CN112025757A - 一种工业智能机器人的抓取机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业智能机器人的抓取机构，包括夹爪模块和限位架，所述夹爪模块包括两组夹爪，所述夹爪包括连接板和夹取爪，所述连接板的一端通过第一转轴铰接于限位架的圆周面上，另一端通过第二转轴转动连接有夹取爪；所述限位架内部还转动连接有承料板，且所述承料板的数量有两个，并和两组夹爪一一匹配，所述限位架的下方设置有用于承载物料的承载板模块，上方设置有用于输送物料的拨料模块；调节所述限位架和连接板与连接板和夹取爪之间的夹角，进而控制所述夹取爪从物料的底部进行夹取，开启所述连接杆，使所述连接杆伸开，进而使所述拨动起盖对所述物料产生第二次抬升作用，如此的夹取方式不会受到物料的曲率影响。

Description

一种工业智能机器人的抓取机构

技术领域

本发明涉及抓取型机械机构领域，具体是一种工业智能机器人的抓取机构。

背景技术

机器人抓取机构是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取或操作工具的自动操作装置。

目前，用于抓取物料的机械爪一般都是多级联动，且一般都是由一只运动臂，通过多级联动的运动臂带动位于前端的夹持模块进行物料的夹持运动，若所夹持的物料为圆柱体形状，而市面上的夹持机构多从圆柱体的圆周面上进行夹持，此时夹持机构和圆柱面的接触面积有限，如若使用平板形夹持爪夹持，则物料的圆周面和夹持爪的夹持面呈相切接触，此时实际的接触面积为一条线，进一步的，当把夹持爪设计成圆弧形，如此会导致圆弧形的夹持爪无法适配不同曲率的圆柱体形物料，因此需要设计一种能够抓取不同曲率大小的圆柱形物料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业智能机器人的抓取机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业智能机器人的抓取机构，包括夹爪模块和限位架，所述夹爪模块安装于限位架上，所述夹爪模块包括两组夹爪，所述夹爪包括连接板和夹取爪，所述连接板的一端通过第一转轴铰接于限位架的圆周面上，另一端通过第二转轴转动连接有夹取爪；所述限位架内部还转动连接有承料板，且所述承料板的数量有两个，并和两组夹爪一一匹配，所述承料板上还卡设有滚珠；且所述承料板还通过第一弹簧与限位架弹性连接；所述限位架的下方设置有用于承载物料的承载板模块，上方设置有用于输送物料的拨料模块。

作为本发明进一步的方案：所述夹取爪的一端还设置有顶出组件，所述顶出组件包括连接杆和拨动起盖，所述夹取爪上开设有收纳槽,收纳槽与连接杆的固定端转动连接，所述连接杆的活动端转动连接于拨动起盖上，且所述拨动起盖还转动连接于夹取爪上；所述连接杆为具有伸缩功能的伸缩杆。

作为本发明再进一步的方案：所述连接板和夹取爪上还设置有角度计量组件，所述角度计量组件包括测量架和测量标，所述测量标的数量有两个，分别固定连接于连接板和夹取爪上，所述测量架固定连接于夹取爪上，且所述测量架上设置有计量刻度。

作为本发明再进一步的方案：所述承载板模块包括垫板、弹性板和感应灯，所述感应灯和弹性板均嵌设于垫板中，且所述感应灯和弹性板平行设置；所述感应灯的下方通过导线连接有电磁片，所述电磁片粘接在垫板的底部，且所述弹性板还通过第二弹簧连接有磁片，电磁片和磁片相匹配。

作为本发明再进一步的方案：所述拨料模块包括驱动杆组、拨料板和固定板，所述固定板固定连接于限位架上，所述拨料板转动连接于限位架上，且所述拨料板通过驱动杆组的驱动做拨料运动。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动杆组包括第二连接板、拨动板和第一连接板，所述第二连接板的一端连接有用于驱动第二连接板转动的动力机构，另一端与拨动板的一端转动连接，且所述拨动板的另一端还固定连接有拨料头，所述拨动板的杆身还与第一连接板的一端转动连接，所述第一连接板的另一端转动连接于固定板上；所述拨料头和开设于拨料板上的滑槽滑动配合。

作为本发明再进一步的方案：所述拨料板上设置有多个拨料爪，且每个拨料爪上均开设有一个滑槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.调节所述限位架和连接板与连接板和夹取爪之间的夹角，进而控制所述夹取爪从物料的底部进行夹取，开启所述连接杆，使所述连接杆伸开，进而使所述拨动起盖对所述物料产生第二次抬升作用，进而能够使所述物料完全通过承料板，当所述物料高于所述承料板时，所述承料板会在第一弹簧的拉扯下压在拨动起盖上，此时缓慢收回拨动起盖，一方面所述承料板会不断做回复运动，另一方面还能够使所述物料正好落于回复的承料板上方，方便接下来的运输处理；如此的夹取方式不会受到物料的曲率影响。

2.当物料被运送至垫板上等待夹爪模块夹取时，所述物料会遮盖住感应灯，而感应灯内置光敏传感器，当感应灯被遮挡后，会传出电流，电流会通过导线传递至电磁片中，激发电磁片中的磁力，通过同性电磁的相斥作用，使所述弹性板顶起物料，进而提高夹爪模块与物料底面的夹取容易度。

3.开启动力机构，使动力机构带动第二连接板转动，进而带动拨动板和第一连接板转动，三个杆件之间的配合会通过拨料头带动拨料板做间歇转动，进而通过间歇转动的拨料板拨动位于承料板上端的物料运动，完成物料的传送。

附图说明

图1为一种工业智能机器人的抓取机构的结构示意图。

图2为一种工业智能机器人的抓取机构中夹爪侧视图的结构示意图。

图3为一种工业智能机器人的抓取机构中承料板和限位架装配的结构示意图。

图4为一种工业智能机器人的抓取机构中拨料模块的结构示意图。

图5为一种工业智能机器人的抓取机构中拨料板和限位架的位置的结构示意图。

图6为一种工业智能机器人的抓取机构中顶出组件的结构示意图。

图7为一种工业智能机器人的抓取机构中垫板俯视图的结构示意图。

图8为一种工业智能机器人的抓取机构中垫板内部视图的结构示意图。

图中：1-物料、2-承料板、3-拨料模块、31-拨料板、32-拨动板、33-第一连接板、34-第二连接板、35-固定板、36-滑槽、37-拨料头、4-连接板、5-测量架、6-夹取爪、7-垫板、8-测量标、10-第一转轴、11-第二转轴、12-收纳槽、13-连接杆、14-拨动起盖、15-滚珠、16-第一弹簧、17-限位架、18-感应灯、19-弹性板、20-电磁片、21-第二弹簧、22-导线。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

请参阅图1-8，一种工业智能机器人的抓取机构，包括夹爪模块和限位架17，所述夹爪模块安装于限位架17上，所述夹爪模块包括两组夹爪，所述夹爪包括连接板4和夹取爪6，所述连接板4的一端通过第一转轴10铰接于限位架17的圆周面上，另一端通过第二转轴11转动连接有夹取爪6；所述限位架17内部还转动连接有承料板2，且所述承料板2的数量有两个，并和两组夹爪一一匹配，所述承料板2上还卡设有滚珠15；且所述承料板2还通过第一弹簧16与限位架17弹性连接；所述限位架17的下方设置有用于承载物料1的承载板模块，上方设置有用于输送物料1的拨料模块3。

所述夹取爪6的一端还设置有顶出组件，所述顶出组件包括连接杆13和拨动起盖14，所述夹取爪6上开设有收纳槽12,收纳槽12与连接杆13的固定端转动连接，所述连接杆13的活动端转动连接于拨动起盖14上，且所述拨动起盖14还转动连接于夹取爪6上；所述连接杆13为具有伸缩功能的伸缩杆。

使用时，调节所述限位架17和连接板4与连接板4和夹取爪6之间的夹角，进而控制所述夹取爪6从物料1的底部进行夹取；

具体的，当所述夹爪模块将物料1夹住并带动其运动后，需要设计一个支点供物料1放置，以便使夹爪模块能够继续夹取下一个物料1；

更具体的，还在所述限位架17上通过第一弹簧16安装了承料板2，当所述物料1在夹爪模块的抬升下穿过限位架17到达限位架17上方时，所述限位架17上的承料板2会在第一弹簧16的弹性形变下产生拉紧力将物料1的侧壁紧紧压住，防止后续继续抬升物料1时导致物料1掉落情况的发生；

作为优选的，所述承料板2上还设置了用于提高所述物料1在承料板2上移动便捷性的滚珠15，所述滚珠15的设置可以使所述物料1更加轻松的进入到承料板2上；

更具体的，当夹取爪6在行程的极限时还不能够使所述物料1完全穿过承料板2时，可以开启所述连接杆13，使所述连接杆13伸开，进而使所述拨动起盖14对所述物料1产生第二次抬升作用，进而能够使所述物料1完全通过承料板2，当所述物料1高于所述承料板2时，所述承料板2会在第一弹簧16的拉扯下压在拨动起盖14上，此时缓慢收回拨动起盖14，一方面所述承料板2会不断做回复运动，另一方面还能够使所述物料1正好落于回复的承料板2上方，方便接下来的运输处理，如此的夹取方式不会受到物料1的曲率影响。

实施例2

为了进一步提高本设计的实用性能，还在实施例1的基础上增加了改进之处，改进之处为：请参阅图1-8，所述连接板4和夹取爪6上还设置有角度计量组件，所述角度计量组件包括测量架5和测量标8，所述测量标8的数量有两个，分别固定连接于连接板4和夹取爪6上，所述测量架5固定连接于夹取爪6上，且所述测量架5上设置有计量刻度。

使用时，观察两个测量标8之间的夹角，并记录下所述夹角的读数，可以根据大量数据估算出所夹持的物料1的底面积大小。

所述承载板模块包括垫板7、弹性板19和感应灯18，所述感应灯18和弹性板19均嵌设于垫板7中，且所述感应灯18和弹性板19平行设置；所述感应灯18的下方通过导线22连接有电磁片20，所述电磁片20粘接在垫板7的底部，且所述弹性板19还通过第二弹簧21连接有磁片，电磁片20和磁片相匹配。

使用时，当物料1和所述夹爪模块的起始夹持面贴合程度不够高时，还可以通过弹性板19将物料1撑起，进而提高物料1的底面和夹爪模块的夹持贴合程度，如，增大夹持面积；

具体的，当物料1被运送至垫板7上等待夹爪模块夹取时，所述物料1会遮盖住感应灯18，而感应灯18内置光敏传感器，当感应灯18被遮挡后，会传出电流，电流会通过导线22传递至电磁片20中，激发电磁片20中的磁力，通过同性电磁的相斥作用，使所述弹性板19顶起物料1，进而提高夹爪模块与物料1底面的夹取容易度；

作为优选的，所述弹性板19和磁片之间还设置有第二弹簧21，所述第二弹簧21的设置是为了防止在相斥力的作用下，导致弹性板19因为惯性将物料1顶离或者顶偏夹爪模块，即所述第二弹簧21为夹爪模块和物料1的夹取提供了缓冲力。

所述拨料模块3包括驱动杆组、拨料板31和固定板35，所述固定板35固定连接于限位架17上，所述拨料板31转动连接于限位架17上，且所述拨料板31通过驱动杆组的驱动做拨料运动。

所述驱动杆组包括第二连接板34、拨动板32和第一连接板33，所述第二连接板34的一端连接有用于驱动第二连接板34转动的动力机构，另一端与拨动板32的一端转动连接，且所述拨动板32的另一端还固定连接有拨料头37，所述拨动板32的杆身还与第一连接板33的一端转动连接，所述第一连接板33的另一端转动连接于固定板35上；所述拨料头37和开设于拨料板31上的滑槽36滑动配合。

所述拨料板31上设置有多个拨料爪，且每个拨料爪上均开设有一个滑槽36。

使用时，开启动力机构，使动力机构带动第二连接板34转动，进而带动拨动板32和第一连接板33转动，三个杆件之间的配合会通过拨料头37带动拨料板31做间歇转动，进而通过间歇转动的拨料板31拨动位于承料板2上端的物料1运动，完成物料1的传送；

具体的，所述拨料头37在驱动杆组的驱动下会沿着开设于拨料板31内的滑槽36做滑动，进而通过拨料头37和滑槽36侧壁的挤压驱动拨料板31转动，进而使所述拨料板31可以完成拨料运动；

作为优选的，改变驱动杆组中杆件的长度和每相邻两个拨料爪之间的角度，即可调整每一次拨料的时间。

有必要进行说明的是，本申请技术方案的用电部件，如动力机构等均与外部控制器连接，所述的外部控制器为现有技术，本申请技术方案未对其进行改进，因而不需要公开外部控制器的具体型号、电路结构等，不影响本申请技术方案的完整性。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种工业智能机器人的抓取机构，包括夹爪模块和限位架（17），所述夹爪模块安装于限位架（17）上，其特征在于，所述夹爪模块包括两组夹爪，所述夹爪包括连接板（4）和夹取爪（6），所述连接板（4）的一端通过第一转轴（10）铰接于限位架（17）的圆周面上，另一端通过第二转轴（11）转动连接有夹取爪（6）；所述限位架（17）内部还转动连接有承料板（2），且所述承料板（2）的数量有两个，并和两组夹爪一一匹配，所述承料板（2）上还卡设有滚珠（15）；且所述承料板（2）还通过第一弹簧（16）与限位架（17）弹性连接；所述限位架（17）的下方设置有用于承载物料（1）的承载板模块，上方设置有用于输送物料（1）的拨料模块（3）。

2.根据权利要求1所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述夹取爪（6）的一端还设置有顶出组件，所述顶出组件包括连接杆（13）和拨动起盖（14），所述夹取爪（6）上开设有收纳槽（12）,收纳槽（12）与连接杆（13）的固定端转动连接，所述连接杆（13）的活动端转动连接于拨动起盖（14）上，且所述拨动起盖（14）还转动连接于夹取爪（6）上；所述连接杆（13）为具有伸缩功能的伸缩杆。

3.根据权利要求1所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述连接板（4）和夹取爪（6）上还设置有角度计量组件，所述角度计量组件包括测量架（5）和测量标（8），所述测量标（8）的数量有两个，分别固定连接于连接板（4）和夹取爪（6）上，所述测量架（5）固定连接于夹取爪（6）上，且所述测量架（5）上设置有计量刻度。

4.根据权利要求1所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述承载板模块包括垫板（7）、弹性板（19）和感应灯（18），所述感应灯（18）和弹性板（19）均嵌设于垫板（7）中，且所述感应灯（18）和弹性板（19）平行设置；所述感应灯（18）的下方通过导线（22）连接有电磁片（20），所述电磁片（20）粘接在垫板（7）的底部，且所述弹性板（19）还通过第二弹簧（21）连接有磁片，电磁片（20）和磁片相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述拨料模块（3）包括驱动杆组、拨料板（31）和固定板（35），所述固定板（35）固定连接于限位架（17）上，所述拨料板（31）转动连接于限位架（17）上，且所述拨料板（31）通过驱动杆组的驱动做拨料运动。

6.根据权利要求5所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述驱动杆组包括第二连接板（34）、拨动板（32）和第一连接板（33），所述第二连接板（34）的一端连接有用于驱动第二连接板（34）转动的动力机构，另一端与拨动板（32）的一端转动连接，且所述拨动板（32）的另一端还固定连接有拨料头（37），所述拨动板（32）的杆身还与第一连接板（33）的一端转动连接，所述第一连接板（33）的另一端转动连接于固定板（35）上；所述拨料头（37）和开设于拨料板（31）上的滑槽（36）滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种工业智能机器人的抓取机构，其特征在于，所述拨料板（31）上设置有多个拨料爪，且每个拨料爪上均开设有一个滑槽（36）。

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