CN110406012A - 一种机械手和一种夹取设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手和一种夹取设备，该机械手：连接组件、定位治具和柔性手爪；连接组件用于与机器人可转动连接，定位治具和柔性手爪设置在连接组件的相对两侧，机器人用于将定位治具移动至放料装置处以从放料装置中爪取拼针，机器人还用于将定位治具移动至注塑模具处以将拼针放置至塑胶模具中，机器人还用于将柔性手爪移动至注塑模具处，以抓取注塑模具中的多嵌件壳体。

Description

一种机械手和一种夹取设备

技术领域

本发明涉及机械手的技术领域，尤其涉及一种机械手和一种夹取设备。

背景技术

多嵌件壳体是汽车电子水泵的重要部件，起到保护和连接电路板，保障电子水泵密封性和绝缘性的作用。由于多嵌件壳体结构复杂，里面注塑了10个拼针，拼针面会跟ECU(电子控制单元)焊接，对精度的要求比较高。现有的绝大部分厂商都使用人工进行插针和零件的上下料工作，不仅耗时耗力，而且容易出现精度上的误差。

发明内容.

本发明提供了一种机械手和一种夹取设备，以解决多嵌件壳体中拼针精度低的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种机械手，该机械手包括连接组件、定位治具和柔性手爪；所述连接组件包括法兰盘、桥接杆、第一连接臂和第二连接臂，所述法兰盘用于与机器人可转动连接，所述桥接杆与所述法兰盘连接，所述第一连接臂和所述第二连接臂设置在所述桥接杆的相对两侧；所述定位治具包括上定位板、下定位板、连杆、第一柔性抓手、第一定位销、第二定位销，所述上定位板固定于所述第一连接臂上，所述上定位板和所述下定位板通过所述连杆固定连接，所述下定位板开设有贯穿孔，所述第一柔性抓手与所述上定位板连接且穿设所述贯穿孔，所述第一柔性抓手用于抓取拼针，所述第一定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于定位所述拼针，所述第二定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于与放置所述拼针的放料装置定位配合，所述机器人用于将所述定位治具移动至所述放料装置处以从所述放料装置中爪取所述拼针，且所述机器人还用于将所述定位治具移动至注塑模具处以将所述拼针放置至所述塑胶模具中；所述柔性手爪包括五角形固定板、五个控制器和五个第二柔性抓手，所述五角形固定板固定于所述第二连接手臂上，五个所述控制器分别设置于所述五角形固定板的五个端部上，五个所述第二柔性抓手分别与五个所述控制器一一连接，所述控制器用于在所述机器人将所述柔性手爪移动至所述注塑模具处时控制所述柔性手指的气压，以使五个所述第二柔性抓手合拢并抓取所述注塑模具中的多嵌件壳体。

在一可选的实施例中，所述第一连接臂和所述第二连接臂的材质均为不锈钢。

在一可选的实施例中，所述第一柔性抓手包括连接体、夹爪和手指套，所述连接体的一端与所述上定位板连接，所述连接体的相对一端与所述夹爪连接，所述夹爪穿设所述贯穿孔，所述手指套套设于所述夹爪上，所述手指套的材质为硅胶，所述夹爪用于带动所述手指套抓取所述拼针。

在一可选的实施例中，所述第二柔性抓手包括主体部、多个防滑部和多个回缩部，所述主体部的内部中空，且所述主体部与所述控制器连通，多个所述防滑部间隔排列于所述主体部的一侧面上，所述防滑部呈弓形，所述防滑部用于辅助所述主体部抓取所述多嵌件壳体，多个所述回缩部间隔排列于所述主体部的远离所述防滑部的一侧面上，所述回缩部的内部中空，且多个所述回缩部与所述主体部连通；其中，在所述控制器抽空所述第二柔性抓手中的气体时，多个所述回缩部相互靠拢，以使所述柔性手爪为张开状态；在所述控制器向所述第二柔性抓手中充入气体时，多个所述回缩部相互远离，以使所述柔性手爪为合拢状态。

在一可选的实施例中，所述控制器与所述五角形固定板滑动连接。

为解决上述问题，本发明提供了一种夹取设备，所述夹取设备包括机械手和机器人；该机械手包括连接组件、定位治具和柔性手爪；所述连接组件包括法兰盘、桥接杆、第一连接臂和第二连接臂，所述法兰盘与所述机器人可转动连接，所述桥接杆与所述法兰盘连接，所述第一连接臂和所述第二连接臂设置在所述桥接杆的相对两侧；所述定位治具包括上定位板、下定位板、连杆、第一柔性抓手、第一定位销、第二定位销，所述上定位板固定于所述第一连接臂上，所述上定位板和所述下定位板通过所述连杆固定连接，所述下定位板开设有贯穿孔，所述第一柔性抓手与所述上定位板连接且穿设所述贯穿孔，所述第一柔性抓手用于抓取拼针，所述第一定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于定位所述拼针，所述第二定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于与放置所述拼针的放料装置定位配合，所述机器人用于将所述定位治具移动至所述放料装置处以从所述放料装置中爪取所述拼针，且所述机器人还用于将所述定位治具移动至注塑模具处以将所述拼针放置至所述塑胶模具中；所述柔性手爪包括五角形固定板、五个控制器和五个第二柔性抓手，所述五角形固定板固定于所述第二连接手臂上，五个所述控制器分别设置于所述五角形固定板的五个端部上，五个所述第二柔性抓手分别与五个所述控制器一一连接，所述控制器用于在所述机器人将所述柔性手爪移动至所述注塑模具处时控制所述柔性手指的气压，以使五个所述第二柔性抓手合拢并抓取所述注塑模具中的多嵌件壳体。

在一可选的实施例中，所述第一连接臂和所述第二连接臂的材质均为不锈钢。

在一可选的实施例中，所述第一柔性抓手包括连接体、夹爪和手指套，所述连接体的一端与所述上定位板连接，所述连接体的相对一端与所述夹爪连接，所述夹爪穿设所述贯穿孔，所述手指套套设于所述夹爪上，所述手指套的材质为硅胶，所述夹爪用于带动所述手指套抓取所述拼针。

在一可选的实施例中，所述第二柔性抓手包括主体部、多个防滑部和多个回缩部，所述主体部的内部中空，且所述主体部与所述控制器连通，多个所述防滑部间隔排列于所述主体部的一侧面上，所述防滑部呈弓形，所述防滑部用于辅助所述主体部抓取所述多嵌件壳体，多个所述回缩部间隔排列于所述主体部的远离所述防滑部的一侧面上，所述回缩部的内部中空，且多个所述回缩部与所述主体部连通；其中，在所述控制器抽空所述第二柔性抓手中的气体时，多个所述回缩部相互靠拢，以使所述柔性手爪为张开状态；在所述控制器向所述第二柔性抓手中充入气体时，多个所述回缩部相互远离，以使所述柔性手爪为合拢状态。

在一可选的实施例中，所述控制器与所述五角形固定板滑动连接。

本发明的有益效果是：机械手包括连接组件、定位治具和柔性手爪，定位治具和柔性手爪设置在连接组件的相对两侧，连接组件用于与机器人可转动连接，定位治具用于将拼针插至注塑模具中，柔性手爪用于将注塑模具中带有拼针的多嵌件壳体取出。整个过程都依赖于机械手全自动完成，从而保证拼针精准地被放置至注塑模具中的指定位置处，保证了多嵌件壳体整体的精度，以利于多嵌件壳体在后续地使用过程中能够精准地实现与其它产品的配合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，对于所属领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是申请提供的机械手的一实施例的结构示意图；

图2是申请提供的连接组件的一实施例的结构示意图；

图3是申请提供的定位治具在一角度下的一实施例的结构示意图；

图4是申请提供的定位治具在另一角度下的一实施例的结构示意图；

图5是申请提供的第一柔性抓手的一实施例的结构示意图；

图6是申请提供的柔性手爪在闭合状态下的一实施例的结构示意图；

图7是申请提供的柔性手爪在张开状态下的一实施例的结构示意图；

图8是申请提供的夹取设备的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明的机械手100包括连接组件10、定位治具20和柔性手爪30。

连接组件10用于与机器人200(请参阅图8)可转动连接，定位治具20和柔性手爪30设置在连接组件10的相对两侧。机器人用于将定位治具20移动至放料装置处以从放料装置中爪取拼针28(请参阅图5)，机器人还用于将定位治具20移动至注塑模具处以将拼针28放置至塑胶模具中。机器人还用于将柔性手爪30移动至注塑模具处，以抓取注塑模具中的多嵌件壳体34。

请参阅图2，连接组件10包括法兰盘11、桥接杆12、第一连接臂13和第二连接臂14。法兰盘11用于与机器人可转动连接，即法兰盘11能够相对于机器人转动，例如本实施例的机器人可以为六轴可转动机器人，当然也可以是三轴可转动机器人。桥接杆12与法兰盘11连接，且第一连接臂13和第二连接臂14设置在桥接杆12的相对两侧。

法兰盘11的径向截面可以为圆形，法兰盘11的径向截面也可以为方形、三角形等其它形状，桥接杆12的径向截面为圆形，桥接杆12的径向截面也可以为方形、三角形等其它形状。

第一连接臂13和第二连接臂14的材质均为不锈钢，具体地，第一连接臂13和第二连接臂14的材质均为Q235—A不锈钢，Q235—A不锈钢韧性好，能够有效地防止第一连接臂13和第二连接臂14断裂。

请参阅图1至图4，定位治具20包括上定位板21、下定位板22、连杆23、第一柔性抓手24、第一定位销25、第二定位销26，上定位板21固定于第一连接臂13上，上定位板21和下定位板22通过连杆23固定连接，下定位板22开设有贯穿孔222，第一柔性抓手24与上定位板21连接且穿设贯穿孔222，第一柔性抓手24用于抓取拼针28，第一定位销25穿设于下定位板22且外露于下定位板23，以用于定位拼针28，第二定位销27穿设于下定位板23且外露于下定位板23，以用于与放置拼针28的放料装置定位配合，机器人用于将定位治具20移动至放料装置处以从放料装置中爪取拼针28，且机器人还用于将定位治具20移动至注塑模具处以将拼针28放置至塑胶模具中。

为了使本技术领域人员对本申请的机械手100抓取拼针28的过程有更进一步的认识，如下以步骤的方式进行解释说明：

1：由工人把拼针28放入放料装置中；2：机械手100移动定位治具20到放料装置的上方，定位治具20插入放料装置中，通过第二定位销26使定位治具2与放料装置完成拟合；3：第一柔性抓手24在机器人作用下通过输入负压抽气使第一柔性抓手24闭合，分别夹取三根拼针28；4：定位治具20离开放料装置，机器人将拼针28移动到注塑模具处；5：第一柔性抓手24在机器人作用下通过输入正压充气使第一柔性抓手24张开，从而拼针28被放置在注塑模具上，完成拼针28的上下料。

请参阅图3和图5，第一柔性抓手24包括连接体241、夹爪242、手指套243，连接体241的一端与上定位板21连接，连接体241的相对一端与夹爪242连接，夹爪242穿设贯穿孔222，手指套243套设于夹爪242上，手指套243的材质为硅胶，夹爪242用于带动手指套243抓取拼针28。采用硅胶材质的手指套243套设于夹爪242的技术方案，第一柔性抓手24能够对微小物体进行抓取，并且也不会碰上被抓取物。

请参阅图6，柔性手爪30包括五角形固定板31、五个控制器32、五个第二柔性抓手33，五角形固定板31固定于第二连接臂14(请参阅图2)上，五个控制器32分别设置于五角形固定板31的五个端部上，五个第二柔性抓手33分别与五个控制器32一一连接，控制器32用于控制第二柔性抓手33的气压，以使五个第二柔性抓手33合拢，机器人还用于将柔性手爪3移动至注塑模具处以将注塑模具中的多嵌件壳体34取出。

第二柔性抓手33的材质优选硅胶等弹性材质制成。

控制器32与五角形固定板31滑动连接。具体地，五角形固定板31的端部开设有腰形孔312，控制器32与腰形孔312滑动配合，控制器32在腰形孔312中滑动时能够带动第二柔性抓手33运动，以实现软浮动功能，在柔性手爪30抓取多嵌件壳体34时，柔性手爪30可根据注塑模具的型腔自适应调整位置，从而模拟人手的浮动，以顺利从注塑模具中将多嵌件壳体34取出。

第二柔性抓手33包括主体部331、防滑部332、回缩部333，主体部331的内部中空，且主体部331与控制器32连通，多个防滑部332间隔排列于主体部331的一侧面上，防滑部呈弓形，防滑部332用于辅助主体部331抓取多嵌件壳体34，多个回缩部333间隔排列于主体部331的远离防滑部332的一侧面上，回缩部333的内部中空，且多个回缩部333与主体部331连通，其中，如图6所示，在控制器32向第二柔性抓手33中充入气体时，多个回缩部333相互远离，以使柔性手爪3为合拢状态；如图7所示，在控制器32抽空第二柔性抓手33中的气体时，多个回缩部333相互靠拢，以使柔性手爪3为张开状态。

机械手100抓取多嵌件壳体34的过程如下：

1：注塑模具注塑成型得到带有拼针28的多嵌件壳体34；2：在机械手100抓取多嵌件壳体34时，第二柔性抓手33先处于零压状态；3：机械手100移动第二柔性抓手33到注塑模具处，通过控制器输入正压即实施充气使第二柔性抓手33处于张开状态；3：第二柔性抓手33与注塑模具中的多嵌件壳体34接触；4：通过控制器32输入负压即抽气使第二柔性抓手33夹紧多嵌件壳体34；5：移动第二柔性抓手33到指定放置位置，完成多嵌件壳体34的上下料。

在本实施例中，机械手100包括连接组件10、定位治具20和柔性手爪30，定位治具20和柔性手爪30设置在连接组件10的相对两侧，连接组件10用于与机器人可转动连接，定位治具20用于将拼针28插至注塑模具中，柔性手爪30用于将注塑模具中带有拼针28的多嵌件壳体34取出。整个过程都依赖于机械手100全自动完成，从而保证拼针28精准地被放置至注塑模具中的指定位置处，保证了多嵌件壳体34整体的精度，以利于多嵌件壳体34在后续地使用过程中能够精准地实现与其它产品的配合。

此外，第二柔性抓手33的手指采用硅胶等柔性材料，能够对表面粗糙、开孔异性物体进行抓取。在第二柔性抓手33抓取注塑模具中的多嵌件壳体34时，柔性手爪30可以通过控制器32输入正负气压控制第二柔性抓手33的张开和闭合，从而模拟人手，将多嵌件壳体34从注塑模具中取出，并且不会产生压痕。

请参阅图8，本申请还提供了一种夹取设备1000，该夹取设备1000包括上述实施例中的机械手100和机器人200，机械手100与机器人200可转动连接，以实现上述实施例中所述的全自动化夹取功能。

此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或部件的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或部件，而是可选地还包括没有列出的步骤或部件，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或部件。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，所述机械手包括：

连接组件，所述连接组件包括法兰盘、桥接杆、第一连接臂和第二连接臂，所述法兰盘用于与机器人可转动连接，所述桥接杆与所述法兰盘连接，所述第一连接臂和所述第二连接臂设置在所述桥接杆的相对两侧；

定位治具，所述定位治具包括上定位板、下定位板、连杆、第一柔性抓手、第一定位销、第二定位销，所述上定位板固定于所述第一连接臂上，所述上定位板和所述下定位板通过所述连杆固定连接，所述下定位板开设有贯穿孔，所述第一柔性抓手与所述上定位板连接且穿设所述贯穿孔，所述第一柔性抓手用于抓取拼针，所述第一定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于定位所述拼针，所述第二定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于与放置所述拼针的放料装置定位配合，所述机器人用于将所述定位治具移动至所述放料装置处以从所述放料装置中爪取所述拼针，且所述机器人还用于将所述定位治具移动至注塑模具处以将所述拼针放置至所述塑胶模具中；及

柔性手爪，所述柔性手爪包括五角形固定板、五个控制器和五个第二柔性抓手，所述五角形固定板固定于所述第二连接手臂上，五个所述控制器分别设置于所述五角形固定板的五个端部上，五个所述第二柔性抓手分别与五个所述控制器一一连接，所述控制器用于在所述机器人将所述柔性手爪移动至所述注塑模具处时控制所述柔性手指的气压，以使五个所述第二柔性抓手合拢并抓取所述注塑模具中的多嵌件壳体。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一连接臂和所述第二连接臂的材质均为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一柔性抓手包括连接体、夹爪和手指套，所述连接体的一端与所述上定位板连接，所述连接体的相对一端与所述夹爪连接，所述夹爪穿设所述贯穿孔，所述手指套套设于所述夹爪上，所述手指套的材质为硅胶，所述夹爪用于带动所述手指套抓取所述拼针。

4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第二柔性抓手包括主体部、多个防滑部和多个回缩部，所述主体部的内部中空，且所述主体部与所述控制器连通，多个所述防滑部间隔排列于所述主体部的一侧面上，所述防滑部呈弓形，所述防滑部用于辅助所述主体部抓取所述多嵌件壳体，多个所述回缩部间隔排列于所述主体部的远离所述防滑部的一侧面上，所述回缩部的内部中空，且多个所述回缩部与所述主体部连通；

其中，在所述控制器抽空所述第二柔性抓手中的气体时，多个所述回缩部相互靠拢，以使所述柔性手爪为张开状态；在所述控制器向所述第二柔性抓手中充入气体时，多个所述回缩部相互远离，以使所述柔性手爪为合拢状态。

5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述控制器与所述五角形固定板滑动连接。

6.一种夹取设备，其特征在于，所述夹取设备包括机械手和机器人；

所述机械手包括：

连接组件，所述连接组件包括法兰盘、桥接杆、第一连接臂和第二连接臂，所述法兰盘与所述机器人可转动连接，所述桥接杆与所述法兰盘连接，所述第一连接臂和所述第二连接臂设置在所述桥接杆的相对两侧；

定位治具，所述定位治具包括上定位板、下定位板、连杆、第一柔性抓手、第一定位销、第二定位销，所述上定位板固定于所述第一连接臂上，所述上定位板和所述下定位板通过所述连杆固定连接，所述下定位板开设有贯穿孔，所述第一柔性抓手与所述上定位板连接且穿设所述贯穿孔，所述第一柔性抓手用于抓取拼针，所述第一定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于定位所述拼针，所述第二定位销穿设于所述下定位板且外露于所述下定位板，以用于与放置所述拼针的放料装置定位配合，所述机器人用于将所述定位治具移动至所述放料装置处以从所述放料装置中爪取所述拼针，且所述机器人还用于将所述定位治具移动至注塑模具处以将所述拼针放置至所述塑胶模具中；及

柔性手爪，所述柔性手爪包括五角形固定板、五个控制器和五个第二柔性抓手，所述五角形固定板固定于所述第二连接手臂上，五个所述控制器分别设置于所述五角形固定板的五个端部上，五个所述第二柔性抓手分别与五个所述控制器一一连接，所述控制器用于在所述机器人将所述柔性手爪移动至所述注塑模具处时控制所述柔性手指的气压，以使五个所述第二柔性抓手合拢并抓取所述注塑模具中的多嵌件壳体。

7.根据权利要求6所述的夹取设备，其特征在于，所述第一连接臂和所述第二连接臂的材质均为不锈钢。

8.根据权利要求6所述的夹取设备，其特征在于，所述第一柔性抓手包括连接体、夹爪和手指套，所述连接体的一端与所述上定位板连接，所述连接体的相对一端与所述夹爪连接，所述夹爪穿设所述贯穿孔，所述手指套套设于所述夹爪上，所述手指套的材质为硅胶，所述夹爪用于带动所述手指套抓取所述拼针。

9.根据权利要求6所述的夹取设备，其特征在于，所述第二柔性抓手包括主体部、多个防滑部和多个回缩部，所述主体部的内部中空，且所述主体部与所述控制器连通，多个所述防滑部间隔排列于所述主体部的一侧面上，所述防滑部呈弓形，所述防滑部用于辅助所述主体部抓取所述多嵌件壳体，多个所述回缩部间隔排列于所述主体部的远离所述防滑部的一侧面上，所述回缩部的内部中空，且多个所述回缩部与所述主体部连通；

其中，在所述控制器抽空所述第二柔性抓手中的气体时，多个所述回缩部相互靠拢，以使所述柔性手爪为张开状态；在所述控制器向所述第二柔性抓手中充入气体时，多个所述回缩部相互远离，以使所述柔性手爪为合拢状态。

10.根据权利要求6所述的夹取设备，其特征在于，所述控制器与所述五角形固定板滑动连接。