CN113878609A - 吸盘、吸附组件及末端执行装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种吸盘、吸附组件及末端执行装置，包括盘体和多个滚珠，所述盘体具有吸附面，所述滚珠安装于所述盘体以使所述滚珠能够相对所述盘体滚动，且所述滚珠的一部分凸出于所述吸附面，在所述盘体上形成有抽气孔，所述抽气孔的一端端口形成于所述吸附面，各所述滚珠在所述端口的周向上分布。本申请的目的在于针对上述背景技术所提出的技术问题，提供一种吸盘、吸附组件及末端执行装置。

Description

吸盘、吸附组件及末端执行装置

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种吸盘、吸附组件及末端执行装置。

背景技术

工业机器人的末端执行装置，在有毒或者强腐蚀气体的危险环境下代替工人工作，去抓取转移放在抛光工作台上旋转齿轮盘孔洞内正在抛光的工件。末端执行装置跟随孔洞中与该孔洞一起高速不规则轨迹运动的圆盘状工件，并将工件从孔洞中快速的抓取提升出来，然后再将工件安全精确的转移放置到下一工位。在抓取提升工件的过程中，末端执行器不会对工件和抛光工作台产生额外的下压力。

当末端执行装置仅采用吸盘真空吸附的方式抓取高速不规则运动的孔洞中工件时，在吸盘吸附工件后从齿轮盘孔洞中向上提升的过程中，由于孔洞较深且结合体与孔洞侧壁存在运动速度差，工件非常容易被高速移动的孔洞侧壁挤压碰撞，吸盘会跟着受到相应的作用力，吸盘受到的这些作用力会传导至吸盘的支撑驱动结构上，这样会使工业机器人受到机械损害。

发明内容

本申请的目的在于针对上述背景技术所提出的技术问题，提供一种吸盘、吸附组件及末端执行装置。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请的一个方面提供一种吸盘，包括盘体和多个滚珠，所述盘体具有吸附面，所述滚珠安装于所述盘体以使所述滚珠能够相对所述盘体滚动，且所述滚珠的一部分凸出于所述吸附面，在所述盘体上形成有抽气孔，所述抽气孔的一端端口形成于所述吸附面，各所述滚珠在所述端口的周向上分布。

可选地，还包括滚珠支架，所述滚珠支架上安装有所述滚珠，所述滚珠支架安装于所述盘体，所述滚珠支架与所述盘体活动连接，以能够通过调节所述滚珠支架与所述盘体的相对位置调节所述滚珠从所述吸附面上凸出的长度。

该技术方案的有益效果在于：本申请实施例中，滚珠支架与盘体之间可以为螺纹连接，也可以通过卡口和弹性卡条连接，即，在盘体上设置槽结构，使滚珠支架伸入该槽结构内，在滚珠支架的外壁和槽结构的内壁中的一者上设置多个弹性卡条，另一者上设置多个卡口，通过设置滚珠支架从槽结构伸出的距离条状滚珠从吸附面上凸出的长度，通过多个卡槽和多个弹性卡条之间配合关系的变化，实现在不同位置暂时固定滚珠支架与盘体的相对位置关系。

可选地，在所述吸附面上形成有避让槽，在所述避让槽的槽底形成有配合孔，所述滚珠支架与所述配合孔配合。

该技术方案的有益效果在于：为了能够调整滚珠支架与盘体之间的相对位置，需要操作滚珠支架，这就需要滚珠支架的一端较容易接触，而滚珠支架不应从吸附面上伸出妨碍对工件的吸附，因此设置避让槽，可是滚珠支架上安装有滚珠的端部位于该避让槽内，在避让槽内操作滚珠支架相对方便，且滚珠支架也不易对吸附工件形成阻碍。

可选地，在所述吸附面上形成有锯齿状结构或波纹状结构。

该技术方案的有益效果在于：这样，使吸附面与工件表面可以产生良好的空气密封效果。

本申请的另一个方面提供一种吸附组件，包括通气轴、密封收缩件和本申请实施例所提供的吸盘，在所述密封收缩件的收缩方向上所述密封收缩件的一端安装于所述通气轴、所述所述密封收缩件的另一端安装有所述吸盘，所述密封收缩件内形成有密封内腔，所述密封内腔与所述通气轴和所述抽气孔均连通。

可选地，还包括导向柱和复位弹簧，在所述密封收缩件的收缩方向上所述密封收缩件的一端为与所述通气轴连接的第一端，所述密封收缩件的另一端为第二端，在所述通气轴上设置有导向孔，在所述密封收缩件的收缩方向上所述导向柱的一端与所述第二端连接，所述导向柱的另一端与所述导向孔滑动配合，所述复位弹簧套装于所述导向柱，所述复位弹簧的一端抵接于所述通气轴、另一端固定于所述导向柱。

该技术方案的有益效果在于：通过设置导向柱，则使密封收缩件的收缩运动相对稳定，更便于控制，且减小发生碰撞的几率；通过设置复位弹簧，则可以在释放工件时，向通气轴内通入正压空气，使吸盘与工件分离，复位弹簧推动导向轴向下，使吸盘移动恢复到吸附工件前的位置。

可选地，还包括连接座和下壳体，所述连接座为圆台形筒状件，所述连接座套装于所述密封收缩件、所述导向柱和所述复位弹簧之外，所述下壳体为筒状，所述下壳体套装在所述连接座之外，所述下壳体靠近所述第二端设置的端口的内壁为倾斜内壁，所述倾斜内壁围合成用于与所述连接座配合的圆台形内腔。

该技术方案的有益效果在于：通过设置连接座使吸附组件能够较牢固的连接为一个整体，并且通过使所述连接座为圆台形筒状件，以及使所述下壳体靠近所述第二端设置的端口的内壁为倾斜内壁，所述倾斜内壁围合成用于与所述连接座配合的圆台形内腔，实现对密封收缩件收缩极限位置的限定，具体的，当密封收缩件收缩到倾斜内壁与连接座的外壁贴合的时候，密封收缩件就无法继续收缩，进而达到收缩的极限位置。

本申请的第三个方面提供一种末端执行装置，包括导向套组件、上壳体、夹持组件和本申请实施例所提供的吸附组件；

所述吸附组件还包括下壳体，所述下壳体包括相互连接的容纳部和导向部，所述通气轴和所述密封收缩件均安装于所述容纳部内，所述导向部连接于所述上壳体，所述导向套组件套装于所述导向部，所述导向套组件用于在所述上壳体和所述容纳部之间与所述导向部滑动配合；

所述夹持组件的个数为至少三个，在所述抽气孔的周向上各所述夹持组件均匀分布，各所述夹持组件均与所述上壳体和所述导向套组件连接，以在所述导向套组件的带动下夹持或释放工件。

可选地，所述夹持组件包括直线驱动件、短夹板和长夹板，所述长夹板的一端为夹持端、另一端铰接于所述上壳体，所述短夹板的一端铰接于所述导向套组件、另一端铰接于所述长夹板的中部，所述直线驱动件安装在所述上壳体内，且所述直线驱动件的传动轴与所述导向套组件固定连接。

该技术方案的有益效果在于：当控制气缸使气缸传动轴同时缩回时，各夹爪可同步收缩夹紧工件。

可选地，所述导向套组件包括内套和外套，所述外套套装于所述内套之外，所述内套的外壁为球面，所述外套的内壁包括与所述内套的外壁滑动配合的球面部，以及两个与所述导向部贴合的摩擦面部，在所述外套的轴向上所述球面部位于两个所述摩擦面部之间。

该技术方案的有益效果在于：当其中一个夹爪受到工件惯性冲击力作用而其他两个夹爪不受力时或者其中两个夹爪受到惯性冲击力而另外一个夹爪不受力的情况时，三夹爪结构都会自动调整到锁紧抱死状态。这样在末端执行装置搬运工件高速启动、停止的时候，工件的巨大惯性冲击力就不会造成三个夹持组件的错误张开，不会导致工件移位和甩落，大大提高了本装置工作的安全可靠性。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的本申请实施例所提供的吸盘、吸附组件及末端执行装置，在使用时，吸盘与真空发生器连接，通过抽气孔抽气去吸附工件，工件被吸附后贴合于吸附面和滚珠，当工件从抛光工作台上旋转齿轮盘孔洞中被吸盘吸出时，如果工件与高速移动的孔洞侧壁挤压碰撞，该碰撞产生使工件在平行于或近似平行于吸附面的方向上的移动趋势，由于滚珠能够相对盘体滚动，使工件与滚珠之间产生滚动摩擦，滚动摩擦较小不会对上述碰撞导致的工件的移动产生较大阻碍，使工件能够顺应碰撞产生的作用力移动，直至工件完全被从孔洞中吸出，这使得上述碰撞产生的作用力不易或只有很少的一部分会传递到吸盘的支撑驱动结构，使吸盘的支撑驱动结构及相应的工业机器人不易受到损害。

本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的末端执行装置的一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的末端执行装置的一种实施方式的仰视结构示意图；

图3为图2中A-A处的剖视示意图；

图4为本申请实施例提供的末端执行装置的一种实施方式的俯视结构示意图；

图5为图4中B-B处的剖视示意图；

图6为图5中C-C处的剖视示意图；

图7为图3中D处的局部放大示意图；

图8为本申请实施例所提供的吸盘的一种实施方式的立体结构示意图；

图9为本申请实施例所提供的吸盘的一种实施方式的剖视结构示意图。

附图标记：

100-吸附组件；

110-吸盘；

111-吸附面；

112-避让槽；

113-滚珠；

114-抽气孔；

115-滚珠支架；

120-下壳体；

121-导向部；

122-容纳部；

122a-倾斜内壁；

131-下夹板；

132-连接座；

140-通气轴；

150-复位弹簧；

160-导向柱；

170-导向锁母；

180-密封收缩件；

200-夹持组件；

210-直线驱动件；

211-传动轴；

220-短夹板；

230-长夹板；

300-上壳体；

400-导向套组件；

410-内套；

420-外套；

500-支臂；

600-气管。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图9所示，本申请的一个方面提供一种吸盘110，包括盘体和多个滚珠113，所述盘体具有吸附面，所述滚珠113安装于所述盘体以使所述滚珠113能够相对所述盘体滚动，且所述滚珠113的一部分凸出于所述吸附面111，在所述盘体上形成有抽气孔114，所述抽气孔114的一端端口形成于所述吸附面111，各所述滚珠113在所述端口的周向上分布。

本申请中所述滚珠113镶嵌于所述吸附面111以使所述滚珠113能够相对所述盘体滚动，可以通过在盘体上开设用于容纳滚珠113的槽结构，使槽结构的形状与尺寸适配与滚珠113，使滚珠113能够在槽结构内滚动；本申请实施例所述的多个为至少两个，可以为3至10个，如3个、4个、5个、7个、8个或9个等，优选为6个；可以理解的，盘体所使用的材料可以产生适量的弹性变形，以获得较好的吸附效果，并适应盘体与滚珠113直线的位置关系变化，当然，盘体也可以采用刚性结构制造。也可使滚珠113与上述槽结构的内壁之间存在间隙，使工件能够与滚珠113和吸附面111贴合。

本申请实施例所提供的吸盘110，在使用时，吸盘110与真空发生器连接，通过抽气孔114抽气去吸附工件，工件被吸附后贴合于吸附面111和滚珠113，当工件从抛光工作台上旋转齿轮盘孔洞中被吸盘110吸出时，如果工件与高速移动的孔洞侧壁挤压碰撞，该碰撞产生使工件在平行于或近似平行于吸附面111的方向上的移动趋势，由于滚珠113能够相对盘体滚动，使工件与滚珠113之间产生滚动摩擦，滚动摩擦较小不会对上述碰撞导致的工件的移动产生较大阻碍，使工件能够顺应碰撞产生的作用力移动，直至工件完全被从孔洞中吸出，这使得上述碰撞产生的作用力不易或只有很少的一部分会传递到吸盘110的支撑驱动结构，使吸盘110的支撑驱动结构及相应的工业机器人不易受到损害；同时，由于工件的移动能够顺应碰撞产生的作用力，使工件及孔洞侧壁均不易受到较大伤害；而且，相对于增设复杂笨重的机械浮动抵消机构，来抵消高速移动侧壁的碰撞和挤压，在盘体上设置滚珠113结构简单轻巧，成本更低，且反应速度快，惯性较小。

可选地，本申请实施例所提供的吸盘110，还包括滚珠支架115，所述滚珠支架115上安装有所述滚珠113，所述滚珠支架115安装于所述盘体，所述滚珠支架115与所述盘体活动连接，以能够通过调节所述滚珠支架115与所述盘体的相对位置调节所述滚珠113从所述吸附面111上凸出的长度。本申请实施例中，滚珠支架115与盘体之间可以为螺纹连接，也可以通过卡口和弹性卡条连接，即，在盘体上设置槽结构，使滚珠支架115伸入该槽结构内，在滚珠支架115的外壁和槽结构的内壁中的一者上设置多个弹性卡条，另一者上设置多个卡口，通过设置滚珠支架115从槽结构伸出的距离条状滚珠113从吸附面111上凸出的长度，通过多个卡槽和多个弹性卡条之间配合关系的变化，实现在不同位置暂时固定滚珠支架115与盘体的相对位置关系。本申请实施例中，滚珠支架115可以为多个，多个滚珠支架115与多个滚珠113一一对应连接，滚珠支架115也可以为一个，多个滚珠113均安装在该滚珠支架115上，优选的，滚珠支架115有多个，多个滚珠支架115与多个滚珠113一一对应连接；在滚珠支架115上形成有与滚珠113间隙配合的容槽以容纳滚珠113。

可选地，在所述吸附面111上形成有避让槽112，在所述避让槽112的槽底形成有配合孔，所述滚珠支架115与所述配合孔配合。为了能够调整滚珠支架115与盘体之间的相对位置，需要操作滚珠支架115，这就需要滚珠支架115的一端较容易接触，而滚珠支架115不应从吸附面111上伸出妨碍对工件的吸附，因此设置避让槽112，可是滚珠支架115上安装有滚珠113的端部位于该避让槽112内，在避让槽112内操作滚珠支架115相对方便，且滚珠支架115也不易对吸附工件形成阻碍。

可选地，在所述吸附面111上形成有锯齿状结构或波纹状结构。这样，使吸附面111与工件表面可以产生良好的空气密封效果。

本申请的另一个方面提供一种吸附组件100，包括通气轴140、密封收缩件180和本申请实施例所提供的吸盘110，在所述密封收缩件180的收缩方向上所述密封收缩件180的一端安装于所述通气轴140、所述所述密封收缩件180的另一端安装有所述吸盘110，所述密封收缩件180内形成有密封内腔，所述密封内腔与所述通气轴140和所述抽气孔114均连通。所述通气轴140与气管600连接，气管600与真空发生器连接。

本申请实施例所提供的吸附组件100，采用了本申请实施例所提供的吸盘110，在使用时，吸盘110与真空发生器连接，通过抽气孔114抽气去吸附工件，工件被吸附后贴合于吸附面111和滚珠113，当工件从抛光工作台上旋转齿轮盘孔洞中被吸盘110吸出时，如果工件与高速移动的孔洞侧壁挤压碰撞，该碰撞产生使工件在平行于或近似平行于吸附面111的方向上的移动趋势，由于滚珠113能够相对盘体滚动，使工件与滚珠113之间产生滚动摩擦，滚动摩擦较小不会对上述碰撞导致的工件的移动产生较大阻碍，使工件能够顺应碰撞产生的作用力移动，直至工件完全被从孔洞中吸出，这使得上述碰撞产生的作用力不易或只有很少的一部分会传递到吸盘110的支撑驱动结构，使吸盘110的支撑驱动结构及相应的工业机器人不易受到损害；同时，由于工件的移动能够顺应碰撞产生的作用力，使工件及孔洞侧壁均不易受到较大伤害；而且，相对于增设复杂笨重的机械浮动抵消机构，来抵消高速移动侧壁的碰撞和挤压，在盘体上设置滚珠113结构简单轻巧，成本更低，且反应速度快，惯性较小。

并且，现有技术中，因为齿轮盘的孔洞是有深度的，并且其侧壁移动速度也很快。由于存在不可避免的系统性速度差，末端执行装置与工件的结合体在向上升起的过程中在孔洞内停留时间越长，那么侧壁对结合体产生的挤压变形也就越大，造成的损害也就越大。这就需要末端执行器与工件结合后必须快速向上运动从孔洞中提升出来。但是，由于工业机器人的质量和惯量大、反应速度和移动速度慢，单靠工业机器人自身的移动带动执行器和工件结合体同时向上升起的速度是远不够的。

本申请实施例所提供的吸附组件100，当需要吸取工件时，真空发生器先开始工作，产生真空负压抽取通气轴140内的空气，而外部空气则从吸盘110的抽气孔114、密封收缩件180件、通气轴140形成的通道补充进来。当吸盘110与工件表面逐渐接近直到紧密吸附后，通气轴140和密封收缩件180一起形成密闭腔体。腔体内空气被抽空，空气压强快速降低。当外部空气压力与内部压力之差大于工件重量的时候，压力会将密封收缩件180沿长度方向上快速压缩。密封收缩件180下部就会带动吸盘110及工件同时迅速上升，直至密封收缩件180收缩完毕，提升动作完成。这种密封提升结构不需要距离传感器的辅助检测，吸盘110与工件距离接近到极限时自动吸附在一起并同时产生升起动作，这样极大的提高了整体机构的反应速度，采用这种吸附组件100的密封提升结构使得末端执行装置的整体结构简单，抓取提升动作反应迅速，向上提升工件速度更快。

可选地，本申请实施例所提供的吸附组件100，还包括导向柱160和复位弹簧150，在所述密封收缩件180的收缩方向上所述密封收缩件180的一端为与所述通气轴140连接的第一端，所述密封收缩件180的另一端为第二端，在所述通气轴140上设置有导向孔，在所述密封收缩件180的收缩方向上所述导向柱160的一端与所述第二端连接，所述导向柱160的另一端与所述导向孔滑动配合，所述复位弹簧150套装于所述导向柱160，所述复位弹簧150的一端抵接于所述通气轴140、另一端固定于所述导向柱160。本申请实施例中，导向柱160的数量可以为两个或两个以上，优选为三个，当然，还可以为四个或五个等数量，相应的，在每一个导向柱160上均套装有一个复位弹簧150。通过设置导向柱160，则使密封收缩件180的收缩运动相对稳定，更便于控制，且减小发生碰撞的几率；通过设置复位弹簧150，则可以在释放工件时，向通气轴140内通入正压空气，使吸盘110与工件分离，复位弹簧150推动导向轴向下，使吸盘110移动恢复到吸附工件前的位置。

可选地，本申请实施例所提供的吸附组件100，还包括连接座132和下壳体120，所述连接座132为圆台形筒状件，所述连接座132套装于所述密封收缩件180、所述导向柱160和所述复位弹簧150之外，所述下壳体120为筒状，所述下壳体120套装在所述连接座132之外，所述下壳体120靠近所述第二端设置的端口的内壁为倾斜内壁，所述倾斜内壁围合成用于与所述连接座132配合的圆台形内腔。本申请实施例中，优选的，还包括下夹板131，使连接座132为与下夹板131连接的上夹板，并使密封收缩件180、所述导向柱160和所述复位弹簧150安装在下夹板131的一侧，使吸盘110安装在下夹板131的另一侧，使第二端夹在上夹板和下夹板131之间，实现上夹板、密封收缩件180和下夹板131之间的连接。通过设置连接座132使吸附组件100能够较牢固的连接为一个整体，并且通过使所述连接座132为圆台形筒状件，以及使所述下壳体120靠近所述第二端设置的端口的内壁为倾斜内壁122a，所述倾斜内壁122a围合成用于与所述连接座132配合的圆台形内腔，实现对密封收缩件180收缩极限位置的限定，具体的，当密封收缩件180收缩到倾斜内壁122a与连接座132的外壁贴合的时候，密封收缩件180就无法继续收缩，进而达到收缩的极限位置。本申请实施例中，为了限制密封收缩件180伸长的极限位置，还可以在导向柱160上安装导向锁母170，导向锁母170位于导向孔背离连接座132的一端，当密封收缩件180伸长使导向锁母170与通气轴140接触时，密封收缩件180就到达了伸长的极限位置。

本申请的第三个方面提供一种末端执行装置，包括导向套组件400、上壳体300、夹持组件200和本申请实施例所提供的吸附组件100；

所述吸附组件100还包括下壳体120，所述下壳体120包括相互连接的容纳部122和导向部121，所述通气轴140和所述密封收缩件180均安装于所述容纳部122内，所述导向部121连接于所述上壳体300，所述导向套组件400套装于所述导向部121，所述导向套组件400用于在所述上壳体300和所述容纳部122之间与所述导向部121滑动配合；

所述夹持组件200的个数为至少三个，在所述抽气孔114的周向上各所述夹持组件200均匀分布，各所述夹持组件200均与所述上壳体300和所述导向套组件400连接，以在所述导向套组件400的带动下夹持或释放工件。

本申请实施例所提供的末端执行装置，采用了本申请实施例所提供的吸附组件100，在使用时，吸盘110与真空发生器连接，通过抽气孔114抽气去吸附工件，工件被吸附后贴合于吸附面111和滚珠113，当工件从抛光工作台上旋转齿轮盘孔洞中被吸盘110吸出时，如果工件与高速移动的孔洞侧壁挤压碰撞，该碰撞产生使工件在平行于或近似平行于吸附面111的方向上的移动趋势，由于滚珠113能够相对盘体滚动，使工件与滚珠113之间产生滚动摩擦，滚动摩擦较小不会对上述碰撞导致的工件的移动产生较大阻碍，使工件能够顺应碰撞产生的作用力移动，直至工件完全被从孔洞中吸出，这使得上述碰撞产生的作用力不易或只有很少的一部分会传递到吸盘110的支撑驱动结构，使吸盘110的支撑驱动结构及相应的工业机器人不易受到损害；同时，由于工件的移动能够顺应碰撞产生的作用力，使工件及孔洞侧壁均不易受到较大伤害；而且，相对于增设复杂笨重的机械浮动抵消机构，来抵消高速移动侧壁的碰撞和挤压，在盘体上设置滚珠113结构简单轻巧，成本更低，且反应速度快，惯性较小。本申请实施例所提供的吸附组件100，当需要吸取工件时，真空发生器先开始工作，产生真空负压抽取通气轴140内的空气，而外部空气则从吸盘110的抽气孔114、密封收缩件180件、通气轴140形成的通道补充进来。当吸盘110与工件表面逐渐接近直到紧密吸附后，通气轴140和密封收缩件180一起形成密闭腔体。腔体内空气被抽空，空气压强快速降低。当外部空气压力与内部压力之差大于工件重量的时候，压力会将密封收缩件180沿长度方向上快速压缩。密封收缩件180下部就会带动吸盘110及工件同时迅速上升，直至密封收缩件180收缩完毕，提升动作完成。这种密封提升结构不需要距离传感器的辅助检测，吸盘110与工件距离接近到极限时自动吸附在一起并同时产生升起动作，这样极大的提高了整体机构的反应速度，采用这种吸附组件100的密封提升结构使得末端执行装置的整体结构简单，抓取提升动作反应迅速，向上提升工件速度更快。

现有技术中，当吸附组件100将工件吸取到吸盘110上后，工件的位置可能会偏离吸盘110中心较多，不但在将工件放置到下一工位时会出现较大偏差，而且在运输过程中工件也可能会掉落。

本申请实施例所提供的末端执行装置，在对工件进行夹持时，在夹紧工件的过程中，各夹持组件200在导向套组件400的带动下同步收缩夹紧工件，此时夹持组件200会自动推动工件，使其上表面紧贴吸盘110下表面并水平滑动，进而调整工件在水平向的位置到一个恰当的位置，使工件在移动过程中不易掉落，并减小工件与吸盘110中心位置的偏离距离，进而减小将工件放置到下一工位时可能出现的偏差。工件中轴线自动调整到与吸盘110的中轴线精确重合，这样就精确确定了抓取后的工件与吸盘110的相对位置关系，当吸盘110的中轴线也为末端执行装置的中轴线，工件与末端执行装置之间的相对位置关系也就确定了。这样就可以将工件提升起来后的空间位置精确控制。工业机器人精确操控本末端执行装置空间位置的同时，也就可以同步精确控制工件的空间位置。这样可以保证下一步将工件放置到下个工位的时候可以非常精确的定点定位释放工件。

可选地，所述夹持组件200包括直线驱动件210、短夹板220和长夹板230，所述长夹板230的一端为夹持端、另一端铰接于所述上壳体300，所述短夹板220的一端铰接于所述导向套组件400、另一端铰接于所述长夹板230的中部，所述直线驱动件210安装在所述上壳体300内，且所述直线驱动件210的传动轴211与所述导向套组件400固定连接。

以设置三个夹持组件200为例，上壳内部安装有围绕末端执行装置的轴心成120°角度均匀布置的三个独立直线驱动装置，本申请实施例中直线驱动装置优选为气缸。气缸外传动轴211由上壳底部孔伸出后与导向套组件400用连块螺母安装固定在一起。三个支臂500用螺栓固定在上壳的外壁上，三个长夹板230分别用销轴固定在支臂500上。三个短夹板220用销轴固定在导向孔组件上。三个长夹板230和三个短夹板220再用销轴一一对应的连接安装在一起，分别各自组成一个连杆结构的夹爪。三个夹爪呈120°夹角均匀分布。夹紧头安装固定在长夹板230夹持端的螺纹孔上，可以根据需要调整伸出的长度。当给气缸通入压缩空气，控制气缸使各气缸传动轴211同时向下推出时，三个夹爪可同步张开释放工件。当控制气缸使气缸传动轴211同时缩回时，三个夹爪可同步收缩夹紧工件。销轴与长夹板230、短夹板220上的转轴孔之间的配合间隙也为零间隙，这样三个夹爪反复夹紧、张开时的重复定位精度很高。

可选地，所述导向套组件400包括内套410和外套420，所述外套420套装于所述内套410之外，所述内套410的外壁为球面，所述外套420的内壁包括与所述内套410的外壁滑动配合的球面部，以及两个与所述导向部121贴合的摩擦面部，在所述外套420的轴向上所述球面部位于两个所述摩擦面部之间。当末端执行装置夹紧工件后，在工业机器人的操控下快速启动、停止时，如果工件的质量较大，巨大的惯性冲击力会传导至直线驱动件210。当该冲击力大于直线驱动件210的输出力时，会导致直线驱动件210发生状态改变，使本该保持收缩状态的直线驱动件210的传动轴211发生错误地伸出动作。这样就会导致夹持组件200发生错误的张开动作，使工件掉落。

本申请实施例中内套410的球面与外套420的球面部之间紧密接触并且可以围绕球面中心相对旋转运动。内套410的内孔圆柱面与导向部121的外圆柱表面紧密接触并且上下相对滑动的。外套420则与短夹板220紧固在一起的。在理想状态下，当内套410的内孔轴心和外套420的长孔轴心精确重合时，导向套组件400可以沿导向部121外圆柱面上下顺畅的滑动。当导向套组件400受到三个短夹板220传递来的合成扭转力时，它会产生相对于末端执行装置的轴线的角度偏移，角度偏移会迅速传递到导向套组件400上，使导向套组件400的内套410和外套420产生相对的旋转偏移。外套420会沿内套410的球面旋转滑动产生角度偏移，这时外套420长孔两端的摩擦面部会自动与导向部121的外表面紧密接触并产生抱紧压力。压力产生的摩擦阻力阻止导向套组件400上下滑动，使导向套组件400停止运动，这样夹持组件200也同步停止动作，末端执行装置就处于锁紧抱死状态。内套410采用的是自润滑性能非常优异的工程塑料，可以保证相对滑动时顺畅无阻滞。外套420采用的是滑动摩擦系数较大的材料，可以保证发生抱死动作时反应迅速、牢固可靠。只有当三个夹持组件200同时受到均衡同向外力作用的时候才会同时张开或者收缩。当其中一个夹爪受到工件惯性冲击力作用而其他两个夹爪不受力时或者其中两个夹爪受到惯性冲击力而另外一个夹爪不受力的情况时，三夹爪结构都会自动调整到锁紧抱死状态。这样在末端执行装置搬运工件高速启动、停止的时候，工件的巨大惯性冲击力就不会造成三个夹持组件200的错误张开，不会导致工件移位和甩落，大大提高了本装置工作的安全可靠性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.吸盘，其特征在于，包括盘体和多个滚珠，所述盘体具有吸附面，所述滚珠安装于所述盘体以使所述滚珠能够相对所述盘体滚动，且所述滚珠的一部分凸出于所述吸附面，在所述盘体上形成有抽气孔，所述抽气孔的一端端口形成于所述吸附面，各所述滚珠在所述端口的周向上分布。

2.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，还包括滚珠支架，所述滚珠支架上安装有所述滚珠，所述滚珠支架安装于所述盘体，所述滚珠支架与所述盘体活动连接，以能够通过调节所述滚珠支架与所述盘体的相对位置调节所述滚珠从所述吸附面上凸出的长度。

3.根据权利要求2所述的吸盘，其特征在于，在所述吸附面上形成有避让槽，在所述避让槽的槽底形成有配合孔，所述滚珠支架与所述配合孔配合。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的吸盘，其特征在于，在所述吸附面上形成有锯齿状结构或波纹状结构。

5.吸附组件，其特征在于，包括通气轴、密封收缩件和如权利要求1-4中任意一项所述的吸盘，在所述密封收缩件的收缩方向上所述密封收缩件的一端安装于所述通气轴、所述所述密封收缩件的另一端安装有所述吸盘，所述密封收缩件内形成有密封内腔，所述密封内腔与所述通气轴和所述抽气孔均连通。

6.根据权利要求5所述的吸附组件，其特征在于，还包括导向柱和复位弹簧，在所述密封收缩件的收缩方向上所述密封收缩件的一端为与所述通气轴连接的第一端，所述密封收缩件的另一端为第二端，在所述通气轴上设置有导向孔，在所述密封收缩件的收缩方向上所述导向柱的一端与所述第二端连接，所述导向柱的另一端与所述导向孔滑动配合，所述复位弹簧套装于所述导向柱，所述复位弹簧的一端抵接于所述通气轴、另一端固定于所述导向柱。

7.根据权利要求6所述的吸附组件，其特征在于，还包括连接座和下壳体，所述连接座为圆台形筒状件，所述连接座套装于所述密封收缩件、所述导向柱和所述复位弹簧之外，所述下壳体为筒状，所述下壳体套装在所述连接座之外，所述下壳体靠近所述第二端设置的端口的内壁为倾斜内壁，所述倾斜内壁围合成用于与所述连接座配合的圆台形内腔。

8.末端执行装置，其特征在于，包括导向套组件、上壳体、夹持组件和如权利要求5-7中任意一项所述的吸附组件；

所述吸附组件还包括下壳体，所述下壳体包括相互连接的容纳部和导向部，所述通气轴和所述密封收缩件均安装于所述容纳部内，所述导向部连接于所述上壳体，所述导向套组件套装于所述导向部，所述导向套组件用于在所述上壳体和所述容纳部之间与所述导向部滑动配合；

所述夹持组件的个数为至少三个，在所述抽气孔的周向上各所述夹持组件均匀分布，各所述夹持组件均与所述上壳体和所述导向套组件连接，以在所述导向套组件的带动下夹持或释放工件。

9.根据权利要求8所述的末端执行装置，其特征在于，所述夹持组件包括直线驱动件、短夹板和长夹板，所述长夹板的一端为夹持端、另一端铰接于所述上壳体，所述短夹板的一端铰接于所述导向套组件、另一端铰接于所述长夹板的中部，所述直线驱动件安装在所述上壳体内，且所述直线驱动件的传动轴与所述导向套组件固定连接。

10.根据权利要求9所述的末端执行装置，其特征在于，所述导向套组件包括内套和外套，所述外套套装于所述内套之外，所述内套的外壁为球面，所述外套的内壁包括与所述内套的外壁滑动配合的球面部，以及两个与所述导向部贴合的摩擦面部，在所述外套的轴向上所述球面部位于两个所述摩擦面部之间。

Images