CN112643699A

CN112643699A - 夹具及具有其的机器人

Info

Publication number: CN112643699A
Application number: CN202011349776.6A
Authority: CN
Inventors: 章誉骞; 邢旭昇; 余建辉; 张朋涛; 张琪; 刘超
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-04-13

Abstract

本发明提供了一种夹具及具有其的机器人。其中，夹具包括：夹持组件，包括安装座、第一夹持件及第二夹持件，第一夹持件和第二夹持件沿预设方向间隔设置在安装座上，第一夹持件与第二夹持件之间形成第一夹持空间，第一夹持空间的大小可调整地设置；连接结构，用于与机械手臂连接；驱动装置，驱动装置包括第一驱动部和第二驱动部，第一驱动部与第二驱动部可活动地连接，第一驱动部与连接结构连接，第二驱动部与安装座驱动连接，以驱动夹持组件沿预设方向往复运动。本发明有效地解决了现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题。

Description

夹具及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种夹具及具有其的机器人。

背景技术

目前，机器人夹具能够对大多数的物料进行取放。然而，现有技术中机器人夹具的取料范围受限，存在夹具无法夹取物料的现象，影响机器人夹具的正常使用，增大了工作人员的取放难度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种夹具及具有其的机器人，以解决现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种夹具，包括：夹持组件，包括安装座、第一夹持件及第二夹持件，第一夹持件和第二夹持件沿预设方向间隔设置在安装座上，第一夹持件与第二夹持件之间形成第一夹持空间，第一夹持空间的大小可调整地设置；连接结构，用于与机械手臂连接；驱动装置，驱动装置包括第一驱动部和第二驱动部，第一驱动部与第二驱动部可活动地连接，第一驱动部与连接结构连接，第二驱动部与安装座驱动连接，以驱动夹持组件沿预设方向往复运动。

进一步地，驱动装置为无杆气缸，第一驱动部为活塞，第二驱动部为缸体。

进一步地，夹具还包括第一线性导轨，第一线性导轨包括：第一导轨，第二驱动部固定设置在第一导轨上且通过第一导轨与安装座连接；第一滑块，可滑动地设置在第一导轨上，第一滑块与连接结构固定连接。

进一步地，安装座的延伸方向与第一导轨的延伸方向一致，预设方向与第一导轨的延伸方向一致。

进一步地，夹持组件还包括：座体，设置在安装座上，座体和驱动装置分别位于安装座的两侧；第一气缸，设置在座体上，第一气缸的第一活塞杆与第一夹持件连接，以驱动第一夹持件朝向或远离第二夹持件运动。

进一步地，第一气缸包括：第一缸体部，第一活塞杆可活动地穿设在第一缸体部内；第一导向轴，可活动地穿设在第一缸体部内；第一端盖，与第一导向轴和第一活塞杆均连接，第一夹持件设置在第一端盖上；其中，第一活塞杆通过第一端盖带动第一夹持件朝向或远离第二夹持件运动。

进一步地，夹持组件还包括设置在安装座上的第二线性导轨，第二线性导轨包括：第二导轨，与第二夹持件固定连接；第二滑块，可滑动地设置在第二导轨上，第二滑块与安装座固定连接。

进一步地，夹持组件还包括：第二气缸，设置在安装座上，第二气缸的活塞杆或缸体与第二导轨驱动连接，以通过第二导轨带动第二夹持件朝向或远离第一夹持件运动。

进一步地，第一夹持件包括：第一夹爪，包括第一夹持部；第三气缸，设置在第一夹爪上，第三气缸包括第三缸体部、第一活塞轴、第二导向轴及第二端盖，第一活塞轴和第二导向轴可活动地穿设在第三缸体部内，第一活塞轴和第二导向轴均与第二端盖连接，以带动第二端盖朝向或远离第一夹持部运动；其中，第二端盖与第一夹持部之间形成第二夹持空间。

进一步地，第二夹持件包括：第二夹爪，包括第二夹持部；第四气缸，设置在第二夹爪上，第四气缸包括第四缸体部、第二活塞轴、第三导向轴及第三端盖，第二活塞轴和第三导向轴可活动地穿设在第四缸体部内，第二活塞轴和第三导向轴均与第三端盖连接，以带动第三端盖朝向或远离第二夹持部运动；其中，第三端盖与第二夹持部之间形成第三夹持空间。

进一步地，夹具还包括：液压缓冲器，设置在第二导轨上。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括夹具和机械手臂，夹具的连接结构与机械手臂连接；其中，夹具为上述的夹具。

应用本发明的技术方案，当需要使用夹具对物料进行夹取时，将连接结构与机械手臂连接，通过机械手臂带动夹具先运动至预设位置处。之后，启动驱动装置，第二驱动部驱动夹持组件沿预设方向运动并运动至取料区内，以便对物料进行夹取。在夹取过程中，工作人员能够通过操作第一夹持件和/或第二夹持件，进而对第一夹持空间进行调整，便于夹持组件对物料进行夹取或释放。这样，待机械手臂带动夹具运功至预设位置处之后，驱动装置还能够继续驱动夹持组件运动，进而增大了夹具的取料范围，解决了现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题，无需机械手臂进入狭窄空间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的夹具的实施例的主视图；

图2示出了图1中的夹具的立体结构示意图；

图3示出了图1中的夹具的另一角度的立体结构示意图；以及

图4示出了图1中的夹具的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、安装座；20、第一夹持件；21、第一夹爪；211、第一夹持部；22、第三气缸；221、第三缸体部；223、第二导向轴；224、第二端盖；30、第二夹持件；31、第二夹爪；311、第二夹持部；32、第四气缸；321、第四缸体部；322、第二活塞轴；323、第三导向轴；324、第三端盖；40、连接结构；50、驱动装置；51、第二驱动部；60、第一线性导轨；61、第一导轨；62、第一滑块；70、第一气缸；71、第一活塞杆；72、第一缸体部；73、第一导向轴；74、第一端盖；80、第二线性导轨；81、第二导轨；82、第二滑块；90、第二气缸；100、控制模块；110、液压缓冲器；120、座体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题，本申请提供了一种夹具及具有其的机器人。

如图1至图4所示，夹具包括夹持组件、连接结构40及驱动装置50。其中，夹持组件包括安装座10、第一夹持件20及第二夹持件30，第一夹持件20和第二夹持件30沿预设方向间隔设置在安装座10上，第一夹持件20与第二夹持件30之间形成第一夹持空间，第一夹持空间的大小可调整地设置。连接结构40用于与机械手臂连接。驱动装置50包括第一驱动部和第二驱动部51，第一驱动部与第二驱动部51可活动地连接，第一驱动部与连接结构40连接，第二驱动部51与安装座10驱动连接，以驱动夹持组件沿预设方向往复运动。

应用本实施例的技术方案，当需要使用夹具对物料进行夹取时，将连接结构40与机械手臂连接，通过机械手臂带动夹具先运动至预设位置处。之后，启动驱动装置50，第二驱动部51驱动夹持组件沿预设方向运动并运动至取料区内，以便对物料进行夹取。在夹取过程中，工作人员能够通过操作第一夹持件20和/或第二夹持件30，进而对第一夹持空间进行调整，便于夹持组件对物料进行夹取或释放。这样，待机械手臂带动夹具运功至预设位置处之后，驱动装置还能够继续驱动夹持组件运动，进而增大了夹具的取料范围，解决了现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题，无需机械手臂进入狭窄空间。

在本实施例中，由于增加了驱动装置50，在夹具取料过程中，驱动装置50可直接将夹持组件送入取料区，而机械手臂并不需要进入取料区，有效地避免了机械手臂干涉而导致夹具运行范围受限，从而便于调试，减少节拍。这样，与现有技术中未采用驱动装置的夹具相比，可以减少机械手臂的运动轨迹，减小了机器人的负载。

在本实施例中，驱动装置50为无杆气缸，第一驱动部为活塞，第二驱动部51为缸体。这样，上述设置使得驱动装置50的结构更加简单，容易加工、实现，降低了驱动装置50的加工成本。

具体地，无杆气缸的活塞与连接结构40固定连接，启动无杆气缸后，无杆气缸的缸体相对于活塞运动，以带动夹持组件朝向取料区运动，进而实现夹具对位于取料区内的取料的夹取。

需要说明的是，驱动装置50的类型不限于此，可根据工况进行调整。可选地，驱动装置50为液压缸或气缸。

如图1至图4所示，夹具还包括第一线性导轨60，第一线性导轨60包括第一导轨61和第一滑块62。其中，第二驱动部51固定设置在第一导轨61上且通过第一导轨61与安装座10连接。第一滑块62可滑动地设置在第一导轨61上，第一滑块62与连接结构40固定连接。这样，第二驱动部51通过第一导轨61与安装座10连接，以使第二驱动部51与安装座10的拆装更加容易、简便，降低了拆装难度。同时，上述设置使得安装座10的运动更加平稳，减少运动振动和噪声。

具体地，当机械手臂带动夹具运动至预设位置处时，第一滑块62停止运动，启动驱动装置50后，第二驱动部51驱动第一导轨61相对于第一滑块62运动，第一导轨61带动安装座10沿第一导轨61的延伸方向运动，直至夹持组件运动至取料区内。

在本实施例中，安装座10的延伸方向与第一导轨61的延伸方向一致，预设方向与第一导轨61的延伸方向一致。这样，上述设置使得夹具实现两级驱动，确保夹持组件能够运动至空间较为狭窄的取料区内，便于夹具对位于取料区内的物料进行夹取。同时，上述设置使得夹具的结构更加简单，容易加工、实现。

如图1至图3所示，夹持组件还包括座体120和第一气缸70。其中，座体120设置在安装座10上，座体120和驱动装置50分别位于安装座10的两侧。第一气缸70设置在安装座10上，第一气缸70的第一活塞杆71与第一夹持件20连接，以驱动第一夹持件20朝向或远离第二夹持件30运动。这样，当需要对第一夹持空间的大小进行调整时，启动第一气缸70，第一气缸70的第一活塞杆71驱动第一夹持件20朝向或远离第二夹持件30运动，以使工作人员对第一夹持空间的大小的调整更加容易、简便，降低了调整难度。

如图1至图3所示，第一气缸70包括第一缸体部72、第一导向轴73及第一端盖74。第一活塞杆71可活动地穿设在第一缸体部72内。第一导向轴73可活动地穿设在第一缸体部72内。第一端盖74与第一导向轴73和第一活塞杆71均连接，第一夹持件20设置在第一端盖74上。其中，第一活塞杆71通过第一端盖74带动第一夹持件20朝向或远离第二夹持件30运动。这样，上述设置使得第一气缸70的结构更加容易、简便，降低了第一气缸70的加工难度。

具体地，当需要对第一夹持空间的大小进行调整时，启动第一气缸70，第一活塞杆71驱动第一端盖74带动第一夹持件20运动，且第一导向轴73随着第一端盖74同步运动，以确保第一端盖74沿第一活塞杆71的延伸方向运动，提升了第一夹持件20的运动可靠性。

如图1至图4所示，夹持组件还包括设置在安装座10上的第二线性导轨80，第二线性导轨80包括第二导轨81和第二滑块82。其中，第二导轨81与第二夹持件30固定连接。第二滑块82可滑动地设置在第二导轨81上，第二滑块82与安装座10固定连接。这样，第二导轨81能够带动第二夹持件30沿第二导轨81的延伸方向朝向或远离第一夹持件20运动，以使第二夹持件30的运动更加平稳，提升了夹具的夹持可靠性。

具体地，第二导轨81的延伸方向与第一导轨61的延伸方向一致，第二滑块82与安装座10固定连接，第二导轨81可相对于第二滑块82带动第二夹持件30运动，以用于对第一夹持空间的大小进行调整。

如图1至图3所示，夹持组件还包括第二气缸90。其中，第二气缸90设置在安装座10上，第二气缸90的活塞杆或缸体与第二导轨81驱动连接，以通过第二导轨81带动第二夹持件30朝向或远离第一夹持件20运动。这样，第二气缸90用于驱动第二导轨81运动，以通过第二导轨81带动第二夹持件30朝向或远离第一夹持件20运动，进而使得第二夹持件30的运动更加容易、简便，降低了工作人员的操作难度。

可选地，第二气缸90为液压缸或气缸。

如图1至图3所示，第一夹持件20包括第一夹爪21和第三气缸22。第一夹爪21包括第一夹持部211。第三气缸22设置在第一夹爪21上，第三气缸22包括第三缸体部221、第一活塞轴、第二导向轴223及第二端盖224，第一活塞轴和第二导向轴223可活动地穿设在第三缸体部221内，第一活塞轴和第二导向轴223均与第二端盖224连接，以带动第二端盖224朝向或远离第一夹持部211运动。其中，第二端盖224与第一夹持部211之间形成第二夹持空间。这样，上述设置使得第一夹持件20的结构更加简单，容易加工、实现，降低了第一夹持件20的加工成本。同时，上述设置使得第一夹持件20具有第二夹持空间，以用于对物料进行夹取或释放，提升了第一夹持件20的夹取可靠性。

具体地，当需要对物料进行夹取时，启动第三气缸22，以使第一活塞轴驱动第二端盖224朝向远离第一夹持部211的方向运动，第二夹持空间的尺寸增大，以便于第一夹持件20对物料进行夹取。待第一夹持件20对物料完成夹取后，第一活塞轴驱动第二端盖224朝向第一夹持部211运动，直至第二端盖224能够对物料进行抵接，以防止物料从第二夹持空间内脱出。

如图1至图3所示，第二夹持件30包括第二夹爪31和第四气缸32。第二夹爪31包括第二夹持部311。第四气缸32设置在第二夹爪31上，第四气缸32包括第四缸体部321、第二活塞轴322、第三导向轴323及第三端盖324，第二活塞轴322和第三导向轴323可活动地穿设在第四缸体部321内，第二活塞轴322和第三导向轴323均与第三端盖324连接，以带动第三端盖324朝向或远离第二夹持部311运动。其中，第三端盖324与第二夹持部311之间形成第三夹持空间。这样，上述设置使得第二夹持件30的结构更加简单，容易加工、实现，降低了第二夹持件30的加工成本。同时，上述设置使得第二夹持件30具有第三夹持空间，以用于对物料进行夹取或释放，提升了第二夹持件30的夹取可靠性。

具体地，当需要对物料进行夹取时，启动第四气缸32，以使第二活塞轴322驱动第三端盖324朝向远离第二夹持部311的方向运动，第三夹持空间的尺寸增大，以便于第二夹持件30对物料进行夹取。待第二夹持件30对物料完成夹取后，第二活塞轴322驱动第三端盖324朝向第二夹持部311运动，直至第二端盖224能够对物料进行抵接，以防止物料从第三夹持空间内脱出。

如图1至图4所示，夹具还包括液压缓冲器110。其中，液压缓冲器110设置在第二导轨81上。这样，在第二夹持件30朝向第一夹持件20运动的过程中，上述设置能够减少第二夹持件30对零部件的冲击力和振动，进而延长了夹具的使用寿命，提升了夹具的运行可靠性。

如图1至图4所示，夹具还包括控制模块100。其中，控制模块100与第一气缸70、第二气缸90、第三气缸22及第四气缸32均连接，以分别控制第一气缸70、第二气缸90、第三气缸22及第四气缸32的运行状态。

本申请还提供了一种机器人(未示出)，包括夹具和机械手臂，夹具的连接结构40与机械手臂连接。其中，夹具为上述的夹具。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

当需要使用夹具对物料进行夹取时，将连接结构与机械手臂连接，通过机械手臂带动夹具先运动至预设位置处。之后，启动驱动装置，第二驱动部驱动夹持组件沿预设方向运动并运动至取料区内，以便对物料进行夹取。在夹取过程中，工作人员能够通过操作第一夹持件和/或第二夹持件，进而对第一夹持空间进行调整，便于夹持组件对物料进行夹取或释放。这样，待机械手臂带动夹具运功至预设位置处之后，驱动装置还能够继续驱动夹持组件运动，进而增大了夹具的取料范围，解决了现有技术中机器人夹具的取料范围较小而不能够满足使用需求的问题，无需机械手臂进入狭窄空间。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种夹具，其特征在于，包括：

夹持组件，包括安装座(10)、第一夹持件(20)及第二夹持件(30)，所述第一夹持件(20)和所述第二夹持件(30)沿预设方向间隔设置在所述安装座(10)上，所述第一夹持件(20)与所述第二夹持件(30)之间形成第一夹持空间，所述第一夹持空间的大小可调整地设置；

连接结构(40)，用于与机械手臂连接；

驱动装置(50)，所述驱动装置(50)包括第一驱动部和第二驱动部(51)，所述第一驱动部与所述第二驱动部(51)可活动地连接，所述第一驱动部与所述连接结构(40)连接，所述第二驱动部(51)与所述安装座(10)驱动连接，以驱动所述夹持组件沿所述预设方向往复运动。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述驱动装置(50)为无杆气缸，所述第一驱动部为活塞，所述第二驱动部(51)为缸体。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括第一线性导轨(60)，所述第一线性导轨(60)包括：

第一导轨(61)，所述第二驱动部(51)固定设置在所述第一导轨(61)上且通过所述第一导轨(61)与所述安装座(10)连接；

第一滑块(62)，可滑动地设置在所述第一导轨(61)上，所述第一滑块(62)与所述连接结构(40)固定连接。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述安装座(10)的延伸方向与所述第一导轨(61)的延伸方向一致，所述预设方向与所述第一导轨(61)的延伸方向一致。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹持组件还包括：

座体(120)，设置在所述安装座(10)上，所述座体(120)和所述驱动装置(50)分别位于所述安装座(10)的两侧；

第一气缸(70)，设置在所述座体(120)上，所述第一气缸(70)的第一活塞杆(71)与所述第一夹持件(20)连接，以驱动所述第一夹持件(20)朝向或远离所述第二夹持件(30)运动。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述第一气缸(70)包括：

第一缸体部(72)，所述第一活塞杆(71)可活动地穿设在所述第一缸体部(72)内；

第一导向轴(73)，可活动地穿设在所述第一缸体部(72)内；

第一端盖(74)，与所述第一导向轴(73)和所述第一活塞杆(71)均连接，所述第一夹持件(20)设置在所述第一端盖(74)上；

其中，所述第一活塞杆(71)通过所述第一端盖(74)带动所述第一夹持件(20)朝向或远离所述第二夹持件(30)运动。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹持组件还包括设置在所述安装座(10)上的第二线性导轨(80)，所述第二线性导轨(80)包括：

第二导轨(81)，与所述第二夹持件(30)固定连接；

第二滑块(82)，可滑动地设置在所述第二导轨(81)上，所述第二滑块(82)与所述安装座(10)固定连接。

8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述夹持组件还包括：

第二气缸(90)，设置在所述安装座(10)上，所述第二气缸(90)的活塞杆或缸体与所述第二导轨(81)驱动连接，以通过所述第二导轨(81)带动所述第二夹持件(30)朝向或远离所述第一夹持件(20)运动。

9.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一夹持件(20)包括：

第一夹爪(21)，包括第一夹持部(211)；

第三气缸(22)，设置在所述第一夹爪(21)上，所述第三气缸(22)包括第三缸体部(221)、第一活塞轴、第二导向轴(223)及第二端盖(224)，所述第一活塞轴和所述第二导向轴(223)可活动地穿设在所述第三缸体部(221)内，所述第一活塞轴和所述第二导向轴(223)均与所述第二端盖(224)连接，以带动所述第二端盖(224)朝向或远离所述第一夹持部(211)运动；其中，所述第二端盖(224)与所述第一夹持部(211)之间形成第二夹持空间。

10.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第二夹持件(30)包括：

第二夹爪(31)，包括第二夹持部(311)；

第四气缸(32)，设置在所述第二夹爪(31)上，所述第四气缸(32)包括第四缸体部(321)、第二活塞轴(322)、第三导向轴(323)及第三端盖(324)，所述第二活塞轴(322)和所述第三导向轴(323)可活动地穿设在所述第四缸体部(321)内，所述第二活塞轴(322)和所述第三导向轴(323)均与所述第三端盖(324)连接，以带动所述第三端盖(324)朝向或远离所述第二夹持部(311)运动；其中，所述第三端盖(324)与所述第二夹持部(311)之间形成第三夹持空间。

11.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括：

液压缓冲器(110)，设置在所述第二导轨(81)上。

12.一种机器人，其特征在于，包括夹具和机械手臂，所述夹具的连接结构(40)与所述机械手臂连接；其中，所述夹具为权利要求1至11中任一项所述的夹具。