CN113618764A - 一种工业机器人用机械抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人用机械抓取装置，属于机器人末端设备技术领域。一种工业机器人用机械抓取装置，包括安装箱，还包括：转动连接在所述安装箱上的双向丝筒；螺纹连接在所述双向丝筒上的丝杆，所述丝杆设有两组，两组所述丝杆上的螺纹螺向相反；固定连接在所述丝杆输出端的夹爪；伸缩杆，两端分别转动连接在安装箱的侧壁和夹爪的顶部；液压杆，两端分别转动连接在伸缩杆和安装箱上；驱动部，设置在所述安装箱内，用于驱动双向丝筒转动；本发明通过利用液压杆、伸缩杆和安装箱组成一个可以变形的三角形，然后利用液压油提供支撑力，分散丝杆受到的重力，进而增加抓取装置的承重能力，进而延长该装置的使用寿命。

Description

一种工业机器人用机械抓取装置

技术领域

本发明涉及机器人末端设备技术领域，尤其涉及一种工业机器人用机械抓取装置。

背景技术

随着科技的发展，机器人的应用越发的广泛，现在一些具有一定危险性或者简单重复性的工作接连被机器人代替，机器人对物品进行搬送时需要用到抓取装置对物品进行夹持。

现有技术中，螺杆式抓取装置在夹取重物时，螺杆在重物的重力下容易发生变形，从而导致抓取装置损坏，进而导致抓取失败和耽误工作，为了提高螺杆式抓取装置的使用寿命和承重能力，需要设计一种工业机器人用机械抓取装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中螺杆式抓取装置的承重能力低问题，而提出的一种工业机器人用机械抓取装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种工业机器人用机械抓取装置，包括安装箱，还包括：转动连接在所述安装箱上的双向丝筒；螺纹连接在所述双向丝筒上的丝杆，所述丝杆设有两组，两组所述丝杆上的螺纹螺向相反；固定连接在所述丝杆输出端的夹爪；伸缩杆，两端分别转动连接在安装箱的侧壁和夹爪的顶部；液压杆，两端分别转动连接在伸缩杆和安装箱上；驱动部，设置在所述安装箱内，用于驱动双向丝筒转动；动力转换机构，设置在所述安装箱内，与驱动部同步相连，用于驱动液压杆进行伸缩。

为了便于双向丝筒转动，优选地，所述驱动部包括第二电机，所述第二电机固定连接在安装箱的顶部内壁，所述第二电机的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴的输出端与双向丝筒通过第一锥齿轮组同步相连。

为了便于调节曲轴的转速，优选地，所述动力转换机构包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱固定连接在所述安装箱的顶部内壁，所述齿轮变速箱的输入端与驱动轴通过第三锥齿轮组同步相连，所述安装箱内设有第二活塞，所述安装箱的侧壁转动连接有曲轴，所述曲轴与齿轮变速箱通过第二锥齿轮组同步相连，所述第二活塞的驱动端转动连接在曲轴上，所述第二活塞与液压杆通过油管相连。

为了便于控制液压油的流动，优选地，所述第二活塞包括第二活塞筒，所述第二活塞筒固定连接在安装箱的内壁上，所述第二活塞筒内滑动连接有第二活塞板，所述第二活塞板上转动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆远离第二活塞板的一端与曲轴转动相连，所述第二活塞筒内填充有液压油。

为了便于安装，优选地，所述安装箱的顶部固定连接有连接盘，所述连接盘上设有螺栓。

为了提高夹爪的稳定性，优选地，所述夹爪上固定连接有加强筋。

为了便于抓取不同的物品，优选地，还包括夹块，所述夹块通过螺钉固定在夹爪上。

为了便于抓取不同的物品，进一步的，所述夹块的材质为橡胶、硅胶或者铁片。

为了便于抓取易碎品，优选地，所述夹爪的底部固定连接有吸盘，所述夹爪上设有气动组件，用于控制吸盘的吸放。

为了便于吸盘产生负压，优选地，所述气动组件包括第一电机，所述第一电机固定连接在夹爪上，所述第一电机的输出端固定连接有偏心盘，所述夹爪的侧壁固定连接有第一活塞筒，所述第一活塞筒内滑动连接有第一活塞板，所述第一活塞板上转动连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆远离第一活塞板的一端转动连接在偏心盘，所述第一活塞筒的底部固定固定连接有电动换向阀，所述电动换向阀通过气管与吸盘相连。

与现有技术相比，本发明提供了一种工业机器人用机械抓取装置，具备以下有益效果：1、该工业机器人用机械抓取装置，通过伸缩杆、液压杆与安装箱之间形成三角形，增加该装置的稳定性，分摊丝杆所受到的重力，防止因被抓取物重量使丝杆发生变形，从而增加该装置的稳定性和提高该装置的使用寿命。

2、该工业机器人用机械抓取装置，通过使加强筋与夹爪组合成三角形，提高夹爪的承受能力，防止夹爪因抓取物品过重而发生变形。

3、该工业机器人用机械抓取装置，通过第一活塞使吸盘产生负压，进而利用吸盘对表面光滑且易碎的物品进行吸附，从进而便于对易碎物品进行搬送。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过利用液压杆、伸缩杆和安装箱组成一个可以变形的三角形，然后利用液压油提供支撑力，分散丝杆受到的重力，进而增加抓取装置的承重能力，进而延长该装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置的主剖视图；

图3为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置图2中A部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置图2中B部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置图2中C部分的结构示意图；

图6为本发明提出的一种工业机器人用机械抓取装置夹爪的结构示意图。

图中：1、安装箱；101、连接盘；102、螺栓；2、双向丝筒；201、丝杆；3、夹爪；301、第一电机；302、偏心盘；303、第一活塞筒；304、第一活塞杆；305、第一活塞板；306、电动换向阀；307、气管；308、吸盘；309、加强筋；310、夹块；311、螺钉；4、伸缩杆；5、液压杆；6、第二电机；601、驱动轴；602、第一锥齿轮组；7、齿轮变速箱；701、曲轴；702、第二锥齿轮组；703、第二活塞杆；704、第二活塞筒；705、第二活塞板；706、油管；707、第三锥齿轮组。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：参照图1-6，一种工业机器人用机械抓取装置，包括安装箱1，还包括：转动连接在安装箱1上的双向丝筒2；螺纹连接在双向丝筒2上的丝杆201，丝杆201设有两组，两组丝杆201上的螺纹螺向相反；固定连接在丝杆201输出端的夹爪3；伸缩杆4，两端分别转动连接在安装箱1的侧壁和夹爪3的顶部；液压杆5，两端分别转动连接在伸缩杆4和安装箱1上；驱动部，设置在安装箱1内，用于驱动双向丝筒2转动；动力转换机构，设置在安装箱1内，与驱动部同步相连，用于驱动液压杆5进行伸缩。

将该装置安装在机器人上，由机器人将该装置移动到指定位置，然后利用驱动部使双向丝筒2转动，双向丝筒2利用螺纹原理使两组丝杆201同时向两侧移动，进而使两组夹爪3打开，在夹爪3打开的过程中，动力转换机构向液压杆5内输送液压油，使液压杆5伸长，同时，伸缩杆4随着两组夹爪3之间的间距扩大而伸长，然后利用该抓取装置对物体进行抓取，在对物体悬空时，通过伸缩杆4、液压杆5与安装箱1之间形成三角形，增加该装置的稳定性，分摊丝杆201所受到的重力，防止因被抓取物重量使丝杆201发生变形，从而增加该装置的稳定性和提高该装置的使用寿命。

参照图1-2，驱动部包括第二电机6，第二电机6固定连接在安装箱1的顶部内壁，第二电机6的输出端固定连接有驱动轴601，驱动轴601的输出端与双向丝筒2通过第一锥齿轮组602同步相连，动力转换机构包括齿轮变速箱7，齿轮变速箱7固定连接在安装箱1的顶部内壁，齿轮变速箱7的输入端与驱动轴601通过第三锥齿轮组707同步相连，安装箱1内设有第二活塞，安装箱1的侧壁转动连接有曲轴701，曲轴701与齿轮变速箱7通过第二锥齿轮组702同步相连，第二活塞的驱动端转动连接在曲轴701上，第二活塞与液压杆5通过油管706相连，第二活塞包括第二活塞筒704，第二活塞筒704固定连接在安装箱1的内壁上，第二活塞筒704内滑动连接有第二活塞板705，第二活塞板705上转动连接有第二活塞杆703，第二活塞杆703远离第二活塞板705的一端与曲轴701转动相连，第二活塞筒704内填充有液压油。

启动第二电机6，第二电机6使驱动轴601转动，驱动轴601通过第一锥齿轮组602使双向丝筒2转动，双向丝筒2转动控制两组夹爪3之间的间距，从而便于对物料进行抓取，同时驱动轴601通过第三锥齿轮组707使齿轮变速箱7内部的齿轮转动，通过调节齿轮变速箱7内部的齿轮传动比来控制曲轴701的转速，在此不作赘述，齿轮变速箱7通过第二锥齿轮组702使曲轴701转动，曲轴701通过第二活塞杆703在第二活塞筒704内滑动，从而控制液压油的流动，进而控制液压杆5伸缩，进而对伸缩杆4进行支撑，为丝杆201分担所受的力，进而提高该装置的负重能力。

参照图1-2，安装箱1的顶部固定连接有连接盘101，连接盘101上设有螺栓102。

通过螺栓102将连接盘101固定在机器人上，螺栓102设有多组，多组螺栓102呈圆周分布在连接盘101上，从而提高连接的稳定性，避免该装置发生晃动，进而提高抓取精度。

参照图1-2，夹爪3上固定连接有加强筋309。

通过在夹爪3上焊接加强筋309，利用加强筋309提高夹爪3的稳定性，从而避免夹爪3因物料过重而发生变形，进而进一步提高该装置的承受能力，提高使用寿命。

参照图2，还包括夹块310，夹块310通过螺钉311固定在夹爪3上，夹块310的材质为橡胶、硅胶或者铁片。

通过使可以更换的夹块310与物料接触，从而可以根据物料的不同选用硅胶、橡胶等软性材料制成夹块310或者选用铁、不锈钢等硬性材料制成的夹块310，从而满足不同物料的抓取需求。

实施例二：参照图1-4，一种工业机器人用机械抓取装置，与实施例一基本相同，更进一步的是，夹爪3的底部固定连接有吸盘308，夹爪3上设有气动组件，用于控制吸盘308的吸放，气动组件包括第一电机301，第一电机301固定连接在夹爪3上，第一电机301的输出端固定连接有偏心盘302，夹爪3的侧壁固定连接有第一活塞筒303，第一活塞筒303内滑动连接有第一活塞板305，第一活塞板305上转动连接有第一活塞杆304，第一活塞杆304远离第一活塞板305的一端转动连接在偏心盘302，第一活塞筒303的底部固定固定连接有电动换向阀306，电动换向阀306通过气管307与吸盘308相连。

当需要对玻璃等易碎且不便与抓取的物品进行运输时，可以启动第一电机301，第一电机301通过偏心盘302和第一活塞杆304使第一活塞板305在第一活塞筒303内滑动，第一活塞筒303通过电动换向阀306和气管307使吸盘308产生负压，从对表面光滑的易碎物品进行吸附，进而便于对易碎物品进行搬送，在此需要说明的是，第一活塞板305、第一活塞筒303的输出端与输入端均设有单向阀，当将物体匀速到指定位置后，通过电动换向阀306变换气体流动，从而消除吸盘308内的负压，进而松开易碎物品。

以上所述，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 (10)

1.一种工业机器人用机械抓取装置，包括安装箱（1），其特征在于，还包括：

转动连接在所述安装箱（1）上的双向丝筒（2）；

螺纹连接在所述双向丝筒（2）上的丝杆（201），所述丝杆（201）设有两组，两组所述丝杆（201）上的螺纹螺向相反；

固定连接在所述丝杆（201）输出端的夹爪（3）；

伸缩杆（4），两端分别转动连接在安装箱（1）的侧壁和夹爪（3）的顶部；

液压杆（5），两端分别转动连接在伸缩杆（4）和安装箱（1）上；

驱动部，设置在所述安装箱（1）内，用于驱动双向丝筒（2）转动；

动力转换机构，设置在所述安装箱（1）内，与驱动部同步相连，用于驱动液压杆（5）进行伸缩。

2.根据权利要求1所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述驱动部包括第二电机（6），所述第二电机（6）固定连接在安装箱（1）的顶部内壁，所述第二电机（6）的输出端固定连接有驱动轴（601），所述驱动轴（601）的输出端与双向丝筒（2）通过第一锥齿轮组（602）同步相连。

3.根据权利要求2所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述动力转换机构包括齿轮变速箱（7），所述齿轮变速箱（7）固定连接在所述安装箱（1）的顶部内壁，所述齿轮变速箱（7）的输入端与驱动轴（601）通过第三锥齿轮组（707）同步相连，所述安装箱（1）内设有第二活塞，所述安装箱（1）的侧壁转动连接有曲轴（701），所述曲轴（701）与齿轮变速箱（7）通过第二锥齿轮组（702）同步相连，所述第二活塞的驱动端转动连接在曲轴（701）上，所述第二活塞与液压杆（5）通过油管（706）相连。

4.根据权利要求3所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述第二活塞包括第二活塞筒（704），所述第二活塞筒（704）固定连接在安装箱（1）的内壁上，所述第二活塞筒（704）内滑动连接有第二活塞板（705），所述第二活塞板（705）上转动连接有第二活塞杆（703），所述第二活塞杆（703）远离第二活塞板（705）的一端与曲轴（701）转动相连，所述第二活塞筒（704）内填充有液压油。

5.根据权利要求1所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述安装箱（1）的顶部固定连接有连接盘（101），所述连接盘（101）上设有螺栓（102）。

6.根据权利要求1所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述夹爪（3）上固定连接有加强筋（309）。

7.根据权利要求1所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，还包括夹块（310），所述夹块（310）通过螺钉（311）固定在夹爪（3）上。

8.根据权利要求7所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述夹块（310）的材质为橡胶、硅胶或者铁片。

9.根据权利要求1所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述夹爪（3）的底部固定连接有吸盘（308），所述夹爪（3）上设有气动组件，用于控制吸盘（308）的吸放。

10.根据权利要求9所述的工业机器人用机械抓取装置，其特征在于，所述气动组件包括第一电机（301），所述第一电机（301）固定连接在夹爪（3）上，所述第一电机（301）的输出端固定连接有偏心盘（302），所述夹爪（3）的侧壁固定连接有第一活塞筒（303），所述第一活塞筒（303）内滑动连接有第一活塞板（305），所述第一活塞板（305）上转动连接有第一活塞杆（304），所述第一活塞杆（304）远离第一活塞板（305）的一端转动连接在偏心盘（302），所述第一活塞筒（303）的底部固定固定连接有电动换向阀（306），所述电动换向阀（306）通过气管（307）与吸盘（308）相连。

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