CN113547534A - 一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法，包括：移动臂，所述移动臂的底部固定连接有旋转机构，所述旋转机构的底部转动连接有抓取机构，所述旋转机构包括固定板，所述固定板的两侧均固定连接有支柱，所述支柱的底部固定连接有转动箱机。本发明通过开启第一电机，第一电机的输出轴带动其底部的旋转轴转动，旋转轴进而带动其底部的齿轮进行转动，转动过程中通过固定套管内腔的齿环带动固定套管进行转动，进而带动固定套管底部的固定箱进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的，能够更加准确的对粉末袋进行抓取，抓取后更加牢固，不会造成粉末袋脱落，大大提高了抓取时的稳定性。

Description

一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法

技术领域：

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成，机器人的执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。

在粉末的生产过程中，需要使用到机器人对装有粉末的粉末袋进行码垛，然而传统的机器人抓取机构通常只能进行单一的抓取动作，不能够进行旋转调整抓取角度，从而导致抓取不牢固，容易造成粉末袋脱落的状况，为此，提出一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明由如下技术方案实施：一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法，包括：移动臂，所述移动臂的底部固定连接有旋转机构，所述旋转机构的底部转动连接有抓取机构；

所述旋转机构包括固定板，所述固定板的两侧均固定连接有支柱，所述支柱的底部固定连接有转动箱，所述转动箱内腔的底部固定连接有转动座，所述转动座的顶部开设有转动槽，所述固定板的底部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有旋转轴，所述旋转轴的底端贯穿至转动箱的内腔并固定连接有齿轮；

所述抓取机构包括固定箱，所述固定箱的顶部固定连接有固定套管，所述固定套管的表面固定连接有固定环，所述固定环的底部固定连接有滑动环，所述固定套管的内腔开设有空腔，所述空腔的内腔固定连接有齿环，所述固定箱的右侧固定连接有电机箱，所述电机箱的内腔固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有双螺纹杆，所述双螺纹杆表面的两侧均套设有螺纹套，所述螺纹套的底部固定连接有滑动柱，所述滑动柱的底部固定连接有固定块，两个所述固定块之间固定连接有夹板，所述夹板远离固定块的一侧固定连接有插块。

作为本技术方案的进一步优选的：所述固定箱的底部固定连接有稳定板，所述稳定板内腔的两侧均开设有第一开槽，所述第一开槽的两侧均开设有限位槽，所述滑动柱的两侧均固定连接有限位滑块，所述滑动柱与第一开槽固定连接，所述限位滑块与限位槽滑动连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述固定箱的底部开设有第二开槽，所述滑动柱的底端贯穿至第二开槽的底部，所述滑动柱与第二开槽滑动连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述螺纹套的内腔开设有螺纹槽，所述双螺纹杆表面的两侧分别设置有方向相反的外螺纹一和外螺纹二，两个所述螺纹槽的内腔分别设置有与外螺纹一和外螺纹二相啮合的内螺纹一和内螺纹二，所述螺纹套和双螺纹杆螺纹连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述稳定板的底部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸长端固定连接有盖板。

作为本技术方案的进一步优选的：所述齿轮位于空腔的内腔，所述齿轮的一侧与齿环相啮合。

作为本技术方案的进一步优选的：所述固定箱的表面固定连接有开关，所述第一电机、第二电机和伸缩气缸的电性输入端均与开关的电性输出端电性连接。

一种粉末码垛机器人的抓取方法，其步骤如下：

步骤一：通过移动臂将该抓取机构移动至粉末袋的正上方；

步骤二：开启第一电机，第一电机的输出轴带动其底部的旋转轴转动，旋转轴进而带动其底部的齿轮进行转动，转动过程中通过固定套管内腔的齿环带动固定套管进行转动，进而带动固定套管底部的固定箱进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的；

步骤三：通过开启第二电机，所述第二电机的输出轴带动双螺纹杆进行转动，双螺纹杆通过其表面两侧的外螺纹分别带动两个螺纹套在双螺纹杆的表面相向滑动，滑动过程中通过滑动柱带动两个固定块相互靠近，固定块靠近时，其内侧的插块插入粉末袋的底部，对粉末袋的底部进行支撑，同时两个夹板对粉末袋的两侧进行夹紧，同时开启伸缩气缸，伸缩气缸的伸长端伸长，推动盖板盖在粉末袋的顶部，即可完成夹取动作；

步骤四：通过控制移动臂，即可将粉末袋移动至合适位置；

步骤五：控制第二电机反向转动，即可将粉末袋进行码垛、堆放。

作为本技术方案的进一步优选的：所述步骤二中固定套管转动时，固定套管通过其表面的固定环带动固定环底部的滑动环在转动槽的内腔转动。

作为本技术方案的进一步优选的：所述步骤三中滑动柱滑动时，滑动柱带动其两侧的限位滑块在限位槽的内腔滑动。

本发明的优点：通过开启第一电机，第一电机的输出轴带动其底部的旋转轴转动，旋转轴进而带动其底部的齿轮进行转动，转动过程中通过固定套管内腔的齿环带动固定套管进行转动，进而带动固定套管底部的固定箱进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的，能够更加准确的对粉末袋进行抓取，抓取后更加牢固，不会造成粉末袋脱落，大大提高了抓取时的稳定性。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中旋转机构的剖面结构示意图；

图3为本发明中抓取机构的剖面结构示意图；

图4为本发明中稳定板的剖面结构仰视示意图。

图中：1、移动臂；2、旋转机构；3、开关；4、抓取机构；21、固定板；22、支柱；23、第一电机；24、旋转轴；25、转动箱；26、转动槽；27、转动座；28、齿轮；41、固定箱；42、电机箱；43、第二电机；44、稳定板；45、限位滑块；46、固定块；47、夹板；48、插块；49、盖板；410、伸缩气缸；411、滑动柱；412、第一开槽；413、第二开槽；414、螺纹槽；415、双螺纹杆；416、螺纹套；417、固定套管；418、固定环；419、滑动环；420、空腔；421、齿环；422、限位槽。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种粉末码垛机器人的抓取机构及其抓取方法，包括：移动臂1，移动臂1的底部固定连接有旋转机构2，旋转机构2的底部转动连接有抓取机构4；

旋转机构2包括固定板21，固定板21的两侧均固定连接有支柱22，支柱22的底部固定连接有转动箱25，转动箱25内腔的底部固定连接有转动座27，转动座27的顶部开设有转动槽26，固定板21的底部固定连接有第一电机23，第一电机23的输出轴固定连接有旋转轴24，旋转轴24的底端贯穿至转动箱25的内腔并固定连接有齿轮28；

抓取机构4包括固定箱41，固定箱41的顶部固定连接有固定套管417，固定套管417的表面固定连接有固定环418，固定环418的底部固定连接有滑动环419，固定套管417的内腔开设有空腔420，空腔420的内腔固定连接有齿环421，固定箱41的右侧固定连接有电机箱42，电机箱42的内腔固定连接有第二电机43，第二电机43的输出轴固定连接有双螺纹杆415，双螺纹杆415表面的两侧均套设有螺纹套416，螺纹套416的底部固定连接有滑动柱411，滑动柱411的底部固定连接有固定块46，两个固定块46之间固定连接有夹板47，夹板47远离固定块46的一侧固定连接有插块48。

本实施例中，具体的：固定箱41的底部固定连接有稳定板44，稳定板44内腔的两侧均开设有第一开槽412，第一开槽412的两侧均开设有限位槽422，滑动柱411的两侧均固定连接有限位滑块45，滑动柱411与第一开槽412固定连接，限位滑块45与限位槽422滑动连接。

本实施例中，具体的：固定箱41的底部开设有第二开槽413，滑动柱411的底端贯穿至第二开槽413的底部，滑动柱411与第二开槽413滑动连接。

本实施例中，具体的：螺纹套416的内腔开设有螺纹槽414，双螺纹杆415表面的两侧分别设置有方向相反的外螺纹一和外螺纹二，两个螺纹槽414的内腔分别设置有与外螺纹一和外螺纹二相啮合的内螺纹一和内螺纹二，螺纹套416和双螺纹杆415螺纹连接。

本实施例中，具体的：稳定板44的底部固定连接有伸缩气缸410，伸缩气缸410的伸长端固定连接有盖板49。

本实施例中，具体的：齿轮28位于空腔420的内腔，齿轮28的一侧与齿环421相啮合。

本实施例中，具体的：固定箱41的表面固定连接有开关3，第一电机23、第二电机43和伸缩气缸410的电性输入端均与开关3的电性输出端电性连接。

一种粉末码垛机器人的抓取方法，其步骤如下：

步骤一：通过移动臂1将该抓取机构移动至粉末袋的正上方；

步骤二：开启第一电机23，第一电机23的输出轴带动其底部的旋转轴24转动，旋转轴24进而带动其底部的齿轮28进行转动，转动过程中通过固定套管417内腔的齿环421带动固定套管417进行转动，进而带动固定套管417底部的固定箱41进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的；

步骤三：通过开启第二电机43，第二电机43的输出轴带动双螺纹杆415进行转动，双螺纹杆415通过其表面两侧的外螺纹分别带动两个螺纹套416在双螺纹杆415的表面相向滑动，滑动过程中通过滑动柱411带动两个固定块46相互靠近，固定块46靠近时，其内侧的插块48插入粉末袋的底部，对粉末袋的底部进行支撑，同时两个夹板47对粉末袋的两侧进行夹紧，同时开启伸缩气缸410，伸缩气缸410的伸长端伸长，推动盖板49盖在粉末袋的顶部，即可完成夹取动作；

步骤四：通过控制移动臂1，即可将粉末袋移动至合适位置；

步骤五：控制第二电机43反向转动，即可将粉末袋进行码垛、堆放。

本实施例中，具体的：步骤二中固定套管417转动时，固定套管417通过其表面的固定环418带动固定环418底部的滑动环419在转动槽26的内腔转动。

本实施例中，具体的：步骤三中滑动柱411滑动时，滑动柱411带动其两侧的限位滑块45在限位槽422的内腔滑动。

本实施例中：第二电机43的型号为Y160L-2。

本实施例中：电机23的型号为TCH/V-200。

本实施例中：伸缩气缸410的型号为SCJ50X50-50。

工作原理或者结构原理，使用时，通过移动臂1将该抓取机构移动至粉末袋的正上方，开启第一电机23，第一电机23的输出轴带动其底部的旋转轴24转动，旋转轴24进而带动其底部的齿轮28进行转动，转动过程中通过固定套管417内腔的齿环421带动固定套管417进行转动，进而带动固定套管417底部的固定箱41进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的，能够更加准确的对粉末袋进行抓取，抓取后更加牢固，不会造成粉末袋脱落，大大提高了抓取时的稳定性，通过开启第二电机43，第二电机43的输出轴带动双螺纹杆415进行转动，双螺纹杆415通过其表面两侧的外螺纹分别带动两个螺纹套416在双螺纹杆415的表面相向滑动，滑动过程中通过滑动柱411带动两个固定块46相互靠近，固定块46靠近时，其内侧的插块48插入粉末袋的底部，对粉末袋的底部进行支撑，同时两个夹板47对粉末袋的两侧进行夹紧，同时开启伸缩气缸410，伸缩气缸410的伸长端伸长，推动盖板49盖在粉末袋的顶部，即可完成夹取动作，通过控制移动臂1，即可将粉末袋移动至合适位置，控制第二电机43反向转动，即可将粉末袋进行码垛、堆放。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于，包括：移动臂(1)，所述移动臂(1)的底部固定连接有旋转机构(2)，所述旋转机构(2)的底部转动连接有抓取机构(4)；

所述旋转机构(2)包括固定板(21)，所述固定板(21)的两侧均固定连接有支柱(22)，所述支柱(22)的底部固定连接有转动箱(25)，所述转动箱(25)内腔的底部固定连接有转动座(27)，所述转动座(27)的顶部开设有转动槽(26)，所述固定板(21)的底部固定连接有第一电机(23)，所述第一电机(23)的输出轴固定连接有旋转轴(24)，所述旋转轴(24)的底端贯穿至转动箱(25)的内腔并固定连接有齿轮(28)；

所述抓取机构(4)包括固定箱(41)，所述固定箱(41)的顶部固定连接有固定套管(417)，所述固定套管(417)的表面固定连接有固定环(418)，所述固定环(418)的底部固定连接有滑动环(419)，所述固定套管(417)的内腔开设有空腔(420)，所述空腔(420)的内腔固定连接有齿环(421)，所述固定箱(41)的右侧固定连接有电机箱(42)，所述电机箱(42)的内腔固定连接有第二电机(43)，所述第二电机(43)的输出轴固定连接有双螺纹杆(415)，所述双螺纹杆(415)表面的两侧均套设有螺纹套(416)，所述螺纹套(416)的底部固定连接有滑动柱(411)，所述滑动柱(411)的底部固定连接有固定块(46)，两个所述固定块(46)之间固定连接有夹板(47)，所述夹板(47)远离固定块(46)的一侧固定连接有插块(48)。

2.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述固定箱(41)的底部固定连接有稳定板(44)，所述稳定板(44)内腔的两侧均开设有第一开槽(412)，所述第一开槽(412)的两侧均开设有限位槽(422)，所述滑动柱(411)的两侧均固定连接有限位滑块(45)，所述滑动柱(411)与第一开槽(412)固定连接，所述限位滑块(45)与限位槽(422)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述固定箱(41)的底部开设有第二开槽(413)，所述滑动柱(411)的底端贯穿至第二开槽(413)的底部，所述滑动柱(411)与第二开槽(413)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述螺纹套(416)的内腔开设有螺纹槽(414)，所述双螺纹杆(415)表面的两侧分别设置有方向相反的外螺纹一和外螺纹二，两个所述螺纹槽(414)的内腔分别设置有与外螺纹一和外螺纹二相啮合的内螺纹一和内螺纹二，所述螺纹套(416)和双螺纹杆(415)螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述稳定板(44)的底部固定连接有伸缩气缸(410)，所述伸缩气缸(410)的伸长端固定连接有盖板(49)。

6.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述齿轮(28)位于空腔(420)的内腔，所述齿轮(28)的一侧与齿环(421)相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取机构，其特征在于：所述固定箱(41)的表面固定连接有开关(3)，所述第一电机(23)、第二电机(43)和伸缩气缸(410)的电性输入端均与开关(3)的电性输出端电性连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种粉末码垛机器人的抓取方法，其特征在于：其步骤如下：

步骤一：通过移动臂(1)将该抓取机构移动至粉末袋的正上方；

步骤二：开启第一电机(23)，第一电机(23)的输出轴带动其底部的旋转轴(24)转动，旋转轴(24)进而带动其底部的齿轮(28)进行转动，转动过程中通过固定套管(417)内腔的齿环(421)带动固定套管(417)进行转动，进而带动固定套管(417)底部的固定箱(41)进行转动，使该抓取机构达到合适的抓取角度，从而达到了调节抓取角度的目的；

步骤三：通过开启第二电机(43)，所述第二电机(43)的输出轴带动双螺纹杆(415)进行转动，双螺纹杆(415)通过其表面两侧的外螺纹分别带动两个螺纹套(416)在双螺纹杆(415)的表面相向滑动，滑动过程中通过滑动柱(411)带动两个固定块(46)相互靠近，固定块(46)靠近时，其内侧的插块(48)插入粉末袋的底部，对粉末袋的底部进行支撑，同时两个夹板(47)对粉末袋的两侧进行夹紧，同时开启伸缩气缸(410)，伸缩气缸(410)的伸长端伸长，推动盖板(49)盖在粉末袋的顶部，即可完成夹取动作；

步骤四：通过控制移动臂(1)，即可将粉末袋移动至合适位置；

步骤五：控制第二电机(43)反向转动，即可将粉末袋进行码垛、堆放。

9.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取方法，其特征在于：所述步骤二中固定套管(417)转动时，固定套管(417)通过其表面的固定环(418)带动固定环(418)底部的滑动环(419)在转动槽(26)的内腔转动。

10.根据权利要求1所述的一种粉末码垛机器人的抓取方法，其特征在于：所述步骤三中滑动柱(411)滑动时，滑动柱(411)带动其两侧的限位滑块(45)在限位槽(422)的内腔滑动。

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