CN106671068B - 一种柔性吸附式机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性吸附式机械手，包括与机器人手臂连接的吸附板，吸附板的两侧设置有成对分布的对中机构和限位保护机构，对中机构之间的吸附板板面设置有吸附装置；所述的对中机构包括对称布置在吸附板两侧的对中臂组，对中臂组中的对中臂均与吸附板采用转动式连接，对中臂连接有用于驱动吸附板两侧的对中臂联动转动的第一驱动缸体；所述的限位保护机构包括设置在每个对中臂上的L形的限位保护臂，限位保护臂一端与对中臂采用转动式连接，限位保护臂还连接有驱动限位保护臂转动的第二驱动缸体。本发明的柔性吸附式机械手，柔性夹取，提高搬运效率。

Description

一种柔性吸附式机械手
技术领域
本发明属于机械手技术领域，具体涉及一种柔性吸附式机械手。
背景技术
在许多生产加工企业，产品的生产、组装过程需要大量的样件送取工作，从某一加工位置移动到另一个加工位置，常规的方法还是通过人工搬运，距离较近时，可由人工直接搬至指定位置；距离较远时，则通过周转车等周转。这种人工送取的方式，不仅工作效率低，劳动力成本高，而且人工放置时用力不均容易导致样件表面被损坏。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种柔性吸附式机械手，实现样件的快速柔性夹取、搬运，提高生产效率，节约劳动力成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种柔性吸附式机械手，包括与机器人手臂连接的吸附板，吸附板的两侧设置有成对分布的对中机构和限位保护机构，对中机构之间的吸附板板面设置有吸附装置；
所述的对中机构包括对称布置在吸附板两侧的对中臂组，对中臂组中的对中臂均与吸附板采用转动式连接，对中臂连接有用于驱动吸附板两侧的对中臂联动转动的第一驱动缸体；
所述的限位保护机构包括设置在每个对中臂上的L形的限位保护臂，限位保护臂一端与对中臂采用转动式连接，限位保护臂还连接有驱动限位保护臂转动的第二驱动缸体。
优选地，吸附板与机器人手臂之间还设置有控制板，控制板与机器人手臂刚性连接，控制板与吸附板之间连接有若干个拉杆，每两个拉杆与控制板、吸附板之间形成活动式连接的平行四边形结构，并在控制板和吸附板之间设置有弹性缓冲部件。
优选地，所述的拉杆6分别通过球铰链连接在所述控制板2和所述吸附板4之间。
优选地，所述的弹性缓冲部件优选为橡胶球，弹性缓冲部件设置有两个。
优选地，所述的第一驱动缸体设置有两个，分别驱动吸附板侧的对中臂组，两个第一驱动缸体采用相同气路且连接同一个电磁阀。
优选地，所述的吸附装置采用吸盘，吸盘设置有若干个且均布在吸附板板面上。
优选地，所述的对中臂的内侧设置有采用柔性材料制成的接触块。
优选地，第一驱动缸体通过第一连杆与第二连杆驱动连接所述的对中臂，第一驱动缸体的轴端同时连接铰接连接第一连杆和第二连杆，第一连杆的另外一端铰接连接在吸附板上，第二连杆的另外一端与对中臂铰接连接；对中臂对中时，第一连杆和第二连杆处在近似一条直线上。优选地，所有驱动限位保护臂转动的第二驱动缸体均采用相同气路且连接同一电磁阀。
优选地，所述的第二驱动缸体通过第三连杆与第四连杆驱动连接所述的限位保护臂，第二驱动缸体的轴端同时连接铰接连接第三连杆和第四连杆，第三连杆的另外一端铰接连接在限位保护臂上，第四连杆的另外一端与限位保护臂铰接连接；限位保护臂限位限位保护时，第三连杆与第四连杆处在近似一条直线上。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的柔性吸附式机械手，包含对中臂、吸附板、保护臂，实现对样件的位置对中、吸取固定、限位保护；采用吸附式结构固定样件，能够防止对样件表面刮花或者磨损；设有对中臂，吸附装置吸附样件前可对样件进行位置校正；通过设置有限位保护臂，使得在吸附装置吸附样件后可对样件进行限位保护；
进一步通过在吸附板与控制板之间安装弹性缓冲部件，如阻尼橡胶球，起到了减震作用，整个机械手操作过程中样件受力平稳，对样件起到了保护作用。
附图说明
图1是本发明的柔性吸附式机械手结构示意图。
图2是本发明的柔性吸附式机械手侧视图。
附图标记：1-机器人手臂，2-控制板，3-弹性缓冲部件，4-吸附板，5-吸附装置，6-拉杆，7-对中机构，71-对中臂，72-第一驱动缸体，73-接触块，74-第一连杆，75-第二连杆，8-限位保护机构，81-限位保护臂，82-第二驱动缸体，84-第三连杆，85-第四连杆。
具体实施方式
参照图1，图2，本发明的一种柔性吸附式机械手，包括与机器人手臂1连接的吸附板4，吸附板4的两侧设置有成对分布的对中机构7和限位保护机构8，对中机构7之间的吸附板4板面设置有吸附装置5。吸附装置5优选采用吸盘，也可以采用其他具有吸附功能的机构，吸盘设置有若干个且均布在吸附板4板面上。通过吸盘将样件吸附固定。
对中机构7包括对称布置在吸附板4两侧的对中臂组，对中臂组中的对中臂71均与吸附板4采用转动式连接，对中臂71连接有用于驱动吸附板4两侧的对中臂71联动转动的第一驱动缸体72。本实施例优选结构为吸附板4两侧分别设置有两个对中臂71，对中臂71与吸附板4采用转轴连接的转动式结构，对中臂71一端由第一驱动缸体72驱动连接，另一端为接触样件的活动端，通过第一驱动缸体72可驱动对中臂71围绕与吸附板4的连接转轴转动。第一驱动缸体72设置有两个，分别驱动吸附板4侧的对中臂组，两个第一驱动缸体72采用相同气路且连接同一个电磁阀。由于两个第一驱动缸体72采用相同气路且为同一电磁阀控制，这样能够保证吸附板4两侧的对中臂71能够形成联动。当吸附板4两侧的对中臂71同时摆动时，则可以实现对位于对中臂71之间的样件实现对中。对中臂71的内侧设置有采用柔性材料制成的接触块73，能够有效防止对中时破坏样件表面质量。第一驱动缸体72通过第一连杆74与第二连杆75驱动连接所述的对中臂71，第一驱动缸体72的轴端同时连接铰接连接第一连杆74和第二连杆75，第一连杆74的另外一端铰接连接在吸附板4上，第二连杆75的另外一端与对中臂71铰接连接，对中臂71对中时，第一连杆74和第二连杆75处在近似一条直线上。
限位保护机构8包括设置在每个对中臂71上的L形的限位保护臂81，限位保护臂81一端与对中臂71采用转动式连接，限位保护臂81还连接有驱动限位保护臂81转动的第二驱动缸体82。在吸附装置5将样件吸附固定后，通过第二驱动缸体82驱动L形的限位保护臂81围绕转动连接的轴进行转动，然后转动到样件的下方，对样件实施限位保护。具体地，L形的限位保护臂81，将其长臂的一端转动式连接对中臂71，并在长臂上连接第二驱动缸体82，这样通过第二驱动缸体82则可以驱动限位保护臂81旋转，短臂的一端则移动到样件的下方，通过短臂的一端对样件实施限位保护。驱动限位保护臂81转动的第二驱动缸体82均采用相同气路且连接同一电磁阀。第二驱动缸体82通过第三连杆84与第四连杆85驱动连接所述的限位保护臂81，第二驱动缸体82的轴端同时连接铰接连接第三连杆84和第四连杆85，第三连杆84的另外一端铰接连接在限位保护臂81上，第四连杆85的另外一端与限位保护臂81铰接连接，限位保护臂81限位限位保护时，第三连杆84与第四连杆85处在近似一条直线上。
吸附板4与机器人手臂1之间还设置有控制板2，控制板2与机器人手臂1刚性连接，控制板2与吸附板4之间连接有若干个拉杆6，每两个拉杆6与控制板2、吸附板4之间形成活动式连接的平行四边形结构，并在控制板2和吸附板4之间设置有弹性缓冲部件3。控制板2与吸附板4之间通过拉杆6连接，并形成多个平行四边形结构后，由于平行四边形结构为不稳定结构，这样控制板2与吸附板4之间则可以通过位于之间弹性缓冲部件3实现缓冲、减震，整个机械手操作过程中样件受力平稳，对样件起到了保护作用。本实施例中拉杆6设置有四个，均分在控制板2与吸附板4之间。弹性缓冲部件3优选为橡胶球，弹性缓冲部件3设置有两个。
本发明优选，第一驱动缸体72和第二驱动缸体82均采用气缸。
本发明的机械手，通过机器人手臂1控制其移动，移动到样件位于对中机构7之间，通过控制第一驱动缸体72，驱动对中臂71向中间摆动，由于摆动角度相同，则可以将位于两侧对中臂71之间的样件实现对中，对中完成后，则通过吸附板4上的吸附装置5将样件吸附，本发明的机械手通常针对的是具有光滑表面的工件，这样通过吸附装置5才能将样件吸附固定。吸附固定后，最后通过控制第二驱动缸体82驱动限位保护臂81摆动，通过限位保护臂81向内侧摆动，即可摆动到样件下方，对样件实现限位保护，使样件在整个输运过程中与吸附装置5紧密贴合。

Claims (5)

1.一种柔性吸附式机械手，其特征在于，包括与机器人手臂（1）连接的吸附板（4），吸附板（4）的两侧设置有成对分布的对中机构（7）和限位保护机构（8），对中机构（7）之间的吸附板（4）板面设置有吸附装置（5）；
所述的对中机构（7）包括对称布置在吸附板（4）两侧的对中臂组，对称臂组中的对中臂（71）均与吸附板（4）采用转动式连接，对中臂（71）连接有用于驱动吸附板（4）两侧的对中臂（71）联动转动的第一驱动缸体（72）；
所述的限位保护机构（8）包括设置在每个对中臂（71）上的L形的限位保护臂（81），限位保护臂（81）一端与对中臂（71）采用转动式连接，限位保护臂（81）还连接有驱动限位保护臂（81）转动的第二驱动缸体（82）；
吸附板（4）与机器人手臂（1）之间还设置有控制板（2），控制板（2）与机器人手臂（1）刚性连接，控制板（2）与吸附板（4）之间连接有若干个拉杆（6），每两个拉杆（6）与控制板（2）、吸附板（4）之间形成活动式连接的平行四边形结构，并在控制板（2）和吸附板（4）之间设置有弹性缓冲部件（3）；
所述的拉杆（6）分别通过球铰链连接在所述控制板（2）和所述吸附板（4）之间；
所述的弹性缓冲部件（3）为橡胶球，弹性缓冲部件（3）设置有两个；
第一驱动缸体（72）通过第一连杆（74）与第二连杆（75）驱动连接所述的对中臂（71），第一驱动缸体（72）的轴端同时连接铰接连接第一连杆（74）和第二连杆（75），第一连杆（74）的另外一端铰接连接在吸附板（4）上，第二连杆（75）的另外一端与对中臂（71）铰接连接；
所述的第二驱动缸体（82）通过第三连杆（84）与第四连杆（85）驱动连接所述的限位保护臂（81），第二驱动缸体（82）的轴端同时连接铰接连接第三连杆（84）和第四连杆（85），第三连杆（84）的另外一端铰接连接在限位保护臂（81）上，第四连杆（85）的另外一端与限位保护臂（81）铰接连接。
2.根据权利要求1所述的柔性吸附式机械手，其特征在于，所述的第一驱动缸体（72）设置有两个，分别驱动吸附板（4）侧的对称臂组，两个第一驱动缸体（72）采用相同气路且连接同一个电磁阀。
3.根据权利要求1所述的柔性吸附式机械手，其特征在于，所述的吸附装置（5）采用吸盘，吸盘设置有若干个且均布在吸附板（4）板面上。
4.根据权利要求1所述的柔性吸附式机械手，其特征在于，所述的对中臂（71）的内侧设置有采用柔性材料制成的接触块（73）。
5.根据权利要求1所述的柔性吸附式机械手，其特征在于，所有驱动限位保护臂（81）转动的第二驱动缸体（82）均采用相同气路且连接同一电磁阀。
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