CN106737614B - 一种软料智能抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种软料智能抓取装置，包括：一基架、安装于基架上的轨道组件和安装于轨道组件上的抓料机械手；抓料机械手包括：滑动支架、安装于滑动支架上的驱动部和安装于驱动部底部的抓取部；抓取部包括：安装于驱动部底部的吸盘件和插针件；驱动部包括：纵向驱动缸以及横向驱动缸；所述的吸盘件和插针件均匀分布设置于驱动部的底部，且纵向驱动缸驱动吸盘件纵向移动吸取物料；插针件倾斜安装于横向驱动缸上，且通过横向驱动缸驱动插针件倾斜向外并向下移动。本发明中的抓料机械手具有吸盘件和插针件两套取料手部，满足不同的使用需要，根据不同的使用需要可以择一使用或者两者同时使用，克服了传统的机械手无法抓取布料的缺点，提高生产效率。

Description

一种软料智能抓取装置

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特指一种软料智能抓取装置。

背景技术

在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,自动化、智能化的生产设备逐渐代替了传统的手工生产，智能化、自动化的生产设备以其效率高、精度高的优势出现在市场，机械臂/手是一种将工件或者物料进行搬运、输送的设备，机械臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，也就是机械手的最大优势可以重复、不断地进行同一动作，对产品进行运输，随着社会的发展，机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。

工业机械手机器人的一个重要分支。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成，手部是用来抓持工件或者物料的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。现有技术中的机械手，其手部结构使用较多的为吸盘结构、或者气动夹结构，吸盘结构顾名思义，采用吸盘对产品进行吸附，吸附后运输，达到输送的目的。而气动夹结构则是采用夹子的原理，通过气动或者其他驱动气动夹的开闭，以达到夹取产品的目的。

总而言之，不同是生产领域，其自动化生产中所使用的机械手设置不尽相同，但是，目前市面上针对皮革物料、柔性布料的取料机械手比较缺乏，因为由于柔性布料的柔软性，普通的气动夹难以夹取，并且采用吸盘也难以将其吸附。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种软料智能抓取装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种软料智能抓取装置，包括：一基架，该基架作为整个设备的支撑；一轨道组件，该轨道组件安装于基架上；一抓料机械手，该抓料机械手安装于轨道组件上，沿轨道组件移动；所述的抓料机械手包括：滑动支架、安装于滑动支架上的驱动部和安装于驱动部底部的抓取部；抓取部包括：安装于驱动部底部的吸盘件和插针件；驱动部包括：纵向驱动缸以及横向驱动缸；所述的吸盘件和插针件均匀分布设置于驱动部的底部，且纵向驱动缸驱动吸盘件纵向移动吸取物料；插针件倾斜安装于横向驱动缸上，且通过横向驱动缸驱动插针件倾斜向外并向下移动，使插针件形呈针爪以抓取物料。

进一步而言，上述技术方案中，所述的驱动部安装于一移动底座上，该移动底座安装于滑动支架的末端，并且纵向驱动缸驱动移动底座上下往复移动；所述的吸盘件均匀安装于移动底座上，并伸出移动底座的底部，通过纵向驱动缸带动移动底座上下移动并带动吸盘件下移吸取物料；所述的吸盘件包括：吸管部、安装于吸管部末端的吸盘、安装于吸管部上的弹簧，于吸管部的末端形成有一安装部，该弹簧支撑于安装部的末端和吸盘的顶端之间。

进一步而言，上述技术方案中，所述的横向驱动缸为驱动气缸，横向驱动缸安装于移动底座的中央，横向驱动缸上连接有拨动块和移动块，拨动块连接于横向驱动缸，并由横向驱动缸驱动横向移动，所述的移动块卡设于拨动块的下方，随拨动块横向移动。

进一步而言，上述技术方案中，所述的移动块具有一倾斜侧面，插针件垂直于该倾斜侧面安装，通过移动块的水平移动带动插针件倾斜向外并向下移动抓取物料。

进一步而言，上述技术方案中，所述的移动底座包括：上底座和下底座，上底座连接于滑动支架上，吸盘件安装于上底座上；所述的横向驱动缸安装于下底座上，且于下底座上成型有用于移动块滑动的滑槽，滑槽内安装有固定块，固定块上成型有倾斜插槽，插针件通过横向驱动缸驱动收入或伸出倾斜插槽。

进一步而言，上述技术方案中，所述的滑动支架的末端设置有纵向的滑轨，上底座安装于滑轨上，且上底座的端面与滑动支架之间连接有恢复弹簧；纵向驱动缸安装于滑动支架上，其输出轴连接于移动底座。

进一步而言，上述技术方案中，所述的轨道组件包括：X轨道和Y轨道，Y轨道横设安装于X轨道上，抓料机械手通过滑动支架安装于Y轨道上，通过驱动装置驱动，沿Y轨道和X轨道移动。

进一步而言，上述技术方案中，所述的X轨道和Y轨道均具有轨道支架、以及设置于轨道支架、内的传送带，于滑动支架的上端安装有辅助滑动件，该辅助滑动件上对应于轨道支架、的上下端设置有滑轮。

进一步而言，上述技术方案中，所述的基架上位于抓料机械手的下方设置有一收料箱。

进一步而言，上述技术方案中，所述的基架上还安装有主机和显示屏，基架的底部安装有滚轮。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明中的抓料机械手具有吸盘件和插针件两套取料手部，吸盘件用于吸取皮革等物料，而插针件用于抓取柔性的布料，满足不同的使用需要，并且该吸盘件和插针件同时安装于移动底座的底部，根据不同的使用需要可以择一使用或者两者同时使用，克服了传统的机械手无法抓取布料的缺点，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的分解图；

图3是本发明中抓料机械手的立体图；

图4是本发明中抓料机械手的分解图；

图5 是本发明中驱动部和抓取部的组合图；

图6是本发明中驱动部和抓取部的分解图1；

图7是本发明中驱动部和抓取部的分解图2；

图8是本发明中抓料机械手另一角度的立体图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

见图1所示，一种软料智能抓取装置，包括：基架1、设置于基架1上的轨道组件2和安装于轨道组件2上的抓料机械手3，基架1作为整个设备的载体，用于设备支撑于平面上，基架1可以为支架式或者箱式，不作限定，这里设定为支架使，又多个横向和纵向的横梁组成；轨道组件2设置于基架1的上端，轨道组件2可以根据需要设置为X轴、XY轴或者XYZ轴，即单轴、双轴或者三轴，其设定都是根据实际的使用设定的，不作具体的要求，但是，本实施例中的轨道组件2设置为XY轴，即X轨道21和Y轨道22，抓料机械手3通过驱动装置驱动沿抓料机械手3移动，抓料机械手3可以抓取柔性的布料以及抓取皮革类等具有一定硬度的皮料，抓料机械手3可以安装于任意的单轴、双轴或者三轴机械手手上，下面，进一步说明抓料机械手3的具体机构。

见图3-7所示，所述的抓料机械手3包括：滑动支架31、安装于滑动支架31上的驱动部32和安装于驱动部32底部的抓取部33；滑动支架31安装于轨道组件2上，沿轨道组件2移动；抓取部33包括：安装于驱动部32底部的吸盘件331和插针件332；驱动部32包括：纵向驱动缸321以及横向驱动缸322；吸盘件331用于抓取皮革类的材料，而插针件332用于抓取软质布类的材料，通过电脑成型设计而选择不同的使用。

驱动部32通过移动底座4安装于滑动支架31上，该移动底座4包括：上底座41和下底座42，上底座41安装于滑动支架31上，于滑动支架31的下端设置有滑轨311，上底座41一侧设置有一纵向的连接板，连接板的背部设置有滑块，通过滑块安装于滑轨311上，令移动底座4和滑动支架31之间组装。另外，纵向驱动缸321安装于滑动支架31上，纵向驱动缸321的输出轴伸缩的同时作用于上底座41上，推动上底座41下移，但是，由于纵向驱动缸321的输出轴与上底座41之间并给的固定的，那么，还需要有恢复力将上底座41驱动复位，因此，在上底座41和滑动支架31之间还连接有恢复弹簧5，恢复弹簧5纵向设置，并且弹力纵向指向，恢复弹簧5的一端连接于滑动支架31上，另一端连接于上底座41上，恢复弹簧5提供上底座41的恢复力。

所述的吸盘件331包括：吸管部3311、安装于吸管部3311末端的吸盘3312、安装于吸管部3311上的弹簧3313，于吸管部3311的末端形成有一安装部3314，该弹簧3313支撑于安装部3314的末端和吸盘3312的顶端之间。

上底座41上开设有一安装口410，供横向驱动缸322穿过安装，沿安装孔410的边缘设置有条形开口，供吸盘件331安装，吸盘件331依靠其安装部3314固卡于条形开口上，吸盘3312伸出上底座41的下方，吸盘件331的吸管部3311与抽气装置连接抽气，该抽气装置可以为气泵等等。当纵向驱动缸321推动移动底座4整体下移时，移动底座4沿滑轨311下移，且吸盘件331下移，当吸盘件331移动至压设于皮革类材料上，抽气装置抽气，吸盘件331吸住皮革类材料，等待下一步通过轨道组件2运输。

所述的下底座42安装于上底座41的底部并且两者间固定安装，横向移动缸322穿过安装口410安装于下底座42上。横向驱动缸322为驱动气缸，横向驱动缸322上连接有拨动块3221和移动块3222，拨动块3221连接于横向驱动缸322，并由横向驱动缸322驱动横向移动，移动块3222卡设于拨动块3221的下方，随拨动块3221横向移动。移动块3222具有一倾斜侧面，刚倾斜侧面由上而下向内倾斜，插针件332垂直于该倾斜侧面安装，通过移动块3222的水平移动带动插针件332倾斜向外并向下移动抓取物料。

横向驱动缸322安装于下底座42上，于下底座42上成型有用于移动块3222滑动的滑槽422，滑槽422贯通下底座42的上下表面，滑槽422内安装有固定块421，固定块421上成型有倾斜插槽4211，移动块3222由下而上卡设于滑槽422内，插针件332通过横向驱动缸322驱动收入或伸出倾斜插槽4211，于下底座42对应于吸盘件331设置有让位口，不会阻碍吸盘件331的运行。

吸盘件331和插针件332在移动底座4上呈十字形分布，吸盘件331分布在外侧，插针件332分布在内侧，这里的插针件332就是插针，于插针件332上连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧3321套设于插针件332上，且缓冲弹簧3321的一端固定于插针件332和移动块3222的相接处。一般来说，吸盘件331的底部位置应该低于或齐平于插针件332收纳后的针尖位置，或者吸盘件331的底部位置应该低于或齐平于下底座42的底面，这样才能够保证在吸盘件331下移运行时不会受影响。

于下底座42的底面还设置有一底盘43，该底盘43可以对移动块3222进行支撑。插针件332垂直于移动块3222的倾斜侧面安装，插针件332绕横向驱动缸322呈十字行分布，并且针尖倾斜向外并超下，当横向驱动缸322驱动移动块3222同步外移，由于移动块3222水平移动，而插针件332垂直于倾斜侧面安装，那么会使插针件332的移动轨迹会与移动块3222的横向移动轨迹差生一个错角，使插针件332产生向外并向下的运动轨迹，插针件332向下并向外移动的同时，插入布料中，抓取布料。

所述的轨道组件2包括：X轨道21和Y轨道22，Y轨道22通过滑块横设安装于X轨道21上，抓料机械手3通过滑动支架31安装于Y轨道22上，通过驱动装置驱动，沿Y轨道22和X轨道21移动。

Y轨道22安装于X轨道21上，Y轨道22是通过电机驱动于X轨道21上移动的，于基架1上还设置有一传动杆12，传动杆12的两端连接于两X轨道21内部的传送带，通过传动杆12转动带动X轨道21内部的传送带传动，传动杆12则通过电机或者马达驱动。

X轨道21和Y轨道22均具有轨道支架211、221以及设置于轨道支架211、221内的传送带，传送带的一端连接于传动杆12，由传动杆12驱动运行，Y轨道22通过滑块安装于X轨道21上，滑块固定于传送带上，以带动运行。

见图8所示，滑动支架31的上端安装有辅助滑动件6，该辅助滑动件6上对应于轨道支架221的上下端设置有滑轮61，滑轮61辅助滑动支架31支撑于Y轨道22上，并且可以降低两者间的摩擦。抓料机械手3是通过一传送机构9驱动沿Y轨道22移动的，传送机构9包括：主动轮91、从动轮92、传动带93和电机94，电机94安装于基架1上，传动带93设置于主动轮91和从动轮92上，通过电机94带动主动轮91转动，从而带动从动轮92传动。从动轮92于Y轨道22内的传送带连接，通过从动轮92带动传送带移动，从而带动抓料机械手3于Y轴上移动。

辅助滑动件6安装于Y轨道22的传送带上，滑轮61支撑于轨道支架221上，并且辅助滑动件6位于上下滑轮61间设置有卡件，通过卡件卡设于传送带上，使抓料机械手3沿Y轨道22移动。

见图2所示，所述的基架11上位于抓料机械手3的下方设置有一收料箱7，基架1上还安装有主机8和显示屏81，基架1的底部安装有滚轮11。主机8用于设定整个设备运行的程序，通过主机8可以设定运行的参数，控制运行速度等，显示屏81用于显示目前运行参数，而滚轮11则能够方便设备移动。

下面进一步说明本发明的使用方法。

于抓料机械手3的下方，应当设置有置物架，用于放置布料或者皮革材料。

以下是抓取皮革材料：

首先，通过传动杆12通过电机驱动转动，Y轨道22于X轨道21上移动，电机94驱动传动带93运动，进一步带动抓料机械手3移动，使抓料机械手3移动至设定的位置；

接着，纵向驱动缸321驱动移动底座4整体下移，在下移的过程中，带动吸盘件331下移，吸盘件331的吸盘3312接触皮革材料的表面；抽气装置抽气，吸盘3312吸住皮革材料；

继而，纵向驱动缸321复位，移动底座4在恢复弹簧的作用下复位。

最后，抓料机械手3沿XY轨道移动至合适的位置后，抽气装置放气，皮革材料与吸盘件331分离，完成皮革材料的运输。

以下是抓取柔性布料：

首先，通过传动杆12通过电机驱动转动，Y轨道22于X轨道21上移动，电机94驱动传动带93运动，进一步带动抓料机械手3移动，使抓料机械手3移动至设定的位置；

接着，纵向驱动缸321驱动移动底座4整体下移，横向驱动缸322驱动移动块3222横向移动，使插针件332向外并向下移动，插入布料中；

继而，纵向驱动缸321复位，移动底座4在恢复弹簧的作用下复位；

最后，抓料机械手3沿XY轨道移动至合适的位置后，横向驱动缸322驱动插针件332复位，插针件332收入倾斜插槽4211内，并且通过固定块421的限制，使布料和插针件332分离，完成皮革材料的运输。

在使用时，不仅仅针对皮革材料或者柔性布料，还可以是其他的材料，在使用时还可以根据需要只使用吸盘件或插针件，也可以两者同时使用，不满不同材质的使用需要。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种软料智能抓取装置，其特征在于：包括：

一基架（1），该基架（1）作为整个设备的支撑；

一轨道组件（2），该轨道组件（2）安装于基架（1）上；

一抓料机械手（3），该抓料机械手（3）安装于轨道组件（2）上，沿轨道组件（2）移动；

所述的抓料机械手（3）包括：滑动支架（31）、安装于滑动支架（31）上的驱动部（32）和安装于驱动部（32）底部的抓取部（33）；抓取部（33）包括：安装于驱动部（32）底部的吸盘件（331）和插针件（332）；驱动部（32）包括：纵向驱动缸（321）以及横向驱动缸（322）；

所述的吸盘件（331）和插针件（332）均匀分布设置于驱动部（32）的底部，且纵向驱动缸（321）驱动吸盘件（331）纵向移动吸取物料；插针件（332）倾斜安装于横向驱动缸（322）上，且通过横向驱动缸驱动插针件（332）倾斜向外并向下移动，使插针件（332）形呈针爪以抓取物料；

所述的横向驱动缸（322）为驱动气缸，横向驱动缸（322）安装于移动底座（4）的中央，横向驱动缸（322）上连接有拨动块（3221）和移动块（3222），拨动块（3221）连接于横向驱动缸（322），并由横向驱动缸（322）驱动横向移动，所述的移动块（3222）卡设于拨动块（3221）的下方，随拨动块（3221）横向移动；

所述的移动块（3222）具有一倾斜侧面，插针件（332）垂直于该倾斜侧面安装，通过移动块（3222）的水平移动带动插针件（332）倾斜向外并向下移动抓取物料。

2.根据权利要求1所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的驱动部（32）安装于一移动底座（4）上，该移动底座（4）安装于滑动支架（31）的末端，并且纵向驱动缸（321）驱动移动底座（4）上下往复移动；所述的吸盘件（331）均匀安装于移动底座（4）上，并伸出移动底座（4）的底部，通过纵向驱动缸（321）带动移动底座（4）上下移动并带动吸盘件（331）下移吸取物料；

所述的吸盘件（331）包括：吸管部（3311）、安装于吸管部（3311）末端的吸盘（3312）、安装于吸管部（3311）上的弹簧（3313），于吸管部（3311）的末端形成有一安装部（3314），该弹簧（3313）支撑于安装部（3314）的末端和吸盘（3312）的顶端之间。

3.根据权利要求2所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的移动底座（4）包括：上底座（41）和下底座（42），上底座（41）连接于滑动支架（31）上，吸盘件（331）安装于上底座（41）上；所述的横向驱动缸（322）安装于下底座（42）上，且于下底座（42）上成型有用于移动块（3222）滑动的滑槽（422），滑槽（422）内安装有固定块（421），固定块（421）上成型有倾斜插槽（4211），插针件（332）通过横向驱动缸（322）驱动收入或伸出倾斜插槽（4211）。

4.根据权利要求1所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的滑动支架（31）的末端设置有纵向的滑轨（311），上底座（41）安装于滑轨（311）上，且上底座（41）的端面与滑动支架（31）之间连接有恢复弹簧（5）；纵向驱动缸（321）安装于滑动支架（31）上，其输出轴连接于移动底座（4）。

5.根据权利要求1所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的轨道组件（2）包括：X轨道（21）和Y轨道（22），Y轨道（22）横设安装于X轨道（21）上，抓料机械手（3）通过滑动支架（31）安装于Y轨道（22）上，通过驱动装置驱动，沿Y轨道（22）和X轨道（21）移动。

6.根据权利要求5所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的X轨道（21）和Y轨道（22）均具有轨道支架（211、221）以及设置于轨道支架（211、221）内的传送带，于滑动支架（31）的上端安装有辅助滑动件（6），该辅助滑动件（6）上对应于轨道支架（221）的上下端设置有滑轮（61）。

7.根据权利要求1所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的基架（1）上位于抓料机械手（3）的下方设置有一收料箱（7）。

8.根据权利要求1所述的一种软料智能抓取装置，其特征在于：所述的基架（1）上还安装有主机（8）和显示屏（81），基架（1）的底部安装有滚轮（11）。