CN113815010A - 一种工业机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，具体的说是一种工业机器人夹具，包括壳体，所述壳体的顶部中心处固定连接有连接板，所述连接板的顶部中心处固定连接有连接柱，所述壳体的底部两侧均转动连接有第三转轴，所述第三转轴的两端处固定连接有抓手，所述第三转轴的中段处均固定连接有连接条。用于解决夹取装有易碎品的箱体这一特殊环境下的工业机器人夹具存在的问题，由于现有的用于此类环境下的工业机器人夹具大多采用在箱体与夹具之间放置海绵垫或气袋的方式来进行夹取，这样一方面会导致夹取箱体时不够稳定，有着箱体掉落的风险，另一方面，使用辅助元件也会导致资源的消耗增加，提高成本，其次在夹取箱体时，机械臂的搬运也有着会导致箱体晃动掉落的可能性。

Description

一种工业机器人夹具

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体的说是一种工业机器人夹具。

背景技术

工业机器人是工业领域智能制造的核心设备，广泛应用于各行业领域。工业机器人的作业终端是与其手臂末端法兰盘连接的各类专用工具，如夹具、吸盘、焊枪等。

但是现有的用于工业机器人的夹具在使用时仍具有一定的缺陷，尤其是用于一些特殊环境下的工业机器人夹具，如：夹取装有易碎品的箱体时，现有的用于此类环境下的工业机器人夹具大多采用在箱体与夹具之间放置海绵垫或气袋的方式来进行夹取，这样一方面会导致夹取箱体时不够稳定，有着箱体掉落的风险，另一方面，使用辅助元件也会导致资源的消耗增加，提高成本，其次在夹取箱体时，机械臂的搬运也有着会导致箱体晃动掉落的可能性，为此我们提出一种工业机器人夹具用于解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种工业机器人夹具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业机器人夹具，包括壳体，所述壳体的顶部中心处固定连接有连接板，所述连接板的顶部中心处固定连接有连接柱，所述壳体的底部两侧均转动连接有第三转轴，所述第三转轴的两端处固定连接有抓手，所述第三转轴的中段处均固定连接有连接条，所述位于壳体两侧的连接条分别转动连接有第一柱体和第二柱体，所述第一柱体和第二柱体传动连接有联动组件，所述联动组件与壳体固定连接，所述联动组件传动连接有伸缩电机，所述伸缩电机靠近联动组件的一端的两侧固定连接有转动轴，所述转动轴固定连接在壳体的一端，所述伸缩电机通过联动组件与第一柱体传动连接，所述第一柱体位于壳体上靠近伸缩电机的一端，所述第二柱体位于第一柱体关于壳体中心对称的位置处，所述抓手活动卡接有箱体，所述连接板上固定连接有压紧组件，所述压紧组件与联动组件传动连接，所述压紧组件固定连接有压板，所述压板与箱体活动卡接。

优选的，所述联动组件包括支架、第一转动板、输出轴、板体、第二转动板、转动柱体、立板、第一转轴、条形孔和第二转轴，所述支架固定连接在靠近伸缩电机一侧壳体顶部侧边的中段处，所述支架远离壳体的一侧转动连接有第一转动板的中段处且第一转动板与支架的转动连接处开设有滑动孔槽，所述第一转动板的两端分别转动连接有第一柱体和板体，所述第一柱体上固定连接有第二转轴，所述第二转轴与连接条转动连接，所述第一柱体和第二柱体上均转动连接有第二转动板，所述第二转动板的中段处转动连接有第一转轴且第二转动板的中段处开设有条形孔，所述条形孔与第一转轴转动连接，所述第一转轴的两端均固定连接有立板，所述立板与壳体固定连接且立板固定连接在壳体顶部两侧的壁板上，所述第二转动板远离第一柱体和第二柱体的一端均转动连接有转动柱体，所述转动柱体远离第二转动板的一端转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆与压紧组件滑动连接，所述输出轴固定连接在伸缩电机的伸缩轴上，所述输出轴上远离伸缩电机的一端固定连接有第一柱体，所述板体远离第一转动板的一端与第二柱体转动连接。

优选的，所述压紧组件包括气缸、L型气管、气压阀、出气管、连通管、气槽、第一活塞、第二活塞、连杆和单向阀，所述L型气管与伸缩杆滑动连接，所述L型气管的内部开设有L型的气槽，所述气槽的底部纵向滑动连接有第一活塞，所述第一活塞的底部固定连接有连杆，所述连杆的底部与压板固定连接，所述气槽的顶部横向滑动连接有第二活塞，所述气槽的顶部一端的侧边壁板上固定连接有限位块，所述限位块与第二活塞卡接，所述伸缩杆与第二活塞传动连接且伸缩杆滑动连接在L型气管的顶部一侧，所述伸缩杆与第二活塞接触的位置处设有开关，所述开关控制气压阀，所述L型气管远离伸缩杆的一端顶部固定连接有气压阀且气压阀的内部与气槽连通，所述气压阀的顶部侧边连通有出气管，所述气压阀与出气管的连通处设置有单向阀，所述气压阀的顶部连通有L型的连通管，所述连通管远离气压阀的一端连通有气缸，所述气缸固定连接在连接板的两侧。

优选的，所述第一柱体与第二转动板、第二转动板与转动柱体、转动柱体与伸缩杆、第一柱体与第一转动板、第一转动板分别与支架和板体、板体与第二柱体之间的均设置有轴销。

优选的，所述压紧组件共有两个且两个压紧组件中的第二活塞分别与第一柱体和第二柱体上放设置的伸缩杆传动连接。

本发明的有益效果：

1:通过气压阀的设计，使得气槽第一活塞和连杆对压板对施加一个下压的力，进而使得压板压住箱体，有效的防止箱体在夹取的过程中上下波动，同时由于气体被压缩后施加的力比较小，也有效的保证了箱体内的易碎品不会被损坏，通过调节气压阀的气压设定值以达到针对不同箱体内的不同产品进行夹取的目的，十分的方便快捷，并且有效的提高了该装置的使用范围。

2:通过联动组件的设计，使得抓手在夹取箱体时第一活塞对气槽内的气体施加一个压力，进而增大气槽内的气压，有效的节省了气槽的动力输出，同时通过气压阀和气缸维持气槽内的气体压强平衡，使得压板始终对箱体都能够施加一个稳定的力，同时又不会损坏箱体内的物品。

3:通过压紧组件的设计，使得箱体在搬运的过程中始终受到一个下压的力，防止箱体在被机械臂搬运的过程中晃动掉落，同时通过气槽和第一活塞的作用，使得气槽内的气体在箱体被机械臂搬运的过程中充当一个弹簧的角色，气槽内的气体在搬运的过程中也能够对箱体进行一个有效的减震，通过气体的压缩和膨胀来达到减震的目的，大大提高了夹取箱体的稳定性和安全性，有效的节约了成本支出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种工业机器人夹具的一种较佳实施例整体结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2所示的A部放大示意图；

图4为图2所示的B部放大示意图；

图5为本发明夹取箱体前的状态；

图6为本发明夹取箱体后的状态。

图中：1、壳体；11、连接板；12、伸缩电机；13、连接条；14、压板；15、转动轴；16、抓手；17、连接柱；18、第一柱体；19、第二柱体；2、压紧组件；21、气缸；22、L型气管；23、气压阀；24、出气管；25、连通管；26、气槽；27、第一活塞；271、第二活塞；28、连杆；29、单向阀；3、联动组件；31、支架；32、第一转动板；33、输出轴；34、板体；35、第二转动板；36、转动柱体；37、立板；38、第一转轴；381、条形孔；39、第二转轴；4、伸缩杆；41、限位块；42、箱体；43、第三转轴。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图6所示，本发明所述的一种工业机器人夹具，包括壳体1，壳体1的顶部中心处固定连接有连接板11，连接板11的顶部中心处固定连接有连接柱17，壳体1的底部两侧均转动连接有第三转轴43，第三转轴43的两端处固定连接有抓手16，第三转轴43的中段处均固定连接有连接条13，位于壳体1两侧的连接条13分别转动连接有第一柱体18和第二柱体19，第一柱体18和第二柱体19传动连接有联动组件3，联动组件3与壳体1固定连接，联动组件3传动连接有伸缩电机12，伸缩电机12靠近联动组件3的一端的两侧固定连接有转动轴15，转动轴15固定连接在壳体1的一端，伸缩电机12通过联动组件3与第一柱体18传动连接，第一柱体18位于壳体1上靠近伸缩电机12的一端，第二柱体19位于第一柱体18关于壳体1中心对称的位置处，抓手16活动卡接有箱体42，连接板11上固定连接有压紧组件2，压紧组件2与联动组件3传动连接，压紧组件2固定连接有压板14，压板14与箱体42活动卡接，连接柱17的顶部安装在移动的转运机械臂上。

其中，联动组件3包括支架31、第一转动板32、输出轴33、板体34、第二转动板35、转动柱体36、立板37、第一转轴38、条形孔381和第二转轴39，支架31固定连接在靠近伸缩电机12一侧壳体1顶部侧边的中段处，支架31远离壳体1的一侧转动连接有第一转动板32的中段处且第一转动板32与支架31的转动连接处开设有滑动孔槽，第一转动板32的两端分别转动连接有第一柱体18和板体34，第一柱体18上固定连接有第二转轴39，第二转轴39与连接条13转动连接，第一柱体18和第二柱体19上均转动连接有第二转动板35，第二转动板35的中段处转动连接有第一转轴38且第二转动板35的中段处开设有条形孔381，条形孔381与第一转轴38转动连接，第一转轴38的两端均固定连接有立板37，立板37与壳体1固定连接且立板37固定连接在壳体1顶部两侧的壁板上，第二转动板35远离第一柱体18和第二柱体19的一端均转动连接有转动柱体36，转动柱体36远离第二转动板35的一端转动连接有伸缩杆4，伸缩杆4与压紧组件2滑动连接，输出轴33固定连接在伸缩电机12的伸缩轴上，输出轴33上远离伸缩电机12的一端固定连接有第一柱体18，板体34远离第一转动板32的一端与第二柱体19转动连接。

其中，压紧组件2包括气缸21、L型气管22、气压阀23、出气管24、连通管25、气槽26、第一活塞27、第二活塞271、连杆28和单向阀29，L型气管22与伸缩杆4滑动连接，L型气管22的内部开设有L型的气槽26，气槽26的底部纵向滑动连接有第一活塞27，第一活塞27的底部固定连接有连杆28，连杆28的底部与压板14固定连接，气槽26的顶部横向滑动连接有第二活塞271，气槽26的顶部一端的侧边壁板上固定连接有限位块41，限位块41与第二活塞271卡接，伸缩杆4与第二活塞271传动连接且伸缩杆4滑动连接在L型气管22的顶部一侧，伸缩杆4与第二活塞271接触的位置处设有开关，开关控制气压阀23，L型气管22远离伸缩杆4的一端顶部固定连接有气压阀23且气压阀23的内部与气槽26连通，气压阀23的顶部侧边连通有出气管24，气压阀23与出气管24的连通处设置有单向阀29，气压阀23的顶部连通有L型的连通管25，连通管25远离气压阀23的一端连通有气缸21，气缸21固定连接在连接板11的两侧，气压阀23的气压具有一个设定值且气槽26内的气压超出设定值之后，气槽26内多余的气体会通过单向阀29排出。

其中，第一柱体18与第二转动板35、第二转动板35与转动柱体36、转动柱体36与伸缩杆4、第一柱体18与第一转动板32、第一转动板32分别与支架31和板体34、板体34与第二柱体19之间的均设置有轴销且第一柱体18与第二转动板35、第二转动板35与转动柱体36、转动柱体36与伸缩杆4、第一柱体18与第一转动板32、第一转动板32分别与支架31和板体34、板体34与第二柱体19之间的转动连接均通过轴销来完成。

其中，压紧组件2共有两个且两个压紧组件2中的第二活塞271分别与第一柱体18和第二柱体19上放设置的伸缩杆4传动连接。

工作原理：本发明在使用时，首先通过机械臂将该装置放置于需要被夹取的箱体42的正上方，然后通过机械臂将该装置缓慢的放下，随着该装置被放下，压板14会最先与箱体42的顶部接触，并且压板14和箱体42之间会存在一个相互作用力，这个力会使得压板14向上运动，进而通过连杆28推动第一活塞27向上运动，进而使得第一活塞27压缩气槽26内部的气体，随着气槽26内的气体被压缩，此时被压缩的气体会推动第二活塞271向着伸缩杆4的方向运动，而若是在第二活塞271触碰到伸缩杆4和限位块41之后，箱体42仍然推动压板14向上运动，此时气槽26内的气体超出气压阀23的稳定值之后会通过单向阀29排出，在机械臂带动该装置至抓手16到达箱体42的底部时，此时气槽26内的气压也处于稳定，此时伸缩电机12工作，并且带动联动组件3工作，联动组件3带动伸缩杆4推动第二活塞271，而位于伸缩杆4一端的开关被挤压后控制气压阀23关闭。

在气压阀23被关闭之后，气槽26内部的气体被压缩，进而使得气槽26对第一活塞27施加一个反向的作用力，进而通过这个反向的作用力使得第一活塞27通过连杆28和压板14对箱体施加一个下压的力，进而有效的防止箱体42在夹取的过程中上下波动，同时由于气体被压缩后施加的力比较小，也有效的保证了箱体42内的易碎品不会被损坏，针对不同箱体42内的不同产品，只需要调节气压阀23的设定值，十分的方便快捷，并且有效的提高了该装置的使用环境。

在伸缩电机12工作之后，伸缩电机12的伸缩轴会带动输出轴33向着伸缩电机12的方向运动，进而使得输出轴33带动第一柱体18向着伸缩电机12的方向运动，进而使得第一柱体18带动连接条13以第三转轴43为圆心向着伸缩电机12的方向运动，进而通过第三转轴43带动抓手16向着箱体42的位置处运动，在第一柱体18向着伸缩电机12的方向运动的过程中，第一柱体18会带动第一转动板32的一端向着伸缩电机12的方向运动，进而使得第一转动板32远离第一柱体18的一端向着远离伸缩电机12的方向运动，进而带动板体34推动第二柱体19向着远离伸缩电机12的方向运动，进而带动位于远离伸缩电机12一侧的抓手16向着箱体42的方向运动，使得壳体1两侧的抓手16有效的将箱体42夹取起来并进行有效的运送，在第一柱体18带动连接条13以第三转轴43为圆心向着伸缩电机12的方向运动的过程中，伸缩电机12会以转动轴15为圆心做一定倾斜角的往复转动运动，第二柱体19的运动会带动位于第二柱体19一侧的伸缩杆4推动压紧组件2中的第二活塞371向着壳体1的中心方向运动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种工业机器人夹具，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的顶部中心处固定连接有连接板(11)，所述连接板(11)的顶部中心处固定连接有连接柱(17)，所述壳体(1)的底部两侧均转动连接有第三转轴(43)，所述第三转轴(43)的两端处固定连接有抓手(16)，所述第三转轴(43)的中段处均固定连接有连接条(13)，所述位于壳体(1)两侧的连接条(13)分别转动连接有第一柱体(18)和第二柱体(19)，所述第一柱体(18)和第二柱体(19)传动连接有联动组件(3)，所述联动组件(3)与壳体(1)固定连接，所述联动组件(3)传动连接有伸缩电机(12)，所述伸缩电机(12)靠近联动组件(3)的一端的两侧固定连接有转动轴(15)，所述转动轴(15)固定连接在壳体(1)的一端，所述伸缩电机(12)通过联动组件(3)与第一柱体(18)传动连接，所述第一柱体(18)位于壳体(1)上靠近伸缩电机(12)的一端，所述第二柱体(19)位于第一柱体(18)关于壳体(1)中心对称的位置处，所述抓手(16)活动卡接有箱体(42)，所述连接板(11)上固定连接有压紧组件(2)，所述压紧组件(2)与联动组件(3)传动连接，所述压紧组件(2)固定连接有压板(14)，所述压板(14)与箱体(42)活动卡接。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人夹具，其特征在于：所述联动组件(3)包括支架(31)、第一转动板(32)、输出轴(33)、板体(34)、第二转动板(35)、转动柱体(36)、立板(37)、第一转轴(38)、条形孔(381)和第二转轴(39)，所述支架(31)固定连接在靠近伸缩电机(12)一侧壳体(1)顶部侧边的中段处，所述支架(31)远离壳体(1)的一侧转动连接有第一转动板(32)的中段处且第一转动板(32)与支架(31)的转动连接处开设有滑动孔槽，所述第一转动板(32)的两端分别转动连接有第一柱体(18)和板体(34)，所述第一柱体(18)上固定连接有第二转轴(39)，所述第二转轴(39)与连接条(13)转动连接，所述第一柱体(18)和第二柱体(19)上均转动连接有第二转动板(35)，所述第二转动板(35)的中段处转动连接有第一转轴(38)且第二转动板(35)的中段处开设有条形孔(381)，所述条形孔(381)与第一转轴(38)转动连接，所述第一转轴(38)的两端均固定连接有立板(37)，所述立板(37)与壳体(1)固定连接且立板(37)固定连接在壳体(1)顶部两侧的壁板上，所述第二转动板(35)远离第一柱体(18)和第二柱体(19)的一端均转动连接有转动柱体(36)，所述转动柱体(36)远离第二转动板(35)的一端转动连接有伸缩杆(4)，所述伸缩杆(4)与压紧组件(2)滑动连接，所述输出轴(33)固定连接在伸缩电机(12)的伸缩轴上，所述输出轴(33)上远离伸缩电机(12)的一端固定连接有第一柱体(18)，所述板体(34)远离第一转动板(32)的一端与第二柱体(19)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人夹具，其特征在于：所述压紧组件(2)包括气缸(21)、L型气管(22)、气压阀(23)、出气管(24)、连通管(25)、气槽(26)、第一活塞(27)、第二活塞(271)、连杆(28)和单向阀(29)，所述L型气管(22)与伸缩杆(4)滑动连接，所述L型气管(22)的内部开设有L型的气槽(26)，所述气槽(26)的底部纵向滑动连接有第一活塞(27)，所述第一活塞(27)的底部固定连接有连杆(28)，所述连杆(28)的底部与压板(14)固定连接，所述气槽(26)的顶部横向滑动连接有第二活塞(271)，所述气槽(26)的顶部一端的侧边壁板上固定连接有限位块(41)，所述限位块(41)与第二活塞(271)卡接，所述伸缩杆(4)与第二活塞(271)传动连接且伸缩杆(4)滑动连接在L型气管(22)的顶部一侧，所述伸缩杆(4)与第二活塞(271)接触的位置处设有开关，所述开关控制气压阀(23)，所述L型气管(22)远离伸缩杆(4)的一端顶部固定连接有气压阀(23)且气压阀(23)的内部与气槽(26)连通，所述气压阀(23)的顶部侧边连通有出气管(24)，所述气压阀(23)与出气管(24)的连通处设置有单向阀(29)，所述气压阀(23)的顶部连通有L型的连通管(25)，所述连通管(25)远离气压阀(23)的一端连通有气缸(21)，所述气缸(21)固定连接在连接板(11)的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人夹具，其特征在于：所述第一柱体(18)与第二转动板(35)、第二转动板(35)与转动柱体(36)、转动柱体(36)与伸缩杆(4)、第一柱体(18)与第一转动板(32)、第一转动板(32)分别与支架(31)和板体(34)、板体(34)与第二柱体(19)之间的均设置有轴销。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人夹具，其特征在于：所述压紧组件(2)共有两个且两个压紧组件(2)中的第二活塞(271)分别与第一柱体(18)和第二柱体(19)上放设置的伸缩杆(4)传动连接。

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