CN113524162B - 一种工业机器人用柔性抓手装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于工业机器人技术领域，提供了一种工业机器人用柔性抓手装置，所述工业机器人用柔性抓手装置包括：支撑框架以及位于支撑框架上的安装器；抓手模块，与所述支撑框架相连接；以及位于所述支撑框架上的预码垛机构，其中所述预码垛机构包括中心件,中心件与支撑框架之间滑动配合，且中心件上分别设置有安装件和放置件，所述安装件上设置有至少一组整理件，所述中心件内还设置有用于对放置件工作位置进行调节的第二调节组件，所述支撑框架上设置有用于带动中心件运动的推出组件。本发明结构创新，通过预码垛机构的设置便于提高装置的码垛质量。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，具体是一种工业机器人用柔性抓手装置。
背景技术
工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。柔性抓手的主要部件为柔性手指模块，通常由橡胶等柔顺材料制成，通过气动驱动改变其内部各单元的腔体结构，使柔性手指模块发生相应形变。
现有的工业机器人用柔性抓手装置大多结构简单，在进行码垛工作时通常只能对工件进行逐个搬运、码垛处理，效率较低且逐个操作时易出现码垛堆放不稳定的现象。因此，针对以上现状，迫切需要提供一种工业机器人用柔性抓手装置，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种工业机器人用柔性抓手装置，旨在解决以下问题：现有的工业机器人用柔性抓手装置大多结构简单，在进行码垛工作时通常只能对工件进行逐个搬运、码垛处理，效率较低且逐个操作时易出现码垛堆放不稳定的现象，因此难以得到广泛应用。
本发明实施例是这样实现的，一种工业机器人用柔性抓手装置，所述工业机器人用柔性抓手装置包括：
支撑框架以及位于支撑框架上的安装器；
抓手模块，与所述支撑框架相连接；以及
位于所述支撑框架上的预码垛机构，其中所述预码垛机构包括中心件,中心件与支撑框架之间滑动配合，且中心件上分别设置有安装件和放置件，所述安装件上设置有至少一组整理件，所述中心件内还设置有用于对放置件工作位置进行调节的第二调节组件，所述支撑框架上设置有用于带动中心件运动的推出组件，抓手模块将工件抓取堆放到放置件上，整理件对堆放在放置件上工件的平齐整理，推出组件通过推动中心件带动安装件和放置件在支撑框架上运动的方式将放置件上堆放的工件运输至码垛区域，同时第二调节组件通过带动放置件相互远离的方式将固定在整理件之间的工件堆放到码垛区域。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果：本发明实施例设置有预码垛机构，预码垛机构内放置件的设置即可实现对工件的支撑作用，整理件的设置实现对堆放在放置件上的工件进行平齐整理，推出组件通过推动中心件带动安装件和放置件在支撑框架上运动的方式即可将放置件上堆放的工件运输至码垛区域，同时配合第二调节组件带动放置件相互远离运动的方式实现将固定在整理件之间的工件堆放到码垛区域，避免了现有装置在进行码垛工作时通常只能对工件进行逐个搬运、码垛处理，效率较低且逐个操作时易出现码垛堆放不稳定的问题，提高装置的码垛效率。
附图说明
图1为本发明实施例的主视结构示意图。
图2为本发明实施例中预码垛机构的部分立体结构示意图。
图3为图2的左视立体结构示意图。
图4为本发明实施例中第一调节组件的结构示意图。
图5为本发明实施例中第二调节组件的结构示意图。
图6为图1中A处的放大结构示意图。
图7为本发明实施例中结构示意图。
附图中：1-支撑框架，2-安装器，3-安装件，4-第一伸缩件，5-第一支撑件，6-第二伸缩件，7-第一移动件，8-第二支撑件，9-滑动件，10-第一驱动单元，11-第三伸缩件，12-抓手主体，13-整理件，14-辅助脱离件，15-放置件，16-第二移动件，17-中心件，18-第二驱动单元，19-第一调节件，20-第三连接件，21-第三驱动单元，22-从动斜齿轮，23-主动斜齿轮，24-传动轴，25-推动件，26-第二连接件，27-第一连接件，28-第二调节件，29-第四连接件，30-第四驱动单元，31-传动件，32-抓手模块，33-推出组件，34-延伸组件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1-图3，本发明实施例提供的一种工业机器人用柔性抓手装置，所述工业机器人用柔性抓手装置包括：
支撑框架1以及位于支撑框架1上的安装器2；
抓手模块32，与所述支撑框架1相连接；以及
位于所述支撑框架1上的预码垛机构，其中所述预码垛机构包括中心件17,中心件17与支撑框架1之间滑动配合，且中心件17上分别设置有安装件3和放置件15，所述安装件3上设置有至少一组整理件13，所述中心件17内还设置有用于对放置件15工作位置进行调节的第二调节组件，所述支撑框架1上设置有用于带动中心件17运动的推出组件33，抓手模块32将工件抓取堆放到放置件15上，整理件13实现对堆放在放置件15上的工件进行平齐整理，推出组件33通过推动中心件17带动安装件3和放置件15在支撑框架1上运动的方式将放置件15上堆放的工件运输至码垛区域，同时第二调节组件带动放置件15相互远离的方式实现将固定在整理件13之间的工件堆放到码垛区域。
在本发明的实施例中，通过安装器2即可实现装置与工业机器人之间的连接，工作时首先通过抓手模块32即可将工件搬运到放置件15上进行码垛处理，通过整理件13即可对堆放在放置件15上的工件进行平齐处理，使得工件堆放整齐，防止工件倒塌，放置件15上堆放的工件量饱和后通过推出组件33即可带动中心件17在支撑框架1上运动，从而通过中心件17即可将放置件15和安装件3从支撑框架1上推出，通过第二调节组件实现对放置件15工作位置的调整处理，使得放置件15停止对工件的支撑处理，此时夹在整理件13之间的工件将由于自身重力落入到码垛区域内，进而完成码垛工作，其中所述支撑框架1采用L型结构，所述安装件3可以采用安装板，所述整理件13可以采用矩形板状结构，且整理件13在安装件3上对称设置两组，所述放置件15采用放置板，且放置件15在所述中心件17上可以对称设置有两组，所述中心件17可以采用矩形块状结构，所述安装器2采用现有公开技术即可；相比现有技术，本发明实施例设置有预码垛机构，预码垛机构内放置件15的设置即可实现对工件的支撑作用，整理件13的设置实现对堆放在放置件15上工件的平齐整理，推出组件33通过推动中心件17带动安装件3和放置件15在支撑框架1上运动的方式即可将放置件15上堆放的工件运输至码垛区域，同时配合第二调节组件带动放置件15改变工作状态的方式实现将固定在整理件13之间的工件堆放到码垛区域，避免了现有装置在进行码垛工作时通常只能对工件进行逐个搬运、码垛处理，效率较低且逐个操作时易出现码垛堆放不稳定的问题，提高装置的码垛效率。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图6，所述抓手模块32包括：
第一支撑件5，与所述支撑框架1相连接；
抓手主体12，位于所述第一支撑件5上；以及
延伸组件34，位于所述第一支撑件5上，用于实现对抓手主体12工作位置的调整处理。
在本实施例中，所述第一支撑件5可以采用支撑臂，且第一支撑件5与所述支撑框架1之间转动连接；工作时通过延伸组件34即可实现对抓手主体12工作位置的调节处理，增大抓手主体12的有效工作范围，提高装置的实用性。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图6，所述延伸组件34包括：
第二支撑件8，位于所述第一支撑件5内，且所述第一支撑件5上还设置有用于驱动所述第二支撑件8运动的第二伸缩件6；
滑动件9，设置于所述第二支撑件8内，且滑动件9上还设置有用于对所述抓手主体12工作高度进行调节的第三伸缩件11；
第一移动件7，位于所述第二支撑件8上，且第二支撑件8上还设置有用于驱动所述第一移动件7运动的第一驱动单元10；以及
第一连接件27，用于所述第一移动件7与所述滑动件9之间的连接。
在本实施例中，所述第二支撑件8可以采用口字型结构的支撑板，且第二支撑件8与所述第一支撑件5之间滑动连接，所述第二伸缩件6和所述第三伸缩件11均可以采用电动伸缩杆，也可以采用液压杆，所述滑动件9可以采用滑块，且滑动件9与所述第二支撑件8滑动连接，所述第一连接件27采用连接块，所述第一移动件7可以采用螺纹杆，且第一移动件7与所述第一连接件27之间采用螺纹连接；工作时通过第二伸缩件6即可带动第二支撑件8在第一支撑件5内滑动，从而实现对抓手主体12工作范围的一级调节，通过第一驱动单元10即可带动第一移动件7转动，从而通过第一移动件7即可带动滑动件9在第二支撑件8内运动，从而实现对抓手主体12工作范围的二级调节，便于扩大抓手主体12的有效工作范围，提高装置的实用性。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1，所述抓手模块32还包括第一伸缩件4，所述第一伸缩件4位于所述支撑框架1上，用于实现对所述第一支撑件5工作角度的调节处理；在本实施例中，所述第一伸缩件4可以采用液压杆，也可以采用电动伸缩杆，所述第一伸缩件4与所述第一支撑件5和所述支撑框架1之间均采用转动连接，工作时通过第一伸缩件4即可带动第一支撑件5在支撑框架1上转动，从而实现对第一支撑件5角度的调节处理，进而实现对抓手主体12工作角度的调节，便于进行码垛工作。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图7，所述推出组件33包括：
第二移动件16，位于所述支撑框架1内，且第二移动件16上还设置有第二连接件26；
第二驱动单元18，用于带动所述第二移动件16转动；以及
推动件25，用于所述第二连接件26与所述中心件17之间的连接。
在本实施例中，所述第二移动件16可以采用螺纹杆，所述第二连接件26采用连接块，且第二连接件26与所述第二移动件16之间螺纹连接，所述推动件25可以采用推杆，且推动件25为L型结构；工作时通过第二驱动单元18即可带动第二移动件16转动，通过第二移动件16即可带动第二连接件26滑动，从而通过第二连接件26即可带动推动件25推动中心件17运动，实现对放置件15和安装件3工作位置的调节处理，所述支撑框架1上还开设有用于推动件25贯穿的空槽，通过推动件25的L型结构便于将放置件15从支撑框架1上完全推出，便于进行码垛工作。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图5，所述第二调节组件包括：
第二调节件28，位于所述中心件17内，且第二调节件28上还设置有用于带动第二调节件28运动的第四驱动单元30；以及
至少一组第四连接件29，用于所述第二调节件28与所述放置件15之间的连接。
在本实施例中，所述第二调节件28可以采用螺纹杆，且第二调节件28上的螺纹采用两组对称且旋向相反结构设置，所述第四连接件29可以采用连接块，所述第四连接件29与所述第二调节件28之间螺纹连接，且第四连接件29可以在所述第二调节件28上对称设置两组；工作时通过第四驱动单元30即可带动第二调节件28转动从而带动第四连接件29同时向内或者向外运动，进而通过第四连接件29即可对放置件15的工作位置进行调节，当两组放置件15同时向外运动时即可停止对工件的支撑作用，处于整理件13中间的工件将通过重力因素落入码垛区域内，通过两组放置件15同时向内运动即可实现对工件的支撑作用。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图4，所述安装件3内还设置有用于对所述整理件13工作位置进行调节的第一调节组件，所述第一调节组件至少设置一组，且第一调节组件包括：
至少一组第一调节件19，位于所述安装件3内；
第三连接件20，用于所述第一调节件19与所述整理件13之间的连接；以及
第三驱动单元21，与所述第一调节件19之间通过传动件31连接，用于带动所述第一调节件19转动。
在本实施例中，所述第一调节组件在所述安装件3内对称设置两组，所述第一调节件19可以采用螺纹杆，所述第三连接件20采用连接块，且第三连接件20与所述第一调节件19之间螺纹连接，所述传动件31包括传动轴24、主动斜齿轮23以及从动斜齿轮22，所述从动斜齿轮22设置有两组，从动斜齿轮22与所述第一调节件19相连接，所述传动轴24与所述第三驱动单元21相连接，且主动斜齿轮23固定安装在所述传动轴24上，所述主动斜齿轮23与所述从动斜齿轮22之间相互啮合；工作时通过第三驱动单元21即可带动传动轴24转动，传动轴24带动主动斜齿轮23转动，从而通过主动斜齿轮23即可带动第一调节件19跟随从动斜齿轮22转动，通过第一调节件19即可带动第三连接件20运动，进而通过第三连接件20即可实现对整理件13工作位置的调节处理，便于对不同大小工件进行平齐整理操作，提高装置的实用性，方便使用。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图2，所述整理件13上还设置有至少一组辅助脱离件14，用于降低整理件13与工件在竖直方向上的摩擦力；在本实施例中，所述辅助脱离件14可以在所述整理件13上转动安装多组，且辅助脱离件14可以采用转管，通过辅助脱离件14便于夹在两组整理件13之间的工件落入到码垛区域内，提高工作效率。
在本发明的一个实施例中，所述第一驱动单元10、第二驱动单元18、第三驱动单元21以及传动件31均可采用伺服电机，也可以采用步进电机，且第一驱动单元10、第二驱动单元18、第三驱动单元21以及传动件31的工作状态均可通过控制器控制，进行码垛工作时，可以通过第三驱动单元21带动整理件13运动使得整理件13与工件之间存在微小距离，此时便于工件从两组整理件13之间落入到码垛区域内。
综上所述，本发明的工作原理是：通过安装器2即可实现装置与工业机器人之间的连接，工作时首先通过延伸组件34即可实现对抓手主体12的工作位置进行调节，通过第三伸缩件11对抓手主体12工作高度的调节便于抓手主体12将抓取到的工件堆放到放置件15上进行码垛处理，通过整理件13即可对堆放在放置件15上的工件进行平齐处理，使得工件堆放整齐，防止工件倒塌，通过第一调节组件即可实现对整理件13工作位置的调节处理，便于对不同大小工件进行平齐整理，当放置件15上堆放的工件量饱和后通过推出组件33即可带动中心件17在支撑框架1上运动，从而通过中心件17即可将放置件15和安装件3从支撑框架1上推出，通过第二调节组件实现对放置件15工作位置的调整处理，使得放置件15停止对工件的支撑处理，此时夹在整理件13之间的工件将由于自身重力落入到码垛区域内，进而完成码垛工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种工业机器人用柔性抓手装置，其特征在于，所述工业机器人用柔性抓手装置包括：
支撑框架以及位于支撑框架上的安装器；
抓手模块，与所述支撑框架相连接；以及
位于所述支撑框架上的预码垛机构，其中所述预码垛机构包括中心件，中心件与支撑框架之间滑动配合，且中心件上分别设置有安装件和放置件，所述安装件上设置有至少一组整理件，所述中心件内还设置有用于对放置件工作位置进行调节的第二调节组件，所述支撑框架上设置有用于带动中心件运动的推出组件，抓手模块将工件抓取堆放到放置件上，整理件对堆放在放置件上的工件进行平齐整理，推出组件通过推动中心件带动安装件和放置件在支撑框架上运动的方式将放置件上堆放的工件运输至码垛区域，同时第二调节组件通过带动放置件相互远离的方式将固定在整理件之间的工件堆放到码垛区域；
所述抓手模块包括：
第一支撑件，与所述支撑框架相连接；
抓手主体，位于所述第一支撑件上；以及
延伸组件，位于所述第一支撑件上，用于实现对抓手主体工作位置的调整处理；
所述延伸组件包括：
第二支撑件，位于所述第一支撑件内，且所述第一支撑件上还设置有用于驱动所述第二支撑件运动的第二伸缩件；
滑动件，设置于所述第二支撑件内，且滑动件上还设置有用于对所述抓手主体工作高度进行调节的第三伸缩件；
第一移动件，位于所述第二支撑件上，且第二支撑件上还设置有用于驱动所述第一移动件运动的第一驱动单元；以及
第一连接件，用于所述第一移动件与所述滑动件之间的连接；
所述抓手模块还包括第一伸缩件，所述第一伸缩件位于所述支撑框架上，用于实现对所述第一支撑件工作角度的调节处理；
所述推出组件包括：
第二移动件，位于所述支撑框架内，且第二移动件上还设置有第二连接件；
第二驱动单元，用于带动所述第二移动件转动；以及
推动件，用于所述第二连接件与所述中心件之间的连接；
所述第二调节组件包括：
第二调节件，位于所述中心件内，且第二调节件上还设置有用于带动第二调节件运动的第四驱动单元；以及
至少一组第四连接件，用于所述第二调节件与所述放置件之间的连接；
所述安装件内还设置有用于对所述整理件工作位置进行调节的第一调节组件，所述第一调节组件至少设置一组，且第一调节组件包括：
至少一组第一调节件，位于所述安装件内；
第三连接件，用于所述第一调节件与所述整理件之间的连接；以及
第三驱动单元，与所述第一调节件之间通过传动件连接，用于带动所述第一调节件转动。
2.根据权利要求1所述的工业机器人用柔性抓手装置，其特征在于，所述整理件上还设置有至少一组辅助脱离件。
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