CN108002019A - 一种改进型工业机器人用管件夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进型工业机器人用管件夹持装置，包括一与所述工业机器人的机械臂连接的接头,及一固定在所述接头左端且设置有开口向左第二空腔、上表面设置有矩形槽且在与所述矩形槽正下方的第二空腔的右侧设置有狭长通槽的座体,所述矩形槽中部的座体上设置有上下方向的长方形孔，及一固定安装在所述座体左端且向右伸入所述第二空腔的盖板,及二组连杆组、及一驱动气缸,及二U形的机械爪,及安装在所述狭长通槽右侧的座体上表面的挡铁组件，及二固定在所述盖板左侧面的V型块。本装置采用气压控制，操作便捷，采用一个气缸即可实现机械爪闭合与锁紧，降低了制造成本，同时，夹紧安全可靠。

Description

一种改进型工业机器人用管件夹持装置

技术领域

本发明涉及管件夹持模块，特别是一种改进型工业机器人用管件夹持装置。

背景技术

管件的生产制造过程中，常需要对管件进行搬运，现如今，通常使用工业机器人进行搬运从而有效减少人力，工业机器人在对管件进行搬运时，需要先进行夹持，传统的夹持装置其设计结构复杂，制造成本高，而且对于管件的夹持的稳定性不够，对于管件的重心位置难以掌控，搬运过程中，管件容易从夹持装置中掉开的风险，因此传统工业机器人用的夹持装置在搬运过程中，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，包括一与所述工业机器人的机械臂连接的接头,及一固定在所述接头左端且设置有开口向左第二空腔、上表面设置有矩形槽且在与所述矩形槽正下方的第二空腔的右侧设置有狭长通槽的座体,所述矩形槽中部的座体上设置有上下方向的长方形孔，及一固定安装在所述座体左端且向右伸入所述第二空腔的盖板,及二组连杆组、及一驱动气缸,及二U形的机械爪,及安装在所述狭长通槽右侧的座体上表面的挡铁组件，及二固定在所述盖板左侧面的V型块，所述接头中部设置有一第一空腔，所述第一空腔的左端设置有一尺寸大于所述第一空腔的台阶孔，所述座体的右端还设置有一与所述台阶相配合的凸缘，在所述凸缘的中部设置有一第三空腔，在所述第三空腔的底部设置有向左穿透至所述第二空腔的通孔，所述驱动气缸从右向左穿过第一空腔及第三空腔并活塞杆穿过所述通孔直至伸入所述第二空腔内，所述盖板上端设置有二第一缺口、下端设置有二第二缺口、右端面设置有二前后布置的凸台，所述凸台还设置有开口向右的第二缺口，所述凸台向右伸入所述座体的第二空腔内并抵住第二空腔的底部，在前面的所述凸台的前方与所述第二空腔之间及后面的所述凸台的后方与所述第二空腔之间分别安装一组所述连杆组，所述机械爪的右端与所述连杆组连接并穿过第二缺口向左伸出所述盖板的左侧面之外，所述机械爪包括夹持部、驱动臂和锁紧臂，所述夹持部与所述V型块实现对所述管件的夹持，所述驱动臂右端向右上延伸并与所述连杆组铰接，所述锁紧臂容纳在所述座体上表面的矩形槽内，且所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面的方孔，所述接头上下端面还设置有手持装置。

作为优选地技术方案，所述挡铁组件包括挡铁和电磁件，所述挡铁可滑动地安装在所述座体的狭长通槽内，所述电磁件固定安装在所述挡铁右端的座体上表面并与所述挡铁成一体。

作为优选地技术方案，所述驱动气缸的活塞杆前端设置有一径向通孔。

作为优选地技术方案，所述盖板与所述座体用螺钉连接实现两者之间的固定连接。

作为优选地技术方案，所述连杆组有两组，包括连接板、锁紧连杆组和启闭连杆组，所述连接板包括中部的连接部和设置在所述连接部前后端面的竖板，所述连接部的中部还设置有用于与所述驱动气缸的活塞杆端部形成铰接的凸耳，在所述竖板上还设置一上一下的两个铰接孔，上端的铰接孔与启闭连杆组形成铰接，下端的铰接孔与锁紧连杆组形成铰接。

作为优选地技术方案，所述锁紧连杆组包括锁紧销、滑座、第一支座、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述滑座固定在所述座体的第一空腔内壁上表面，所述滑座的右侧面设置有导向槽，所述锁紧销的右侧设置一斜面，所述锁紧销左侧与所述导向槽形成上下方向的可动配合，并穿过所述座体上的长方形孔后继续向上插入所述机械爪的锁紧臂上的方孔内，所述第一支座固定在所述座体的第一空腔内壁下表面，所述第二连杆与所述第一支座形成铰接，所述第二连杆由两个呈90度至110度的连杆臂组成，其中一端与所述第一连杆铰接，另一端与所述第三连杆铰接，所述第一连杆的另一端与所述连接板的凸耳上的下端的铰接孔形成铰接，所述第三连杆的另一端与所述锁紧销的下端形成铰接。

作为优选地技术方案，所述启闭连杆组包括第四连杆、第五连杆、第二支座和第三支座，第二支座固定在所述座体的第一空腔内壁上表面且位于所述滑座的左侧，所述第三支座固定在所述座体的第一空腔内壁下表面且靠近第一空腔的左端面处，所述第五连接在靠近上端及中部各设置有一通孔，靠近下端处设置有一腰形孔，其中，上端的通孔与第二支座形成铰接，中部的通孔与所述第四连杆的左端形成铰链，第四连杆的右端与所述连接板的凸耳上的上端的铰接孔形成铰接，所述机械爪的驱动臂中部与所述第三支座铰接，且驱动臂的延伸部分的端部设置有一滚轮，所述滚轮与所述腰形孔内并沿腰形孔滑动。

作为优选地技术方案，所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面的斜度与所述锁紧销的右侧的斜面斜度相同，且斜度为1：20。

作为优选地技术方案，所述手持装置包括固定安装在所述接头上下端面的手持架，所述手持架与所述接头之间设置有手持孔。

本发明的有益效果是：

1.由于在驱动气缸的活塞杆前端设置了一径向通孔且与连接板形成铰接及设置了挡铁组件，使驱动气缸在伸出和收缩的过程中，连接板可以左右摆动以自动适应锁紧连杆组和启闭连杆组的动作顺序及工作状态。

2.由于本装置只设置了一个驱动气缸，且在一个气缸的作用下能完成管件在两个夹持点的夹持及锁紧动作，减少了气缸的数量，降低了成本。

3.由于设置了两套机械爪及在机械爪相对侧设置有V型块，这样容易控制所夹持的管件的重心位置，也使得在夹持管件时更稳定，也使得所用气缸的压力较低，从而也降低了成本。

4.由于设置了锁紧连杆组，机械爪在闭合状态时，即使闭合状态时气缸处在卸荷状态或者工业机器人突然断电，本装置仍然处在闭合状态，因此工作更为安全可靠。

5.本发明采用气压控制，操作便捷，采用一个气缸即可实现机械爪闭合与锁紧，降低了制造成本，同时，夹紧安全可靠。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的主视图；

图2为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的俯视图；

图3为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的盖板的主视图；

图4为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的盖板的俯视图；

图5为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的盖板的侧视图；

图6为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的机械爪的结构示意图；

图7为图6中I处的结构放大示意图；

图8为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的连杆组的连接板的主视图；

图9为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的连杆组的连接板的侧视图；

图10为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的锁紧连杆组的结构示意图；

图11为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的启闭连杆组的结构示意图；

图12为本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置的接头的右视图。

具体实施方式

如图1-图12所示，本发明的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，包括一与所述工业机器人的机械臂连接的接头1,及一固定在所述接头1左端且设置有开口向左第二空腔21、上表面设置有矩形槽25且在与所述矩形槽25正下方的第二空腔21的右侧设置有狭长通槽27的座体2,所述矩形槽25中部的座体2上设置有上下方向的长方形孔26，及一固定安装在所述座体2左端且向右伸入所述第二空腔21的盖板3,及二组连杆组、及一驱动气缸4,及二U形的机械爪５,及安装在所述狭长通槽27右侧的座体2上表面的挡铁组件，及二固定在所述盖板３左侧面的V型块6，所述接头1中部设置有一第一空腔11，所述第一空腔11的左端设置有一尺寸大于所述第一空腔11的台阶孔12，所述座体2的右端还设置有一与所述台阶12相配合的凸缘22，在所述凸缘22的中部设置有一第三空腔23，在所述第三空腔23的底部设置有向左穿透至所述第二空腔21的通孔24，所述驱动气缸4从右向左穿过第一空腔11及第三空腔23并活塞杆穿过所述通孔24直至伸入所述第二空腔21内，所述盖板3上端设置有二第一缺口31、下端设置有二第二缺口32、右端面设置有二前后布置的凸台33，所述凸台33还设置有开口向右的第二缺口34，所述凸台33向右伸入所述座体3的第二空腔31内并抵住第二空腔31的底部，在前面的所述凸台33的前方与所述第二空腔31之间及后面的所述凸台33的后方与所述第二空腔31之间分别安装一组所述连杆组，所述机械爪5的右端与所述连杆组连接并穿过第二缺口32向左伸出所述盖板3的左侧面之外，所述机械爪5包括夹持部51、驱动臂52和锁紧臂53，所述夹持部51与所述V型块6实现对所述管件的夹持，所述驱动臂52右端向右上延伸并与所述连杆组铰接，所述锁紧臂53容纳在所述座体2上表面的矩形槽25内，且所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面5311的方孔531，所述接头1上下端面还设置有手持装置。

其中，所述挡铁组件包括挡铁61和电磁件62，所述挡铁61可滑动地安装在所述座体2的狭长通槽27内，所述电磁件62固定安装在所述挡铁61右端的座体2上表面并与所述挡铁61成一体，当所述电磁件62得电，推动所述挡铁61向左移动并挡住所述座体2的长方形孔26的下端面，当所述电磁件62失电，所述挡铁61则收回而使其移离所述座体2的长方形孔26的下端面。

其中，所述驱动气缸4的活塞杆前端设置有一径向通孔41。

其中，所述盖板3与所述座体2用螺钉连接实现两者之间的固定连接。

其中，所述连杆组有两组，包括连接板71、锁紧连杆组和启闭连杆组，所述连接板71包括中部的连接部711和设置在所述连接部711前后端面的竖板712，所述连接部711的中部还设置有用于与所述驱动气缸4的活塞杆端部形成铰接的凸耳713，在所述竖板712上还设置一上一下的两个铰接孔7121、7122，上端的铰接孔7121与启闭连杆组形成铰接，下端的铰接孔7122与锁紧连杆组形成铰接。

其中，所述锁紧连杆组包括锁紧销81、滑座82、第一支座83、第一连杆84、第二连杆85和第三连杆86，所述滑座82固定在所述座体2的第一空腔22内壁上表面，所述滑座82的右侧面设置有导向槽821，所述锁紧销81的右侧设置一斜面811，所述锁紧销81左侧与所述导向槽821形成上下方向的可动配合，并穿过所述座体2上的长方形孔26后继续向上插入所述机械爪5的锁紧臂53上的方孔531内，所述第一支座83固定在所述座体2的第一空腔22内壁下表面，所述第二连杆85与所述第一支座83形成铰接，所述第二连杆85由两个呈90度至110度的连杆臂组成，其中一端与所述第一连杆84铰接，另一端与所述第三连杆86铰接，所述第一连杆84的另一端与所述连接板71的凸耳713上的下端的铰接孔7122形成铰接，所述第三连杆86的另一端与所述锁紧销81的下端形成铰接。

其中，所述启闭连杆组包括第四连杆91、第五连杆92、第二支座93和第三支座94，第二支座93固定在所述座体2的第一空腔22内壁上表面且位于所述滑座82的左侧，所述第三支座94固定在所述座体2的第一空腔22内壁下表面且靠近第一空腔22的左端面处，所述第五连接92在靠近上端及中部各设置有一通孔921，靠近下端处设置有一腰形孔922，其中，上端的通孔921与第二支座93形成铰接，中部的通孔921与所述第四连杆91的左端形成铰链，第四连杆91的右端与所述连接板71的凸耳713上的上端的铰接孔7121形成铰接，所述机械爪5的驱动臂52中部与所述第三支座94铰接，且驱动臂52的延伸部分的端部设置有一滚轮，所述滚轮与所述腰形孔922内并沿腰形孔922滑动。

其中，所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面5311的斜度与所述锁紧销81的右侧的斜面811斜度相同，且斜度为1：20。

其中，所述手持装置包括固定安装在所述接头1上下端面的手持架103，所述手持架103与所述接头1之间设置有手持孔104，所述手持孔104方便手部拿捏，通过手持架103从而方便对本装置进行安装和拆卸。

本装置的工作过程如下：

1）将本装置固接在工业机器人的机械臂的臂端上；

2）所述挡铁组件的电磁件62通电，使挡铁61向左移动挡住所述座体2的长方形孔26的下端面；

3）所述工业机器人的机械臂在程序控制下移向所述管件；

4）所述驱动气缸4工作，所述连接板71随活塞杆伸出而向左移动，此时所述锁紧连杆组和启闭连杆组同时动作，但当所述锁紧销81端部抵住所述挡铁组件的挡铁61时，所述锁紧连杆组停止动作，而启闭连杆组继续动件，当所述锁紧臂53抵住所述座体2上表面的矩形槽25的槽底时，机械爪5闭合完成，此时启闭连杆组停止动作；

5）所述挡铁组件的电磁件62失电，挡铁收回；

6）所述驱动气缸4的活塞杆继续向左伸出，将锁紧连杆组继续动作使所述锁紧销81穿过所述座体2上的长方形孔26后继续向上插入所述机械爪5的锁紧臂53上的方孔531内而实现锁紧动作；

7）将所述管件搬运至所需位置；

8）所述驱动气缸4的活塞杆缩回，在所述连接板71摆动下先带动锁紧连接杆组动作，使锁紧销81向下移动最终使所述锁紧销离开所述机械爪5的锁紧臂53上的方孔531；

9）所述挡铁组件的电磁件62通电，使挡铁61向左移动挡住所述座体2的长方形孔26的下端面；

10）所述驱动气缸4继续动作使活塞杆缩回，启闭连杆组动作而使机械爪呈开启状态，从而松开所夹持的管件；

至此，完成管件的夹持与搬动作业。

本发明的有益效果是：

1. 由于在驱动气缸的活塞杆前端设置了一径向通孔且与连接板形成铰接及设置了挡铁组件，使驱动气缸在伸出和收缩的过程中，连接板可以左右摆动以自动适应锁紧连杆组和启闭连杆组的动作顺序及工作状态。

2.由于本装置只设置了一个驱动气缸，且在一个气缸的作用下能完成管件在两个夹持点的夹持及锁紧动作，减少了气缸的数量，降低了成本。

3.由于设置了两套机械爪及在机械爪相对侧设置有V型块，这样容易控制所夹持的管件的重心位置，也使得在夹持管件时更稳定，也使得所用气缸的压力较低，从而也降低了成本。

4.由于设置了锁紧连杆组，机械爪在闭合状态时，即使闭合状态时气缸处在卸荷状态或者工业机器人突然断电，本装置仍然处在闭合状态，因此工作更为安全可靠。

5.本发明采用气压控制，操作便捷，采用一个气缸即可实现机械爪闭合与锁紧，降低了制造成本，同时，夹紧安全可靠。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种改进型工业机器人用管件夹持装置，包括一与所述工业机器人的机械臂连接的接头,及一固定在所述接头左端且设置有开口向左第二空腔、上表面设置有矩形槽且在与所述矩形槽正下方的第二空腔的右侧设置有狭长通槽的座体,所述矩形槽中部的座体上设置有上下方向的长方形孔，及一固定安装在所述座体左端且向右伸入所述第二空腔的盖板,及二组连杆组、及一驱动气缸,及二U形的机械爪,及安装在所述狭长通槽右侧的座体上表面的挡铁组件，及二固定在所述盖板左侧面的V型块，所述接头中部设置有一第一空腔，所述第一空腔的左端设置有一尺寸大于所述第一空腔的台阶孔，所述座体的右端还设置有一与所述台阶相配合的凸缘，在所述凸缘的中部设置有一第三空腔，在所述第三空腔的底部设置有向左穿透至所述第二空腔的通孔，所述驱动气缸从右向左穿过第一空腔及第三空腔并活塞杆穿过所述通孔直至伸入所述第二空腔内，所述盖板上端设置有二第一缺口、下端设置有二第二缺口、右端面设置有二前后布置的凸台，所述凸台还设置有开口向右的第二缺口，所述凸台向右伸入所述座体的第二空腔内并抵住第二空腔的底部，在前面的所述凸台的前方与所述第二空腔之间及后面的所述凸台的后方与所述第二空腔之间分别安装一组所述连杆组，所述机械爪的右端与所述连杆组连接并穿过第二缺口向左伸出所述盖板的左侧面之外，所述机械爪包括夹持部、驱动臂和锁紧臂，所述夹持部与所述V型块实现对所述管件的夹持，所述驱动臂右端向右上延伸并与所述连杆组铰接，所述锁紧臂容纳在所述座体上表面的矩形槽内，且所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面的方孔，所述接头上下端面还设置有手持装置。

2.根据权利要求1所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述挡铁组件包括挡铁和电磁件，所述挡铁可滑动地安装在所述座体的狭长通槽内，所述电磁件固定安装在所述挡铁右端的座体上表面并与所述挡铁成一体。

3.根据权利要求1所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述驱动气缸的活塞杆前端设置有一径向通孔。

4.根据权利要求1所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述盖板与所述座体用螺钉连接实现两者之间的固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述连杆组有两组，包括连接板、锁紧连杆组和启闭连杆组，所述连接板包括中部的连接部和设置在所述连接部前后端面的竖板，所述连接部的中部还设置有用于与所述驱动气缸的活塞杆端部形成铰接的凸耳，在所述竖板上还设置一上一下的两个铰接孔，上端的铰接孔与启闭连杆组形成铰接，下端的铰接孔与锁紧连杆组形成铰接。

6.根据权利要求1和4任一条所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述锁紧连杆组包括锁紧销、滑座、第一支座、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述滑座固定在所述座体的第一空腔内壁上表面，所述滑座的右侧面设置有导向槽，所述锁紧销的右侧设置一斜面，所述锁紧销左侧与所述导向槽形成上下方向的可动配合，并穿过所述座体上的长方形孔后继续向上插入所述机械爪的锁紧臂上的方孔内，所述第一支座固定在所述座体的第一空腔内壁下表面，所述第二连杆与所述第一支座形成铰接，所述第二连杆由两个呈90度至110度的连杆臂组成，其中一端与所述第一连杆铰接，另一端与所述第三连杆铰接，所述第一连杆的另一端与所述连接板的凸耳上的下端的铰接孔形成铰接，所述第三连杆的另一端与所述锁紧销的下端形成铰接。

7.根据权利要求1和4任一条所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述启闭连杆组包括第四连杆、第五连杆、第二支座和第三支座，第二支座固定在所述座体的第一空腔内壁上表面且位于所述滑座的左侧，所述第三支座固定在所述座体的第一空腔内壁下表面且靠近第一空腔的左端面处，所述第五连接在靠近上端及中部各设置有一通孔，靠近下端处设置有一腰形孔，其中，上端的通孔与第二支座形成铰接，中部的通孔与所述第四连杆的左端形成铰链，第四连杆的右端与所述连接板的凸耳上的上端的铰接孔形成铰接，所述机械爪的驱动臂中部与所述第三支座铰接，且驱动臂的延伸部分的端部设置有一滚轮，所述滚轮与所述腰形孔内并沿腰形孔滑动。

8.根据权利要求1和6任一条所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述锁紧臂上还设置有一右侧带有斜面的斜度与所述锁紧销的右侧的斜面斜度相同，且斜度为1：20。

9.根据权利要求1所述的一种改进型工业机器人用管件夹持装置，其特征在于：所述手持装置包括固定安装在所述接头上下端面的手持架，所述手持架与所述接头之间设置有手持孔。