CN108972599B - 用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手，第一爪齿轴承组的第一爪齿轴承提供纵向贯穿爪齿座的第一活动爪齿安装；第二爪齿轴承组的第二爪齿轴承提供纵向贯穿爪齿座的第二活动爪齿安装；第一多行程伸缩驱动件的活动端位于第一爪齿轴承组所在的一侧；第一多行程伸缩驱动件的活动端的顶部表面设有第一驱动件轴承；第一驱动件轴承提供形成于第一活动爪齿上并且向下延伸的第一连接弯杆活动连接；第二多行程伸缩驱动件的活动端位于第二爪齿轴承组所在的一侧；第二多行程伸缩驱动件的活动端的底部表面设有第二驱动件轴承；第二驱动件轴承提供形成于第二活动爪齿上并且向上延伸的第二连接弯杆活动连接。

Description

用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手

技术领域

本发明涉及码垛机器人技术领域，特别涉及用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手。

背景技术

目前我国码垛作业采用的搬运码垛方式有：一是人工搬运；二是机械式码垛机；三是码垛机器人。其中有申请号为201410465611.3的专利公开了一种机器人抓手，包括构成框架结构的两个平行布置的横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材，平行布置的横架型材的两侧分别连接有侧板，两组侧板之间连接一对与横架型材垂直的纵架型材，在纵架型材的两侧安装有一对爪齿组件，爪齿组件通过旋转轴与侧板铰接，在两个纵架型材上分别安装有抓紧气缸，抓紧气缸的推杆通过摇臂与旋转轴连接，驱动爪齿组件旋转实现爪齿组件的开合。目前，市场上普及的码垛机器人抓手，其爪齿组件的爪齿间距固定不变，因此只能抓取特定大小的箱体。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提出用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手，可以调节机器人抓手的爪齿间距，从而抓取多种大小的箱体。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，包括纵向贯穿爪齿座的第一爪齿轴承组和第二爪齿轴承组；所述第一爪齿轴承组的第一爪齿轴承提供纵向贯穿所述爪齿座的第一活动爪齿安装；所述第二爪齿轴承组的第二爪齿轴承提供纵向贯穿所述爪齿座的第二活动爪齿安装；

还包括横向设于所述爪齿座上的第一多行程伸缩驱动件、第一驱动件轴承、第二多行程伸缩驱动件、以及第二驱动件轴承；所述第一多行程伸缩驱动件的活动端位于所述第一爪齿轴承组所在的一侧；所述第一多行程伸缩驱动件的活动端的顶部表面设有所述第一驱动件轴承；所述第一驱动件轴承提供形成于所述第一活动爪齿上并且向下延伸的第一连接弯杆活动连接；所述第二多行程伸缩驱动件的活动端位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧；所述第二多行程伸缩驱动件的活动端的底部表面设有所述第二驱动件轴承；所述第二驱动件轴承提供形成于所述第二活动爪齿上并且向上延伸的第二连接弯杆活动连接。

作为一种可实施方式，所述第一爪齿轴承组包括的所述第一爪齿轴承数量和所述第二爪齿轴承组包括的所述第二爪齿轴承数量相同；

多个所述第一爪齿轴承和所述第二爪齿轴承沿着所述爪齿座的长度方向均匀分布。

作为一种可实施方式，所述第一多行程伸缩驱动件的固定端固定于所述爪齿座上，并且位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧，所述第一多行程伸缩驱动件的活动端活动连接所述第一活动爪齿。

作为一种可实施方式，所述第二多行程伸缩驱动件的固定端固定于所述爪齿座上，并且位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧，所述第二多行程伸缩驱动件的活动端活动连接所述第二活动爪齿。

作为一种可实施方式，所述第一多行程伸缩驱动件和所述第二多行程伸缩驱动件为气动缸。

作为一种可实施方式，所述第一多行程伸缩驱动件和所述第二多行程伸缩驱动件为电动缸。

作为一种可实施方式，所述第一连接弯杆呈“L”形，所述第一连接弯杆的一端横向连接所述第一活动爪齿、另一端纵向连接所述第一驱动件轴承。

作为一种可实施方式，所述第二连接弯杆呈“L”形，所述第二连接弯杆的一端横向连接所述第二活动爪齿、另一端纵向连接所述第二驱动件轴承。

相应的，本发明提供了如下技术方案：

一种机器人抓手，包括上述的爪齿间距调节机构，还包括底板、摆动杆、以及所述爪齿座；

所述爪齿座通过所述摆动杆连接所述底板。

作为一种可实施方式，还包括缓冲安装座和缓冲器；

所述缓冲安装座设于所述底板上；

所述缓冲器设于所述缓冲安装座上并且头部朝向所述摆动杆。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：

本发明提供了用于机器人抓手的爪齿间距调节机构以及机器人抓手，可以使第一活动爪齿和第二活动爪齿彼此之间向外张开，使机器人抓手可以抓取更大的箱体。或者，可以使第一活动爪齿和第二活动爪齿彼此之间向内合拢，使机器人抓手可以抓取更小的箱体。不管机器人抓手向外张开还是向内合拢，其爪齿间距相较于初始状态都更小。

附图说明

图1为本发明实施例提供的爪齿间距调节机构的立体图；

图2为图1提供的爪齿间距调节机构的第一局部放大图；

图3为图1提供的爪齿间距调节机构的第二局部放大图；

图4为本发明实施例提供的机器人抓手的立体图。

图中：1、连接框架；2、爪齿组件；2a、底板；2b、摆动杆；2c、爪齿座；2d、第一活动爪齿；2e、第一爪齿轴承；2f、第一多行程伸缩驱动件；2g、第一驱动件轴承；2h、第一连接弯杆；2i、第二活动爪齿；2j、第二爪齿轴承；2k、第二多行程伸缩驱动件；2l、第二驱动件轴承；2m、第二连接弯杆；2n、缓冲安装座；2o、缓冲器；2p、摆动气缸；2q、耳轴座；2r、轴承座；2s、转轴；2t、气缸护盖；4、双加压组件；4a、加压气缸；4b、压板；4c、加压气盘。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

在一个实施例中，如图1所示。

本实施例提供的爪齿间距调节机构，其包括纵向贯穿爪齿座2c的第一爪齿轴承2e组和第二爪齿轴承2j组；第一爪齿轴承2e组的第一爪齿轴承2e提供纵向贯穿爪齿座2c的第一活动爪齿2d安装；第二爪齿轴承2j组的第二爪齿轴承2j提供纵向贯穿爪齿座2c的第二活动爪齿2i安装；其还包括横向设于爪齿座2c上的第一多行程伸缩驱动件2f、第一驱动件轴承2g、第二多行程伸缩驱动件2k、以及第二驱动件轴承2l；第一多行程伸缩驱动件2f的活动端位于第一爪齿轴承2e组所在的一侧；第一多行程伸缩驱动件2f的活动端的顶部表面设有第一驱动件轴承2g；第一驱动件轴承2g提供形成于第一活动爪齿2d上并且向下延伸的第一连接弯杆2h活动连接；第二多行程伸缩驱动件2k的活动端位于第二爪齿轴承2j组所在的一侧；第二多行程伸缩驱动件2k的活动端的底部表面设有第二驱动件轴承2l；第二驱动件轴承2l提供形成于第二活动爪齿2i上并且向上延伸的第二连接弯杆2m活动连接。

在本实施例中，爪齿间距调节机构可以用于调节机器人抓手的爪齿间距。具体如下：当第一多行程伸缩驱动件2f伸缩至第一行程时，带动第一活动爪齿2d绕第一爪齿轴承2e外翻，改变了第一活动爪齿2d原来的间距并且使第一活动爪齿2d相对于第二活动爪齿2i向外张开。当第二多行程伸缩驱动件2k伸缩至第一行程时，带动第二活动爪齿2i绕第二爪齿轴承2j外翻，改变了第二活动爪齿2i原来的间距并且使第二活动爪齿2i相对于第一活动爪齿2d向外张开。相反的，当第一多行程伸缩驱动件2f伸缩至第二行程时，带动第一活动爪齿2d绕第一爪齿轴承2e内翻，改变了第一活动爪齿2d原来的间距并且使第一活动爪齿2d相对于第二活动爪齿2i向内合拢。当第二多行程伸缩驱动件2k伸缩至第二行程时，带动第二活动爪齿2i绕第二爪齿轴承2j内翻，改变了第二活动爪齿2i原来的间距并且使第二活动爪齿2i相对于第一活动爪齿2d向内合拢。其中，不管机器人抓手外翻还是内翻，其爪齿间距相较于初始状态都变小。不同的是，在外翻后，机器人抓手可以抓取更大的箱体。在内翻后，机器人抓手可以抓取更小的箱体。

在一个实施例中，第一爪齿轴承2e组包括的第一爪齿轴承2e数量和第二爪齿轴承2j组包括的第二爪齿轴承2j数量相同。图1中示出了3个第一爪齿轴承2e和3个第二爪齿轴承2j。并且，多个第一爪齿轴承2e和第二爪齿轴承2j沿着爪齿座2c的长度方向均匀分布。

在一个实施例中，第一多行程伸缩驱动件2f的固定端固定于爪齿座2c上，并且位于第二爪齿轴承2j组所在的一侧，第一多行程伸缩驱动件2f的活动端活动连接第一活动爪齿2d。在本实施例中，第一多行程伸缩驱动件2f的固定端借着爪齿座2c固定，第一多行程伸缩驱动件2f的活动端借着第一活动爪齿2d固定。

在一个实施例中，第二多行程伸缩驱动件2k的固定端固定于爪齿座2c上，并且位于第二爪齿轴承2j组所在的一侧，第二多行程伸缩驱动件2k的活动端活动连接第二活动爪齿2i。在本实施例中，第二多行程伸缩驱动件2k的固定端借着爪齿座2c固定，第二多行程伸缩驱动件2k的活动端借着第二活动爪齿2i固定。

在一个实施例中，如图2所示。第一连接弯杆2h呈“L”形，第一连接弯杆2h的一端横向连接第一活动爪齿2d、另一端纵向连接第一驱动件轴承2g。

在一个实施例中，如图3所示。第二连接弯杆2m呈“L”形，第二连接弯杆2m的一端横向连接第二活动爪齿2i、另一端纵向连接第二驱动件轴承2l。

在一个实施例中，如图4所示。

本实施例提供的机器人抓手，其包括连接框架1和设于连接框架1上的两个爪齿组件2；爪齿组件2包括底板2a、摆动杆2b、爪齿座2c、第一活动爪齿2d、第一爪齿轴承2e、第一多行程伸缩驱动件2f、第一驱动件轴承2g、第一连接弯杆2h、第二活动爪齿2i、第二爪齿轴承2j、第二多行程伸缩驱动件2k、第二驱动件轴承2l、以及第二连接弯杆2m；底板2a连接连接框架1；爪齿座2c通过摆动杆2b连接底板1d；第一活动爪齿2d通过第一爪齿轴承2e连接爪齿座2c的一侧；第一多行程伸缩驱动件2f设于爪齿座2c上，并且活动端位于第一活动爪齿2d所在的一侧，第一多行程伸缩驱动件2f的活动端上设有第一驱动件轴承2g；第一连接弯杆2h的一端固定连接第一活动爪齿2d、另一端活动连接第一驱动件轴承2g；第二活动爪齿2i通过第二爪齿轴承2j连接爪齿座2c的另一侧；第二多行程伸缩驱动件2k设于爪齿座2c上，并且活动端位于第二活动爪齿2i所在的一侧，第二多行程伸缩驱动件2k的活动端上设有第二驱动件轴承2l；第二连接弯杆2m的一端固定连接第二活动爪齿2i、另一端活动连接第二驱动件轴承2l；其中，受第一多行程伸缩驱动件2f驱动的第一活动爪齿2d和受第二多行程伸缩驱动件2k驱动的第二活动爪齿2i彼此之间可以向内合拢或者向外张开。

在本实施例中，机器人抓手通过两个爪齿组件2之间抓合来抓取箱体。和传统的机器人抓手的不同之处在于，本实施例提供的机器人抓手，其活动爪齿的爪齿间距可以调整，从而抓取更大的箱体或者更小的箱体。具体如下：当第一多行程伸缩驱动件2f伸缩至第一行程时，第一活动爪齿2d相对于第二活动爪齿2i向外张开；与此同时，第二多行程伸缩驱动件2k伸缩至第一行程，使第二活动爪齿2i相对于第一活动爪齿2d向外张开；这样，爪齿组件2整体呈外八状，可以抓取更大的箱体。相反的，当第一多行程伸缩驱动件2f伸缩至第二行程时，第一活动爪齿2d相对于第二活动爪齿2i向内合拢；与此同时，第二多行程伸缩驱动件2k伸缩至第二行程，使第二活动爪齿2i相对于第一活动爪齿2d向内合拢；这样，爪齿组件2整体呈内八状，可以抓取更小的箱体。细节部分可以参照图3和图4，先以一个爪齿组件2为例，当第一多行程伸缩驱动件2f的活动端横移时，在第一连接弯杆2h的带动下，可以使第一活动爪齿2d绕第一爪齿轴承2e产生外翻或者内翻；再以另一个爪齿组件2为例，当第二多行程伸缩驱动件2k的活动端横移时，在第二连接弯杆2m的带动下，可以使第二活动爪齿2i绕第二爪齿轴承2j产生外翻或者内翻；因此，受第一多行程伸缩驱动件2f驱动的第一活动爪齿2d和受第二多行程伸缩驱动件2k驱动的第二活动爪齿2i彼此之间可以向内合拢或者向外张开。

在一个实施例中，如图4所示。

本实施例提供的爪齿组件2不仅包括底板2a、摆动杆2b、爪齿座2c、第一活动爪齿2d、第一爪齿轴承2e、第一多行程伸缩驱动件2f、第一驱动件轴承2g、第一连接弯杆2h、第二活动爪齿2i、第二爪齿轴承2j、第二多行程伸缩驱动件2k、第二驱动件轴承2l、以及第二连接弯杆2m；其还包括缓冲安装座2n和缓冲器2o。并且，缓冲安装座2n设于底板2a上；缓冲器2o设于缓冲安装座2n上并且头部朝向摆动杆2b。

在本实施例中，摆动杆2b相对于底板2a可以上下摆动，并且摆动杆2b向上的摆动受到缓冲器2o的缓冲。

在一个实施例中，如图4所示。

本实施例提供的爪齿组件2不仅包括底板2a、摆动杆2b、爪齿座2c、第一活动爪齿2d、第一爪齿轴承2e、第一多行程伸缩驱动件2f、第一驱动件轴承2g、第一连接弯杆2h、第二活动爪齿2i、第二爪齿轴承2j、第二多行程伸缩驱动件2k、第二驱动件轴承2l、以及第二连接弯杆2m；其还包括摆动驱动组件。摆动驱动组件包括摆动气缸2p、耳轴座2q、轴承座2r、以及转轴2s；摆动气缸2p通过耳轴座2q安装在底板2a的顶部，并且活动连接转轴2s；转轴2s通过轴承座2r安装在底板2a的底部，并且端部提供摆动杆2b连接。

在本实施例中，爪齿组件2通过固定在底板2a上的摆动气缸2p驱动，使转轴2s带着摆动杆2b产生上下摆动。并且，设置在底板2a上的气缸护盖2t可以保护摆动气缸2p。

在一个实施例中，如图4所示。

本实施例提供的机器人抓手，其包括连接框架1和设于连接框架1上的爪齿组件2和双加压组件4；爪齿组件2包括底板2a、摆动杆2b、以及爪齿座2c；底板2a连接连接框架1；爪齿座2c通过摆动杆2b连接底板2a1d；双加压组件4包括从下到下依次设置的加压气缸4a、压板4b、以及加压气盘4c；加压气缸4a连接连接框架1，加压气缸4a用于在爪齿组件2合拢时驱动压板4b和加压气盘4c下压；加压气盘4c用于在加压气缸4a下压到位时持续出气。

在本实施例中，机器人抓手通过两个爪齿组件2之间抓合来抓取箱体。和传统的机器人抓手的不同之处在于，本实施例提供的机器人抓手，其具有双加压组件4，在搬运过程中可以使箱体稳定受力而不受损。传统的机器人抓手通过加压气缸4a和压板4b将箱体压在两个爪齿组件2向内合拢形成的半封闭空间里，对于纸箱包装的箱体，要通过压板4b压紧肯定会受损，严重时还要二次包装。但是，本实施例提供的机器人抓手，并不直接使用压板4b压紧。而是使用压板4b下压，贴近箱体，在压板4b和箱体之间形成非常小的空隙。然后使用加压气盘4c持续出气，使用气压压紧。使用气压具有两方面明显的优势。第一方面是，气压可以提供更大的压力，并且压力在箱体的表面扩散地更加均匀从而使箱体在搬运过程中更加稳定；第二方面是，使用气压箱体不会受损。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，包括纵向贯穿爪齿座(2c)的第一爪齿轴承组和第二爪齿轴承组；所述第一爪齿轴承组的第一爪齿轴承(2e)提供纵向贯穿所述爪齿座(2c)的第一活动爪齿(2d)安装；所述第二爪齿轴承组的第二爪齿轴承(2j)提供纵向贯穿所述爪齿座(2c)的第二活动爪齿(2i)安装；

还包括横向设于所述爪齿座(2c)上的第一多行程伸缩驱动件(2f)、第一驱动件轴承(2g)、第二多行程伸缩驱动件(2k)、以及第二驱动件轴承(2l)；所述第一多行程伸缩驱动件(2f)的活动端位于所述第一爪齿轴承组所在的一侧；所述第一多行程伸缩驱动件(2f)的活动端的顶部表面设有所述第一驱动件轴承(2g)；所述第一驱动件轴承(2g)提供形成于所述第一活动爪齿(2d)上并且向下延伸的第一连接弯杆(2h)活动连接；所述第二多行程伸缩驱动件(2k)的活动端位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧；所述第二多行程伸缩驱动件(2k)的活动端的底部表面设有所述第二驱动件轴承(2l)；所述第二驱动件轴承(2l)提供形成于所述第二活动爪齿(2i)上并且向上延伸的第二连接弯杆(2m)活动连接。

2.根据权利要求1所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第一爪齿轴承组包括的所述第一爪齿轴承(2e)数量和所述第二爪齿轴承组包括的所述第二爪齿轴承(2j)数量相同；

多个所述第一爪齿轴承(2e)和所述第二爪齿轴承(2j)沿着所述爪齿座(2c)的长度方向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第一多行程伸缩驱动件(2f)的固定端固定于所述爪齿座(2c)上，并且位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧，所述第一多行程伸缩驱动件(2f)的活动端活动连接所述第一活动爪齿(2d)。

4.根据权利要求1所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第二多行程伸缩驱动件(2k)的固定端固定于所述爪齿座(2c)上，并且位于所述第二爪齿轴承组所在的一侧，所述第二多行程伸缩驱动件(2k)的活动端活动连接所述第二活动爪齿(2i)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第一多行程伸缩驱动件(2f)和所述第二多行程伸缩驱动件(2k)为气动缸。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第一多行程伸缩驱动件(2f)和所述第二多行程伸缩驱动件(2k)为电动缸。

7.根据权利要求1所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第一连接弯杆(2h)呈“L”形，所述第一连接弯杆(2h)的一端横向连接所述第一活动爪齿(2d)、另一端纵向连接所述第一驱动件轴承(2g)。

8.根据权利要求1所述的用于机器人抓手的爪齿间距调节机构，其特征在于，所述第二连接弯杆(2m)呈“L”形，所述第二连接弯杆(2m)的一端横向连接所述第二活动爪齿(2i)、另一端纵向连接所述第二驱动件轴承(2l)。

9.一种机器人抓手，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的爪齿间距调节机构，还包括底板(2a)、摆动杆(2b)、以及所述爪齿座(2c)；

所述爪齿座(2c)通过所述摆动杆(2b)连接所述底板(2a)。

10.根据权利要求9所述的机器人抓手，其特征在于，还包括缓冲安装座(2n)和缓冲器(2o)；

所述缓冲安装座(2n)设于所述底板(2a)上；

所述缓冲器(2o)设于所述缓冲安装座(2n)上并且头部朝向所述摆动杆(2b)。

Images