

本发明的另一种方案为：所述吸取单元还包括用于对工件中心定位的定位装置；所述定位装置一端与驱动装置推动部连接，工作时另一端压紧工件中心；所述连杆一端与定位装置连接，另一端与吸盘连接。该方案的驱动装置可直接通过推动部驱动定位装置的升降，从而带动吸取装置的升降实现对圆弧曲面的工件进行抓取。而且，定位装置的设计可有效提高抓取的精确性和有效性，在抓手使用过程中，驱动装置驱动定位装置下降至工件的中心，使得定位装置先对工件进行压紧定位，在保证工件不移位的情况下再控制吸盘对圆弧曲面工件进行真空吸取，从而可提高吸取式抓手抓取的有效性和精确性。

所述吸盘与工件的吸取点以工件中心为圆心呈圆周分布。

所述连杆上端面与水平面之间形成倾斜角度。本发明吸盘与工件吸取点的位置设定以及连杆的倾斜设置可使得吸取单元的形状与圆弧曲面工件的外表面形状相匹配，保证吸取单元与工件的各圆弧表面完全匹配贴合，这样吸取单元与工件两者的接触面积大大增大，从而增强了抓手的吸取力度，实现在机器人快速移动过程中稳固地对圆弧曲面的工件进行抓取。

每个所述支架还设置有导向装置；所述导向装置包括滑轨、滑块和与滑块连接的导向杆；所述滑块与滑轨匹配滑动连接。本发明导向装置的设置可提高吸取单元升降的稳定性，特别是当吸取单元吸取一定重量的工件时，可通过导向装置提高吸取单元上升时的平衡稳定性。

本发明还包括有连接块；所述连接块下端面与定位装置连接，上端面与驱动装置推动部连接。

所述滑轨设置在支架上，导向杆一端与滑块连接，另一端与连接块上端面连接。连接块可作为定位装置与驱动装置以及导向装置的连接件，使得该吸取式抓手结构简单紧凑。

本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手的工作过程是这样的：

1、驱动装置驱动定位装置下降时，定位装置下降至圆弧曲面工件的中心，使得定位装置先对工件进行压紧定位，在保证工件不移位的情况下再控制吸盘对圆弧曲面工件进行真空吸取。

2、驱动装置驱动定位装置上升时，吸取有圆弧曲面工件的吸取单元通过导向装置可稳定上升，实现在机器人快速移动过程中稳固地对圆弧曲面工件进行稳固抓取。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手结构简单紧凑，其通用性强，适用于不同规格的圆弧曲面工件，并实现在机器人快速移动过程中稳固地对工件进行抓取，从而有效解决抓手和工件的匹配问题，提高抓手抓取的平衡稳固性以及提高生产效率。

附图说明

图1是本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手的结构示意图一；

图2是本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手的结构示意图二；

其中，1为连接板、2为支架、3为驱动装置、4为工件、5为连杆、6为吸盘、7为定位装置、8为滑轨、9为滑块、10为导向杆、11为连接块、12为推动部。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例以采用两个驱动装置和两个分别与驱动装置连接的吸取单元为例对下面进行说明。

如图1和2所示，本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手是安装在机器人活动端用于对圆弧曲面工件进行抓取的；该抓手包括与机器人活动端连接的连接板1和设置在连接板1上的两个支架2，其中，每个支架2设置有驱动装置3和与驱动装置3连接的吸取单元，驱动装置3安装在支架2上且其推动部12与吸取单元连接，吸取单元设置在连接板1底部，且其与工件4的吸取点以工件4中心为圆心呈圆周分布。

本发明的吸取单元包括四个吸取装置，四个吸取装置均由连杆5和用于吸取工件4的吸盘6组成。为了提高该抓手的抓取的精确性和稳定性，本发明的吸取单元还包括用于对工件4中心定位的定位装置7，该定位装置7一端与驱动装置3推动部12连接，工作时另一端压紧工件4中心，其中，连杆5一端与定位装置连接，另一端与吸盘6连接。吸盘6与工件4的吸取点以工件4中心为圆心呈圆周分布，连杆5上端面与水平面之间形成倾斜角度。

为了提高吸取单元升降的稳定性，本发明的支架2还设置有导向装置，该导向装置包括滑轨8、滑块9和与滑块9连接的导向杆10，滑块9与滑轨8匹配滑动连接。本发明还包括有连接块11，连接块11下端面与定位装置7连接，上端面与驱动装置3推动部12连接，滑轨8设置在支架2上，导向杆10一端与滑块9连接，另一端与连接块11上端面连接。

本发明适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手的工作过程是这样的：

1、驱动装置3驱动定位装置7下降时，定位装置7下降至圆弧曲面工件4的中心，使得定位装置7先对工件4进行压紧定位，在保证工件4不移位的情况下再控制吸盘6对圆弧曲面工件4进行真空吸取。

2、驱动装置3驱动定位装置7上升时，吸取有圆弧曲面工件4的吸取单元通过导向装置可稳定上升，实现在机器人快速移动过程中稳固地对圆弧曲面工件4进行稳固抓取。

实施例二

本实施例与实施例一不同之处仅在于：本发明的吸取式抓手可根据需求设置一个驱动装置以及一个与驱动装置连接的吸取单元，或者设置三个或多个驱动装置以及分别与相应驱动装置连接的吸取单元。对于三个或多个吸取单元的结构来说，本实施例中每个支架均设置有驱动装置和与驱动装置连接的吸取单元，三个或多个吸取单元可实现一次同时吸取三件或多件圆弧曲面工件，从而提高该吸取式抓手的实用性、抓取效率和生产效率。或者可以三个或多个吸取单元同时对一件长形的并带有圆弧曲面的工件进行吸取，对于体积大或重量重的工件来说，这样可保证抓手抓取的平衡稳定性。

本实施例的其它结构与实施例一一致。

实施例三

本实施例与实施例一不同之处仅在于：不包括定位装置、导向装置和连接块。本实施例吸取装置的连杆一端与驱动装置推动部连接，另一端与吸盘连接。该实施例的驱动装置可直接通过推动部驱动吸取装置的升降进而实现对圆弧曲面的工件进行抓取。

本实施例的其它结构与实施例一一致。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，安装在机器人活动端用于对圆弧曲面工件进行抓取；其特征在于：包括与机器人活动端连接的连接板和设置在连接板上的一个以上支架；每个所述支架设置有驱动装置和与驱动装置连接的吸取单元；所述驱动装置安装在支架上且其推动部与吸取单元连接；所述吸取单元设置在连接板底部，且其与工件的吸取点以工件中心为圆心呈圆周分布；

所述吸取单元包括若干个吸取装置；所述若干个吸取装置均由连杆和用于吸取工件的吸盘组成；

所述吸取单元还包括用于对工件中心定位的定位装置；所述定位装置一端与驱动装置推动部连接，工作时另一端压紧工件中心；所述连杆一端与定位装置连接，另一端与吸盘连接。

2.根据权利要求1所述的适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其特征在于：所述吸盘与工件的吸取点以工件中心为圆心呈圆周分布。

3.根据权利要求1所述的适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其特征在于：所述连杆上端面与水平面之间形成倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其特征在于：每个所述支架还设置有导向装置；所述导向装置包括滑轨、滑块和与滑块连接的导向杆；所述滑块与滑轨匹配滑动连接。

5.根据权利要求4所述的适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其特征在于：还包括有连接块；所述连接块下端面与定位装置连接，上端面与驱动装置推动部连接。

6.根据权利要求5所述的适用于圆弧曲面工件的机器人吸取式抓手，其特征在于：所述滑轨设置在支架上，导向杆一端与滑块连接，另一端与连接块上端面连接。