CN105600426A - 一种机器人多功能抓取装置 - Google Patents

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Abstract

一种机器人多功能抓取装置，包括左回转机构、右回转机构、左翻转机构、右翻转机构、直线导轨副、本体、前气缸、后气缸、手爪、连接法兰；左回转机构和右回转机构的上端分别通过直线导轨副与本体连接，左回转机构的右侧面与前气缸连接，右回转机构的左侧面与后气缸连接，前气缸和后气缸分别用螺钉固定住本体下方，左翻转机构通过螺钉与左回转机构连接，右翻转机构通过螺钉与右回转机构连接，手爪分别安装在左翻转机构和右翻转机构的减速机输出轴上，连接法兰用螺钉固定住本体上。左回转机构和右回转机构能够自动回转选择不同手爪对多品种的工件进行抓取，并能自动完成工件任意姿态回转。有效降低工人劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种机器人多功能抓取装置
技术领域
本发明属于智能机器人应用领域，涉及一种机器人多功能抓取装置。
背景技术
目前，柴油机缸体铸造、加工、装配过程中，机器人的应用越来越广泛，但对于多品种缸体共线生产，一种抓取不能满足多品种使用时，通常采用以下两种方案：一种方案是设计多种抓取装置手指，更换品种时人工更换手指；另一种方案是设计多种抓取装置，更换品种时机器人自动换取抓取装置。这两种方法都能满足多品种并线生产，但第一种方法，人工更换手爪效率低，且存在操作失误的可能性；第二种方案需要做多套抓取装置，并设计换手装置，成本高昂、结构复杂且增加物流面积。
现有技术中对机器人抓取装置的研究也不乏其例。
国家知识产权局2015.04.08授权的发明专利“一种机器人抓取装置201410818975”包括机壳，机壳上设置有一根转轴和多根可相对机壳水平移动的第一连杆，多根第一连杆分布在转轴的两侧，第一连杆上均设置有多个机械抓手，转轴的两端均固定连接有旋转条，第一连杆的端部与旋转条之间通过相对两者均可转动的连接条相连接。通过在机壳上设置多根可相对其移动的第一连杆，并在第一连杆上设置与产品数量一致的机械手，带机械手抓取完产品后，通过气缸驱动转轴转动，利用转轴上的旋转条带动连接条从而改变第一连杆之间的间距，从而实现对产品间距的调整，并将调整完间距的产品放入包装箱体中后完成装箱，实现了自动调节产品的装箱空间。该专利所述的方法为采用一个转轴带动连杆，通过气缸驱动转轴转动改变连杆之间的距离，调整产品间距满足不同包装箱的装箱，带动链条。但却无法作为柴油机缸体抓取的方法使用。
国家知识产权局2015.07.15授权的发明专利“一种多用途机器人抓取装置2014206365279”包括固定座、吸盘座和多个吸盘，多个吸盘后端固定在吸盘座的底面上，多个吸盘前端面平齐形成吸取面，吸盘座顶面与固定座相连，以便通过固定座连接机器人，固定座与吸盘座平行，两者相间一定距离，竖向上固定座的两端凸出于吸盘座，抓取装置还包括驱动装置和两个手爪，两个手爪相对设置，上端分别铰接在固定座的两端，下端位于吸盘座下方，驱动装置与手爪相连，驱动两个手爪绕各自的铰接处反向旋转，完成展开放下或收拢抓取的动作。本发明的抓取装置主要应用于码垛机器人，使码垛机器人既可以完成托盘抓取和摆放，也可以完成工件的吸取、码垛。但却不能满足重型机械零件及复杂机械零件的抓取，无法作为柴油机缸体的抓取装置。
中国科学院合肥智能机械研究所仿生感知与控制研究中心骆敏舟等人的论文《机器人手爪的研究现状与进展》（机器人技术与应用,2008,第2期(3):24-35），论述了机器人手爪既是一个主动感知工作环境信息的感知器，又是机器人末端的执行器，是一个高度集成的、具有多种感知功能和智能化的机电系统，涉及多个研究领域和交叉学科。本文综合分析了现有通用和专用机器人手爪的设计优缺点，手爪上应用的传感器和控制的研究现状，并未涉及实际手爪的设计结构。
基于上述原因，研制一种能在工业上广泛应用、适应性强、操作便捷的机器人多功能抓取装置是完全必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、维护方便、实用经济，在应用智能机器人的柴油机缸体生产线中实现抓取品种自动切换的多功能抓取装置。
本发明的技术方案是：一种机器人多功能抓取装置，包括左回转机构、右回转机构、左翻转机构、右翻转机构、直线导轨副、本体、前气缸、后气缸、手爪、连接法兰；左回转机构和右回转机构的上端分别通过直线导轨副与本体连接，左回转机构的右侧面与前气缸连接，右回转机构的左侧面与后气缸连接，前气缸和后气缸分别用螺钉固定住本体下方，左翻转机构通过螺钉与左回转机构连接，右翻转机构通过螺钉与右回转机构连接，手爪分别安装在左翻转机构和右翻转机构的减速机输出轴上，连接法兰用螺钉固定住本体上。
所述的左回转机构中的回转电机通过螺钉固定在滑座上通过联轴器与回转轴联接，回转轴通过圆锥滚子轴承支承在滑座上并通过锁紧螺母固定，回转座上端通过螺钉与回转轴连接。
所述的左翻转机构中的翻转电机通过螺钉固定在回转座中间隔板上，并通过联结轴与减速机的输入轴联结，减速机通过螺钉固定住回转座下端。
本发明采用上述技术方案后能达到以下有益效果：左回转机构和右回转机构能够自动回转选择不同手爪对多品种的工件进行抓取，左旋转机构和右旋转机构能自动完成工件任意姿态回转。本装置有效降低工人劳动强度，提高工作效率，且方便经济、安全可靠、便于维护。
附图说明
图1为本发明一种机器人多功能抓取装置的总体结构示意图；
图2为本发明一种机器人多功能抓取装置的右视结构剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述，如图1~2所示：一种机器人多功能抓取装置，包括:左回转机构1、右回转机构2、左翻转机构3、右翻转机构4、直线导轨副5、本体6、前气缸7、后气缸8、手爪9、连接法兰10；左回转机构1和右回转机构2的上端分别通过直线导轨副5与本体6连接，左回转机构1的右侧面与前气缸7连接，右回转机构2的左侧面与后气缸8连接，前气缸7和后气缸8分别用螺钉固定住本体6下方，左翻转机构3通过螺钉与左回转机构1连接，右翻转机构4通过螺钉与右回转机构2连接，手爪9分别安装在左翻转机构3和右翻转机构4的减速机输出轴上，连接法兰10用螺钉固定住本体6上。
由于左回转机构1和右回转机构2的结构原理相同，左翻转机构3和右翻转机构4的结构原理相同，下面仅叙述左回转机构1和左翻转机构3。
所述的左回转机构1中的回转电机11通过螺钉固定在滑座12上，并通过联轴器13与回转轴14联接，回转轴14通过圆锥滚子轴承支承在滑座12上并通过锁紧螺母固定，回转座15上端通过螺钉与回转轴14连接。
所述的左翻转机构3中的翻转电机16通过螺钉固定在回转座15中间隔板上，并通过联结轴17与减速机18的输入轴联结，减速机18通过螺钉固定住回转座15下端。
抓取工件时：根据不同工件，左回转机构1和右回转机构2中的回转电机11通过联轴器13带动回转轴14回转，回转轴14带动回转座15一起回转，选择不同手爪9，前气缸7和后气缸8分别带动左回转机构1和右回转机构2沿直线导轨副5在本体6上移动卡紧工件，完成抓取工作。
需要姿态转换时：左翻转机构3和右翻转机构4中的翻转电机16通过联结轴17带动减速机18的输入轴进行转动，减速机18的输出轴带动手爪9进行翻转，完成工件任意姿态转换。

Claims (3)

1.一种机器人多功能抓取装置，包括:左回转机构（1）、右回转机构（2）、左翻转机构（3）、右翻转机构（4）、直线导轨副（5）、本体（6）、前气缸（7）、后气缸（8）、手爪（9）、连接法兰（10）；其特征在于：左回转机构（1）和右回转机构（2）的上端分别通过直线导轨副（5）与本体（6）连接，左回转机构（1）的右侧面与前气缸（7）连接，右回转机构（2）的左侧面与后气缸（8）连接，前气缸（7）和后气缸（8）分别用螺钉固定住本体（6）下方，左翻转机构（3）通过螺钉与左回转机构（1）连接，右翻转机构（4）通过螺钉与右回转机构（2）连接，手爪（9）分别安装在左翻转机构（3）和右翻转机构（4）的减速机输出轴上，连接法兰（10）用螺钉固定本体（6）上；左回转机构（1）和右回转机构（2）的结构原理相同，左翻转机构（3）和右翻转机构（4）的结构原理相同。
2.根据权利要求1所述的一种机器人多功能抓取装置，其特征在于：所述的左回转机构（1）中的回转电机（11）通过螺钉固定在滑座（12）上，并通过联轴器（13）与回转轴（14）联接，回转轴（14）通过圆锥滚子轴承支承在滑座（12）上并通过锁紧螺母固定，回转座（15）上端通过螺钉与回转轴（14）连接。
3.根据权利要求1所述的一种机器人多功能抓取装置，其特征在于：所述的左翻转机构（3）中的翻转电机（16）通过螺钉固定在回转座（15）中间隔板上，并通过联结轴（17）与减速机（18）的输入轴联结，减速机（18）通过螺钉固定住回转座（15）下端。
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