CN112497252A - 一种用于工业机器人的柔性抓取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柔性抓取装置技术领域，具体是一种用于工业机器人的柔性抓取装置，所述壳体的底端对称滑动连接有两个滑座，且壳体的前侧安装有驱动电机，所述壳体的内部转动连接有与驱动电机传动轴相连的驱动齿轮。本发明设计新颖，结构巧妙，采用多组夹柱配合磁铁同极相斥的原理使得夹柱完全贴合工件的表面，满足不同形状的工件抓取，有效的提高了工作效率，同时通过磁铁同极间的距离差来调节夹持的力度，避免对工件造成损坏，防脱机构可以起到防止齿板脱轨，降低了维护成本，注油机构可以实现自动注油，降低齿轮间的摩擦系数，避免齿轮磨损导致使用寿命降低的问题。

Description

一种用于工业机器人的柔性抓取装置
技术领域
本发明涉及柔性抓取装置技术领域，具体是一种用于工业机器人的柔性抓取装置。
背景技术
柔性抓取装置广泛用于工业机器人上，其通过安装与机器人驱动臂上，来实现对工件的自动取放，为自动化生产提供方便，促进了社会的发展。
但是现有的柔性抓取装置结构简单，无法实现对不同形状的工件进行抓取，进而需要通过更换不同的柔性抓取装置来满足不同的工件使用，无形中增加了工作强度，拉低了日产量。因此，本领域技术人员提供了一种用于工业机器人的柔性抓取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于工业机器人的柔性抓取装置，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：一种用于工业机器人的柔性抓取装置，包括壳体，所述壳体的底端对称滑动连接有两个滑座，且壳体的前侧安装有驱动电机，所述壳体的内部转动连接有与驱动电机传动轴相连的驱动齿轮，且壳体的内部位于驱动齿轮的一侧处转动连接有与所述驱动齿轮相啮合的联动齿轮，所述壳体的内部位于驱动齿轮的另一侧下方位置处转动连接有与所述驱动齿轮相啮合的第二传动齿轮，且壳体的内部位于联动齿轮的一侧下方位置处转动连接有与所述联动齿轮相啮合的第一传动齿轮，两个所述滑座的上表面均固定有分别啮合连接第二传动齿轮和第一传动齿轮的齿板，每个滑座的下方均固定有呈“L”形结构的夹板，且两个滑座下方的夹板呈对称设置，两个所述滑座的相对侧均固定有与齿板相连的防脱机构，所述夹板内嵌入设置有柔性夹持机构，所述壳体的外侧固定安装有延伸至其内部的注油机构。
作为本发明更进一步的方案：所述滑座的两侧均固定有导向板，所述壳体的内侧开设有与导向板相适配的导向槽。
作为本发明更进一步的方案：所述柔性夹持机构包括安装于夹板外侧壁的电动推杆以及开设于夹板内部的空腔，所述空腔的内部等间距嵌入固定有贯穿夹板内侧壁的导向套，且空腔的内部设置有电磁板，所述电磁板的四个边角处均贯穿设置有与空腔内壁相连的导杆，所述电动推杆的伸缩端贯穿夹板延伸至空腔中与电磁板相连，每个所述导向套的内部均穿设有活动连接杆，所述活动连接杆的一端延伸至空腔的内部并固定有磁铁，且活动连接杆的另一端延伸至夹板的外部并固定有夹柱。
作为本发明更进一步的方案：所述导向套共设置有9排，每排8个，所述夹柱为一种橡胶材质的构件。
作为本发明更进一步的方案：所述磁铁与电磁板的相对面均为同磁极。
作为本发明更进一步的方案：所述防脱机构包括分别对称固定于两个齿板相对端前后侧位置处的第一固定座，所述第一固定座的一端均固定有导柱，所述导柱的另一端均通过第二固定座固定于滑座的上方，且导柱的外部均套接有活动套筒，所述导柱位于活动套筒和第一固定座之间的外部套接有缓冲弹簧，同一个齿板上的两个所述活动套筒之间固定有齿条。
作为本发明更进一步的方案：所述注油机构包括固定于壳体外侧的润滑油补给箱，所述润滑油补给箱的上表面嵌入设置有延伸至其内部底端的抽油管，所述抽油管的中段安装有抽油泵，且抽油管的上端贯穿延伸至壳体的内部并固定有导油管，所述导油管的另一端延伸至驱动齿轮与联动齿轮的连接处，且导油管的端部安装有注油头。
作为本发明更进一步的方案：所述润滑油补给箱为一种透明PP材质的构件，且润滑油补给箱的上表面位于一侧边角处开设有注油口，注油口上螺纹拧合有密封盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，结构巧妙，采用多组夹柱配合磁铁同极相斥的原理使得夹柱完全贴合工件的表面，满足不同形状的工件抓取，有效的提高了工作效率，同时通过磁铁同极间的距离差来调节夹持的力度，避免对工件造成损坏，防脱机构可以起到防止齿板脱轨，降低了维护成本，注油机构可以实现自动注油，降低齿轮间的摩擦系数，避免齿轮磨损导致使用寿命降低的问题。
附图说明
图1为一种用于工业机器人的柔性抓取装置的结构示意图。
图2为一种用于工业机器人的柔性抓取装置中壳体的内部结构示意图。
图3为一种用于工业机器人的柔性抓取装置图2中B处的放大结构示意图。
图4为一种用于工业机器人的柔性抓取装置中柔性夹持机构的结构示意图。
图5为一种用于工业机器人的柔性抓取装置图2中A处的放大结构示意图。
图中：1、壳体；2、滑座；3、电动推杆；4、夹板；5、夹柱；6、驱动电机；7、润滑油补给箱；8、第一传动齿轮；9、齿板；10、导向板；11、联动齿轮；12、第二传动齿轮；13、驱动齿轮；14、齿条；15、第一固定座；16、缓冲弹簧；17、活动套筒；18、导柱；19、第二固定座；20、电磁板；21、空腔；22、导杆；23、磁铁；24、活动连接杆；25、导向套；26、抽油泵；27、抽油管；28、导油管；29、注油头。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于工业机器人的柔性抓取装置，包括壳体1，壳体1的底端对称滑动连接有两个滑座2，滑座2的两侧均固定有导向板10，壳体1的内侧开设有与导向板10相适配的导向槽，可以起到限位导向的作用，保证位移的稳定性。
壳体1的前侧安装有驱动电机6，壳体1的内部转动连接有与驱动电机6传动轴相连的驱动齿轮13，且壳体1的内部位于驱动齿轮13的一侧处转动连接有与驱动齿轮13相啮合的联动齿轮11，壳体1的内部位于驱动齿轮13的另一侧下方位置处转动连接有与驱动齿轮13相啮合的第二传动齿轮12，且壳体1的内部位于联动齿轮11的一侧下方位置处转动连接有与联动齿轮11相啮合的第一传动齿轮8，两个滑座2的上表面均固定有分别啮合连接第二传动齿轮12和第一传动齿轮8的齿板9，且两个滑座2的下方均固定有呈“L”形结构的夹板4，且两个滑座2下方的夹板4呈对称设置，两个滑座2的相对侧均固定有与齿板9相连的防脱机构，防脱机构包括分别对称固定于两个齿板9相对端前后侧位置处的第一固定座15，第一固定座15的一端均固定有导柱18，导柱18的另一端均通过第二固定座19固定于滑座2的上方，且导柱18的外部均套接有活动套筒17，导柱18位于活动套筒17和第一固定座15之间的外部套接有缓冲弹簧16，同一个齿板9上的两个活动套筒17之间固定有齿条14，松开时，驱动电机6逆时针转动，即可带动两个滑座2反向位移，实现松开动作，当齿板9移动至末端时，第一传动齿轮8和第二传动齿轮12会触碰齿条14，齿条14受力后会通过活动套筒17沿导柱18移动，同时会对缓冲弹簧16进行施力，当第一传动齿轮8和第二传动齿轮12在换齿间隙时，缓冲弹簧16通过张力带动齿条14复位，这样一来一回，使得第一传动齿轮8和第二传动齿轮12在转动时并不会带动齿板9位移，可以起到防止齿板9脱轨，降低了维护成本，夹取时，驱动电机6顺时针运作带动驱动齿轮13旋转，驱动齿轮13顺时针转动后会带动联动齿轮11和第二传动齿轮12逆时针转动，而联动齿轮11的逆时针转动则会带动第一传动齿轮8顺时针转动，此时齿条14沿活动套筒17移动至导柱18端部时，将无法移动，进而第一传动齿轮8和第二传动齿轮12可以拉动齿条14位移，进一步滑座2带动齿板9重新与第一传动齿轮8和第二传动齿轮12的齿牙啮合，实现第一传动齿轮8和第二传动齿轮12转动后通过两个齿板9分别带动两个滑座2相对位移进行夹持。
夹板4内嵌入设置有柔性夹持机构，柔性夹持机构包括安装于夹板4外侧壁的电动推杆3以及开设于夹板4内部的空腔21，空腔21的内部等间距嵌入固定有贯穿夹板4内侧壁的导向套25，且空腔21的内部设置有电磁板20，电磁板20的四个边角处均贯穿设置有与空腔21内壁相连的导杆22，电动推杆3的伸缩端贯穿夹板4延伸至空腔21中与电磁板20相连，每个导向套25的内部均穿设有活动连接杆24，活动连接杆24的一端延伸至空腔21的内部并固定有磁铁23，且活动连接杆24的另一端延伸至夹板4的外部并固定有夹柱5，导向套25共设置有9排，每排8个，夹柱5为一种橡胶材质的构件，磁铁23与电磁板20的相对面均为同磁极，滑座2的相对运动会带动夹板4对工件进行抓取，当夹柱5触碰工件表面后，会贴附在工件的表面，此时电动推杆3带动电磁板20位移，电磁板20通电后与磁铁23的磁极相同，进而通过活动连接杆24带动夹柱5抵在工件的表面，满足不同形状的工件抓取，有效的提高了工作效率，同时通过磁铁23同极间的距离差来调节夹持的力度，避免对工件造成损坏。
壳体1的外侧固定安装有延伸至其内部的注油机构，注油机构包括固定于壳体1外侧的润滑油补给箱7，润滑油补给箱7的上表面嵌入设置有延伸至其内部底端的抽油管27，抽油管27的中段安装有抽油泵26，且抽油管27的上端贯穿延伸至壳体1的内部并固定有导油管28，导油管28的另一端延伸至驱动齿轮13与联动齿轮11的连接处，且导油管28的端部安装有注油头29，润滑油补给箱7为一种透明PP材质的构件，且润滑油补给箱7的上表面位于一侧边角处开设有注油口，注油口上螺纹拧合有密封盖，维护时，抽油泵26运作将润滑油补给箱7中的润滑油沿抽油管27抽出，润滑油经导油管28和注油头29滴出，滴出的润滑油掉落在驱动齿轮13与联动齿轮11之间，在齿轮转动后可以起到全面润滑的作用，降低齿轮间的摩擦系数，避免齿轮磨损导致使用寿命降低的问题。
本发明的工作原理是：松开时，驱动电机6逆时针转动，即可带动两个滑座2反向位移，实现松开动作，当齿板9移动至末端时，第一传动齿轮8和第二传动齿轮12会触碰齿条14，齿条14受力后会通过活动套筒17沿导柱18移动，同时会对缓冲弹簧16进行施力，当第一传动齿轮8和第二传动齿轮12在换齿间隙时，缓冲弹簧16通过张力带动齿条14复位，这样一来一回，使得第一传动齿轮8和第二传动齿轮12在转动时并不会带动齿板9位移，可以起到防止齿板9脱轨，降低了维护成本，夹取时，驱动电机6顺时针运作带动驱动齿轮13旋转，驱动齿轮13顺时针转动后会带动联动齿轮11和第二传动齿轮12逆时针转动，而联动齿轮11的逆时针转动则会带动第一传动齿轮8顺时针转动，此时齿条14沿活动套筒17移动至导柱18端部时，将无法移动，进而第一传动齿轮8和第二传动齿轮12可以拉动齿条14位移，进一步滑座2带动齿板9重新与第一传动齿轮8和第二传动齿轮12的齿牙啮合，实现第一传动齿轮8和第二传动齿轮12转动后通过两个齿板9分别带动两个滑座2相对位移进行夹持；
其次，滑座2的相对运动会带动夹板4对工件进行抓取，当夹柱5触碰工件表面后，会贴附在工件的表面，此时电动推杆3带动电磁板20位移，电磁板20通电后与磁铁23的磁极相同，进而通过活动连接杆24带动夹柱5抵在工件的表面，满足不同形状的工件抓取，有效的提高了工作效率，同时通过磁铁23同极间的距离差来调节夹持的力度，避免对工件造成损坏；
最后抽油泵26运作将润滑油补给箱7中的润滑油沿抽油管27抽出，润滑油经导油管28和注油头29滴出，滴出的润滑油掉落在驱动齿轮13与联动齿轮11之间，在齿轮转动后可以起到全面润滑的作用，降低齿轮间的摩擦系数，避免齿轮磨损导致使用寿命降低的问题。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于工业机器人的柔性抓取装置，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）的底端对称滑动连接有两个滑座（2），且壳体（1）的前侧安装有驱动电机（6），所述壳体（1）的内部转动连接有与驱动电机（6）传动轴相连的驱动齿轮（13），且壳体（1）的内部位于驱动齿轮（13）的一侧处转动连接有与所述驱动齿轮（13）相啮合的联动齿轮（11），所述壳体（1）的内部位于驱动齿轮（13）的另一侧下方位置处转动连接有与所述驱动齿轮（13）相啮合的第二传动齿轮（12），且壳体（1）的内部位于联动齿轮（11）的一侧下方位置处转动连接有与所述联动齿轮（11）相啮合的第一传动齿轮（8），两个所述滑座（2）的上表面均固定有分别啮合连接第二传动齿轮（12）和第一传动齿轮（8）的齿板（9），每个滑座（2）的下方均固定有呈“L”形结构的夹板（4），且两个滑座（2）下方的夹板（4）呈对称设置，两个所述滑座（2）的相对侧均固定有与齿板（9）相连的防脱机构，所述夹板（4）内嵌入设置有柔性夹持机构，所述壳体（1）的外侧固定安装有延伸至其内部的注油机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述滑座（2）的两侧均固定有导向板（10），所述壳体（1）的内侧开设有与导向板（10）相适配的导向槽。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述柔性夹持机构包括安装于夹板（4）外侧壁的电动推杆（3）以及开设于夹板（4）内部的空腔（21），所述空腔（21）的内部等间距嵌入固定有贯穿夹板（4）内侧壁的导向套（25），且空腔（21）的内部设置有电磁板（20），所述电磁板（20）的四个边角处均贯穿设置有与空腔（21）内壁相连的导杆（22），所述电动推杆（3）的伸缩端贯穿夹板（4）延伸至空腔（21）中与电磁板（20）相连，每个所述导向套（25）的内部均穿设有活动连接杆（24），所述活动连接杆（24）的一端延伸至空腔（21）的内部并固定有磁铁（23），且活动连接杆（24）的另一端延伸至夹板（4）的外部并固定有夹柱（5）。
4.根据权利要求3所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述导向套（25）共设置有9排，每排8个，所述夹柱（5）为一种橡胶材质的构件。
5.根据权利要求3所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述磁铁（23）与电磁板（20）的相对面均为同磁极。
6.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述防脱机构包括分别对称固定于两个齿板（9）相对端前后侧位置处的第一固定座（15），所述第一固定座（15）的一端均固定有导柱（18），所述导柱（18）的另一端均通过第二固定座（19）固定于滑座（2）的上方，且导柱（18）的外部均套接有活动套筒（17），所述导柱（18）位于活动套筒（17）和第一固定座（15）之间的外部套接有缓冲弹簧（16），同一个齿板（9）上的两个所述活动套筒（17）之间固定有齿条（14）。
7.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述注油机构包括固定于壳体（1）外侧的润滑油补给箱（7），所述润滑油补给箱（7）的上表面嵌入设置有延伸至其内部底端的抽油管（27），所述抽油管（27）的中段安装有抽油泵（26），且抽油管（27）的上端贯穿延伸至壳体（1）的内部并固定有导油管（28），所述导油管（28）的另一端延伸至驱动齿轮（13）与联动齿轮（11）的连接处，且导油管（28）的端部安装有注油头（29）。
8.根据权利要求7所述的一种用于工业机器人的柔性抓取装置，其特征在于，所述润滑油补给箱（7）为一种透明PP材质的构件，且润滑油补给箱（7）的上表面位于一侧边角处开设有注油口，注油口上螺纹拧合有密封盖。
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