CN108515531A - 夹具型工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物件搬运技术领域，具体涉及一种夹具型工业机器人，包括放置架，放置架内设置有用于放置铁材质物件的滑动通道，滑动通道顶端密封且设置有第一电磁铁，滑动通道底端开设有开口；滑动通道内滑动连接有滑动盘，滑动盘底面上设置有第二电磁铁，滑动盘顶部盘面上设置有铁片，第二电磁铁两侧的滑动盘上开设有通气道，通气道底部套接有气囊；滑动通道一侧的放置架内设置有安装室，安装室内转动连接有卷轴，卷轴上卷有长方形的密封条；滑动通道另一侧的放置架内设置有处理通道，处理通道底端侧壁上转动连接有绕线轴，绕线轴和卷轴平行安装，绕线轴中部设置有齿，绕线轴两端分别绕接有一根线，且每一根线分别和密封条的两个角连接。

Description

夹具型工业机器人

技术领域

本发明涉及物件搬运技术领域，具体涉及一种夹具型工业机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作，在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。

但是，现有的工业机器人在对物件进行夹持搬运的过程中常常采用机械手对物件进行夹持，由于现有的机械手对物体的夹持接触面积小，采用机械手对物件进行夹持常常需要对物件施加较大的力才能使得物件被夹持稳固，由于机械手和物件大多是刚性接触，若物件滑落将使得物件上出现划痕，尤其是在金属加工中如果需要对工件进行搬运，就容易出现上述情况，如需要搬运某些对质量要求较高的金属制品，如果出现划痕，将极大的影响产品的质量。

发明内容

本发明的解决的技术问题在于提供一种夹具型工业机器人，以解决现有工业机器人采用机械手对物件进行夹持过程中容易出现夹持不稳且使得物件上出现划痕的问题。

本发明提供的基础方案为：夹具型工业机器人，包括放置架，所述放置架内设置有用于放置铁材质物件的滑动通道，所述滑动通道顶端密封且设置有第一电磁铁，所述滑动通道底端开设有供物件进出的开口；所述滑动通道内滑动连接有滑动盘，所述滑动盘底面上设置有第二电磁铁，所述滑动盘顶部盘面上设置有铁片，所述第二电磁铁两侧的滑动盘上开设有通气道，所述通气道底部套接有密封通气道的弹性的气囊；所述滑动通道一侧的放置架内设置有安装室，所述安装室内转动连接有卷轴，所述卷轴上卷有长方形的密封条；所述滑动通道另一侧的放置架内设置有处理通道，所述处理通道底端侧壁上转动连接有绕线轴，所述绕线轴和卷轴平行安装，所述绕线轴中部设置有齿，所述绕线轴两端分别绕接有一根线，且每一根线分别和密封条的两个角连接；所述处理通道底端开设有滑口，滑口侧壁上分别滑动连接有顶杆和用于和绕线轴上的齿啮合的齿条，齿条和顶杆相邻但互不接触，齿条和顶杆底端皆穿过滑口位于处理通道下；所述顶杆底端连接有弹簧，弹簧一端大一端小，所述弹簧的小端和顶杆连接，所述弹簧外套接有橡胶套，弹簧的大端的橡胶套连接；所述处理通道内设置有弹性膜，所述弹性膜位于顶杆之上，弹性膜上放置有磁铁，弹性膜之上的处理通道内沿处理通道内壁环绕设置有线圈，线圈和处理通道内壁固定连接，线圈内设置有磁铁，磁铁放置在弹性膜上；线圈两端头分别和第一电磁铁和第二电磁铁线路连接，且第一电磁铁、第二电磁铁和线圈形成闭合回路。

本发明的工作原理及优点在于：使用时，将需要被搬运夹持的铁材质物件放置在桌面、地面或其它物体上，然后，放置架向下运动，使得物件进入到滑动通道内，物件进入到滑动通道内后将向上挤压滑动通道内滑动连接的滑动盘，使得滑动盘向滑动通道内运动，滑动通道内的气体被挤压进入到通气道内，使得通气道内的气囊膨胀并伸展，将物件包裹到气囊内。

当放置架底端接近放置待搬运物件的桌面或地面时，弹簧将先和桌面接触并被压缩，由于弹簧一端大一端小，且弹簧的小端和顶杆连接，所以弹簧刚被压缩的时候只能使顶杆向处理通道内运动，弹性膜和顶杆接触并被顶起，弹性膜上放置的磁铁将竖直向上运动并和线圈做切割磁感线运动，产生电流，使得第一电磁铁和第二电磁铁通电，第一电磁铁通电后对滑动盘上的铁片进行吸附，使得滑动盘向滑动通道内运动；而第二电磁铁通电后对铁材质的物件进行吸附，使得铁材质的物件滑动盘向滑动通道内运动；然后，弹簧靠底端将和顶杆旁的齿条接触，齿条向滑动通道内运动，使得和齿条啮合的绕线轴转动，绕线轴转动使得绕线轴上的线被缠绕到绕线轴上，卷轴上卷曲的密封条随着绕线轴上的线缠绕而向绕线轴一侧运动，使得滑动通道底部的开口被封闭，将物件封闭到滑动通道内，避免物件在搬运过程中碰撞而损坏；而弹簧将在自身的回复作用力下伸展，顶杆在自身重力以及弹簧的拉动作用下向下运动；由于顶杆和齿条之间相邻但并没有互相接触，所以在顶杆向下运动的过程中齿条并不运动，使得密封条持续密封滑动通道的开口。

与现有技术相比，本方案将物件整体装入到滑动通道内，然后密封滑动通道的开口，避免了对物件的夹持，也就避免了物件由于夹持力度不够而滑落的问题，同时避免了物件在夹持过程中出现划痕或损坏；通气道内设置有气囊，在将物件进入到滑动通道过程中，气囊膨胀且包裹物件，避免碰撞到放置架时，物件和滑动通道内壁碰撞而损坏；通过顶杆的设置，使得放置架底端和放置物件的桌面或地面接触时，顶杆能够竖直向上运动使得磁铁在线圈内切割磁感线而产生电流，使得第一电磁铁和第二电磁铁通电，第一电磁铁通电对滑动盘进行吸附，使得滑动盘竖直向上运动，而第二电磁铁通电使得铁材质的物件能随滑动盘向上运动和放置物件的桌面或地面分离，方便密封条能够从物件和桌面(或地面)之间穿过；通过一端大一端小的弹簧，使得顶杆和齿条向上运动的时间产生了先后，顶杆先向上运动使得磁铁切割磁感线产生电流使得第一电磁铁和第二电磁铁通电，物件和桌面或地面分离，然后齿条运动使得密封条能够从物件和桌面(或地面)之间穿过，将滑动通道的开口密封，避免物件从滑动通道内掉出；由于磁铁放置在弹性膜上，当顶杆顶住弹性膜再松开，弹性膜将在自身的弹性作用力下上下弹动，使得磁铁持续上下运动切割磁感线并产生电流，避免密封条还没将滑动通道的开口封住时物件便已将掉落。

本方案结构简单，使用方便，能避免物件在搬运过程中碰撞损坏或划伤，能有效的对物件进行保护。

进一步，所述绕线轴上的线和密封条之间通过铰接连接。

将密封条和绕线轴上的线通过铰接连接，能方便密封条损坏或线断了的时候对其进行更换。

进一步，所述绕线轴上的线采用钢线。

钢线坚固且不易腐蚀，不易断开，适合长期使用。

进一步，所述卷轴一端伸出放置架外。

卷轴一端伸出放置架外，在需要取出滑动通道内的物件时，可手动转动卷轴，使得卷轴将密封条缠绕，密封通道底端的开口打开，滑动盘在重力作用下向下运动，滑动通道内的物件被推出滑动通道，同时，通气道内的气囊向上收缩。

进一步，所述密封条选用钢质薄片。

钢质薄片比较牢固，能避免密封条损坏。

进一步，所述气囊选用条状的气囊。

选用条状的气囊使得气囊膨胀或收缩的方向只能是在竖直方向上，避免气囊横向膨胀使第二电磁铁和物件之间被隔离，影响第二电磁铁对物件的吸附。

附图说明

图1为本发明实施例中夹具型工业机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例中卷轴和绕线轴的连接结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：卷轴1、放置架2、滑动盘3、滑动通道4、第一电磁铁5、处理通道6、线圈7、磁铁8、弹性膜9、顶杆10、齿条11、弹簧12、绕线轴13、通气道14、第二电磁铁15、铁片16。

实施例

实施例基本如附图1和附图2所示：夹具型工业机器人，包括放置架2，放置架2可选用正方体形状，放置架2的中部开设有用于放置铁材质物件的滑动通道4，滑动通道4顶端密封且设置有第一电磁铁5，滑动通道4底端开设有供物件进出的开口，滑动通道4内滑动连接有滑动盘3，滑动盘3底面粘接有第二电磁铁15，滑动盘3上盘面上螺钉连接有铁片16，第二电磁铁15两侧的滑动盘3上开设有通气道14，通气道14底部套接有用于密封通气道14的弹性气囊，气囊可选用条状的气囊，使得气囊膨胀过程中只能沿着竖直方向膨胀；滑动通道4左侧侧壁内设置有安装室，安装室内转动连接有卷轴1，卷轴1上卷有长方形的密封条，密封条可采用无纺布、钢质薄片等可以进行卷曲的材质；

滑动通道4右侧侧壁内设置有处理通道6，处理通道6底端侧壁上转动连接有绕线轴13，绕线轴13和卷轴1平行安装，绕线轴13两端分别绕有一根线，且每一根线与绕在卷轴1上的密封条两个角铰接，绕线轴13上绕的线可选用钢线；处理通道6底端开设有滑口，滑口侧壁上滑动连接有位于竖直方向上的顶杆10，顶杆10左侧的滑口侧壁上滑动连接有齿条11，齿条11和顶杆10相邻但没有相互接触，且齿条11和顶杆10底端皆穿过滑口位于处理通道6下；绕线轴13中部设置有用于和齿条11啮合的齿，齿条11在上下移动过程中绕线轴13将随齿条11的移动而转动；顶杆10底端铰接有上小下大的弹簧12，弹簧12外套接有橡胶套；顶杆10之上的处理通道6内壁上粘接有弹性膜9，弹性膜9之上的处理通道6内沿处理通道6内壁环绕设置有线圈7，线圈7和处理通道6内壁固定连接，线圈7内设置有磁铁8，磁铁8放置在弹性膜9上；线圈7两端头分别和第一电磁铁5和第二电磁铁15线路连接，且第一电磁铁5、第二电磁铁15和线圈7形成闭合回路。

具体实施时，将小于滑动通道4且需要被搬运夹持的铁材质物件放置在桌面或其它物体上，然后，放置架2向下运动，使得物件进入到滑动通道4内，物件进入到滑动通道4内后将挤压滑动通道4内滑动连接的滑动盘3，使得滑动盘3向上运动，滑动盘3向上运动将使得滑动通道4内的气体被挤压进入到通气道14内，使得通气道14内的气囊膨胀并向下伸展，将物件包裹到气囊内，当放置架2底端接近放置待搬运夹持物件的桌面时，弹簧12将先和桌面接触并被压缩，由于弹簧12上小下大，所以弹簧12刚被压缩的时候只能使顶杆10向上运动，顶杆10向上运动将使得弹性膜9向上被顶起，弹性膜9上放置的磁铁8将向线圈7内做切割磁感线运动，产生电流，使得第一电磁铁5和第二电磁铁15通电，第一电磁铁5通电后对滑动盘3上的铁片16进行吸附，使得滑动盘3向上运动；而第二电磁铁15通电后对铁材质的物件进行吸附，使得铁材质的物件滑动盘3向上运动；

然后，弹簧12靠底端将和齿条11接触，使得齿条11向上运动，齿条11向上运动将使得和齿条11啮合的绕线轴13转动，绕线轴13转动使得绕线轴13上的线被缠绕到绕线轴13上，卷轴1上卷曲的密封条随着绕线轴13上的线缠绕而向右侧运动，使得滑动通道4底部的开口被封闭，将物件封闭到滑动通道4内，避免物件在搬运过程中碰撞而损坏；而弹簧12将在自身的回复作用力下伸展，顶杆10在自身重力以及弹簧12的拉动作用下向下运动；由于顶杆10和齿条11之间相邻但并没有互相接触，所以在顶杆10向下运动的过程中齿条11并不运动，使得密封条持续密封滑动通道4的开口；由于磁铁8放置在弹性膜9上，当顶杆10顶住弹性膜9再松开，弹性膜9将在自身的弹性作用力下上下波动，使得磁铁8持续上下运动切割磁感线并产生电流。考虑到发电过程中的，电流可能比较小的情况，本实施例中，选用的是线圈匝数为500，磁铁选用的是铷铁硼永磁体，在实际使用过程中，能够电磁铁产生的磁体吸附300-500g左右的铁制物体。

另外，可将卷轴1一端伸出放置架2外，在需要取出滑动通道4内的物件时，可手动转动卷轴1，使得卷轴1将密封条缠绕，密封通道底端的开口打开，滑动盘3在重力作用下向下运动，滑动通道4内的物件被推出滑动通道4，同时，通气道14内的气囊向上收缩。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.夹具型工业机器人，其特征在于，包括放置架，所述放置架内设置有用于放置铁材质物件的滑动通道，所述滑动通道顶端密封且设置有第一电磁铁，所述滑动通道底端开设有供物件进出的开口；所述滑动通道内滑动连接有滑动盘，所述滑动盘底面上设置有第二电磁铁，所述滑动盘顶部盘面上设置有铁片，所述第二电磁铁两侧的滑动盘上开设有通气道，所述通气道底部套接有密封通气道的弹性的气囊；所述滑动通道一侧的放置架内设置有安装室，所述安装室内转动连接有卷轴，所述卷轴上卷有长方形的密封条；所述滑动通道另一侧的放置架内设置有处理通道，所述处理通道底端侧壁上转动连接有绕线轴，所述绕线轴和卷轴平行安装，所述绕线轴中部设置有齿，所述绕线轴两端分别绕接有一根线，且每一根线分别和密封条的两个角连接；所述处理通道底端开设有滑口，滑口侧壁上分别滑动连接有顶杆和用于和绕线轴上的齿啮合的齿条，齿条和顶杆相邻但互不接触，齿条和顶杆底端皆穿过滑口位于处理通道下；所述顶杆底端连接有弹簧，弹簧一端大一端小，所述弹簧的小端和顶杆连接，所述弹簧外套接有橡胶套，弹簧的大端的橡胶套连接；所述处理通道内设置有弹性膜，所述弹性膜位于顶杆之上，弹性膜上放置有磁铁，弹性膜之上的处理通道内沿处理通道内壁环绕设置有线圈，线圈和处理通道内壁固定连接，线圈内设置有磁铁，磁铁放置在弹性膜上；线圈两端头分别和第一电磁铁和第二电磁铁线路连接，且第一电磁铁、第二电磁铁和线圈形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的夹具型工业机器人，其特征在于，所述绕线轴上的线和密封条之间通过铰接连接。

3.根据权利要求1所述的夹具型工业机器人，其特征在于，所述绕线轴上的线采用钢线。

4.根据权利要求1所述的夹具型工业机器人，其特征在于，所述卷轴一端伸出放置架外。

5.根据权利要求1所述的夹具型工业机器人，其特征在于，所述密封条选用钢质薄片。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的夹具型工业机器人，其特征在于，所述气囊选用条状的气囊。