CN112338901A - 一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人领域，具体涉及一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，包括基座，所述基座的顶部安装有第一力臂，所述第一力臂的输出端安装有第二力臂，所述第二力臂的输出端安装有悬台；所述悬台的底部安装有抓取工件的抓取装置，所述抓取装置包括悬架、基座、气缸、活塞杆、抓手架和抓手，所述悬架安装在所述悬台的底部，所述悬架的底部安装有所述基座，所述基座上安装有所述气缸，所述气缸的输出端连接有所述活塞杆，所述活塞杆的另一端安装有所述抓手架，所述抓手架上安装有所述抓手；抓手间距可调节的设计，可以适配在气缸输出端活塞杆行程内工件的抓取使用，提高抓取装置的适用性，免去了拆装不同间距抓手的繁琐操作。

Description

一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

现有技术存在以下问题：

1、机器人抓取装置在进行使用时，只能进行固定大小的工件抓取操作，在工件更换时需要对抓取装置进行改造，导致机器人抓取装置的使用存在局限；

2、机器人抓取装置在对工件进行抓取时，工件的抓取受力部位在抓手和工件的接触点，在抓取后移动的过程中，工件受重力影响出现脱落，影响工件抓取转运的稳定性

为解决上述问题，本申请中提出一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置。

发明内容

（一）发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，具有抓手间距可调，适应不同规格的工件抓取作业的效果，且抓手上辅装吸附装置对工件顶部进行吸附，增加工件抓取受力点，保持工件转运的稳定性的同时提升抓取转运的安全性。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，包括基座，所述基座的顶部安装有第一力臂，所述第一力臂的输出端安装有第二力臂，所述第二力臂的输出端安装有悬台；

所述悬台的底部安装有抓取工件的抓取装置，所述抓取装置包括悬架、基座、气缸、活塞杆、抓手架和抓手，所述悬架安装在所述悬台的底部，所述悬架的底部安装有所述基座，所述基座上安装有所述气缸，所述气缸的输出端连接有所述活塞杆，所述活塞杆的另一端安装有所述抓手架，所述抓手架上安装有所述抓手；

所述基座的底部还安装有辅助吸附工件的吸附装置。

优选的，所述气缸共设置四组，四组所述气缸对称安装在所述基座上，且四组所述气缸上连接的所述抓手规格相同。

优选的，所述抓手架与所述气缸之间通过所述气缸进行水平方向上的位置调整，位移距离与所述活塞杆行程相同。

优选的，所述抓手为倾斜结构，且所述抓手接触工件的端面粘附有开设滚花纹的胶垫。

优选的，所述抓手与所述抓手架之间连接有两组横杆，其中一个横杆通过连接外部电机的旋转轴转动安装在所述抓手上，另一个横杆滑动连接在所述抓手的内部，四者连接的整体为四边形结构。

优选的，所述吸附装置包括电磁发生器、电磁柱、励磁板和电磁铁，所述电磁发生器内部底端安装有所述励磁板，所述励磁板的外侧设置有连接所述电磁发生器的所述电磁柱，且所述励磁板上连接有贯穿所述电磁发生器底部的所述电磁铁。

优选的，所述电磁柱由铁芯和铁芯外壁缠绕的电磁管组成，电磁管接入外部供电装置。

优选的，所述电磁发生器垂直安装在所述基座的底部中心位置处，所述电磁铁的底部贴附待抓取的工件。

优选的，所述抓取装置的一侧设置有安装在所述悬台底部的激光定位装置，所述激光定位装置的中心点与所述抓取装置的中心点处于同一轴心。

优选的，所述激光定位装置包括悬挂杆、激光定位器和激光端子，所述激光定位器通过所述悬挂杆安装在所述悬台的底部，所述激光定位器的底部安装有射出激光的所述激光端子。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、抓手间距可调节的设计，可以适配在气缸输出端活塞杆行程内工件的抓取使用，提高抓取装置的适用性，免去了拆装不同间距抓手的繁琐操作。

2、工件经抓手预抓取固定后，电磁管通电对铁芯励磁，带动励磁板充磁，使励磁板上连接的电磁铁获得磁性，电磁铁吸附工件顶部，增加工件抓取的受力点，提升工件抓取转运过程的安全性，降低工件在转运过程中脱离抓手的隐患。

3、激光定位器的激光端子射出激光，对工件位置进行定位，辅助抓手对工件的定位抓取，方便对工件的抓取作业。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的抓取装置结构示意图；

图3为本发明的抓取装置夹距调节示意图；

图4为本发明的电磁发生器内部结构示意图;

图5为本发明的电磁发生器底部结构示意图；

图6为本发明的激光定位装置结构示意图；

图7为本发明的操作示意图。

附图标记：

1、基座；2、第一力臂；3、第二力臂；4、悬台；5、抓取装置；51、悬架；52、基座；53、气缸；54、活塞杆；55、抓手架；56、抓手；6、激光定位装置；61、悬挂杆；62、激光定位器；63、激光端子；7、吸附装置；71、电磁发生器；72、电磁柱；73、励磁板；74、电磁铁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-6所示，本发明提出的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，包括基座1，基座1的顶部安装有第一力臂2，第一力臂2的输出端安装有第二力臂3，第二力臂3的输出端安装有悬台4；

悬台4的底部安装有抓取工件的抓取装置5，抓取装置5包括悬架51、基座52、气缸53、活塞杆54、抓手架55和抓手56，悬架51安装在悬台4的底部，悬架51的底部安装有基座52，基座52上安装有气缸53，气缸53的输出端连接有活塞杆54，活塞杆54的另一端安装有抓手架55，抓手架55上安装有抓手56；基座52的底部还安装有辅助吸附工件的吸附装置7。

需要说明的是：气缸53共设置四组，四组气缸53对称安装在基座52上，且四组气缸53上连接的抓手56规格相同；抓手56在前后左右四个角度上对工件进行抓取。

在本实施例中，抓手架55与气缸53之间通过气缸53进行水平方向上的位置调整，位移距离与活塞杆54行程相同，在进行工件的抓取时，根据工件的规格进行抓手56的间距调整，气缸53输出端活塞杆54顶伸抓手架55，抓手架55上安装的抓手56间距调整至适合工件抓取的距离，通过调节间距后的抓手56对工件进行夹持，抓手56间距可调节的设计，可以适配在气缸53输出端活塞杆54行程内工件的抓取使用，提高抓取装置5的适用性，免去了拆装不同间距抓手56的繁琐操作。

如图2-3所示：抓手56为倾斜结构，且抓手56接触工件的端面粘附有开设滚花纹的胶垫。

需要说明的是：倾斜的抓手56内壁的胶垫贴附工件，胶垫上开设的滚花纹用于增加工件间的接触摩擦力，且胶垫可产生轻微形变，降低抓手56在抓取过程中对工件外壁造成的磨损。

在一个可选的实施例中，抓手56与抓手架55之间连接有两组横杆，其中一个横杆通过连接外部电机的旋转轴转动安装在抓手56上，另一个横杆滑动连接在抓手56的内部，四者连接的整体为四边形结构。

作为抓手56倾斜角度调整示例：电机驱动输出端旋转轴旋转，抓手56与横杆间发生倾斜角度的调整，另一个横杆沿抓手56内部开设的凹槽滑动，四者为可活动的四边形结构，方便抓手56倾斜角度的调整，可对不同外形的工件进行夹持。

如图4-5所示，吸附装置7包括电磁发生器71、电磁柱72、励磁板73和电磁铁74，电磁发生器71内部底端安装有励磁板73，励磁板73的外侧设置有连接电磁发生器71的电磁柱72，且励磁板73上连接有贯穿电磁发生器71底部的电磁铁74。

需要说明的是：电磁柱72由铁芯和铁芯外壁缠绕的电磁管组成，电磁管接入外部供电装置，铁芯外壁缠绕的电磁管接入外部电源，电磁管通电对铁芯励磁，带动励磁板73充磁，使励磁板73上连接的电磁铁74获得磁性，电磁铁74的磁性有无通过电磁柱72上电磁管是否通电进行切换。

在本实施例中，电磁发生器71垂直安装在基座52的底部中心位置处，电磁铁74的底部贴附待抓取的工件，工件经抓手56预抓取固定后，电磁管通电对铁芯励磁，带动励磁板73充磁，使励磁板73上连接的电磁铁74获得磁性，电磁铁74吸附工件顶部，增加工件抓取的受力点，提升工件抓取转运过程的安全性，降低工件在转运过程中脱离抓手56的隐患。

如图1和图6所示，抓取装置5的一侧设置有安装在悬台4底部的激光定位装置6，激光定位装置6的中心点与抓取装置5的中心点处于同一轴心，激光定位装置6包括悬挂杆61、激光定位器62和激光端子63，激光定位器62通过悬挂杆61安装在悬台4的底部，激光定位器62的底部安装有射出激光的激光端子63。

在本实施例中，激光定位器62的激光端子63射出激光，对工件位置进行定位，激光定位点确定后通过激光定位器62进行反馈，辅助抓手56对工件的定位抓取，方便对工件的抓取作业。

如图7所示，本发明的工作原理及使用流程：基座1的顶部安装有第一力臂2和第二力臂3工作，将悬台4移动至待抓取工件的上方，激光定位器62的激光端子63射出激光，对工件位置进行定位，激光定位点确定后通过激光定位器62进行反馈，辅助抓手56对工件的定位抓取，气缸53输出端活塞杆54顶伸抓手架55，抓手架55上安装的抓手56间距调整至适合工件抓取的距离，通过调节间距后的抓手56对工件进行夹持，工件经抓手56预抓取固定后，电磁管通电对铁芯励磁，带动励磁板73充磁，使励磁板73上连接的电磁铁74获得磁性，电磁铁74吸附工件顶部，对工件进行抓取转运。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，包括基座（1），所述基座（1）的顶部安装有第一力臂（2），所述第一力臂（2）的输出端安装有第二力臂（3），所述第二力臂（3）的输出端安装有悬台（4）；

所述悬台（4）的底部安装有抓取工件的抓取装置（5），所述抓取装置（5）包括悬架（51）、基座（52）、气缸（53）、活塞杆（54）、抓手架（55）和抓手（56），所述悬架（51）安装在所述悬台（4）的底部，所述悬架（51）的底部安装有所述基座（52），所述基座（52）上安装有所述气缸（53），所述气缸（53）的输出端连接有所述活塞杆（54），所述活塞杆（54）的另一端安装有所述抓手架（55），所述抓手架（55）上安装有所述抓手（56）；

所述基座（52）的底部还安装有辅助吸附工件的吸附装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述气缸（53）共设置四组，四组所述气缸（53）对称安装在所述基座（52）上，且四组所述气缸（53）上连接的所述抓手（56）规格相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述抓手架（55）与所述气缸（53）之间通过所述气缸（53）进行水平方向上的位置调整，位移距离与所述活塞杆（54）行程相同。

4.根据权利要求3所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述抓手（56）为倾斜结构，且所述抓手（56）接触工件的端面粘附有开设滚花纹的胶垫。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述抓手（56）与所述抓手架（55）之间连接有两组横杆，其中一个横杆通过连接外部电机的旋转轴转动安装在所述抓手（56）上，另一个横杆滑动连接在所述抓手（56）的内部，四者连接的整体为四边形结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述吸附装置（7）包括电磁发生器（71）、电磁柱（72）、励磁板（73）和电磁铁（74），所述电磁发生器（71）内部底端安装有所述励磁板（73），所述励磁板（73）的外侧设置有连接所述电磁发生器（71）的所述电磁柱（72），且所述励磁板（73）上连接有贯穿所述电磁发生器（71）底部的所述电磁铁（74）。

7.根据权利要求6所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述电磁柱（72）由铁芯和铁芯外壁缠绕的电磁管组成，电磁管接入外部供电装置。

8.根据权利要求7所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述电磁发生器（71）垂直安装在所述基座（52）的底部中心位置处，所述电磁铁（74）的底部贴附待抓取的工件。

9.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述抓取装置（5）的一侧设置有安装在所述悬台（4）底部的激光定位装置（6），所述激光定位装置（6）的中心点与所述抓取装置（5）的中心点处于同一轴心。

10.根据权利要求9所述的一种基于电磁吸附的通用型机器人抓取装置，其特征在于，所述激光定位装置（6）包括悬挂杆（61）、激光定位器（62）和激光端子（63），所述激光定位器（62）通过所述悬挂杆（61）安装在所述悬台（4）的底部，所述激光定位器（62）的底部安装有射出激光的所述激光端子（63）。

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