CN104986569A - 机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备领域，尤其是涉及一种机械手，所述机械手包括支架以及连接在所述支架两侧的两个抓手；各个所述抓手均包括第一驱动单元以及层叠设置的第一夹片和第二夹片；所述第一驱动单元与所述第一夹片连接，用于驱动所述第一夹片沿层叠方向相对于所述第二夹片往复移动，以抓取或者释放物体。本发明提供的机械手，通过第一驱动单元能够调节第一夹片和第二夹片之间的距离以抓取物体，待抓取的物体位于两个抓手之间，两个抓手分别从物体的两端抓取物体，并且第一夹片和第二夹片具有适合的长度，因此能够一次抓取多个物体，大大提高了工作效率，而且避免了人工抓取对物体造成的二次污染，尤其适合管状物和柱状物的抓取和分离。

Description

机械手

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，尤其是涉及一种机械手。

背景技术

目前针对软管类物料，例如吸管和医疗用短导管，其生产方式为通过导管挤出机挤出一个长导管，长导管再经过切管机切割成一段段的短导管，之后这些短导管经过输送带运送到下一工序。

目前针对这种由输送带输送下来的短导管，基本上是采用人工收集的方式，即输送带末端安排一名工人，待导管堆积到已定程度，工人手工抓取导管，将导管两端对齐后，放入周转箱。这种人工手机导管的弊端在于人工装管会对导管造成二次污染，并且由于人工误差，每次摆放的导管之间不整齐。

申请号为201310682125.2的中国专利公开了一种管柱机械抓手，该机械手包括液压外壳、液压缸、液压杆、轴承、旋转外壳、端盖、复位弹簧、活塞、机械手支架、顶杆、上机械手、下机械手、抓取伸缩杆以及抓取牙齿，液压外壳通过轴承与旋转外壳连接，液压外壳内装有液压缸，液压缸连接液压杆，液压杆连接活塞和顶杆,顶杆外套有导向套；旋转外壳通过固定螺母与端盖固定，上机械手和下机械手分别与通过旋转销连接在机械手支架上。该机械手采用从管状物的圆周方向抓取导管，一次只能抓取一根管状物，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手，以解决现有技术中的机械手效率低的技术问题。

本发明提供一种机械手，包括支架以及连接在所述支架两侧的两个抓手；

各个所述抓手均包括第一驱动单元以及层叠设置的第一夹片和第二夹片；所述第一驱动单元与所述第一夹片连接，用于驱动所述第一夹片沿层叠方向相对于所述第二夹片往复移动，以抓取或者释放物体。

进一步地，所述支架包括相互连接的横连接板和竖连接板，两个抓手连接在所述横连接板的两端。

进一步地，所述第一驱动单元为抓取气缸，所述抓取气缸包括相互连接的缸体和活塞杆。

进一步地，所述抓手还包括位于所述抓取气缸两侧的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板连接所述第二夹片与所述抓取气缸的缸体，所述第二连接板连接所述抓取气缸的缸体与所述支架。

进一步地，所述机械手还包括连接所述支架与所述抓手的张开装置，所述张开装置能够驱动两个抓手中的一者沿所述层叠方向的垂直方向靠近或者远离另一抓手。

进一步地，两个抓手中的一者与所述张开装置连接，另一者抓手与所述支架固定连接。

进一步地，所述张开装置为张开气缸，所述张开气缸与所述第一驱动单元连接，用于驱动所述第一驱动装置沿与所述层叠方向的垂直方向往复移动。

进一步地，所述机械手还包括与所述支架连接的分离装置，所述分离装置用于将所述物体从所述第一夹片和第二夹片之间分离出来。

进一步地，所述分离装置包括与所述支架连接的第二驱动单元以及与所述第二驱动单元连接分离板，所述分离板位于两个抓手之间，所述第二驱动装置用于驱动所述分离板沿所述层叠方向往复移动。

进一步地，所述第二驱动单元为分离气缸。

本发明提供的机械手，包括两个具有第一驱动单元、第一夹片和第二夹片的抓手，待抓取的物体位于两个抓手之间，通过第一驱动单元能够调节第一夹片和第二夹片之间的距离以抓取物体，由于两个抓手分别从物体的两端抓取物体，并且第一夹片和第二夹片具有适合的长度，因此能够一次抓取多个物体，大大提高了工作效率，而且避免了人工抓取对物体造成的二次污染，尤其适合管状物和柱状物的抓取和分离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的机械手的结构轴测图。

附图标记：

1-支架；                      11-横连接板；

12-竖连接板；                 2-抓手；

21-第一驱动单元；             22-第一夹片；

23-第二夹片；                 24-第一连接板；

25-第二连接板；               3-张开装置；

4-分离装置；                  41-第二驱动单元；

42-分离板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“层叠方向”是指图1中的上下方向。“层叠方向的垂直方向”是指图1中的左右方向。

图1为本发明实施例提供的机械手的结构轴测图。如图1所示，本发明提供一种机械手，该机械手包括支架1以及连接在支架1两侧的两个抓手2；各个抓手2均包括第一驱动单元21以及层叠设置的第一夹片22和第二夹片23；第一驱动单元21与第一夹片22连接，用于驱动第一夹片22沿层叠方向相对于第二夹片23往复移动，以抓取或者释放物体。物体可以是管状，柱状，长条状，板状，也可以是其他适合的形状。

其中，支架1起到安装和支撑抓手2等组件的作用，该机械手在工作时与机械臂连接，具体地，机械臂连接在支架1的上方，机械臂可以带动整个机械手上、下、左、右、前、后移动。

第一夹片22和第二夹片23的位置关系可以互换，即第一夹片22可以位于第二夹片23的上方，正如图1中所示。此外，第一夹片22也可以为与第二夹片23的下方。具体地，第一夹片22和第二夹片23为长条状，第一夹片22和第二夹片23的长度根据每次需要抓取的物体的数量设置，第一夹片22和第二夹片23的长度越长，每次抓取的物体越多。

第一驱动单元21可以与第一夹片22连接，也可以与第二夹片23，也可以分别与第一夹片22和第二夹片23连接，只要能够改变第一夹片22和第二夹片23之间的距离，以抓取或者释放物体即可。如图1所示，当第一夹片22逐渐向下移动时，第一夹片22逐渐靠近第二夹片23，能够将物体夹紧在第一夹片22和第二夹片23之间；当第一夹片22逐渐向上移动时，第一夹片22逐渐靠近第二夹片23，能够将物体夹紧在第一夹片22和第二夹片23之间；使第一夹片22和第二夹片23逐渐远离，物体被释放。

本发明提供的机械手，包括两个具有第一驱动单元21、第一夹片22和第二夹片23的抓手2，待抓取的物体位于两个抓手2之间，通过第一驱动单元21能够调节第一夹片22和第二夹片23之间的距离以抓取物体，由于两个抓手2分别从物体的两端抓取物体，并且第一夹片22和第二夹片23具有适合的长度，因此能够一次抓取多个物体，大大提高了工作效率，而且避免了人工抓取对物体造成的二次污染，尤其适合管状物和柱状物的抓取和分离。

在本实施例中，支架1包括相互连接的横连接板11和竖连接板12，两个抓手2连接在横连接板11的两端。横连接板11与机械臂连接。横连接板11和竖连接板12连接成T字形结构，结构简单，支撑性能好。优选地，竖连接板12连接在横连接板11中央，两个抓手2分别连接在横连接板11的末端，这样，两个抓手2关于竖连接板12对称，两边结构均衡，稳定高。

第一驱动单元21可以是各种能够驱动第一夹片22运动的部件，例如液压缸、丝杠螺母机构、电动机等。

优选地，第一驱动单元21为抓取气缸，抓取气缸包括相互连接的缸体和活塞杆。本实施例中采用气缸作为第一驱动单元21，较液压缸而言，无污染，不会对物体造成二次污染。

更优选地，第一驱动单元21为双联气缸，双联气缸具有两个活塞杆，两个活塞杆与第一夹片22之间的连接较牢固，当第一夹片22和第二夹片23较长时，更适合采用双联气缸。

为了便于将机械手与支架1连接，抓手2还包括位于抓取气缸两侧的第一连接板24和第二连接板25，第一连接板24连接第二夹片23与抓取气缸的缸体，第二连接板25连接抓取气缸的缸体与支架1。在图1中，第一连接板24为抓取气缸外侧的连接板，第二连接板25为抓取气缸内侧的连接板。

本发明提供的机械手在抓取物体时，可以先将两个抓手2之间的距离调整为与待抓取的物体的长度适配的距离，并将该第二夹片23的高度调整至待抓取的物体的下方(与待抓取的物体的下表面接触或者有微小间隙即可)，之后可以采用机械臂将机械手从物体的前方移动至待抓取的物体处，然后驱动第一夹片22向下移动，以夹住物体，最后第一夹片22和第二夹片23携带物体共同移开。该实施例采用从待抓取物体的前方移动至待抓取的物体处。

在本实施例中，机械手还包括连接支架1与抓手2的张开装置3，张开装置3能够驱动两个抓手2中的一者沿层叠方向的垂直方向靠近或者远离另一抓手2。本实施例可以采用从待抓取物体的正上方向下移动至待抓取的物体处。具体过程如下：

(1)机械臂先将两个抓手2之间的距离调整至足够大于待抓取的物体的长度，也就是说，两个抓手2在向下移动的过程中不会碰到待抓取的物体；

(2)然后整个机械臂将机械手从待抓取的物体的正上方向下移动，当第二夹片23处于物体的下方时，停止向下移动；

(3)机械臂带动抓手2沿待抓取的物体的长度方向移动，使其中一个抓手2的第二夹片23恰好位于物体的一端的正下方，该抓手2的第一夹片22恰好位于物体的一端的正上方(也就是说，一旦第一夹片22向下移动便能夹住物体)；

(4)张开装置3驱动另一个抓手2朝向物体移动，两个抓手2之间的距离与物体的长度适配，能够夹起物体；

(5)两个抓手2的第一驱动装置分别驱动两个第一夹片22向下移动至夹住物体；

(6)机械臂将整个机械手移动至指定位置，然后将物体释放。

张开装置3能够调节两个抓手2之间的距离，以使该机械手能够与不同长度的问题相适配，扩大该机械手的应用范围。

张开装置3可以与两个抓手2连接，以驱动两个抓手2共同朝向或者远离彼此移动。为了简化结构，优选地，两个抓手2中的一者与张开装置3连接，另一者抓手2与支架1固定连接。只需移动其中一个抓手2，即可调整两个抓手2之间的距离。

张开装置3可以是各种能够驱动第一驱动单元21运动的部件，例如液压缸、丝杠螺母机构、电动机等。

优选地，如图1所示，张开装置3为张开气缸，张开气缸与第一驱动单元21连接，用于驱动第一驱动装置沿与层叠方向的垂直方向往复移动。本实施例中采用气缸作为张开装置3，较液压缸而言，无污染，不会对待抓取的物体造成二次污染。本实施例中的张开气缸驱动第一驱动单元21移动时，整个抓手2共同随第一驱动单元21移动。

更优选地，第一驱动单元21为双联气缸，双联气缸具有两个活塞杆，两个活塞杆与第一驱动单元21之间的连接较牢固。

本发明可以通过第一驱动装置将第一夹片22和第二夹片23分离，以释放物体，通过张开装置3将两个抓手2之间的距离增大至远大于物体的长度，这样物体便从第二夹片23中落下。

优选地，机械手还包括与支架1连接的分离装置4，分离装置4用于将物体从第一夹片22和第二夹片23之间分离出来。分离装置4可以是各种适合的结构，例如能够将物体从第一夹片22和第二夹片23之间推出的推杆。

在本实施例中，分离装置4包括与支架1连接的第二驱动单元41以及与第二驱动单元41连接分离板42，分离板42位于两个抓手2之间，第二驱动装置用于驱动分离板42沿层叠方向往复移动。当机械臂将整个机械手移动至指定位置后，第二驱动装置驱动分离板42向下移动，分离板42对物体的中部施加压力，同时第一驱动装置第一夹片22向上移动，将物体从第一夹片22和第二之间分离出来。当待抓取的物体材质较软时，尤其适合采用本实施例中的分离装置4将物体从两个抓手2中分离下来。

第二驱动单元41可以是各种能够驱动分离板42运动的部件，例如液压缸、丝杠螺母机构、电动机等。

优选地，第二驱动单元41为分离气缸。本实施例中采用气缸作为第二驱动单元41，较液压缸而言，无污染，不会对物体造成二次污染。

更优选地，第二驱动单元41为双联气缸，双联气缸具有两个活塞杆，两个活塞杆与分离板42之间的连接较牢固，当分离板42较长时，更适合采用双联气缸。

包含上述的张开装置3和分离装置4的机械手的整个工作过程如下：

(1)机械臂先将两个抓手2之间的距离调整至足够大于待抓取的物体的长度，也就是说，两个抓手2在向下移动的过程中不会碰到待抓取的物体；

(2)然后整个机械臂将机械手从待抓取的物体的正上方向下移动，当第二夹片23处于物体的下方时，停止向下移动；

(3)机械臂带动抓手2沿待抓取的物体的长度方向移动，使其中一个抓手2的第二夹片23恰好位于物体的一端的正下方，该抓手2的第一夹片22恰好位于物体的一端的正上方(也就是说，一旦第一夹片22向下移动便能夹住物体)；

(4)张开装置3驱动另一个抓手2朝向物体移动，两个抓手2之间的距离与物体的长度适配，能够夹起物体；

(5)两个抓手2的第一驱动装置分别驱动两个第一夹片22向下移动至夹住物体；

(6)机械臂将整个机械手移动至指定位置；

(7)第二驱动装置驱动分离板42向下移动，分离板42对物体的中部施加压力，同时第一驱动装置第一夹片22向上移动，将物体从第一夹片22和第二之间分离出来。

本发明采用机械臂移动机械手，能够保证物体摆放整齐。

为了防止第一夹片22和第二夹片23将软管类物体压坏，第一夹片22和第二夹片23的相对的两个面上分别设有缓冲垫，例如橡胶垫。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括支架以及连接在所述支架两侧的两个抓手；

各个所述抓手均包括第一驱动单元以及层叠设置的第一夹片和第二夹片；所述第一驱动单元与所述第一夹片连接，用于驱动所述第一夹片沿层叠方向相对于所述第二夹片往复移动，以抓取或者释放物体。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述支架包括相互连接的横连接板和竖连接板，两个抓手连接在所述横连接板的两端。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一驱动单元为抓取气缸，所述抓取气缸包括相互连接的缸体和活塞杆。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述抓手还包括位于所述抓取气缸两侧的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板连接所述第二夹片与所述抓取气缸的缸体，所述第二连接板连接所述抓取气缸的缸体与所述支架。

5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，还包括连接所述支架与所述抓手的张开装置，所述张开装置能够驱动两个抓手中的一者沿所述层叠方向的垂直方向靠近或者远离另一抓手。

6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，两个抓手中的一者与所述张开装置连接，另一者抓手与所述支架固定连接。

7.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述张开装置为张开气缸，所述张开气缸与所述第一驱动单元连接，用于驱动所述第一驱动装置沿与所述层叠方向的垂直方向往复移动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的机械手，其特征在于，还包括与所述支架连接的分离装置，所述分离装置用于将所述物体从所述第一夹片和第二夹片之间分离出来。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述分离装置包括与所述支架连接的第二驱动单元以及与所述第二驱动单元连接分离板，所述分离板位于两个抓手之间，所述第二驱动装置用于驱动所述分离板沿所述层叠方向往复移动。

10.根据权利要求9所述的机械手，其特征在于，所述第二驱动单元为分离气缸。