CN110002225B - 转运机器人末端执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转运机器人末端执行器，包括安装支架、设置在安装支架中部的用于与转运机器人连接的接口、沿周向间隔设置在安装支架下方的多组转运装置；所述转运装置以能沿径向往复运动的方式设置在安装支架下方；所述转运装置包括与安装支架连接的转运支架、以能调节高度的方式固定在转运支架朝向轴线一侧的球冠吸附机构、以能沿轴向往复运动的方式固定在转运支架下方的支撑支架、以能沿径向往复运动的方式固定在支撑支架上的底面支撑机构。本发明提供的转运机器人末端执行器，能够对一定半径范围的球缺体进行转运，并且能够防止球缺体在转运过程中掉落，从而提高转运工作效率和转运工作稳定性。

Description

转运机器人末端执行器
技术领域
本发明涉及末端执行器技术领域，具体涉及一种转运机器人末端执行器。
背景技术
用一个平面去截一个球体的一部分，所得的余下的部分叫球缺体。在目前现有的转运机器人末端执行器中，待转运物体的形状是对转运机器人末端执行器工作的最大限制，现在大多数的转运机器人末端执行器都不能对球缺体的物体进行转运。
因此，为解决以上问题，需要一种转运机器人末端执行器，能够对一定半径范围的球缺体进行转运，并且能够防止球缺体在转运过程中掉落，从而提高转运工作效率和转运工作稳定性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供转运机器人末端执行器，能够对一定半径范围的球缺体进行转运，并且能够防止球缺体在转运过程中掉落，从而提高转运工作效率和转运工作稳定性。
本发明的转运机器人末端执行器，包括安装支架、设置在安装支架中部的用于与转运机器人连接的接口、沿周向间隔设置在安装支架下方的多组转运装置；所述转运装置以能沿径向往复运动的方式设置在安装支架下方；所述转运装置包括与安装支架连接的转运支架、以能调节高度的方式固定在转运支架朝向轴线一侧的球冠吸附机构、以能沿轴向往复运动的方式固定在转运支架下方的支撑支架、以能沿径向往复运动的方式固定在支撑支架上的底面支撑机构。
进一步的，所述安装支架上沿周向间隔设置有多组无杆气缸，所述无杆气缸的移动体能沿径向做往复运动，所述转运支架固定在无杆气缸的移动体底部。
进一步的，所述球冠吸附机构包括球冠吸附支架、向下倾斜的安装在球冠吸附支架远离转运机架一端的吸附件。
进一步的，所述球冠吸附支架包括连接部、倾斜部和安装部；所述连接部与倾斜部互成夹角且一体成型，所述安装部固定在倾斜部端部；所述吸附件固定在安装部远离倾斜部一端。
进一步的，所述安装部用于安装吸附件一侧的端面呈“︹”，所述端面的两个倾斜面上各垂直的设置有一个吸附件。
进一步的，所述吸附件包括用于与安装部连接的连杆和设置在连杆端部的吸盘。
进一步的，所述连接部与倾斜部夹角为115°-135°。
进一步的，所述连接部上设置连接孔，所述转运支架沿轴向间隔设置有多组能与连接孔配合的安装孔。
进一步的，所述转运支架上设置有气缸Ⅰ，所述气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ沿轴向伸缩，所述支撑支架固定在所述活塞杆Ⅰ端部。
进一步的，所述支撑支架上设置有气缸Ⅱ，所述气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ沿径向伸缩，所述底面支撑机构固定在所述活塞杆Ⅱ端部；所述底面支撑机构呈“┌”。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种转运机器人末端执行器，各组球冠吸附机构能够通过沿径向移动调节间距，同时能够通过调节高度，从而对一定半径范围的球缺体进行转运；由于能够通过支撑支架沿轴向移动改变各组底面支撑机构与球冠吸附机构的距离，从而对不同高度的球缺体的底面进行支撑，防止球缺体在转运过程中掉落；转运过程方便快捷，能够提高转运工作效率和转运稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视图；
图3为图2的侧视图；
图4为图2的俯视图；
图5为本发明的转运装置的结构示意图；
图6为本发明的转运支架和球冠吸附支架的结构示意图；
图7为本发明的安装支架的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图7所示，本实施例中的转运机器人末端执行器，包括安装支架1、设置在安装支架1中部的用于与转运机器人连接的接口2、沿周向间隔设置在安装支架1下方的多组转运装置；所述转运装置以能沿径向往复运动的方式设置在安装支架1下方；所述转运装置包括与安装支架1连接的转运支架3、以能调节高度的方式固定在转运支架3朝向轴线一侧的球冠吸附机构4、以能沿轴向往复运动的方式固定在转运支架3下方的支撑支架5、以能沿径向往复运动的方式固定在支撑支架5上的底面支撑机构6。本方案中所说的沿轴向是指沿安装支架中心轴的方向，所说的沿周向是指绕安装支架中心轴的方向，所说的沿径向是指沿与安装支架中心轴垂直且相交的方向。所述接口2可以采用快换接口2，便于与转运机器人连接或分离；本实施例中采用三组转运装置，安装支架1呈三叶风扇状，接口2安装在安装支架1的中心，三组转运装置分别安装在安装支架1的三个叶片上。转运机器人带动末端执行器整体移动到球缺体10上方，向下移动到相应位置后，通过转运装置沿径向移动，使各组球冠吸附机构4逐渐靠近球缺体10，直至球冠吸附机构4全部吸附在球冠上（球面被平面所截得的一部分叫做球冠），然后转运机器人带动末端执行器和球缺体向上移动一段距离，接着底面支撑机构6沿径向移动到球缺体10下方，为球缺体底面提供支撑，防止球缺体10在转运过程中掉落。由于各组球冠吸附机构4能够通过沿径向移动调节间距，同时能够通过调节高度，从而对一定半径范围的球缺体10进行转运；由于能够通过支撑支架5沿轴向移动改变各组底面支撑机构6与球冠吸附机构4的距离，从而对不同高度的球缺体10的底面进行支撑，防止球缺体10在转运过程中掉落；转运过程方便快捷，能够提高转运工作效率和转运稳定性。
本实施例中，所述安装支架1上沿周向间隔设置有多组无杆气缸7，所述无杆气缸7的移动体能沿径向做往复运动，所述转运支架3固定在无杆气缸7的移动体底部。无杆气缸7的移动体能够带动转运支架3沿径向做往复运动，占用空间小。
本实施例中，所述球冠吸附机构4包括球冠吸附支架、向下倾斜的安装在球冠吸附支架远离转运机架一端的吸附件。吸附件向下倾斜朝向球冠，各个吸附件的吸附面分别与球冠的曲面贴合，吸附效果好。
本实施例中，所述球冠吸附支架包括连接部41、倾斜部42和安装部43；所述连接部41与倾斜部42互成夹角且一体成型，所述安装部43固定在倾斜部42端部；所述吸附件固定在安装部43远离倾斜部42一端。连接部41用于与转运支架3连接，安装部43为吸附件提供安装位置，倾斜部42用于使安装部43和吸附件向下倾斜朝向球冠。
本实施例中，所述安装部43用于安装吸附件一侧的端面呈“︹”，所述端面的两个倾斜面上各垂直的设置有一个吸附件。端面底部是平行于倾斜部42截面的平面，该平面两侧分别有一个与该平面成夹角的倾斜面，倾斜面上的吸附件与倾斜面垂直，所以两个吸附件的间距从安装部43向吸盘方向逐步靠近，便于吸附球冠的曲面。
本实施例中，所述吸附件包括用于与安装部43连接的连杆44和设置在连杆44端部的吸盘45，吸盘45是常用的成本低的吸附用具，圆锥形的吸盘45对于曲面的吸附效果好。
本实施例中，所述连接部41与倾斜部42夹角为115°-135°，由于无杆气缸7带动转运支架3移动时是沿径向的，并且需要适应不同大小的球缺体，所以吸盘45向球缺体移动时需要有一个比较合适的倾斜角度，这样才能使吸盘45紧紧的吸附在球冠上部。吸附件吸附时是朝向球心的，连接部41与倾斜部42夹角决定了吸附件的倾斜程度，间接决定了吸附件的吸附位置，吸附位置过于靠下则吸附稳定性不强；吸附位置过于靠上则球缺体可供吸附面积较小，造成吸附件过于集中。因此，综上考虑，连接部41与倾斜部42夹角为115°-135°，优选值为125°。
本实施例中，所述连接部41上设置连接孔，所述转运支架3沿轴向间隔设置有多组能与连接孔配合的安装孔。连接孔对应不同位置的安装孔后用紧固件（图中未示出）固定就能实现调节球冠吸附支架高度。当需转运球缺体的高度比较大时，那么就要求吸附件与底面支撑结构间距也比较大才能正常使用；而当需转运球缺体的高度比较小时，那么就要求吸附件与底面支撑结构间距也比较小才能正常使用。底面支撑机构6自身可以沿径向调节，球冠吸附支架高度可调可以进一步扩大能够转运球缺体高度的范围。
本实施例中，所述转运支架3上设置有气缸Ⅰ8，所述气缸Ⅰ8的活塞杆Ⅰ沿轴向伸缩，所述支撑支架5固定在所述活塞杆Ⅰ端部。
本实施例中，所述支撑支架5上设置有气缸Ⅱ9，所述气缸Ⅱ9的活塞杆Ⅱ沿径向伸缩，所述底面支撑机构6固定在所述活塞杆Ⅱ端部；所述底面支撑机构6呈“┌”。本方案巧妙地结合无杆气缸7、气缸Ⅰ8和气缸Ⅱ9的驱动效果，使转运机器人末端执行器能够通过气动驱动转运一定半径范围内的球缺体，响应速度快，节约转运工作时间，提高转运工作效率和转运稳定性。当然，底面支撑机构6的上表面也可以采用其他形状以适应不同形状的球缺体底面，球冠吸附机构4也能够对于上部为曲面的类球体待转运物体进行吸附转运。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种转运机器人末端执行器，其特征在于：包括安装支架、设置在安装支架中部的用于与转运机器人连接的接口、沿周向间隔设置在安装支架下方的多组转运装置；所述转运装置以能沿径向往复运动的方式设置在安装支架下方；所述转运装置包括与安装支架连接的转运支架、以能调节高度的方式固定在转运支架朝向轴线一侧的球冠吸附机构、以能沿轴向往复运动的方式固定在转运支架下方的支撑支架、以能沿径向往复运动的方式固定在支撑支架上的底面支撑机构，所述轴向是指沿安装支架中心轴的方向，所述周向是指绕安装支架中心轴的方向，所述径向是指沿与安装支架中心轴垂直且相交的方向。
2.根据权利要求 1 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述安装支架上沿周向间隔设置有多组无杆气缸，所述无杆气缸的移动体能沿径向做往复运动，所述转运支架固定在无杆气缸的移动体底部。
3.根据权利要求 1 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述球冠吸附机构包括球冠吸附支架、向下倾斜的安装在球冠吸附支架远离转运机架一端的吸附件。
4.根据权利要求 3 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述球冠吸附支架包括连接部、倾斜部和安装部；所述连接部与倾斜部互成夹角且一体成型，所述安装部固定在倾斜部端部；所述吸附件固定在安装部远离倾斜部一端。
5.根据权利要求 4 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述安装部用于安装吸附件一侧的端面呈“︹”，所述端面的两个倾斜面上各垂直的设置有一个吸附件。
6.根据权利要求 5 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述吸附件包括用于与安装部连接的连杆和设置在连杆端部的吸盘。
7.根据权利要求 5 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述连接部与倾斜部夹角为115°-135°。
8.根据权利要求 4 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述连接部上设置连接孔，所述转运支架沿轴向间隔设置有多组能与连接孔配合的安装孔。
9.根据权利要求 1 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述转运支架上设置有气缸Ⅰ，所述气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ沿轴向伸缩，所述支撑支架固定在所述活塞杆Ⅰ端部。
10.根据权利要求 9 所述的转运机器人末端执行器，其特征在于：所述支撑支架上设置有气缸Ⅱ，所述气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ沿径向伸缩，所述底面支撑机构固定在所述活塞杆Ⅱ端部；所述底面支撑机构呈“┌”。
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