CN111531573A - 轨道交通用自锁抓取机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手技术领域，尤其是涉及一种轨道交通用自锁抓取机器人，包括机架及两个相对转动设置在机架上的卡爪，还包括顶块和设置在机架上的气缸，顶块设置在气缸的伸出端上，顶块上设置有分别与两侧卡爪接触的斜面，斜面由卡爪向气缸方向逐渐向外倾斜设置，斜面上设置有与卡爪相匹配的卡槽，伸出杆上设置有与有杆腔连通的通孔，通过在卡爪所对应侧顶块斜面的斜面上设置卡槽，当卡爪处于夹紧状态时，卡爪与所处侧斜面接触并卡设在卡槽内，当气缸失效时，弹性机构会迫使卡爪张开，由于卡爪卡设在斜面的卡槽内，使卡爪位于顶块的一端保持现有状态，也就保证卡爪处于夹紧状态，避免由于气缸或者有力作用于物品上导致卡爪张开并掉落的问题。

Description

轨道交通用自锁抓取机器人

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其是涉及一种轨道交通用自锁抓取机器人。

背景技术

机器人已被运用于轨道交通生产场合，通过机器人来抓取物品，并将物品转移或者对零件进行加工工位等。机器人上的机械手包括相互铰接的卡爪，并且卡爪有的连接端与气缸等传动连接，气缸带动两个卡爪相对张开或者相对靠拢来实现对零件的夹紧或者松脱，当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，或者气缸等出现失效，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，或者气缸等出现失效，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤的问题，现提供了一种轨道交通用自锁抓取机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨道交通用自锁抓取机器人，包括机架及两个相对转动设置在机架上的卡爪，还包括顶块和设置在机架上的气缸，所述顶块设置在气缸的伸出端上，所述顶块上设置有分别与两侧卡爪接触的斜面，所述斜面由卡爪向气缸方向逐渐向外倾斜设置，所述斜面上设置有与卡爪相匹配的卡槽，所述伸出杆上设置有与有杆腔连通的通孔，所述通孔的一端延伸至顶块并与卡槽相互连通，两个所述卡爪之间设置有用于使两侧卡爪张开的弹性机构，所述气缸用于控制顶块往复位移并使两侧卡爪与顶块所在侧斜面接触或者脱离，从而实现机架两侧卡爪夹紧或者张开，当所述卡爪处于夹紧状态时，两侧所述卡爪均卡设在相对应斜面上的卡槽内。

本发明通过在卡爪所对应侧顶块斜面的斜面上设置卡槽，当卡爪处于夹紧状态时，卡爪与所处侧斜面接触并卡设在卡槽内，当气缸失效时，弹性机构会迫使卡爪张开，由于卡爪卡设在斜面的卡槽内，使卡爪位于顶块的一端保持现有状态，也就保证卡爪处于夹紧状态，避免由于气缸或者有力作用于物品上导致卡爪张开并掉落的问题。

为了能够更好的使得卡爪脱离卡槽，进一步地，还包括钢珠和第一弹簧，所述卡槽内沿其径向开设有滑槽，所述滑槽与钢珠相匹配，所述钢珠滑动设置在滑槽内，所述第一弹簧设置在钢珠与滑槽之间，所述通孔的一端与滑槽连通，所述钢珠位于第一弹簧和所在侧的卡爪之间。通过在卡槽上的滑槽与钢珠配合，并且位于滑槽内设置了第一弹簧，这样使钢珠与卡爪接触，并且通孔与滑槽连通，有杆腔通气时，会作用于钢珠，从而使钢珠作用于卡爪上，并且卡爪脱离卡槽。

由于卡爪和顶块之间为面摩擦，为了防止卡爪和顶块之间相互磨损，进一步地，所述卡爪与斜面接触面上转动设置有滚针，所述滚针与卡槽相匹配，当所述卡爪处于夹紧状态时，两侧所述卡爪上的滚针均卡设在相对应斜面上的卡槽内。通过在卡爪上转动设置滚针，滚针和卡爪接触并卡设在卡槽内，滚针和卡爪之间为滚动摩擦，也就避免了卡爪和斜面之间的磨损现象。

进一步地，所述弹性机构为第二弹簧。通过将弹簧机构设置为第二弹簧，第二弹簧结构简单，也便有安装和后期维护。

进一步地，所述顶块的外周面位置锥面，所述卡槽为环形结构，所述卡槽沿伸出杆轴向设置有若干。将顶块设置为锥面，这样可以适用于不止两个相对设置的卡爪，三个或者四个卡爪并沿锥面周向设置。

本发明的有益效果是：本发明轨道交通用自锁抓取机器人在使用时，通过在卡爪所对应侧顶块斜面的斜面上设置卡槽，当卡爪处于夹紧状态时，卡爪与所处侧斜面接触并卡设在卡槽内，当气缸失效时，弹性机构会迫使卡爪张开，由于卡爪卡设在斜面的卡槽内，使卡爪位于顶块的一端保持现有状态，也就保证卡爪处于夹紧状态，并且在松脱时，由于通孔的一端与卡槽连通，有杆腔内的一部分气体会作用于卡槽内的，从而使得卡爪一端脱离卡槽，避免当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，或者气缸等出现失效，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是图2中A的局部放大图；

图4是本发明处于夹紧时的状态图；

图5是图4中B的局部放大图；

图中：1、机架，2、气缸，3、伸出杆，4、有杆腔，5、无杆腔，6、活塞，7、第一气口，8、第二气口，9、顶块，10、卡槽，11、滑槽，12、第一弹簧，13、第二弹簧，14、滚针，15、钢珠，16、通孔，17、卡爪。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、

“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，一种轨道交通用自锁抓取机器人，包括机架1及两个相对转动设置在机架1上的卡爪17，卡爪17通过销轴转动设置在机架1上，还包括顶块9和通过螺钉固定设置在机架1上的气缸2，气缸2包括缸体及滑动设置在缸体内的活塞6，伸出杆3的一端设置在活塞6上，伸出杆3的另一端突出于缸体，在缸体上设置有与有杆腔4连通的第一气口7，在缸体上设置有与无杆腔5连通的第二气口8，所述顶块9螺纹连接在气缸2的伸出端上，所述顶块9上设置有分别与两侧卡爪17接触的斜面，所述斜面由卡爪17向气缸2方向逐渐向外倾斜设置，所述斜面上设置有与卡爪17相匹配的卡槽10，所述伸出杆3上设置有与有杆腔4连通的通孔16，所述通孔16的一端延伸至顶块9并与卡槽10相互连通，两个所述卡爪17之间设置有用于使两侧卡爪17张开的弹性机构，所述弹性机构为第二弹簧13，两侧卡爪17的相对面之间开设有槽口，第二弹簧13的两端分别设置在所在侧卡爪17的槽口内，所述气缸2用于控制顶块9往复位移并使两侧卡爪17与顶块9所在侧斜面接触或者脱离，从而实现机架1两侧卡爪17夹紧或者张开，当所述卡爪17处于夹紧状态时，两侧所述卡爪17均卡设在相对应斜面上的卡槽10内。

还包括钢珠15和第一弹簧12，所述卡槽10内沿其径向开设有滑槽11，所述滑槽11与钢珠15相匹配，所述钢珠15滑动设置在滑槽11内，所述第一弹簧12设置在钢珠15与滑槽11之间，所述通孔16的一端与滑槽11连通，所述钢珠15位于第一弹簧12和所在侧的卡爪17之间。

所述卡爪17与斜面接触面上转动设置有滚针14，所述滚针14与卡槽10相匹配，当所述卡爪17处于夹紧状态时，两侧所述卡爪17上的滚针14均卡设在相对应斜面上的卡槽10内。

此处优选，所述顶块9的外周面位置锥面，所述卡槽10为环形结构，所述卡槽10沿伸出杆3轴向设置有若干。

上述轨道交通用自锁抓取机器人在使用时，通过气缸2的第二气口8进气，第一气口7出气，这样使得无杆腔5充气，有杆腔4出气，也就带动活塞6向卡爪17方向位移，伸出杆3带动顶块9向卡爪17方向位移，使得顶块9与卡爪17之间接触并带动卡座在机架1上转动，卡爪17之间相互靠拢并夹紧并挤压第二弹簧13，第二弹簧13对卡爪17施加反向作用力，随着顶块9的位移，使得卡爪17上的滚针14在顶块9的外周面上位移，并且使滚针14在伸出杆3的推动作用下分别越过卡槽10内，当顶块9位移至所需位置时，停止气缸2运行，使伸出杆3保持现状，此时卡爪17上的滚针14与卡槽10对应，滚针14与钢珠15接触，钢珠15在滑槽11内位移并挤压第一弹簧12，完成完成卡爪17的夹持，当卡爪17需要松开时，气缸2的第一气口7进气，第二气口8出气，这样使得有杆腔4进气并带动活塞6在缸体内位移，从而使得伸出杆3带动顶块9收缩，由于通孔16与有杆腔4连通，一部分气体通过通孔16进入到滑槽11内，在气体和第一弹簧12的作用力下，使得滚针14越过卡槽10，也卡爪17在顶块9的外周面上位移并逐渐脱离，两侧卡爪17在第二弹簧13的作用力下逐渐张开，从而使得卡爪17将物品松脱；

当气缸2失或者物品被拉拽时，物品对两侧卡爪17施加作用力，同时第二弹簧13也会对卡爪17施加反向作用力并使卡爪17张开，由于两侧卡爪17上的滚针14卡设在顶块9的卡槽10内，并且卡爪17和卡爪17之间无法位移，也就使得卡爪17无法张开或者松脱，保证了此时卡爪17仅仅夹紧稳定可靠。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种轨道交通用自锁抓取机器人，包括机架(1)及两个相对转动设置在机架(1)上的卡爪(17)，其特征在于：还包括顶块(9)和设置在机架(1)上的气缸(2)，所述顶块(9)设置在气缸(2)的伸出端上，所述顶块(9)上设置有分别与两侧卡爪(17)接触的斜面，所述斜面由卡爪(17)向气缸(2)方向逐渐向外倾斜设置，所述斜面上设置有与卡爪(17)相匹配的卡槽(10)，所述伸出杆(3)上设置有与有杆腔(4)连通的通孔(16)，所述通孔(16)的一端延伸至顶块(9)并与卡槽(10)相互连通，两个所述卡爪(17)之间设置有用于使两侧卡爪(17)张开的弹性机构，所述气缸(2)用于控制顶块(9)往复位移并使两侧卡爪(17)与顶块(9)所在侧斜面接触或者脱离，从而实现机架(1)两侧卡爪(17)夹紧或者张开，当所述卡爪(17)处于夹紧状态时，两侧所述卡爪(17)均卡设在相对应斜面上的卡槽(10)内。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用自锁抓取机器人，其特征在于：还包括钢珠(15)和第一弹簧(12)，所述卡槽(10)内沿其径向开设有滑槽(11)，所述滑槽(11)与钢珠(15)相匹配，所述钢珠(15)滑动设置在滑槽(11)内，所述第一弹簧(12)设置在钢珠(15)与滑槽(11)之间，所述通孔(16)的一端与滑槽(11)连通，所述钢珠(15)位于第一弹簧(12)和所在侧的卡爪(17)之间。

3.根据权利要求1所述的轨道交通用自锁抓取机器人，其特征在于：所述卡爪(17)与斜面接触面上转动设置有滚针(14)，所述滚针(14)与卡槽(10)相匹配，当所述卡爪(17)处于夹紧状态时，两侧所述卡爪(17)上的滚针(14)均卡设在相对应斜面上的卡槽(10)内。

4.根据权利要求1所述的轨道交通用自锁抓取机器人，其特征在于：所述弹性机构为第二弹簧(13)。

5.根据权利要求1所述的轨道交通用自锁抓取机器人，其特征在于：所述顶块(9)的外周面位置锥面，所述卡槽(10)为环形结构，所述卡槽(10)沿伸出杆(3)轴向设置有若干。

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