CN110539325A - 一种工业机器人用新型机械手爪 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业机器人技术领域，尤其为一种工业机器人用新型机械手爪，包括：基础组件；调节机构，所述调节机构设置在基础组件上；夹具机构，所述夹具机构设置在调节机构上；吸附机构，所述吸附机构设置在基础组件上。本发明通过基础组件为调节机构和吸附机构提供安装位置，并且装配后的本发明结构紧凑，相比于现有伺服机构型机械手爪，体积小，当安装在机械臂后，方便对其进行位置调整，同时本发明结构设计合理，方便进行检修；通过调节机构带动夹具机构对零件进行夹持的同时，通过增加吸附机构的设计，当面对不规则型零件时，同样可以对零件起到稳定的夹持效果，避免零件移动过程中出现掉落现象。

Description

一种工业机器人用新型机械手爪

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种工业机器人用新型机械手爪。

背景技术

机械手爪作为机器人关键零部件之一，它是机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。

目前机械手爪主要功能有两种，一种是加工零件进行固定，如对零件进行打磨、切削、喷漆等操作时，利用机械臂带动机械手爪移动，然后利用机械手爪将零件进行固定，从而确保加工工作的正常进行；一种是用于零件进行移动，利用机械手爪对零件进行夹持固定，然后从一个加工环节移动到另一个加工环节，完成对零件的移动工作，相比于上一种机械手爪相比，该机械手爪只需保持零件移动过程中稳定性高即可，对于零件的固定效果小于上一种机械手爪。

目前对于加工零件移动的机械手爪主要有关节型机械手爪和伺服机构型机械手爪，各有优缺点，但现有的伺服机构型机械手爪在使用时还存在以下的不足：

目前的伺服机构型机械手爪还是通过伺服电机作为动力，驱动两个夹具移动，依靠夹具完成对零件固定作用，但在实际工作时，由于部分夹具为不规则型，造成夹具的固定效果差，对零件移动过程中容易造成零件出现掉落现象，并且现有的伺服机构型机械手爪的整体结构复杂，导致装置的体积过大，将伺服机构型机械手爪安装在机械臂上后，机械臂对伺服机构型机械手爪的位置进行调整时存在不便。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业机器人用新型机械手爪，解决了上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人用新型机械手爪，包括：基础组件；调节机构，所述调节机构设置在基础组件上；夹具机构，所述夹具机构设置在调节机构上；吸附机构，所述吸附机构设置在基础组件上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基础组件包括装配框，所述装配框内壁的两侧均固定安装有下定位条和上定位条，两个所述下定位条均位于相对应两个上定位条的下方，两个所述上定位条的顶部通过螺栓固定安装有盖板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括调节丝杆、伺服电机和两个直线滑轨，所述调节丝杆通过轴承座固定在装配框内壁上，所述伺服电机设置在装配框背面，两个所述直线滑轨对称设置在装配框的底部，所述调节丝杆上设置有两段方向相反的螺纹并均螺纹连接有螺纹筒，两个所述直线滑轨上均滑动连接有两个直线滑块，四个所述直线滑块两个为一组，每组所述直线滑块的底部均通过螺栓固定安装有连接块，两个所述螺纹筒的底部均通过螺栓固定安装有连接柱，每个所述连接柱远离各自对应螺纹筒的一端均通过螺栓与相对应的连接块的顶部固定连接，每个所述连接块的底部均固定安装有两个定位块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构还包括支板，所述支板通过螺栓固定在装配框的背面，所述伺服电机固定在支板的顶部。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述直线滑轨均通过螺栓与相对应的下定位条固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹具机构的数量为两个，两个所述夹具机构分别设置在相对应的两个定位块上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹具机构包括定位板，所述定位板通过螺栓固定在两个定位块的底部，所述定位板的底部固定安装有两个容纳块，两个所述容纳块内壁的顶部均固定安装有旋转马达，两个所述旋转马达的输出轴均固定安装有固定块，两个所述固定块的正面均固定安装有第一夹块，两个所述固定块的背面均固定安装有第二夹块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述吸附机构包括气缸和两个导向滑筒，所述气缸通过螺栓固定在盖板的顶部，两个所述导向滑筒均通过螺栓固定在盖板的顶部且均贯穿盖板，两个所述导向滑筒的内部均滑动连接有导向滑杆，两个所述导向滑杆位于装配框内部的一端通过螺栓固定安装有安装板，所述气缸的活塞杆通过螺栓固定安装有U型架，所述U型架通过螺栓固定在安装板的顶部，所述安装板的底部固定安装有两个真空吸盘。

作为本发明的一种优选技术方案，所述吸附机构还包括真空发生器和电磁阀组，所述真空发生器通过管路组件与气缸和两个真空吸盘相连通，所述电磁阀组设置在管路组件上。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种工业机器人用新型机械手爪，具备以下有益效果：

1、该工业机器人用新型机械手爪，通过基础组件为调节机构和吸附机构提供安装位置，并且装配后的本发明结构紧凑，相比于现有伺服机构型机械手爪，体积小，当安装在机械臂后，方便对其进行位置调整，同时本发明结构设计合理，方便进行检修。

2、该工业机器人用新型机械手爪，通过调节机构带动夹具机构对零件进行夹持的同时，通过增加吸附机构的设计，当面对不规则型零件时，同样可以对零件起到稳定的夹持效果，避免零件移动过程中出现掉落现象。

附图说明

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构立体仰视图；

图3为本发明图2中A处放大图；

图4为本发明装配框内部立体图；

图5为本发明盖板立体仰视图；

图6为本发明结构正视图。

图中：1、基础组件；101、装配框；102、下定位条；103、上定位条；104、盖板；2、调节机构；201、调节丝杆；202、伺服电机；203、直线滑轨；204、螺纹筒；205、直线滑块；206、连接块；207、连接柱；208、定位块；209、支板；3、夹具机构；301、定位板；302、容纳块；303、旋转马达；304、固定块；305、第一夹块；306、第二夹块；4、吸附机构；401、气缸；402、导向滑筒；403、导向滑杆；404、安装板；405、U型架；406、真空吸盘；407、真空发生器；408、电磁阀组。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种工业机器人用新型机械手爪，包括：基础组件1；调节机构2，调节机构2设置在基础组件1上；夹具机构3，夹具机构3设置在调节机构2上；吸附机构4，吸附机构4设置在基础组件1上。

本实施方案中，通过基础组件1为调节机构2和吸附机构4提供安装位置，并且装配后的本发明结构紧凑，相比于现有伺服机构型机械手爪，体积小，当安装在机械臂后，方便对其进行位置调整，同时本发明结构设计合理，方便进行检修；通过调节机构2带动夹具机构3对零件进行夹持的同时，通过增加吸附机构4的设计，当面对不规则型零件时，同样可以对零件起到稳定的夹持效果，避免零件移动过程中出现掉落现象。

具体的，基础组件1包括装配框101，装配框101内壁的两侧均固定安装有下定位条102和上定位条103，两个下定位条102均位于相对应两个上定位条103的下方，两个上定位条103的顶部通过螺栓固定安装有盖板104。

本实施例中，通过装配框101、下定位条102和盖板104可以为调节机构2和吸附机构4提供安装位置。并且将一部分部件设置在装配框101的内部，使本发明结构紧凑，从而缩小本发明机械手爪的体积，在使用机械手臂对其调整过程中更加便捷。

具体的，调节机构2包括调节丝杆201、伺服电机202和两个直线滑轨203，调节丝杆201通过轴承座固定在装配框101内壁上，伺服电机202设置在装配框101背面，两个直线滑轨203对称设置在装配框101的底部，调节丝杆201上设置有两段方向相反的螺纹并均螺纹连接有螺纹筒204，两个直线滑轨203上均滑动连接有两个直线滑块205，四个直线滑块205两个为一组，每组直线滑块205的底部均通过螺栓固定安装有连接块206，两个螺纹筒204的底部均通过螺栓固定安装有连接柱207，每个连接柱207远离各自对应螺纹筒204的一端均通过螺栓与相对应的连接块206的顶部固定连接，每个连接块206的底部均固定安装有两个定位块208。

本实施例中，通过调节机构2可以对夹具机构3的位置进行调整，从而适用不同零件的夹持，通过启动伺服电机202带动调节丝杆201转动，由于调节丝杆201上设置有两段方向相反的螺纹，因此每段螺纹上对应的螺纹筒204进行相反方向的移动，既两个螺纹筒204通过各自对应的连接柱207带动相对应的连接块206靠近或远离，此时每个连接块206均通过两个直线滑块205在两个直线滑轨203上滑行。

具体的，调节机构2还包括支板209，支板209通过螺栓固定在装配框101的背面，伺服电机202固定在支板209的顶部。

本实施例中，通过支板209为伺服电机202提供稳定的支撑作用，同时方便将支板209从装配框101上拆卸下，便于对伺服电机202进行检修。

具体的，两个直线滑轨203均通过螺栓与相对应的下定位条102固定连接。

本实施例中，两个直线滑轨203设置在装配框101的底部，并通过螺栓与下定位条102进行固定，从而可以将两个直线滑轨203牢固的固定在装配框101的底部。

具体的，夹具机构3的数量为两个，两个夹具机构3分别设置在相对应的两个定位块208上。

本实施例中，通过调节机构2带动两个夹具机构3移动，从而使用两个夹具机构3完成对零件的夹持工作。

具体的，夹具机构3包括定位板301，定位板301通过螺栓固定在两个定位块208的底部，定位板301的底部固定安装有两个容纳块302，两个容纳块302内壁的顶部均固定安装有旋转马达303，两个旋转马达303的输出轴均固定安装有固定块304，两个固定块304的正面均固定安装有第一夹块305，两个固定块304的背面均固定安装有第二夹块306。

本实施例中，第一夹块305主要用于两侧具有直线边沿物品的夹持工作，如板体、箱体等类似物品；第二夹块306主要用于圆形状物品的夹持工作，如圆饼状、圆体状等类似物品；可以通过旋转马达303带动固定块304旋转，从而可以对第一夹块305和第二夹块306的位置进行调整，将两个夹具机构3对应的四个第一夹块305或第二夹块306的位置调整好，既每组夹具机构3对应的的两个第一夹块305或第二夹块306的一端均与另一组两个第一夹块305或第二夹块306的一端相对，从而在调节机构2的作用下可以完成对零件的夹持；并且当面对不规则零件物品时，可以选择性的搭配第一夹块305和第二夹块306。

具体的，吸附机构4包括气缸401和两个导向滑筒402，气缸401通过螺栓固定在盖板104的顶部，两个导向滑筒402均通过螺栓固定在盖板104的顶部且均贯穿盖板104，两个导向滑筒402的内部均滑动连接有导向滑杆403，两个导向滑杆403位于装配框101内部的一端通过螺栓固定安装有安装板404，气缸401的活塞杆通过螺栓固定安装有U型架405，U型架405通过螺栓固定在安装板404的顶部，安装板404的底部固定安装有两个真空吸盘406。

本实施例中，通过两个夹具机构3对零件进行夹持的同时，通过气缸401推动U型架405下降，由于调节丝杆201的位置设计需要贯穿U型架405，因此U型架405的结构设计可以保证其移动过程中不会与调节丝杆201接触，保证了调节丝杆201可以正常工作，通过U型架405带动安装板404上的两个真空吸盘406下降与零件的表面接触，从而将其吸附住，安装板404下降过程中，两个导向滑杆403在各自对应的导向滑筒402内滑行，通过真空吸盘406的配合，当面对不规则零件时，可以提高零件的夹持效果。

具体的，吸附机构4还包括真空发生器407和电磁阀组408，真空发生器407通过管路组件与气缸401和两个真空吸盘406相连通，电磁阀组408设置在管路组件上。

本实施例中，真空发生器407为气缸401和真空吸盘406提供气源，依靠管路组件（图中未示出）完成气源的输送，电磁阀组408控制真空吸盘406的吸放工作以及气缸401的动作。

本发明的工作原理及使用流程：将本发明安装在机械臂上，通过盖板104与机械臂固定，需要进行夹持工作时，首先通过四个旋转马达303将第一夹块305和第二夹块306的位置调整好，启动伺服电机202和气缸401，伺服电机202带动调节丝杆201转动，由于调节丝杆201上设置有两段方向相反的螺纹，因此每段螺纹上对应的螺纹筒204进行相反方向的移动，既两个螺纹筒204通过各自对应的连接柱207带动相对应的连接块206靠近或远离，此时每个连接块206均通过两个直线滑块205在两个直线滑轨203上滑行，从而带动两个夹具机构3上的第一夹块305或第二夹块306靠近将零件夹持住，同时气缸401带动U型架405下降，U型架405带动安装板404上的两个真空吸盘406下降与零件的表面接触，从而将其吸附住，安装板404下降过程中，两个导向滑杆403在各自对应的导向滑筒402内滑行，气缸401和两个真空吸盘406工作时，通过真空发生器407为其提供气源。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：包括：

基础组件（1）；

调节机构（2），所述调节机构（2）设置在基础组件（1）上；

夹具机构（3），所述夹具机构（3）设置在调节机构（2）上；

吸附机构（4），所述吸附机构（4）设置在基础组件（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述基础组件（1）包括装配框（101），所述装配框（101）内壁的两侧均固定安装有下定位条（102）和上定位条（103），两个所述下定位条（102）均位于相对应两个上定位条（103）的下方，两个所述上定位条（103）的顶部通过螺栓固定安装有盖板（104）。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述调节机构（2）包括调节丝杆（201）、伺服电机（202）和两个直线滑轨（203），所述调节丝杆（201）通过轴承座固定在装配框（101）内壁上，所述伺服电机（202）设置在装配框（101）背面，两个所述直线滑轨（203）对称设置在装配框（101）的底部，所述调节丝杆（201）上设置有两段方向相反的螺纹并均螺纹连接有螺纹筒（204），两个所述直线滑轨（203）上均滑动连接有两个直线滑块（205），四个所述直线滑块（205）两个为一组，每组所述直线滑块（205）的底部均通过螺栓固定安装有连接块（206），两个所述螺纹筒（204）的底部均通过螺栓固定安装有连接柱（207），每个所述连接柱（207）远离各自对应螺纹筒（204）的一端均通过螺栓与相对应的连接块（206）的顶部固定连接，每个所述连接块（206）的底部均固定安装有两个定位块（208）。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述调节机构（2）还包括支板（209），所述支板（209）通过螺栓固定在装配框（101）的背面，所述伺服电机（202）固定在支板（209）的顶部。

5.根据权利要求3所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：两个所述直线滑轨（203）均通过螺栓与相对应的下定位条（102）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述夹具机构（3）的数量为两个，两个所述夹具机构（3）分别设置在相对应的两个定位块（208）上。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述夹具机构（3）包括定位板（301），所述定位板（301）通过螺栓固定在两个定位块（208）的底部，所述定位板（301）的底部固定安装有两个容纳块（302），两个所述容纳块（302）内壁的顶部均固定安装有旋转马达（303），两个所述旋转马达（303）的输出轴均固定安装有固定块（304），两个所述固定块（304）的正面均固定安装有第一夹块（305），两个所述固定块（304）的背面均固定安装有第二夹块（306）。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述吸附机构（4）包括气缸（401）和两个导向滑筒（402），所述气缸（401）通过螺栓固定在盖板（104）的顶部，两个所述导向滑筒（402）均通过螺栓固定在盖板（104）的顶部且均贯穿盖板（104），两个所述导向滑筒（402）的内部均滑动连接有导向滑杆（403），两个所述导向滑杆（403）位于装配框（101）内部的一端通过螺栓固定安装有安装板（404），所述气缸（401）的活塞杆通过螺栓固定安装有U型架（405），所述U型架（405）通过螺栓固定在安装板（404）的顶部，所述安装板（404）的底部固定安装有两个真空吸盘（406）。

9.根据权利要求8所述的一种工业机器人用新型机械手爪，其特征在于：所述吸附机构（4）还包括真空发生器（407）和电磁阀组（408），所述真空发生器（407）通过管路组件与气缸（401）和两个真空吸盘（406）相连通，所述电磁阀组（408）设置在管路组件上。