CN115366138A - 一种自动化的电气夹持机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化的电气夹持机器人，机械臂顶端安装有夹持转换组件，主电机底端安装有电动卡盘，转动槽内部处于电磁铁底端处转动安装有卡爪柱，卡爪柱另一侧的卡接槽内部卡接有空心橡胶夹板，卡爪座底端转动套接有转动圈，主动齿轮连接于副电机输出轴，U型板通过螺钉安装于卡爪座外侧，电动卡盘安装有防撞组件，机械臂底端安装有掉落防护组件，本发明电动卡盘将卡爪座移动至外侧，直至从动齿圈啮合内齿槽，主电机带动主动齿轮转动，进而通过相连的外齿槽带动转动圈转动，卡爪柱转动，切换防滑夹板和空心橡胶夹板夹持，迅速切换夹具的种类，方便夹持不同外观的电气部件，达到更好的夹持效果，提高加工效率。

Description

一种自动化的电气夹持机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种自动化的电气夹持机器人。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务，在电气生产过程中，需要利用机械臂以及相连的相对应夹具对生产中的电气部件进行移动，转移至下个生产位置或进行存放。

但是目前市场上的电气夹持机器人在夹持时，因不同的电气部件外观以及材质差异很大，在进行夹持时，容易因夹具硬度或种类不合适而损伤电气部件，需要替换夹具，在迅速切换夹持的电气部件种类时会影响工作效率。

发明内容

本发明提供一种自动化的电气夹持机器人，可以有效解决上述背景技术中提出的电气夹持机器人在夹持时，因不同的电气部件外观以及材质差异很大，在进行夹持时，容易因夹具硬度或种类不合适而损伤电气部件，需要替换夹具，在迅速切换夹持的电气部件种类时会影响工作效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括：

夹持转换组件，所述电动卡盘将卡爪座移动至外侧，直至从动齿圈啮合内齿槽，所述主电机带动主动齿轮转动，进而通过相连的外齿槽带动转动圈转动，卡爪柱转动，切换防滑夹板和空心橡胶夹板夹持；

防撞组件，所述距离传感器和压力传感器实时监控电动卡盘以及卡爪柱和电气结构的距离，在电动卡盘距离电气结构顶端达到设定值以及卡爪柱底端触碰时立刻停止；

掉落防护组件，所述环形槽内的滑管转动，并沿着滑管拉动滑杆，展开内弹性布以及外弹性布，根据安装空间调节大小，掉落的电气部件会落于内弹性布和外弹性布顶面。

优选的，所述机械臂顶端安装有夹持转换组件，所述夹持转换组件包括主电机、电动卡盘、卡爪座、转动槽、电磁铁、卡爪柱、从动齿圈、卡接槽、防滑夹板、空心橡胶夹板、支撑板、吸盘、吸盘孔、转动圈、外齿槽、内齿槽、主动齿轮、副电机和U型卡；

所述机械臂顶端镶嵌有主电机，所述主电机底端安装有电动卡盘，所述电动卡盘底面均匀安装有卡爪座，所述卡爪座底面开设有转动槽，所述转动槽内部底端镶嵌有电磁铁，所述转动槽内部处于电磁铁底端处转动安装有卡爪柱，所述卡爪柱顶端固定套接有从动齿圈，所述卡爪柱两侧均开设有卡接槽，所述卡爪柱一侧的卡接槽内部卡接有防滑夹板，所述卡爪柱另一侧的卡接槽内部卡接有空心橡胶夹板，所述空心橡胶夹板内部粘接有支撑板，所述支撑板侧面均匀粘接有吸盘，所述空心橡胶夹板侧面对应吸盘处均开设有吸盘孔，所述卡爪座底端转动套接有转动圈，所述转动圈外侧顶端均匀开设有外齿槽，所述转动圈内侧底端开设有内齿槽，所述外齿槽一侧啮合有主动齿轮，所述主动齿轮连接于副电机输出轴，所述副电机外侧套接有U型卡，所述U型板通过螺钉安装于卡爪座外侧。

优选的，所述主电机、电动卡盘、电磁铁和副电机输入端分别和外部电源输出端电性相连，所述卡爪柱数量为三个。

优选的，所述从动齿圈、外齿槽、内齿槽和主动齿轮模数均相等，所述从动齿圈顶面贴合电动卡盘底面。

优选的，所述卡接槽横截面为T型，所述防滑夹板和空心橡胶夹板底端均和卡接槽底端对齐。

优选的，所述电动卡盘安装有防撞组件，所述防撞组件包括距离传感器、距离传感器、缓冲槽、缓冲柱、缓冲弹簧、推板、压力传感器、缓冲橡胶片和控制器；

所述电动卡盘底面中部镶嵌有距离传感器，所述卡爪柱底端对称开设有缓冲槽，所述缓冲槽内部滑动连接有缓冲柱，所述缓冲柱和缓冲槽内部分别点焊连接缓冲弹簧两端，位于同一所述卡爪柱一端的两个缓冲柱分别焊接于推板两端，所述推板内部粘接有压力传感器，所述压力传感器一侧粘接有缓冲橡胶片，所述电动卡盘顶面安装有控制器。

优选的，所述缓冲槽和缓冲柱接触面为光滑曲面，所述缓冲槽和缓冲柱为过渡配合。

优选的，所述距离传感器和压力传感器分别和控制器输入端电性相连，所述控制器输出端和机械臂输入端电性相连，所述控制器和机械臂输入端分别和外部电源输出端电性相连。

优选的，所述机械臂底端安装有掉落防护组件，所述掉落防护组件包括底座、环形槽、定位螺钉、环形压板、防滑圈、滑管、滑杆、内弹性布、外弹性布和强化辐条；

所述机械臂底端安装有底座，所述底座外侧开设有环形槽，所述底座顶面对应环形槽顶面位置处通过螺孔贯穿安装有定位螺钉，所述环形槽顶面滑动镶嵌有环形压板，所述环形压板底面粘接有防滑圈，所述环形槽内部处于环形压板底面位置均匀滑动安装有滑管，所述滑管内部滑动安装有滑杆，相邻所述滑管分别粘接于内弹性布两侧，相邻所述滑杆分别粘接于外弹性布两侧，所述内弹性布和外弹性布之间均匀分布有强化辐条。

优选的，位于同一高度的所述强化辐条轴线的延长线相交于同一点，所述滑管和滑杆接触位置涂抹有润滑油。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便；

1、设置有夹持转换组件，电动卡盘将卡爪座移动至外侧，直至从动齿圈啮合内齿槽，所述主电机带动主动齿轮转动，进而通过相连的外齿槽带动转动圈转动，卡爪柱转动，切换防滑夹板和空心橡胶夹板夹持，迅速切换夹具的种类，方便夹持不同外观的电气部件，达到更好的夹持效果，提高加工效率。

2、设置有防撞组件，距离传感器和压力传感器实时监控电动卡盘以及卡爪柱和电气结构的距离，在电动卡盘距离电气结构顶端达到设定值或卡爪柱底端触碰时立刻停止，防止夹具以及电气部件受到损伤，使用更加便利。

3、设置有掉落防护组件，环形槽内的滑管转动，并沿着滑管拉动滑杆，展开内弹性布以及外弹性布，根据安装空间调节大小，防止展开的内弹性布以及外弹性布妨碍夹持机器人的运行，在夹持时，若电气部件不慎掉落，会落于内弹性布和外弹性布顶，防止电气元件受损或砸伤操作人员，安全性更好。

综上，夹持转换组件可迅速切换夹具种类，提高操作效率，而防撞组件和掉落防护组件均用于辅助夹持转换组件，方便夹持机器人以及所夹持的电气部件，提高夹持运输效率的同时安全性更好，进一步提高效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明夹持转换组件的结构示意图；

图3是本发明卡爪座的安装结构示意图；

图4是本发明空心橡胶夹板的安装结构示意图；

图5是本发明防撞组件的结构示意图；

图6是本发明掉落防护组件的结构示意图；

图7是本发明图6的A区域结构示意图；

图中标号：1、机械臂；

2、夹持转换组件；201、主电机；202、电动卡盘；203、卡爪座；204、转动槽；205、电磁铁；206、卡爪柱；207、从动齿圈；208、卡接槽；209、防滑夹板；210、空心橡胶夹板；211、支撑板；212、吸盘；213、吸盘孔；214、转动圈；215、外齿槽；216、内齿槽；217、主动齿轮；218、副电机；219、U型卡；

3、防撞组件；301、距离传感器；302、缓冲槽；303、缓冲柱；304、缓冲弹簧；305、推板；306、压力传感器；307、缓冲橡胶片；308、控制器；

4、掉落防护组件；401、底座；402、环形槽；403、定位螺钉；404、环形压板；405、防滑圈；406、滑管；407、滑杆；408、内弹性布；409、外弹性布；410、强化辐条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-7所示，本发明提供一种自动化的电气夹持机器人技术方案，包括：

夹持转换组件2，电动卡盘202将卡爪座203移动至外侧，直至从动齿圈207啮合内齿槽216，主电机201带动主动齿轮217转动，进而通过相连的外齿槽215带动转动圈214转动，卡爪柱206转动，切换防滑夹板209和空心橡胶夹板210夹持；

防撞组件3，距离传感器301和压力传感器306实时监控电动卡盘202以及卡爪柱206和电气结构的距离，在电动卡盘202距离电气结构顶端达到设定值以及卡爪柱206底端触碰时立刻停止；

掉落防护组件4，环形槽402内的滑管406转动，并沿着滑管406拉动滑杆407，展开内弹性布408以及外弹性布409，根据安装空间调节大小，掉落的电气部件会落于内弹性布408和外弹性布409顶面。

机械臂1顶端安装有夹持转换组件2，夹持转换组件2包括主电机201、电动卡盘202、卡爪座203、转动槽204、电磁铁205、卡爪柱206、从动齿圈207、卡接槽208、防滑夹板209、空心橡胶夹板210、支撑板211、吸盘212、吸盘孔213、转动圈214、外齿槽215、内齿槽216、主动齿轮217、副电机218和U型卡219；

机械臂1顶端镶嵌有主电机201，主电机201底端安装有电动卡盘202，电动卡盘202底面均匀安装有卡爪座203，卡爪座203底面开设有转动槽204，转动槽204内部底端镶嵌有电磁铁205，转动槽204内部处于电磁铁205底端处转动安装有卡爪柱206，卡爪柱206顶端固定套接有从动齿圈207，卡爪柱206两侧均开设有卡接槽208，卡爪柱206一侧的卡接槽208内部卡接有防滑夹板209，卡爪柱206另一侧的卡接槽208内部卡接有空心橡胶夹板210，卡接槽208横截面为T型，防滑夹板209和空心橡胶夹板210底端均和卡接槽208底端对齐，使得卡爪柱206底端保持平整，空心橡胶夹板210内部粘接有支撑板211，支撑板211侧面均匀粘接有吸盘212，空心橡胶夹板210侧面对应吸盘212处均开设有吸盘孔213，卡爪座203底端转动套接有转动圈214，转动圈214外侧顶端均匀开设有外齿槽215，转动圈214内侧底端开设有内齿槽216，外齿槽215一侧啮合有主动齿轮217，从动齿圈207、外齿槽215、内齿槽216和主动齿轮217模数均相等，从动齿圈207顶面贴合电动卡盘202底面，便于从动齿圈207转动，主动齿轮217连接于副电机218输出轴，主电机201、电动卡盘202、电磁铁205和副电机218输入端分别和外部电源输出端电性相连，卡爪柱206数量为三个，保证主电机201、电动卡盘202、电磁铁205和副电机218正常工作，副电机218外侧套接有U型卡219，U型板220通过螺钉安装于卡爪座203外侧。

电动卡盘202安装有防撞组件3，防撞组件3包括距离传感器301、缓冲槽302、缓冲柱303、缓冲弹簧304、推板305、压力传感器306、缓冲橡胶片307和控制器308；

电动卡盘202底面中部镶嵌有距离传感器301，卡爪柱206底端对称开设有缓冲槽302，缓冲槽302内部滑动连接有缓冲柱303，缓冲槽302和缓冲柱303接触面为光滑曲面，缓冲槽302和缓冲柱303为过渡配合，便于缓冲柱303沿着缓冲槽302活动，缓冲柱303和缓冲槽302内部分别点焊连接缓冲弹簧304两端，位于同一卡爪柱206一端的两个缓冲柱303分别焊接于推板305两端，推板305内部粘接有压力传感器306，压力传感器306一侧粘接有缓冲橡胶片307，电动卡盘202顶面安装有控制器308，距离传感器301和压力传感器306分别和控制器308输入端电性相连，控制器308输出端和机械臂1输入端电性相连，控制器308和机械臂1输入端分别和外部电源输出端电性相连，保证距离传感器301和压力传感器306及时传递信息，停止机械臂1。

机械臂1底端安装有掉落防护组件4，掉落防护组件4包括底座401、环形槽402、定位螺钉403、环形压板404、防滑圈405、滑管406、滑杆407、内弹性布408、外弹性布409和强化辐条410；

机械臂1底端安装有底座401，底座401外侧开设有环形槽402，底座401顶面对应环形槽402顶面位置处通过螺孔贯穿安装有定位螺钉403，环形槽402顶面滑动镶嵌有环形压板404，环形压板404底面粘接有防滑圈405，环形槽402内部处于环形压板404底面位置均匀滑动安装有滑管406，滑管406内部滑动安装有滑杆407，相邻滑管406分别粘接于内弹性布408两侧，相邻滑杆407分别粘接于外弹性布409两侧，内弹性布408和外弹性布409之间均匀分布有强化辐条410，位于同一高度的强化辐条410轴线的延长线相交于同一点，滑管406和滑杆407接触位置涂抹有润滑油，便于折叠收缩内弹性布408和外弹性布409。

本发明的工作原理及使用流程：将底座401通过螺钉安装于操作位置，环形槽402内的滑管406转动，并沿着滑管406拉动滑杆407，展开内弹性布408以及外弹性布409，根据安装空间调节大小，再转动定位螺钉403推动环形压板404下移，防滑圈405挤压滑管406进行固定，防止展开的内弹性布408以及外弹性布409妨碍夹持机器人的运行；

机械臂1启动，将电动卡盘202移动至所需夹持的位置，此过程中，距离传感器301实时监控电动卡盘202和电气部件顶端的高度，压力传感器30在卡爪柱206底端的缓冲橡胶片307碰撞时，缓冲柱303沿着缓冲槽303滑动，缓冲弹簧304收缩，压力传感器306接收信号，在电动卡盘202和电气结构的距离达到设定值或压力传感器306受到碰撞时传递信息给控制器308，控制器308停止机械臂1的运动，防止夹具以及电气部件受到损伤，使用更加便利；

电动卡盘202拉动卡爪柱206靠近，夹持电气部件，在需要切换夹具时，电动卡盘202将卡爪座203移动至外侧，直至从动齿圈207啮合内齿槽216，所述主电机201带动主动齿轮217转动，进而通过相连的外齿槽215带动转动圈214转动，卡爪柱206转动，切换防滑夹板209和空心橡胶夹板210夹持，电磁铁205接通电源，吸附卡爪柱206进行固定，切换防滑夹板209为侧面粗糙的铁板，以便于夹持外侧粗糙且坚硬的电气部件，空心橡胶夹板210为柔软的橡胶，在空心橡胶夹板210接触电气部件时，空心橡胶夹板210形变，吸盘212吸附光滑的电气部件外侧，迅速切换夹具的种类，方便夹持不同外观的电气部件，达到更好的夹持效果，提高加工效率。

夹持转换组件2可迅速切换夹具种类，提高操作效率，而防撞组件3和掉落防护组件4均用于辅助夹持转换组件2，方便夹持机器人以及所夹持的电气部件，提高夹持运输效率的同时安全性更好，进一步提高效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，包括：

夹持转换组件(2)，所述电动卡盘(202)将卡爪座(203)移动至外侧，直至从动齿圈(207)啮合内齿槽(216)，所述主电机(201)带动主动齿轮(217)转动，进而通过相连的外齿槽(215)带动转动圈(214)转动，卡爪柱(206)转动，切换防滑夹板(209)和空心橡胶夹板(210)夹持；

防撞组件(3)，所述距离传感器(301)和压力传感器(306)实时监控电动卡盘(202)以及卡爪柱(206)和电气结构的距离，在电动卡盘(202)距离电气结构顶端达到设定值以及卡爪柱(206)底端触碰时立刻停止；

掉落防护组件(4)，所述环形槽(402)内的滑管(406)转动，并沿着滑管(406)拉动滑杆(407)，展开内弹性布(408)以及外弹性布(409)，根据安装空间调节大小，掉落的电气部件会落于内弹性布(408)和外弹性布(409)顶面。

2.根据权利要求1所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述机械臂(1)顶端安装有夹持转换组件(2)，所述夹持转换组件(2)包括主电机(201)、电动卡盘(202)、卡爪座(203)、转动槽(204)、电磁铁(205)、卡爪柱(206)、从动齿圈(207)、卡接槽(208)、防滑夹板(209)、空心橡胶夹板(210)、支撑板(211)、吸盘(212)、吸盘孔(213)、转动圈(214)、外齿槽(215)、内齿槽(216)、主动齿轮(217)、副电机(218)和U型卡(219)；

所述机械臂(1)顶端镶嵌有主电机(201)，所述主电机(201)底端安装有电动卡盘(202)，所述电动卡盘(202)底面均匀安装有卡爪座(203)，所述卡爪座(203)底面开设有转动槽(204)，所述转动槽(204)内部底端镶嵌有电磁铁(205)，所述转动槽(204)内部处于电磁铁(205)底端处转动安装有卡爪柱(206)，所述卡爪柱(206)顶端固定套接有从动齿圈(207)，所述卡爪柱(206)两侧均开设有卡接槽(208)，所述卡爪柱(206)一侧的卡接槽(208)内部卡接有防滑夹板(209)，所述卡爪柱(206)另一侧的卡接槽(208)内部卡接有空心橡胶夹板(210)，所述空心橡胶夹板(210)内部粘接有支撑板(211)，所述支撑板(211)侧面均匀粘接有吸盘(212)，所述空心橡胶夹板(210)侧面对应吸盘(212)处均开设有吸盘孔(213)，所述卡爪座(203)底端转动套接有转动圈(214)，所述转动圈(214)外侧顶端均匀开设有外齿槽(215)，所述转动圈(214)内侧底端开设有内齿槽(216)，所述外齿槽(215)一侧啮合有主动齿轮(217)，所述主动齿轮(217)连接于副电机(218)输出轴，所述副电机(218)外侧套接有U型卡(219)，所述U型板(220)通过螺钉安装于卡爪座(203)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述主电机(201)、电动卡盘(202)、电磁铁(205)和副电机(218)输入端分别和外部电源输出端电性相连，所述卡爪柱(206)数量为三个。

4.根据权利要求2所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述从动齿圈(207)、外齿槽(215)、内齿槽(216)和主动齿轮(217)模数均相等，所述从动齿圈(207)顶面贴合电动卡盘(202)底面。

5.根据权利要求2所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述卡接槽(208)横截面为T型，所述防滑夹板(209)和空心橡胶夹板(210)底端均和卡接槽(208)底端对齐。

6.根据权利要求1所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述电动卡盘(202)安装有防撞组件(3)，所述防撞组件(3)包括距离传感器(301)、距离传感器(301)、缓冲槽(302)、缓冲柱(303)、缓冲弹簧(304)、推板(305)、压力传感器(306)、缓冲橡胶片(307)和控制器(308)；

所述电动卡盘(202)底面中部镶嵌有距离传感器(301)，所述卡爪柱(206)底端对称开设有缓冲槽(302)，所述缓冲槽(302)内部滑动连接有缓冲柱(303)，所述缓冲柱(303)和缓冲槽(302)内部分别点焊连接缓冲弹簧(304)两端，位于同一所述卡爪柱(206)一端的两个缓冲柱(303)分别焊接于推板(305)两端，所述推板(305)内部粘接有压力传感器(306)，所述压力传感器(306)一侧粘接有缓冲橡胶片(307)，所述电动卡盘(202)顶面安装有控制器(308)。

7.根据权利要求6所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述缓冲槽(302)和缓冲柱(303)接触面为光滑曲面，所述缓冲槽(302)和缓冲柱(303)为过渡配合。

8.根据权利要求6所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述距离传感器(301)和压力传感器(306)分别和控制器(308)输入端电性相连，所述控制器(308)输出端和机械臂(1)输入端电性相连，所述控制器(308)和机械臂(1)输入端分别和外部电源输出端电性相连。

9.根据权利要求1所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，所述机械臂(1)底端安装有掉落防护组件(4)，所述掉落防护组件(4)包括底座(401)、环形槽(402)、定位螺钉(403)、环形压板(404)、防滑圈(405)、滑管(406)、滑杆(407)、内弹性布(408)、外弹性布(409)和强化辐条(410)；

所述机械臂(1)底端安装有底座(401)，所述底座(401)外侧开设有环形槽(402)，所述底座(401)顶面对应环形槽(402)顶面位置处通过螺孔贯穿安装有定位螺钉(403)，所述环形槽(402)顶面滑动镶嵌有环形压板(404)，所述环形压板(404)底面粘接有防滑圈(405)，所述环形槽(402)内部处于环形压板(404)底面位置均匀滑动安装有滑管(406)，所述滑管(406)内部滑动安装有滑杆(407)，相邻所述滑管(406)分别粘接于内弹性布(408)两侧，相邻所述滑杆(407)分别粘接于外弹性布(409)两侧，所述内弹性布(408)和外弹性布(409)之间均匀分布有强化辐条(410)。

10.根据权利要求9所述的一种自动化的电气夹持机器人，其特征在于，位于同一高度的所述强化辐条(410)轴线的延长线相交于同一点，所述滑管(406)和滑杆(407)接触位置涂抹有润滑油。

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