CN110878448B - 用于缝制设备的抓取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于缝制设备的抓取装置，它包括工作台、安装在工作台上的机器人手臂和安装在机器人手臂上的抓手装置本体，机器人手臂为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体，抓手装置本体在机器人手臂带动下按压并在工作台上移动布料，抓手装置本体包括至少一个抓手机构，且机器人手臂带动抓手机构运动，抓手机构能够保持在布料上的按压面积不变。通过实施本发明，压料件和伸缩装置之间设置气垫，有缓冲作用，并可改变力的作用方向，减小伸缩装置所受的径向力，将多个气垫之间连通使压料件的压力一致，避免按压的力不一影响平稳运送。

Description

用于缝制设备的抓取装置
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，尤其是一种用于缝制设备的抓取装置。
背景技术
随着科技的进步，各种设备自动化程度越来越高，自动化设备的普及，减少了工作人员的数量，大大节省了用工成本，且自动化设备还具有工作效率高、工作稳定的特点，对于重复性工作，自动化设备比工作人员完成度更好、更加精确；现有技术中针对用于缝制设备中的取料装置，并没有一个很完善的自动化设备，由于不易在保持平整的情况下抓取，强行抓取易产生褶皱，并且在拖行过程中可能会出现布料脱落现象，不利于后续缝制，如何实现机械化抓取布料保证运料过程的连续性并保证布料在抓取过程中的平整性亟待解决。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公布了一种用于缝制设备的抓取装置。
一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：它包括工作台、安装在工作台上的机器人手臂和安装在机器人手臂上的抓手装置本体，所述机器人手臂为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体，所述抓手装置本体在机器人手臂带动下按压并在工作台上移动布料，所述抓手装置本体包括至少一个抓手机构，且机器人手臂带动抓手机构运动，抓手机构能够保持在布料上的按压面积不变。
进一步的，所述抓手机构包括压料件，柔性装置和伸缩装置，所述伸缩装置的一端固定安装在机器人手臂上，且伸缩装置的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置，所述柔性装置上还设置有压料件，伸缩装置同时带动柔性装置和压料件做往复运动，所述柔性装置的底面小于等于压料件顶面面积，且柔性装置能够在伸缩装置和压料件的作用下产生形变。
进一步的，所述柔性装置为柔性气垫。
进一步的，所述设置有柔性装置的抓手机构数量大于等于2，且柔性装置之间通过管道相互连通。
进一步的，所述压压料件有底面结构，且压料件的底面为平面，压料件的底面面积为80-200mm2。
进一步的，所述伸缩装置包括固定座一和气缸一，所述气缸一通过固定座一固接在机器人手臂上，且气缸一的伸缩杆端部固接柔性装置。
进一步的，所述抓手装置本体还包括伸缩装置二，所述抓手机构通过伸缩装置二安装在机器人手臂上，且抓手机构在伸缩装置二带动下进行伸缩运动，所述伸缩装置二包括直线滑块滑轨机构一，齿轮齿条机构一和伺服电机一，所述直线滑块滑轨机构一中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置的固定座一，所述伺服电机一固装在机器人手臂上，且伺服电机一的轴与齿轮齿条机构一的齿轮固接，所述齿轮齿条机构一的齿条固接在直线滑块滑轨机构一的滑轨上，伺服电机一依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置做直线伸缩运动。
进一步的，所述直线滑块滑轨机构一中的滑块滑动安装在机器人手臂上，所述伸缩装置二还包括横截面非圆形的轴一，所述轴一同轴固接在伺服电机一的动力输出轴上，所述齿轮齿条机构一的齿轮滑动套接在轴一上，齿条两侧设置有限位条，所述限位条与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动。
进一步的，所述抓手装置本体还包括手臂法兰，所述手臂法兰将直线滑块滑轨机构一安装在机器人手臂上，且直线滑块滑轨机构一的滑块与手臂法兰滑动连接。
进一步的，所述抓手装置本体还包括固定装置，所述固定装置包括固定座三、气缸三和齿块，所述固定座三连接在直线滑块滑轨机构一中的滑块上，且固定座三上固装有气缸三，所述气缸三的伸缩杆上固接有齿块，所述齿块设置有齿状凹凸结构的配合面，所述手臂法兰上设置有配合件，所述配合件为与配合面的齿型适配的齿条，且配合面与配合件的齿条面相对设置，所述气缸三伸出，配合面与配合件的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一在手臂法兰上位移。
优点效果
本发明公开了一种用于缝制设备的抓取装置，本装置可以获得如下优点效果：
1.本装置通过压料件和伸缩装置之间设置气垫，有一定的缓冲作用，通过柔性装置的变形性好，可改变里的作用方向，从而减小伸缩装置所受的径向力。
2.均压，气垫能够做到配合整套抓取装置实现调节按压角度，并且将多个气垫之间连通能够使多个压料件的压力一致，不会因为某个压板压力过大会造成压力大摩擦力大影响平稳运送。
3.在对布料抓取时能够控制布料的边缘同时也不产生运料不稳的现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的抓手装置本体的结构示意图；
图3为本发明的固定装置的结构示意图。
图例：01.抓手装置本体；02.机器人手臂；03.工作台；1.抓手机构；11.压料件；12.柔性装置；13.伸缩装置；131.固定座一；132.气缸一；2.伸缩装置二；21.直线滑块滑轨机构一；22.齿轮齿条机构一；23.伺服电机一；24.轴一；221.限位条；3.手臂法兰；31.配合件；4.直线滑块滑轨二；5.固定装置；51.固定座三；52.气缸三；53.齿块；531.配合面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
参见图1、图2，用于缝制设备的抓取装置包括工作台03、安装在工作台03上的机器人手臂02和安装在机器人手臂02上的抓手装置本体01，机器人手臂02为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体01，抓手装置本体01在机器人手臂02带动下按压并在工作台03上移动布料，抓手装置本体01包括至少一个抓手机构1，且机器人手臂02带动抓手机构1运动，抓手机构1能够保持在布料上的按压面积不变，抓手机构1通过柔性装置的形变变形，可改变力的作用方向，从而减少伸缩装置所受到的径向力。
具体的，抓手机构1包括压料件11，柔性装置12和伸缩装置13，伸缩装置13的一端固定安装在机器人手臂02上，且伸缩装置13的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置12，柔性装置12上还设置有压料件11，伸缩装置13同时带动柔性装置12和压料件11做往复运动，柔性装置12的底面小于等于压料件11顶面面积，且柔性装置12能够在伸缩装置13和压料件11的作用下产生形变，使用时可以提供弹性按压的效果，减小伸缩装置13所受径向力，具体的柔性装置12可以选择弹簧或者气垫，优选，柔性装置12为柔性气垫，弹簧仅仅能够起到按压的缓冲作用，对于当伸缩装置13的力的方向与压料件夹角改变时不能减少伸缩装置13受到的径向力，而柔性气垫不仅能够起到缓压作用而且可以通过气体压缩及气垫变形减小伸缩装置13的径向力，延长伸缩装置的使用寿命，更重要的是气垫能够保证压料件11与布料贴合状态并且压料件11在布料上的作用力的大小均匀一致，具体的，伸缩装置13包括固定座一131和气缸一132，气缸一132通过固定座一131固接在机器人手臂02上，且气缸一132的伸缩杆端部固接柔性装置12。
装置有柔性装置12即气垫的抓手机构1数量大于等于2时，将柔性装置12之间通过管道相互连通。这样的设置，当抓手机构设置多个压料件时，当对布料的压力不同时会对运布的效果产生影响，例如某个压料件的压力过大会造成压力大摩擦力大影响平稳运送，将多个气垫连通，通过连通气垫实现各个气垫内的压力相同这样气垫对压料件的压力也一致，并且多个压料件按压布料时也更加稳定。
压料件11有底面结构，且压料件11的底面为平面，压料件11的底面面积为80-200mm2，面积过大影响对布料边缘的控制，过小会运料不稳。
抓手装置本体01还包括伸缩装置二2，抓手机构1通过伸缩装置二2安装在机器人手臂02上，且抓手机构1在伸缩装置二2带动下进行伸缩运动，伸缩装置二2包括直线滑块滑轨机构一21，齿轮齿条机构一22和伺服电机一23，直线滑块滑轨机构一21中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂02上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置13的固定座一131，伺服电机一23固装在机器人手臂02上，且伺服电机一23的轴与齿轮齿条机构一22的齿轮固接，齿轮齿条机构一22的齿条固接在直线滑块滑轨机构一21的滑轨上，伺服电机一23依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置13做直线伸缩运动，通过设置伸缩装置13能够对压料件的按压位置进行调整，并且在设置多个压料件时可以将多个压料件按照布料带缝制边的形状调整，这样有更好的按压效果。
直线滑块滑轨机构一21中的滑块滑动安装在机器人手臂02上，伸缩装置二2还包括横截面非圆形的轴一24，轴一24同轴固接在伺服电机一23的动力输出轴上，齿轮齿条机构一22的齿轮滑动套接在轴一24上，齿条两侧设置有限位条221，限位条221与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动，非圆形的轴一能够使齿轮在轴上滑动的同时带动齿轮一起转动带动齿条做直线运动，并且在齿条两侧设置限位条，限位条能够阻挡齿轮脱离齿条，保证齿轮齿条啮合传动，这样当移动齿条时齿轮随齿条一起移动。
如图3所示，抓手装置本体01还包括手臂法兰3，手臂法兰3将直线滑块滑轨机构一21安装在机器人手臂02上，且直线滑块滑轨机构一21的滑块与手臂法兰3滑动连接，具体的在手臂法兰3上安装直线滑块滑轨二4，滑轨与手臂法兰固接，滑块与滑轨相对运动，直线滑块滑轨机构一21的滑块与直线滑块滑轨二4固接。
抓手装置本体01还包括固定装置5，固定装置5包括固定座三51、气缸三52和齿块53，固定座三51连接在直线滑块滑轨机构一21中的滑块上，具体的可以是固接在直线滑块滑轨二4的滑块上，这样固定装置5和直线滑块滑轨机构一21可以一起沿直线滑块滑轨二4运动，且固定座三51上固装有气缸三52，气缸三52的伸缩杆上固接有齿块53，齿块53设置有齿状凹凸结构的配合面531，手臂法兰3上设置有配合件31，配合件31为与配合面531的齿型适配的齿条，且配合面531与配合件31的齿条面相对设置，气缸三52伸出，配合面531与配合件31的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一21在手臂法兰3上位移，具体是直线滑块滑轨二4上的位置，这样通过固定装置5将直线滑块滑轨机构一21固定，当设置多个抓手机构1时，多个抓手机构1之间通过固定装置5固定在直线滑块滑轨二4上的相对位置，再通过直线滑块滑轨机构一21调整抓手机构1位置，这样就能够适应不同形状的布料，保证多个压料件沿布料带缝制的边设置，本发明的气缸与气路系统连接并通过进气阀门开闭实现气缸运动，机器人手臂、气缸的进气阀门和电机分别与控制系统信号连接，通过控制系统实现相应的调节控制，控制系统可选择PLC控制如西门子PLC系统。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：它包括工作台(03)、安装在工作台(03)上的机器人手臂(02)和安装在机器人手臂(02)上的抓手装置本体(01)，所述机器人手臂(02)为关节型机器人手臂，且支座、大臂和小臂之间包括带动大臂或小臂摆动的摆动连接及带动大臂和或小臂转动的转动连接，手腕上转动安装有抓手装置本体(01)，所述抓手装置本体(01)在机器人手臂(02)带动下按压并在工作台(03)上移动布料，所述抓手装置本体(01)包括至少一个抓手机构(1)，且机器人手臂(02)带动抓手机构(1)运动，抓手机构(1)能够保持在布料上的按压面积不变，所述抓手机构(1)包括压料件(11)，柔性装置(12)和伸缩装置(13)，所述伸缩装置(13)的一端固定安装在机器人手臂(02)上，且伸缩装置(13)的另一端为伸缩端，伸缩端一侧设置有柔性装置(12)，所述柔性装置(12)上还设置有压料件(11)，伸缩装置(13)同时带动柔性装置(12)和压料件(11)做往复运动，所述柔性装置(12)的底面小于等于压料件(11)顶面面积，且柔性装置(12)能够在伸缩装置(13)和压料件(11)的作用下产生形变。
2.根据权利要求1所述的一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述柔性装置(12)为柔性气垫。
3.根据权利要求2所述的一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述设置有柔性装置(12)的抓手机构(1)数量大于等于2，且柔性装置(12)之间通过管道相互连通。
4.根据权利要求1所述的一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述压料件(11)有底面结构，且压料件(11)的底面为平面，压料件(11)的底面面积为80-200mm2。
5.根据权利要求1所述的一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述伸缩装置(13)包括固定座一(131)和气缸一(132)，所述气缸一(132)通过固定座一(131)固接在机器人手臂(02)上，且气缸一(132)的伸缩杆端部固接柔性装置(12)。
6.根据权利要求1所述的一种用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述抓手装置本体(01)还包括伸缩装置二(2)，所述抓手机构(1)通过伸缩装置二(2)安装在机器人手臂(02)上，且抓手机构(1)在伸缩装置二(2)带动下进行伸缩运动，所述伸缩装置二(2)包括直线滑块滑轨机构一(21)，齿轮齿条机构一(22)和伺服电机一(23)，所述直线滑块滑轨机构一(21)中的滑块固定或滑动安装在机器人手臂(02)上，且滑轨与滑块能够相对运动，滑轨的端部固接有伸缩装置(13)的固定座一(131)，所述伺服电机一(23)固装在机器人手臂(02)上，且伺服电机一(23)的轴与齿轮齿条机构一(22)的齿轮固接，所述齿轮齿条机构一(22)的齿条固接在直线滑块滑轨机构一(21)的滑轨上，伺服电机一(23)依次带动齿轮、齿条、滑轨和伸缩装置(13)做直线伸缩运动。
7.根据权利要求6所述的用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述直线滑块滑轨机构一(21)中的滑块滑动安装在机器人手臂(02)上，所述伸缩装置二(2)还包括横截面非圆形的轴一(24)，所述轴一(24)同轴固接在伺服电机一(23)的动力输出轴上，所述齿轮齿条机构一(22)的齿轮滑动套接在轴一(24)上，齿条两侧设置有限位条(221)，所述限位条(221)与齿条面围成槽型结构，齿轮位于槽型结构内并与齿条啮合传动。
8.根据权利要求7所述的用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述抓手装置本体(01)还包括手臂法兰(3)，所述手臂法兰(3)将直线滑块滑轨机构一(21)安装在机器人手臂(02)上，且直线滑块滑轨机构一(21)的滑块与手臂法兰(3)滑动连接。
9.根据权利要求8所述的用于缝制设备的抓取装置，其特征在于：所述抓手装置本体(01)还包括固定装置(5)，所述固定装置(5)包括固定座三(51)、气缸三(52)和齿块(53)，所述固定座三(51)连接在直线滑块滑轨机构一(21)中的滑块上，且固定座三(51)上固装有气缸三(52)，所述气缸三(52)的伸缩杆上固接有齿块(53)，所述齿块(53)设置有齿状凹凸结构的配合面(531)，所述手臂法兰(3)上设置有配合件(31)，所述配合件(31)为与配合面(531)的齿型适配的齿条，且配合面(531)与配合件(31)的齿条面相对设置，所述气缸三(52)伸出，配合面(531)与配合件(31)的齿条面抵接，限制直线滑块滑轨机构一(21)在手臂法兰(3)上位移。
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