CN104891176A - 一种机器人的吸取式抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人的吸取式抓手，其与机器人活动端连接；该抓手包括与机器人活动端连接的连接板、吸取单元以及沿连接板长度方向移动的X轴吸取单元；所述吸取单元与连接板固定连接；所述X轴吸取单元和吸取单元均设置有Y轴可移动吸取装置。本发明机器人的吸取式抓手通用性强，可根据工件的尺寸调节吸取单元的间距，适用于不同规格的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，提高抓手的适用范围和降低生产成本。本发明机器人的吸取式抓手操作灵活性强，该抓手可根据需求一次吸取一件或多件工件，从而提高其实用性、抓取效率和生产效率。

Description

一种机器人的吸取式抓手

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，涉及一种机器人的吸取式抓手。

背景技术

随着企业加工生产自动化程度的提高，码垛机器人的应用范围越来越广，码垛机器人所用的机器人抓手需求也越来越大。现有机器人抓手多为刚性抓手，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，特别是玻璃板材等块状结构易碎工件。

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，传统的吸取式抓手中吸取单元的位置是固定的，因此通用性差，无法根据工件的大小进行相应调整，在这种情况下，通常根据工件的形状和大小进行分类，制造一定数量不同规格的抓手来解决抓手和工件匹配的问题。然而，这种生产方式在一定程度上降低了机器人抓手的通用性和缩小了机器人抓手的适用范围，从而导致生产制造成本增大。

同时，传统的吸取式抓手每次只能抓取一件工件，大大降低了生产效率。而且，现有的吸取式抓手由于抓取力度不够，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。

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，提供一种机器人的吸取式抓手，该吸取式抓手通用性强，可根据工件的尺寸调节吸取单元的间距，适用于不同规格的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，提高抓手的适用范围和降低生产成本。本发明另一个目的在于提供一种操作灵活的吸取式抓手，该抓手可根据需求一次吸取一件或多件工件，从而提高其实用性和抓取效率。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种机器人的吸取式抓手，与机器人活动端连接；其特征在于：包括与机器人活动端连接的连接板、吸取单元以及沿连接板长度方向移动的X轴吸取单元；所述吸取单元与连接板固定连接；所述X轴吸取单元和吸取单元均设置有Y轴可移动吸取装置。

在上述方案中，本发明的吸取式抓手设置有沿连接板长度方向移动的X轴吸取单元，而且X轴吸取单元和吸取单元均设置有Y轴可移动吸取装置，这些结构使得该抓手可根据工件的尺寸调节吸取单元和X轴吸取单元之间的距离，并可调节X轴吸取单元和吸取单元中吸取装置的间距，因此，该抓手适用于不同规格的工件，从而有效解决抓手和工件的匹配问题，提高抓手的适用范围和降低生产成本。同时，该吸取式抓手通过X轴吸取单元和吸取单元两个单元吸取实现在机器人快速移动过程中稳固地对工件进行抓取，在使用过程中机器人了的速度过快或者工件的重量过大时，也不容易造成工件掉落的现象，从而提高生产的安全性。

具体地说，所述吸取单元包括支架一、驱动装置一、固定吸取装置一和Y轴可移动吸取装置一；所述固定吸取装置一固定在支架一上并位于连接板两侧；所述驱动装置一与Y轴可移动吸取装置一连接。

所述驱动装置一固定在支架一上并位于固定吸取装置一一侧；所述Y轴可移动吸取装置一通过滑块一在驱动装置一上沿连接板宽度方向滑动。在吸取单元中，两侧的Y轴可移动吸取装置一可根据工件的尺寸通过滑块一调节其与固定吸取装置一的间距；若需同时吸取多件小尺寸的工件，也可调大两者的间距，使得Y轴可移动吸取装置一和固定吸取装置一分别抓取工件，该抓手灵活操作，可有效提高其实用性和抓取效率。

所述X轴吸取单元包括沿连接板长度方向移动的支架二、驱动装置二、固定吸取装置二、Y轴可移动吸取装置二和驱动机构；所述固定吸取装置二固定在支架二上并位于连接板两侧；所述驱动装置二与Y轴可移动吸取装置二连接；所述驱动机构与支架二连接，驱动装置二、固定吸取装置二和Y轴可移动吸取装置二随支架二移动。

所述X轴吸取单元还包括由滑轨和滑块二组成的滑动装置，所述滑轨设置在连接板底部，滑块二与支架二连接；所述支架二通过滑块二与滑轨滑动实现沿连接板长度方向滑动。

所述驱动装置二固定在支架二上并位于固定吸取装置二一侧；所述Y轴可移动吸取装置二通过滑块三在驱动装置二上沿连接板宽度方向滑动。本发明X轴吸取单元可实现X-Y二维方向的调节，从而扩大Y轴可移动吸取装置二的活动范围，使得该吸取式抓手适用于任意形状的工件或不规则形状工件的抓取，该抓手的通用性强和实用性强。同时，由于X轴吸取单元可沿连接板的长度方向移动调节其与吸取单元的距离，则可相应增加多个吸取位置，同时吸取多件小尺寸的工件，从而可有效提高抓手的实用性和抓取效率。

所述固定吸取装置一和固定吸取装置二均包括吸盘一和分别与支架一和支架二连接的固定架，所述吸盘一上穿设有弹簧，弹簧位于吸盘一与固定架端面之间；所述Y轴可移动吸取装置一和Y轴可移动吸取装置二均包括吸盘二和分别与滑块一和滑块三连接的活动架；所述吸盘二上穿设有弹簧，弹簧位于吸盘二与活动架端面之间；

所述固定架端面设置有通孔，吸盘一设置在通孔内与固定架可调节连接；所述活动架端面设置有通孔，吸盘二设置在通孔内与活动架可调节连接。本发明弹簧可起到保护吸盘一和吸盘二的作用，当吸盘一和吸盘二接触工件的时候，弹簧可起到一定的缓冲作用。而吸盘一设置在通孔内，可实现吸盘一与固定架之间位置的微调；吸盘二设置在通孔内，可实现吸盘二与活动架之间位置的微调，这种微调的设计可保证吸盘一和吸盘二与工件的接触面积，从而提高抓手抓取的稳定性。

所述连接板上设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件一；所述吸取单元设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件二；所述限位件一由槽和在槽内滑动的限位部组成。本发明限位件一和限位件二的设计可限制X轴吸取单元移动的范围，保证X轴吸取单元在有效范围内移动。

所述连接板上设置有测量尺，所述测量尺设置在限位件一一侧，测量尺的长度与槽的长度相等。在X轴吸取单元移动过程中，X轴吸取单元可推动限位部在槽内滑动，限位部的设计便于移动距离在测量尺中读取，这样可提高X轴吸取单元移动的准确性和精确度，使得抓手与工件吸取时位置更加精确，从而提高抓手抓取的平稳可靠性。

所述连接板上设置有用于配合X轴吸取单元和吸取单元工作的真空发生器；所述连接板底部设置有加强筋。加强筋的设置可有效提高连接板的结构强度，在使用过程中机器人了的速度过快或者工件的重量过大时，也不容易造成工件掉落的现象，进一步提高生产的安全性。

本发明机器人的吸取式抓手的工作原理是这样的：根据工件尺寸的大小实现X-Y二维方向的调节，即可相应调节X轴吸取单元和吸取单元之间的距离，以及固定吸取装置和Y轴可移动吸取装置的间距，对工件进行快速稳固地吸取。若工件尺寸小，则可通过调节Y轴可移动吸取装置与固定吸取装置的间距对工件进行吸取，保持机器人对小尺寸工件搬运移动过程中的稳定性；若工件尺寸大，则可通过移动X轴吸取单元来调节其与吸取单元之间的距离，以及Y轴可移动吸取装置与固定吸取装置的间距对工件进行吸取，保持机器人对大尺寸工件搬运移动过程中的稳定性。在调节过程中，必要时可相应微调吸盘一在固定架的位置，以及吸盘二在活动架的位置，来实现抓手与工件位置的准确调节，从而进一步提高抓手的平稳可靠性。同时，本发明的抓手可根据需求相应调节各吸盘之间的间距，可实现一次同时吸取多件工件，从而提高其实用性、抓取效率和生产效率。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明机器人的吸取式抓手通用性强，可根据工件的尺寸调节吸取单元的间距，适用于不同规格的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，提高抓手的适用范围和降低生产成本。

2、本发明机器人的吸取式抓手操作灵活性强，该抓手可根据需求一次吸取一件或多件工件，从而提高其实用性、抓取效率和生产效率。

附图说明

图1是本发明机器人的吸取式抓手的结构示意图；

图2是本发明机器人的吸取式抓手的底面结构示意图；

其中，1为连接板、2为支架一、3为驱动装置一、4为滑块一、5为支架二、6为驱动装置二、7为驱动机构、8为滑块三、9为滑轨、10为滑块二、11为吸盘一、12为固定架、13为弹簧、14为吸盘二、15为活动架、16为限位件二、17为槽、18为限位部、19为测量尺、20为真空发生器、21为加强筋。

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

如图1和图2所示，本发明机器人的吸取式抓手与机器人活动端连接，其包括与机器人活动端连接的连接板1、吸取单元以及沿连接板1长度方向移动的X轴吸取单元，吸取单元与连接板1固定连接X轴。

其中，吸取单元包括支架一2、驱动装置一3、固定吸取装置一和Y轴可移动吸取装置一，固定吸取装置一固定在支架一2上并位于连接板1两侧，驱动装置一3与Y轴可移动吸取装置一连接，驱动装置一3固定在支架一2上并位于固定吸取装置一一侧，Y轴可移动吸取装置一通过滑块一4在驱动装置一3上沿连接板1宽度方向滑动。

本发明的X轴吸取单元包括沿连接板1长度方向移动的支架二5、驱动装置二6、固定吸取装置二、Y轴可移动吸取装置二和驱动机构7；其中，固定吸取装置二固定在支架二5上并位于连接板1两侧，驱动装置二6与Y轴可移动吸取装置二连接，驱动机构7与支架二5连接，驱动装置二6、固定吸取装置二和Y轴可移动吸取装置二随支架二5移动。驱动装置二6固定在支架二5上并位于固定吸取装置二一侧，Y轴可移动吸取装置二通过滑块三8在驱动装置二6上沿连接板1宽度方向滑动。该抓手的X轴吸取单元还包括由滑轨9和滑块二10组成的滑动装置，该滑轨设置在连接板1底部，滑块二10与支架二5连接，支架二5通过滑块二10与滑轨9滑动实现沿连接板1长度方向滑动。本发明X轴吸取单元可实现X-Y二维方向的调节，从而扩大Y轴可移动吸取装置二的活动范围，使得该吸取式抓手适用于任意形状的工件或不规则形状工件的抓取，该抓手的通用性强和实用性强。同时，由于X轴吸取单元可沿连接板1的长度方向移动调节其与吸取单元的距离，则可相应增加多个吸取位置，同时吸取多件小尺寸的工件，从而可有效提高抓手的实用性和抓取效率。

本发明的固定吸取装置一和固定吸取装置二均包括吸盘一11和分别与支架一2和支架二5连接的固定架12，其中，吸盘一11上穿设有弹簧13，弹簧13位于吸盘一11与固定架12端面之间。Y轴可移动吸取装置一和Y轴可移动吸取装置二均包括吸盘二14和分别与滑块一4和滑块三8连接的活动架15，其中，吸盘二14上穿设有弹簧13，弹簧13位于吸盘二14与活动架15端面之间。本发明弹簧13可起到保护吸盘一11和吸盘二14的作用，当吸盘一11和吸盘二14接触工件的时候，弹簧13可起到一定的缓冲作用。为了使得该抓手可实现微调功能，固定架12端面设置有通孔，吸盘一11设置在通孔内与固定架12可调节连接，活动架15端面设置有通孔，吸盘二14设置在通孔内与活动架15可调节连接。

为了可限制X轴吸取单元移动的范围，连接板1上设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件一，吸取单元设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件二16，其中，限位件一由槽17和在槽17内滑动的限位部18组成，这样可保证X轴吸取单元在有效范围内移动。同时，连接板1上设置有测量尺19，测量尺19设置在限位件一一侧，测量尺19的长度与槽17的长度相等。在X轴吸取单元移动过程中，X轴吸取单元可推动限位部18在槽17内滑动，限位部18的设计便于移动距离在测量尺19中读取，这样可提高X轴吸取单元移动的准确性和精确度，使得抓手与工件吸取时位置更加精确，从而提高抓手抓取的平稳可靠性。

本发明的连接板1上设置有用于配合X轴吸取单元和吸取单元工作的真空发生器20。为了提高连接板1的结构强度，连接板1底部设置有加强筋21，在使用过程中机器人了的速度过快或者工件的重量过大时，也不容易造成工件掉落的现象，进一步提高生产的安全性。

本发明机器人的吸取式抓手的工作原理是这样的：根据工件尺寸的大小实现X-Y二维方向的调节，即可相应调节X轴吸取单元和吸取单元之间的距离，以及固定吸取装置和Y轴可移动吸取装置的间距，对工件进行快速稳固地吸取。若工件尺寸小，则可通过调节Y轴可移动吸取装置与固定吸取装置的间距对工件进行吸取，保持机器人对小尺寸工件搬运移动过程中的稳定性；若工件尺寸大，则可通过移动X轴吸取单元来调节其与吸取单元之间的距离，以及Y轴可移动吸取装置与固定吸取装置的间距对工件进行吸取，保持机器人对大尺寸工件搬运移动过程中的稳定性。在调节过程中，必要时可相应微调吸盘一11在固定架12的位置，以及吸盘二14在活动架15的位置，来实现抓手与工件位置的准确调节，从而进一步提高抓手的平稳可靠性。同时，本发明的抓手可根据需求相应调节各吸盘之间的间距，可实现一次同时吸取多件工件，从而提高其实用性、抓取效率和生产效率。

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 (10)

1.一种机器人的吸取式抓手，与机器人活动端连接；其特征在于：包括与机器人活动端连接的连接板、吸取单元以及沿连接板长度方向移动的X轴吸取单元；所述吸取单元与连接板固定连接；所述X轴吸取单元和吸取单元均设置有Y轴可移动吸取装置。

2.根据权利要求1所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述吸取单元包括支架一、驱动装置一、固定吸取装置一和Y轴可移动吸取装置一；所述固定吸取装置一固定在支架一上并位于连接板两侧；所述驱动装置一与Y轴可移动吸取装置一连接。

3.根据权利要求2所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述驱动装置一固定在支架一上并位于固定吸取装置一一侧；所述Y轴可移动吸取装置一通过滑块一在驱动装置一上沿连接板宽度方向滑动。

4.根据权利要求2所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述X轴吸取单元包括沿连接板长度方向移动的支架二、驱动装置二、固定吸取装置二、Y轴可移动吸取装置二和驱动机构；所述固定吸取装置二固定在支架二上并位于连接板两侧；所述驱动装置二与Y轴可移动吸取装置二连接；所述驱动机构与支架二连接，驱动装置二、固定吸取装置二和Y轴可移动吸取装置二随支架二移动。

5.根据权利要求4所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述X轴吸取单元还包括由滑轨和滑块二组成的滑动装置，所述滑轨设置在连接板底部，滑块二与支架二连接；所述支架二通过滑块二与滑轨滑动实现沿连接板长度方向滑动。

6.根据权利要求4所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述驱动装置二固定在支架二上并位于固定吸取装置二一侧；所述Y轴可移动吸取装置二通过滑块三在驱动装置二上沿连接板宽度方向滑动。

7.根据权利要求4所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述固定吸取装置一和固定吸取装置二均包括吸盘一和分别与支架一和支架二连接的固定架，所述吸盘一上穿设有弹簧，弹簧位于吸盘一与固定架端面之间；所述Y轴可移动吸取装置一和Y轴可移动吸取装置二均包括吸盘二和分别与滑块一和滑块三连接的活动架；所述吸盘二上穿设有弹簧，弹簧位于吸盘二与活动架端面之间；

所述固定架端面设置有通孔，吸盘一设置在通孔内与固定架可调节连接；所述活动架端面设置有通孔，吸盘二设置在通孔内与活动架可调节连接。

8.根据权利要求1所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述连接板上设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件一；所述吸取单元设置有用于限制X轴吸取单元移动的限位件二；所述限位件一由槽和在槽内滑动的限位部组成。

9.根据权利要求8所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述连接板上设置有测量尺，所述测量尺设置在限位件一一侧，测量尺的长度与槽的长度相等。

10.根据权利要求1所述的机器人的吸取式抓手，其特征在于：所述连接板上设置有用于配合X轴吸取单元和吸取单元工作的真空发生器；所述连接板底部设置有加强筋。