CN106393099A - 一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手 - Google Patents

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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
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Abstract

本发明公开了一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，主要涉及机械手的技术领域；包括了机身、第一关节轴、第二关节轴、缓冲机构和夹持手指；第一关节轴两端分别与机身、第二关节轴配合连接，第一关节轴、第二关节轴以及夹持手指均通过机身内部设有的伺服电机驱动；活塞杆上端通过所述缓冲机构与气缸配合连接，活塞杆下部穿过第二关节臂套嵌在连接管内，且底部与联轴器固定连接；夹持手指通过联轴器与活塞杆配合连接，夹持手指两端内侧均固接有V型块；机身与外部控制器相连；本发明机械手对工件损伤小，工作人员操作简单，各关节轴能够保持长时间准确稳定的运行，并且其冗余结构少，装卸维修非常方便，制造及运行成本低廉。

Description

一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手
技术领域
本发明涉及机械手的技术领域，具体是一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手。
背景技术
机械手是能模仿人手臂的某些动作功能，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。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，并且能在有害环境下操作，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。其中装夹机械手通过电动或者气动的方式产生动力，以代替频繁手工的抓取动作，在某种程度上减轻了人员的工作强度。
近几年来，随着科学技术的不断发展，各行业对装夹机械手的技术要求越来越高，然而现有的装夹机械手还存在如下缺陷：
1、工作人员操作复杂，各关节轴在运行过程中经常会出现位置上的偏差；
2、活塞杆下行时产生的轴向冲击力很容易损坏工件；
3、机械手冗余结构较多，尺寸及重量大，负载要求高，维修保养较为繁琐，制造及运行成本高昂。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，该机械手对工件损伤小，工作人员操作简单，各关节轴能够保持长时间准确稳定的运行，并且其冗余结构少，装卸维修非常方便，制造及运行成本低廉。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，包括了机身、第一关节轴、第二关节轴、缓冲机构和夹持手指；所述第一关节轴两端分别与机身、第二关节轴配合连接，所述第一关节轴、第二关节轴以及夹持手指均通过机身内部设有的伺服电机驱动；活塞杆上端通过所述缓冲机构与气缸配合连接，所述活塞杆下部穿过第二关节臂套嵌在连接管内，且底部与联轴器固定连接；所述夹持手指通过联轴器与活塞杆配合连接，所述夹持手指两端内侧均固接有V型块；所述机身与外部控制器相连。本发明通过各机械轴相互之间的精密配合以及气缸对活塞杆的准确驱动，从而保证了各关节轴能够长时间准确稳定的运行，并且其通过控制器对整个机械手进行智能控制，因此工作人员操作简单；另外其通过将气缸、活塞杆与夹持手指同轴安装，从而减少了机械手的冗余机构，提高了工作效率，大幅降低了负载，制造及运行成本低廉，同时维修保养也非常便捷；另一方面，其通过缓冲机构实现了柔性装夹，从而减小了活塞杆下行时轴向冲击力对工件的损伤。
本发明中所述控制器包括了显示器和操作面板，从而进一步方便了工作人员对机械手的操控。
本发明中所述第二关节轴底部设有与控制器相连的视觉传感器，工作人员通过控制器可以方便地对其运行参数进行实时的监控，保证了工件装夹的准确性。
本发明中所述缓冲机构包括了弹簧和导向轴，所述轴承接在活塞杆上端部，且与所述气缸之间设有弹簧。本发明中的缓冲机构起到了很好地动力传递以及缓冲作用，并在出现定位不匹配时避免了对工件的损伤。
本发明中所述V型块通过螺栓与夹持手指固定连接，其V型块与夹持手指相互连接稳定牢固，装卸方便快捷，根据实际需要可随时对V型块进行更换，适用范围非常广。
本发明中所述V型块内侧设有一层衬垫，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持手指在夹取时对工件的损伤。
本发明中所述衬垫由硅胶材料制得，其具有良好的弹性以及耐磨性，并且耐高温、耐腐蚀，使用寿命长。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其通过各机械轴相互之间的精密配合以及气缸对活塞杆的准确驱动，从而保证了各关节轴能够长时间准确稳定的运行，并且其通过控制器对整个机械手进行智能控制，因此工作人员操作非常简单。
2、本发明中所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其通过将气缸、活塞杆与夹持手指同轴安装，从而减少了机械手的冗余机构，提高了工作效率，大幅降低了负载，制造及运行成本低廉，同时维修保养也非常便捷。
3、本发明中所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其缓冲机构起到了很好地动力传递以及缓冲作用，从而实现了柔性装夹，减小了活塞杆下行时轴向冲击力对工件的损伤。
4、本发明中所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，工作人员通过显示器可以方便地对其运行参数进行实时的监控，保证了工件装夹的准确性。
5、本发明中所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其V型块与夹持手指相互连接稳定牢固，装卸方便快捷，根据实际需要可随时对V型块进行更换，适用范围非常广；另外其V型块内侧设有一层由硅胶材料制得的衬垫，从而起到了良好的缓冲减震作用，避免了夹持手指在夹取时对工件的损伤。
附图说明
图1为本发明中装夹机械手的整体结构示意图。
图中：机身1、第一关节轴2、第二关节轴3、气缸4、缓冲机构5、连接管6、活塞杆7、视觉传感器8、联轴器9、夹持手指10、V型块11、控制器12。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，包括：机身1、第一关节轴2、第二关节轴3、气缸4、缓冲机构5、连接管6、活塞杆7、视觉传感器8、联轴器9、夹持手指10、V型块11和控制器12。
上述各部件的连接关系如下：所述第一关节轴2两端分别与机身1、第二关节轴3配合连接，所述第一关节轴2、第二关节轴3以及夹持手指10均通过机身1内部设有的伺服电机驱动；活塞杆7上端通过所述缓冲机构5与气缸4配合连接，所述活塞杆7下部穿过第二关节臂3套嵌在连接管6内，且底部与联轴器9固定连接；所述夹持手指10通过联轴器9与活塞杆7配合连接，所述夹持手指10两端内侧均固接有V型块11；所述机身1与外部控制器12相连。其中所述控制器12包括了显示器和操作面板，所述第二关节轴3底部设有与控制器12相连的视觉传感器8；所述缓冲机构5包括了弹簧和导向轴，所述轴承接在活塞杆7上端部，且与所述气缸4之间设有弹簧；所述V型块11通过螺栓与夹持手指10固定连接，所述V型块11内侧设有一层衬垫，所述衬垫由硅胶材料制得。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：包括：机身（1）、第一关节轴（2）、第二关节轴（3）、缓冲机构（5）和夹持手指（10）；所述第一关节轴（2）两端分别与机身（1）、第二关节轴（3）配合连接，所述第一关节轴（2）、第二关节轴（3）以及夹持手指（10）均通过机身（1）内部设有的伺服电机驱动；活塞杆（7）上端通过所述缓冲机构（5）与气缸（4）配合连接，所述活塞杆（7）下部穿过第二关节臂（3）套嵌在连接管（6）内，且底部与联轴器（9）固定连接；所述夹持手指（10）通过联轴器（9）与活塞杆（7）配合连接，所述夹持手指（10）两端内侧均固接有V型块（11）；所述机身（1）与外部控制器（12）相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述控制器（12）包括了显示器和操作面板。
3.根据权利要求1所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述第二关节轴（3）底部设有与控制器（12）相连的视觉传感器（8）。
4.根据权利要求1所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述缓冲机构（5）包括了弹簧和导向轴，所述轴承接在活塞杆（7）上端部，且与所述气缸（4）之间设有弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述V型块（11）通过螺栓与夹持手指（10）固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述V型块（11）内侧设有一层衬垫。
7.根据权利要求6所述的一种具有缓冲减震功能的自动装夹机械手，其特征在于：所述衬垫由硅胶材料制得。
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