CN116329456A

CN116329456A - 摆臂锻压机械手

Info

Publication number: CN116329456A
Application number: CN202310359708.5A
Authority: CN
Inventors: 吕立华
Original assignee: Dongguan Fityou Robot Automation Co ltd
Current assignee: Dongguan Fityou Robot Automation Co ltd
Priority date: 2023-04-06
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2043-04-06
Also published as: CN116329456B

Abstract

本发明涉及锻压生产技术领域，具体涉及摆臂锻压机械手，包括机身以及机械臂；抓取机构，用于对物料进行抓取和摆放，抓取机构包括设置在机械臂上的节架，节架的内侧壁上共安装有两组齿轮，还包括固定连接在齿轮外侧的套壳，套壳的内部设有抓指，抓指用于对物料进行抓取和摆放；牵引机构，用于对机身进行运输；辅助组件，用于对抓取的物料进行二次紧固和限位；纠偏机构，用于将抓取后的物料摆正。本发明通过设置抓取机构和辅助组件，有效提高抓指的柔性，从而使抓指能够适应物料形状的变化，避免物料在抓取以及转移过程中发生倾斜和脱落；通过设置牵引机构，使机身能够在狭小的空间内快速转移；通过设置纠偏机构，实现将抓取后的物料摆正。

Description

摆臂锻压机械手

技术领域

本发明涉及锻压生产技术领域，具体涉及摆臂锻压机械手。

背景技术

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。

锻压机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序、轨迹或其他要求，完成上下料、工位间传递等功能的自动化装置。锻压机械手由执行系统、驱动系统、控制系统三大部分组成。在生产中使用锻压机械手能够保证产品质量、提高劳动生产率、使工人摆脱繁重的和重复性的体力劳动，并能在高温、高压、低温和粉尘等特殊环境中代替人进行操作。

在锻压过程中，金属物料会发生明显的塑性变形，并且有较大量的塑性流动，同时，由于金属物料在产生塑性流动后体积不变，而且金属物料在发生塑性流动过程中总是向阻力最小的部分流动，从而使金属物料在锻压后可能变成不规则的圆柱，而且现有的摆臂锻压机械手在使用过程中，由于机械手的抓取部位通常为刚性连接，因此柔性较差，在实际抓取时，机械手的夹持面难以适应金属物料形状的变化，从而导致物料在抓取以及转移过程中可能发生倾斜和脱落。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了摆臂锻压机械手，能够有效地解决现有技术中摆臂锻压机械手在使用过程中，由于机械手的抓取部位通常为刚性连接，因此柔性较差，在实际抓取时，机械手的夹持面难以适应金属物料形状的变化，从而导致物料在抓取以及转移过程中可能发生倾斜和脱落的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供摆臂锻压机械手，包括机身以及机械臂；

抓取机构，用于对物料进行抓取和摆放，所述抓取机构包括设置在所述机械臂上的节架，所述节架的内侧壁上共安装有两组齿轮，还包括固定连接在所述齿轮外侧的套壳，所述套壳的内部设有抓指，所述抓指用于对物料进行抓取和摆放；

牵引机构，用于对所述机身进行运输；

辅助组件，用于对抓取的物料进行二次紧固和限位，避免物料发生倾斜和脱落；

纠偏机构，用于将抓取后的物料摆正；

其中，所述套壳与所述抓指均呈弧形结构设置，所述套壳与所述抓指通过组装轴转动连接，当所述抓指抓起物料时，所述抓指根据物料的位置来调整转动角度。

进一步地，所述节架的外侧壁上安装有驱动件，所述驱动件上设有传动螺杆，所述传动螺杆与所述驱动件连接装配。

进一步地，所述传动螺杆的外侧壁上设有齿条，两组所述齿轮均与所述齿条啮合设置，当所述驱动件开始工作时，所述传动螺杆通过所述齿条使两组所述齿轮之间反向运转，进而带动所述齿轮外侧的套壳逐渐靠近物料，从而通过抓指将物料抓。

进一步地，所述抓指的外侧壁上固定连接有永磁板，所述永磁板呈弧形结构设置，所述抓指的内部开设有多个导气孔，多个所述导气孔用于对所述抓指进行散热，多个所述导气孔之间呈等距分布设置。

进一步地，所述辅助组件包括设置在导气孔内部的通气环，所述通气环的内侧滑动设置有推杠，所述推杠的顶部固定连接有球顶，所述球顶用于与物料的外表面贴合，当所述推杠的底部触碰到永磁板时，所述推杠以及所述球顶均附带磁性。

进一步地，所述推杠的外侧壁上固定连接有环塞，所述环塞与所述通气环之间设有复位弹簧，当所抓取的物料形状发生变化时，所述复位弹簧根据物料表面的凸起或凹陷来使所述球顶在贴合过程中适当伸缩，以至使多个所述球顶与物料表面发生贴合。

进一步地，所述纠偏机构包括安装在齿条上的画面捕捉模块，以及包括安装在节架顶部内壁中的倾角检测模块，所述画面捕捉模块用于对抓取后的物料的倾斜状态进行记载，并将数据传输给所述倾角检测模块。

进一步地，所述纠偏机构还包括设置在节架内部的中央处理器，用于对接收的数据进行分析和计算，所述中央处理器与外部的泵体通过导线连接，且泵体的出口端设有多组气管，气管上安装有阀体，用于对任一气管内流动的气体进行切断和开通，一组气管的末端插设在主指部的导气孔内，且另一组所述气管的末端插设在副指部的导气孔内。

进一步地，所述牵引机构包括底座，所述底座的内部设置有走线架，所述走线架用于对连接的导线进行布置，所述走线架上安装有麦克纳姆轮以及执行件，所述执行件与麦克纳姆轮连接装配。

进一步地，所述走线架的内部设置有蓄电池，所述蓄电池用于对所述执行件进行供电，所述底座的左侧内壁上安装有对所述执行件进行启停的控制模块，所述控制模块、执行件以及蓄电池通过导线相互连接，所述执行件通过所述控制模块上设定好的命令程序来进行运转，从而控制所述麦克纳姆轮沿设定轨迹行驶。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过设置抓取机构和辅助组件，有效提高抓指的柔性，从而使抓指能够适应物料形状的变化，避免物料在抓取以及转移过程中发生倾斜和脱落；通过设置牵引机构，使机身能够在狭小的空间内快速转移，从而方便抓指将抓取的物料准确摆放在指定位置；通过设置纠偏机构，实现将抓取后的物料摆正。

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为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构侧视图；

图3为本发明的局部结构侧视图图一；

图4为本发明的局部结构剖视图图一；

图5为本发明的局部结构侧视图图二；

图6为本发明的局部结构剖视图图二；

图7为本发明的图6中的通气环结构示意图；

图8为本发明的局部结构侧视图图三；

图9位本发明的图8中的抓指结构示意图；

图10为本发明的图2中的底座结构示意图图一；

图11为本发明的图2中的底座结构示意图图二。

图中：1、机身；2、机械臂；3、抓取机构；4、牵引机构；5、节架；51、齿轮；52、驱动件；53、传动螺杆；54、齿条；6、套壳；61、抓指；611、主指部；612、副指部；62、组装轴；63、永磁板；64、导气孔；7、底座；71、走线架；72、麦克纳姆轮；73、执行件；74、蓄电池；75、控制模块；8、辅助组件；81、通气环；82、推杠；83、球顶；84、环塞；85、复位弹簧；9、画面捕捉模块；10、倾角检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：参照附图1-附图11中所示，

摆臂锻压机械手，包括机身1以及机械臂2；

抓取机构3，用于对物料进行抓取和摆放，抓取机构3包括设置在机械臂2上的节架5，节架5的内侧壁上共安装有两组齿轮51，还包括固定连接在齿轮51外侧的套壳6，套壳6的内部设有抓指61，抓指61用于对物料进行抓取和摆放；

牵引机构4，用于对机身1进行运输；

辅助组件8，用于对抓取的物料进行二次紧固和限位，避免物料发生倾斜和脱落；

纠偏机构，用于将抓取后的物料摆正；

其中，套壳6与抓指61均呈弧形结构设置，套壳6与抓指61通过组装轴62转动连接，当抓指61抓起物料时，抓指61会根据物料的位置来调整转动角度。

具体地，该摆臂机械手中，为了能够对抓指61进行驱动，还设有：节架5的外侧壁上安装有驱动件52，驱动件52上设有传动螺杆53，传动螺杆53与驱动件52连接装配，传动螺杆53的外侧壁上设有齿条54，两组齿轮51均与齿条54啮合设置，当驱动件52开始工作时，传动螺杆53会通过齿条54使两组齿轮51之间反向运转，进而带动齿轮51外侧的套壳6逐渐靠近物料，从而通过抓指61将物料抓起。

具体地，该摆臂机械手中，为了配合抓指61，还设有：抓指61的外侧壁上固定连接有永磁板63，永磁板63呈弧形结构设置，抓指61的内部开设有多个导气孔64，多个导气孔64用于对抓指61进行散热，多个导气孔64之间呈等距分布设置。

该摆臂机械手中，为了提高设置的抓指61的柔性，还设有辅助组件8，具体地，辅助组件8包括设置在导气孔64内部的通气环81，通气环81的内侧滑动设置有推杠82，推杠82的顶部固定连接有球顶83，球顶83用于与物料的外表面贴合，当推杠82的底部触碰到永磁板63时，推杠82以及球顶83均会附带磁性，推杠82的外侧壁上固定连接有环塞84，环塞84与通气环81之间设有复位弹簧85，当所抓取的物料形状发生变化时，复位弹簧85可根据物料表面的凸起或凹陷来使球顶83在贴合过程中适当伸缩，以至使多个球顶83与物料表面发生贴合。

具体地，该摆臂机械手中，为了使机身1能够在狭小的空间内快速转移，从而使抓指61能够将抓取的物料准确摆放在指定位置，还设有：牵引机构4包括底座7，底座7的内部设置有走线架71，走线架71用于对连接的导线进行布置，走线架71上安装有麦克纳姆轮72以及执行件73，执行件73与麦克纳姆轮72连接装配，走线架71的内部设置有蓄电池74，蓄电池74用于对执行件73进行供电，底座7的左侧内壁上安装有对执行件73进行启停的控制模块75，控制模块75、执行件73以及蓄电池74通过导线相互连接，执行件73可通过控制模块75上设定好的命令程序来进行运转，从而控制麦克纳姆轮72沿设定轨迹行驶。

该摆臂机械手中，将抓取后的物料摆正的功能通过该种方式实现，具体的，纠偏机构包括安装在齿条54上的画面捕捉模块9，以及包括安装在节架5顶部内壁中的倾角检测模块10，画面捕捉模块9用于对抓取后的物料的倾斜状态进行记载，并将数据传输给倾角检测模块10，纠偏机构还包括设置在节架5内部的中央处理器，用于对接收的数据进行分析和计算，画面捕捉模块9、倾角检测模块10以及中央处理器通过导线相互连接，且中央处理器与外部的泵体通过导线连接，泵体的出口端设有多组气管，且气管上安装有阀体，用于对任一气管内流动的气体进行切断和开通，一组气管的末端插设在主指部611的导气孔64内，且另一组气管的末端插设在副指部612的导气孔64内，需要说明的是，当捕捉的物料的倾斜角度小于5°时，倾角检测模块10会默认物料处于摆正状态。

本发明的工作原理：

通过设置抓取机构3和辅助组件8，在使用时，运转过程中的驱动件52会通过传动螺杆53带动齿条54向后运动，此时，齿条54会使两组齿轮51之间反向运转，进而带动齿轮51外侧的套壳6逐渐靠近物料，从而通过抓指61将物料抓起，紧接着，当所抓取的物料形状在锻压过程中发生变化时，复位弹簧85可根据物料表面的凸起或凹陷来使球顶83在贴合过程中适当伸缩，以至使多个球顶83与物料表面发生贴合，增大摩擦力的同时还能提高抓指61的柔性，从而使抓指61能够适应物料形状的变化，同时，当推杠82的底部触碰到永磁板63时，推杠82以及球顶83均会附带磁性，进而对抓取的物料进行二次紧固和限位，从而避免物料在抓取以及转移过程中发生倾斜和脱落；

通过设置牵引机构4，在使用时，技术人员可在控制模块75上输入命令程序，此时，执行件73可通过控制模块75上设定好的命令程序来进行运转，进而控制麦克纳姆轮72沿设定轨迹行驶，从而使机身1能够在狭小的空间内快速转移，从而方便抓指61将抓取的物料准确摆放在指定位置。

通过设置纠偏机构，在使用时，当抓指61逐渐张开并靠近物料时，安装在齿条54上的画面捕捉模块9会在近距离对物料的倾斜状态进行捕捉，其次，当抓指61抓起物料时，画面捕捉模块9会再次对物料的倾斜状态进行捕捉，并将数据传输给倾角检测模块10，当物料在抓指61上被检测出处于倾斜状态时，倾角检测模块10会将数据传输给中央处理器，此时，中央处理器会对数据进行分析并计算，从而控制外部的泵体通过气管向导气孔64内输气，紧接着，阀体会对无需输气的气管进行切断，并对需要输气的气管进行开通，最后，流通的气体会直接推动导气孔64内的环塞84，进而使球顶83对物料的倾斜部位进行推动，从而将抓取后的物料摆正。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims

1.摆臂锻压机械手，其特征在于，包括：机身（1）以及机械臂（2）；

抓取机构（3），用于对物料进行抓取和摆放，所述抓取机构（3）包括设置在所述机械臂（2）上的节架（5），所述节架（5）的内侧壁上共安装有两组齿轮（51），还包括固定连接在所述齿轮（51）外侧的套壳（6），所述套壳（6）的内部设有抓指（61），所述抓指（61）用于对物料进行抓取和摆放；

牵引机构（4），用于对所述机身（1）进行运输；

辅助组件（8），用于对抓取的物料进行二次紧固和限位，避免物料发生倾斜和脱落；

纠偏机构，用于将抓取后的物料摆正；

其中，所述套壳（6）与所述抓指（61）均呈弧形结构设置，所述套壳（6）与所述抓指（61）通过组装轴（62）转动连接，当所述抓指（61）抓起物料时，所述抓指（61）根据物料的位置来调整转动角度。

2.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述节架（5）的外侧壁上安装有驱动件（52），所述驱动件（52）上设有传动螺杆（53），所述传动螺杆（53）与所述驱动件（52）连接装配。

3.根据权利要求2所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述传动螺杆（53）的外侧壁上设有齿条（54），两组所述齿轮（51）均与所述齿条（54）啮合设置，当所述驱动件（52）开始工作时，所述传动螺杆（53）通过所述齿条（54）使两组所述齿轮（51）之间反向运转，进而带动所述齿轮（51）外侧的套壳（6）逐渐靠近物料，从而通过抓指（61）将物料抓。

4.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述抓指（61）的外侧壁上固定连接有永磁板（63），所述永磁板（63）呈弧形结构设置，所述抓指（61）的内部开设有多个导气孔（64），多个所述导气孔（64）用于对所述抓指（61）进行散热，多个所述导气孔（64）之间呈等距分布设置。

5.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述辅助组件（8）包括设置在导气孔（64）内部的通气环（81），所述通气环（81）的内侧滑动设置有推杠（82），所述推杠（82）的顶部固定连接有球顶（83），所述球顶（83）用于与物料的外表面贴合，当所述推杠（82）的底部触碰到永磁板（63）时，所述推杠（82）以及所述球顶（83）均附带磁性。

6.根据权利要求5所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述推杠（82）的外侧壁上固定连接有环塞（84），所述环塞（84）与所述通气环（81）之间设有复位弹簧（85），当所抓取的物料形状发生变化时，所述复位弹簧（85）根据物料表面的凸起或凹陷来使所述球顶（83）在贴合过程中适当伸缩，以至使多个所述球顶（83）与物料表面发生贴合。

7.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述纠偏机构包括安装在齿条（54）上的画面捕捉模块（9），以及包括安装在节架（5）顶部内壁中的倾角检测模块（10），所述画面捕捉模块（9）用于对抓取后的物料的倾斜状态进行记载，并将数据传输给所述倾角检测模块（10）。

8.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述纠偏机构还包括设置在节架（5）内部的中央处理器，用于对接收的数据进行分析和计算，所述中央处理器与外部的泵体通过导线连接，且泵体的出口端设有多组气管，气管上安装有阀体，用于对任一气管内流动的气体进行切断和开通，一组气管的末端插设在主指部（611）的导气孔（64）内，且另一组所述气管的末端插设在副指部（612）的导气孔（64）内。

9.根据权利要求1所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述牵引机构（4）包括底座（7），所述底座（7）的内部设置有走线架（71），所述走线架（71）用于对连接的导线进行布置，所述走线架（71）上安装有麦克纳姆轮（72）以及执行件（73），所述执行件（73）与麦克纳姆轮（72）连接装配。

10.根据权利要求9所述的摆臂锻压机械手，其特征在于，所述走线架（71）的内部设置有蓄电池（74），所述蓄电池（74）用于对所述执行件（73）进行供电，所述底座（7）的左侧内壁上安装有对所述执行件（73）进行启停的控制模块（75），所述控制模块（75）、执行件（73）以及蓄电池（74）通过导线相互连接，所述执行件（73）通过所述控制模块（75）上设定好的命令程序来进行运转，从而控制所述麦克纳姆轮（72）沿设定轨迹行驶。