CN107932537A - 抓手结构及工业机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抓手结构及工业机器人抓手，抓手结构包括安装座及抓头组件，安装座包括沿同一第一圆周间隔设置的两个安装部，抓头组件包括至少两个抓头，所有抓头沿同一第二圆周间隔设置，抓头设有连接体及抓头本体，连接体的一端与对应的安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使抓头本体的另一端能够远离第二圆周的中心线张开或靠近第二圆周的中心线的收缩，抓头本体的外侧设有沿抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部及第二抵接部，所有第一抵接部配合形成第一抵接结构，所有第二抵接部配合形成第二抵接结构，因此在使用时，通过第一抵接结构与第二抵接结构与物料的内孔壁抵接，实现多点抵接物料内孔孔壁的目的。

Description

抓手结构及工业机器人抓手

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别是涉及一种抓手结构及工业机器人抓手。

背景技术

随着科技的不断进步，机械抓手结构普遍应用在流水生产线作业，传统机械抓手在抓取物料时，往往抓取物料的外壁，这种抓取方式容易污染物料，因此，会选择通过抓头支撑物料的内孔来实现抓取物料，然而，在实际生产中，物料的内孔形状多样，孔径大小不一，传统的气动手指难以根据内孔孔径的变化及内孔形状的变化做出适应性的调整，因此在支撑物料内孔时，气动手指支撑的稳固性较差，因此需要针对不同的物料，配备相应的抓头，浪费资源。

发明内容

基于此，本发明提出一种抓手结构及工业机器人抓手10，在不换夹头的条件下，可以稳固的抓取不同内孔结构的物料。

具体技术方案如下：

一种抓手结构，包括：

安装座，所述安装座设有至少两个安装部，且所有所述安装部沿同一第一圆周间隔设置；及

抓头组件，所述抓头组件包括至少两个抓头，所有所述抓头沿同一第二圆周间隔设置，所述抓头设有连接体及抓头本体，所述连接体的一端与对应的所述安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使所述抓头本体的另一端能够远离所述第二圆周的中心线张开或靠近所述第二圆周的中心线的收缩；

所述抓头本体的外侧设有沿所述抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部及第二抵接部，且所有所述第一抵接部配合形成第一抵接结构，所有所述第二抵接部配合形成第二抵接结构。

上述抓手结构包括安装座及抓头组件，所述安装座包括沿同一第一圆周间隔设置的两个安装部，所述抓头组件包括至少两个抓头，所有所述抓头沿同一第二圆周间隔设置，所述抓头设有连接体及抓头本体，所述连接体的一端与对应的所述安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使所述抓头本体的另一端能够远离所述第二圆周的中心线张开或靠近所述第二圆周的中心线的收缩，所述抓头本体的外侧设有沿所述抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部及第二抵接部，所有所述第一抵接部配合形成第一抵接结构，所有所述第二抵接部配合形成第二抵接结构，因此在使用时，通过所述第一抵接结构与所述第二抵接结构与物料的内孔壁抵接，实现多点抵接物料内孔孔壁的目的，从而达到稳固夹持物料的目的，进一步，根据物料内孔结构的不同，所述第一抵接结构可以单独抵接物料的内孔壁，同样，所述第二抵接结构也可以单独抵接物料内孔的孔壁，也可以通过所述第一抵接结构和所述第二抵接结构配合来抵接物料内孔的孔壁，从而达到抓取物料的目的。

在其中一个实施例中，所述抓头本体设有相对的第一端和第二端，所述第一抵接部设置于所述第一端，所述第二抵接部设置于所述第二端，所述第二抵接部包括第一支撑面，所述第一支撑面朝向所述第一端设置，且所述第一支撑面与第二抵接部的抵接面之间设有避让面，所述避让面沿所述第一支撑面向第二抵接部的抵接面的延伸方向倾斜设置。所述第一支撑面可以支撑物料，可以防止所述物料从所述抓头脱落，所述避让面设置可以避免所述第二抵接部在边角处与物料的内壁发生点接触，划伤物料，且所述避让面沿所述第一支撑面向所述第二抵接部的抵接面的延伸方向倾斜设置可以使抓头容易与物料的内孔壁形成多点支撑，提高了抓取物料的稳固性。

在其中一个实施例中，还包括连接体，所述连接体包括第二支撑面，所述第二支撑面面向所述第一端设置，所述连接体的一端与所述第二端交错连接、且所述第二抵接部设置于所述第二支撑面上。所述第二支撑面可以支撑物料。

在其中一个实施例中，所述第一抵接部的抵接面的高度低于所述第二抵接部的抵接面。所述第一抵接部的抵接面的高度高于所述第一抵接部的抵接面，使所述抓头更加容易与物料内孔孔壁实现多点抵接，从而提升抓取物料的稳固性。

在其中一个实施例中，所有所述抓头能够同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩。所有所述抓头能够同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩，使所述第一抵接结构与所述第二抵接结构能够更容易地与物料内孔的孔壁发生多点接触。

在其中一个实施例中，所述抓头本体包括避让结构，所述避让结构设置于所述第一抵接部和所述第二抵接部之间

一种工业机器人抓手，包括抓手结构，驱动机构及中央控制器，所述驱动机构与所述中央控制器与通信连接，用于驱动所有所述抓头同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩，当所有所述抓头转动张开到预设位置时，所有所述第一抵接部配合形成第一抵接结构，所有所述第二抵接部配合形成第二抵接结构。

上述工业机器人抓手在使用时可以通过所述中央控制器与所述驱动机构通信连接，驱动所述所有所述抓头同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩，完成抓取物料的操作，从而实现自动化抓取物料，提高生产效率，节约劳动力成本。

在其中一个实施例中，所述安装座设有导向孔，所述驱动机构包括驱动推杆，所述抓头本体包括相对设置的第一端和第二端，所述第一抵接部设置于所述第一端，所述第二抵接部设置于所述第二端，所述连接体设有第一连接部及第二连接部，所述安装座上设有至少两个与所述第一连接部转动连接的第一安装部，所有所述第一安装部沿同一第三圆周间隔设置、且所述第一安装部与所述抓头一一对应，所述驱动推杆设有至少两个与所述第二连接部转动连接的第二安装部，所有所述第二安装部沿同一第四圆周间隔设置于所述驱动推杆的端部、且所述第二安装部与所述抓头一一对应，所述第一连接部与所述第一安装部对应设置及所述第二连接部与所述第二安装部对应设置。所述第一安装部与所述第一连接部转动连接，所述第二安装部与所述第二连接部转动连接，使所述驱动推杆与所述抓头形成杠杆结构，所述抓头本体的另一端能够远离所述第二圆周的中心线张开或靠近所述第二圆周的中心线的收缩。

在其中一个实施例中，所述抓手组件包括三个所述抓头，所述安装座设有三个所述第一安装部，三个所述第一安装部沿同一第五圆周间隔设置于所述安装座上、且相邻两个所述第一安装部呈120度设置，所述驱动推杆设有三个所述第二安装部，三个所述第二安装部沿同一第六圆周间隔设置于所述驱动推杆的端部、且相邻两个所述第二安装部呈120度设置。当三个所述抓头支撑物料的内壁时，三个抓头与物料内壁的三个接触点确定的圆与所述内孔的周圆接近，从而可以提高抓头支撑物料内孔壁的稳固性，进一步，相邻两个所述第一安装部呈120度设置，相邻两个所述第二安装部呈120度设置，因此三个抓头在支撑物料内孔壁时，对物料施加的支撑力均匀，从而可以提高三个所述抓头抵接物料的稳固性。

在其中一个实施例中，所述抓头本体设有相对设置的第三端和第四端，所述第一抵接部设置于所述第三端，所述第二抵接部设置于所述第四端，所述第四端设有承压面，所述承压面设有第三安装部，所述安装座上设有至少两个与所述第三安装部转动连接的第三连接部，所述第三连接部与所述抓头一一对应、且所有所述第三连接部沿同一周向间隔设置、且所述承压面面向所述驱动推杆的端部设置，所述驱动推杆与所述承压面配合，用于驱动所有所述抓头同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩。所述驱动推杆通过推动所述承压面实现所有所述抓头同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩。

在其中一个实施例中，还包括用于安装所述驱动机构的安装箱体及气动吸盘，所述气动吸盘设置在所述安装箱体的侧壁上。当在流水线工作时，所述气动吸盘可以吸走覆盖在所述物料上的隔板，实现自动化操作，节约劳动力成本。

附图说明

图1为抓手结构示意图；

图2为工业机器人抓手分解结构示意图；

图3为一实施例中工业机器人抓手结构示意图。

附图标记说明：

10、工业机器人抓手，100、抓手组件，101、抓头，102、第一抵接部，103、第二抵接部，104、第一支撑面，105、连接体，106、避让面，107、第二支撑面，108、避让结构，200、驱动推杆，201、第二安装部，300、连杆，301、第三连接部，302、第四连接部，400、安装座，401、第一安装部，500、安装箱体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，一实施例中公开了一种抓手结构，包括：安装座400，安装座400设有至少两个安装部，且所有安装部沿同一第一圆周间隔设置；及抓头组件100，抓头组件100包括至少两个抓头101，所有抓头101沿同一第二圆周间隔设置，抓头101设有连接体105及抓头本体，连接体的一端与对应的安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使抓头本体的另一端能够远离第二圆周的中心线张开或靠近第二圆周的中心线的收缩；

抓头本体的外侧设有沿抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部102及第二抵接部103，且所有第一抵接部102配合形成第一抵接结构，所有第二抵接部103配合形成第二抵接结构。

上述抓手结构包括安装座400及抓头组件100，安装座400包括沿同一第一圆周间隔设置的两个安装部，抓头组件100包括至少两个抓头101，所有抓头101沿同一第二圆周间隔设置，抓头101设有连接体105及抓头本体，连接体105的一端与对应的安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使抓头本体的另一端能够远离第二圆周的中心线张开或靠近第二圆周的中心线的收缩，抓头本体的外侧设有沿抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部102及第二抵接部103，所有第一抵接部102配合形成第一抵接结构，所有第二抵接部103配合形成第二抵接结构，因此在使用时，通过第一抵接结构与第二抵接结构与物料的内孔壁抵接，实现多点抵接物料内孔孔壁的目的，从而达到稳固夹持物料的目的，进一步，根据物料内孔结构的不同，第一抵接结构可以单独抵接物料的内孔壁，同样，第二抵接结构也可以单独抵接物料内孔的孔壁，也可以通过第一抵接结构和第二抵接结构配合来抵接物料内孔的孔壁，从而达到抓取物料的目的。

如图1所示，在上述实施例的基础上，抓头本体设有相对的第一端和第二端，第一抵接部102设置于第一端，第二抵接部103设置于第二端，第二抵接部103包括第一支撑面104，第一支撑面104朝向第一端设置，且第一支撑面104与第二抵接部103的抵接面之间设有避让面106，避让面106沿第一支撑面104向第二抵接部103的抵接面的延伸方向倾斜设置，第一支撑面104可以支撑物料，防止物料从抓头101脱落，避让面106设置可以避免第二抵接部103在边角处与物料的内壁发生点接触，划伤物料，且避让面106沿第一支撑面104向第二抵接部103的抵接面的延伸方向倾斜设置可以使抓头101容易与物料的内孔壁形成多点支撑，提高了抓取物料的稳固性。进一步，在该实施例的基础上，抓头101结构还包括连接体105，连接体105包括第二支撑面107，第二支撑面107面向第一端设置，连接体105的一端与第二端交错连接、且第二抵接部103设置于第二支撑面107上。第二支撑面107可以支撑物料。

如图1所示，在上述实施例的基础上，第一抵接部102的抵接面的高度低于第二抵接部103的抵接面。第一抵接部102的抵接面的高度高于第一抵接部102的抵接面，使抓头101更加容易与物料内孔孔壁实现多点抵接，从而提升抓取物料的稳固性。

在上述任一实施例的基础上，所有抓头101能够同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩。所有抓头101能够同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩，使第一抵接结构与第二抵接结构能够更容易地与物料内孔的孔壁发生多点接触。

如图1所示，在上述任一实施例的基础上，抓头本体包括避让结构108，避让结构108设置于第一抵接部102和第二抵接部103之间，避让结构108可以避让物料内孔壁的凸起结构。

在上述任一实施例的基础上，第一抵接部102的抵接面及第二抵接部103的抵接面均涂覆防滑层，防滑层可以增加第一抵接部102及第二抵接部103与物料内孔壁的摩擦力，进而提高抓手结构抓取物料的稳固性。

如图2和图3所示，在一实施例中开公开了一种工业机器人抓手1010，包括抓手结构，驱动机构及中央控制器，驱动机构与中央控制器与通信连接，用于驱动所有抓头101同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩，当所有抓头101转动张开到预设位置时，所有第一抵接部102配合形成第一抵接结构，所有第二抵接部103配合形成第二抵接结构。

具体地，第一抵接部102和第二抵接部103的数量根据需要设定，第一抵接部102的数量可以是一个也可以是多个，第二抵接部103的数量可以是一个可以是多个，当第一抵接部102的数量是一个，第二抵接部103的数量是一个时，第一抵接部102与第二抵接部103间隔设置在抓头本体的两端上、且沿抓头本体的外侧设置，当第一抵接部102的数量是多个时，所有第一抵接部102间隔设置在抓头本体的外侧，当第二抵接部103的数量是多个时，所有第二抵接部103间隔设置在抓头本体的外侧。

有必要指出的是，抓头组件中的抓头101的数量可以为两个，也可以为三个或者三个以上，只要抓头101满足上述任一实施所公开的结构且多个抓头101沿同一圆周间隔设置即可。

上述工业机器人抓手10在使用时可以通过中央控制器与驱动机构通信连接，驱动所有抓头101同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩，完成抓取物料的操作，从而实现自动化抓取物料，提高生产效率，节约劳动力成本。

如图2所示，在上述实施例的基础上，安装座400设有导向孔，驱动机构包括驱动推杆200，抓头本体包括相对设置的第一端和第二端，第一抵接部102设置于第一端，第二抵接部103设置于第二端，连接体105设有第一连接部及第二连接部，安装座400上设有至少两个与第一连接部转动连接的第一安装部，所有第一安装部沿同一第三圆周间隔设置、且第一安装部与抓头101一一对应，驱动推杆200设有至少两个与第二连接部转动连接的第二安装部，所有第二安装部沿同一第四圆周间隔设置于驱动推杆200的端部、且第二安装部与抓头101一一对应，第一连接部与第一安装部对应设置及第二连接部与第二安装部对应设置。第一安装部与第一连接部转动连接，第二安装部与第二连接部转动连接，使驱动推杆200与抓头101形成杠杆结构，驱动推杆200驱动所有抓头101同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩。在本次实施例中，抓头101还可以通过连杆300与安装座400连接，抓头101与连杆300固定连接，连杆300设有第三连接部301和第四连接部302，安装座设有第一安装部401，驱动推杆设有第二安装部201，第三连接部301与第一安装部401转动连接，第四连接部302与第二安装部201转动连接，从而，驱动推杆200，连杆300及抓头101三者之间形成杠杆结构，驱动推杆200能够驱动所有抓头101的抓头本体的另一端能够远离第二圆周的中心线张开或靠近第二圆周的中心线的收缩。必须指出的是，实现抓头本体与安装座400转动连接及抓头本体与驱动推杆200转动连接均可通过现有技术实现，在此不一一赘述，在本次实施例中，第三连接部301与第一安装部401铰接，第四连接部302与第二安装部201铰接。进一步，在该实施例的基础上，抓手组件包括三个抓头101，驱动推杆200设有三个第二安装部201，三个第二安装部201沿同一周向间隔设置于驱动推杆200的端部、且相邻两个第二安装部201呈120度设置，安装座400设有三个第一安装部401，三个第一安装部401沿同一周向间隔设置于安装座400上、且相邻两个第一安装部401呈120度设置。当三个抓头101支撑物料的内壁时，三个抓头101与物料内壁的三个接触点确定的圆与内孔的周圆接近，从而可以提高抓头101支撑物料内孔壁的稳固性，进一步，相邻两个第一安装部401呈120度设置，相邻两个第二安装部201呈120度设置，因此三个抓头101在支撑物料内孔壁时，对物料施加的支撑力均匀，从而可以提高三个抓头101抵接物料的稳固性。

在上述任一实施例的基础上，还包括用于安装驱动机构的安装箱体500及气动吸盘，气动吸盘设置在安装箱体500的侧壁上。当在流水线工作时，气动吸盘可以吸走覆盖在物料上的隔板，实现自动化操作，节约劳动力成本。

具体地，中央控制器可以为PLC可编程控制器，但不局限于PLC可编程控制器，也可以是运动采集卡或移动PC端，只要满足中央控制器与驱动机构通信连接，驱动所有抓头101同时呈倒圆台状转动张开或呈倒圆台状转动收缩，完成抓取物料的操作，从而实现自动化抓取物料。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抓手结构，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座设有至少两个安装部，且所有所述安装部沿同一第一圆周间隔设置；及

抓头组件，所述抓头组件包括至少两个抓头，所有所述抓头沿同一第二圆周间隔设置，所述抓头设有连接体及抓头本体，所述连接体的一端与对应的所述安装部转动连接、另一端与抓头本体的一端固定，使所述抓头本体的另一端能够远离所述第二圆周的中心线张开或靠近所述第二圆周的中心线的收缩；

所述抓头本体的外侧设有沿所述抓头本体的两端间隔设置的第一抵接部及第二抵接部，且所有所述第一抵接部配合形成第一抵接结构，所有所述第二抵接部配合形成第二抵接结构。

2.根据权利要求1所述的抓手结构，其特征在于，所述抓头本体设有相对的第一端和第二端，所述第一抵接部设置于所述第一端，所述第二抵接部设置于所述第二端，所述第二抵接部包括第一支撑面，所述第一支撑面朝向所述第一端设置，且所述第一支撑面与第二抵接部的抵接面之间设有避让面，所述避让面沿所述第一支撑面向第二抵接部的抵接面的延伸方向倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的抓手结构，其特征在于，所述连接体包括第二支撑面，所述第二支撑面面向所述第一端设置，所述连接体的一端与所述第二端交错连接、且所述第二抵接部设置于所述第二支撑面上。

4.根据权利要求2所述的抓手结构，其特征在于，所述第一抵接部的抵接面的高度低于所述第二抵接部的抵接面。

5.根据权利要求1所述的抓手结构，其特征在于，所有所述抓头能够同时呈倒圆台状转动张开或同时呈倒圆台状转动收缩。

6.根据权利要求1所述的抓手结构，其特征在于，所述抓头本体包括避让结构，所述避让结构设置于所述第一抵接部和所述第二抵接部之间

7.一种工业机器人抓手，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的抓手结构，驱动机构及中央控制器，所述驱动机构与所述中央控制器通信连接，用于驱动所有所述抓头本体的另一端能够远离所述第二圆周的中心线张开或靠近所述第二圆周的中心线的收缩。

8.根据权利要求7所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述安装座设有导向孔，所述驱动机构包括驱动推杆，所述抓头本体包括相对设置的第一端和第二端，所述第一抵接部设置于所述第一端，所述第二抵接部设置于所述第二端，所述连接体设有第一连接部及第二连接部，所述安装座上设有至少两个与所述第一连接部转动连接的第一安装部，所有所述第一安装部沿同一第三圆周间隔设置、且所述第一安装部与所述抓头一一对应，所述驱动推杆设有至少两个与所述第二连接部转动连接的第二安装部，所有所述第二安装部沿同一第四圆周间隔设置于所述驱动推杆的端部、且所述第二安装部与所述抓头一一对应，所述第一连接部与所述第一安装部对应设置及所述第二连接部与所述第二安装部对应设置。

9.根据权利要求8所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述抓手组件包括三个所述抓头，所述安装座设有三个所述第一安装部，三个所述第一安装部沿同一第五圆周间隔设置于所述安装座上、且相邻两个所述第一安装部呈120度设置，所述驱动推杆设有三个所述第二安装部，三个所述第二安装部沿同一第六圆周间隔设置于所述驱动推杆的端部、且相邻两个所述第二安装部呈120度设置。

10.根据权利要求7所述的工业机器人抓手，其特征在于，还包括用于安装所述驱动机构的安装箱体及气动吸盘，所述气动吸盘设置在所述安装箱体的侧壁上。