CN117428809A - 一种工业机器人复合夹具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机器人复合夹具及方法，涉及夹具领域，解决了有些工厂内流水线较长，生产过程中所需要的材料也就更多样化，机械臂的夹具就要随时进行更换调整，夹具的经常更换调整就容易导致机械臂与夹具之间的连接零件反复摩擦，造成精度受损，从而影响机械臂使用寿命的问题，包括连接臂的一侧固定安装有保护盒，保护盒的内壁设置有辅助转动结构，保护盒的顶端固定安装有第二电机，第二电机的下方设置有丝杆，第二电机与丝杆通过转动连接结构连接，丝杆的外壁转动安装有连接滑块，连接滑块的两侧皆转动安装有连接板，连接板远离连接滑块的一侧转动安装有U型连杆，两个U型连杆远离连接板的一侧皆设置有夹持结构。
Description
技术领域
本发明涉及夹具领域，具体为一种工业机器人复合夹具及方法。
背景技术
工业机器人复合夹具是一种用于夹持和固定工件的设备，与传统的单一夹爪相比，复合夹具具有更好的夹持力、更高的精度和更广泛的适应性，可以适应不同形状、尺寸和材料的工件，可以根据不同的工件形状和尺寸选择不同的夹具头，以实现最佳的夹持效果，此外，一些高端的复合夹具还可以通过传感器和控制系统实现智能化控制，以提高加工精度和效率。
现有技术中的一种工业机器人夹具，能够在工厂内快速且高效的对一些材料和零件进行夹持移动，但在有些工厂内流水线较长，生产过程中所需要的材料也就更多样化，机械臂的夹具就要随时进行更换调整，夹具的经常更换调整就容易导致机械臂与夹具之间的连接零件反复摩擦，造成精度受损，从而影响机械臂使用寿命的问题。
为此，我们提出了一种工业机器人复合夹具及方法。
发明内容
本发明提出一种工业机器人复合夹具及方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人复合夹具及方法，包括连接臂，所述连接臂的一侧固定安装有保护盒，所述保护盒的内壁设置有辅助转动结构，所述保护盒的顶端固定安装有第二电机，所述第二电机的下方设置有丝杆，所述第二电机与所述丝杆通过转动连接结构连接，所述丝杆的外壁转动安装有连接滑块，所述连接滑块的两侧皆转动安装有连接板，所述连接板远离连接滑块的一侧转动安装有U型连杆，两个所述U型连杆远离所述连接板的一侧皆设置有夹持结构，避免了有些工厂内流水线较长，生产过程中所需要的材料也就更多样化，机械臂的夹具就要随时进行更换调整，夹具的经常更换调整就容易导致机械臂与夹具之间的连接零件反复摩擦，造成精度受损，从而影响机械臂使用寿命的问题，增强了机械臂的使用寿命。
优选的，所述夹持结构包括夹板、接触块、弹簧和回弹槽，所述U型连杆的一侧固定安装有夹板，所述夹板的一侧开设有回弹槽，所述回弹槽开设有多个，所述回弹槽的数量根据实际情况设置，所述回弹槽的内壁滑动安装有接触块，所述接触块靠近回弹槽内壁的一侧固定安装有弹簧，所述弹簧的另一侧固定安装在所述回弹槽的内壁，避免了在对不同形状的材料进行夹持时，无法夹持或夹持不稳定问题，添加了在对不同形状的材料进行夹持时，都能稳定夹持的功能。
优选的，所述转动连接结构包括限位滑块、限位滑筒、转动护筒、带齿转筒、环形齿轮和第一电机，所述第二电机的底端固定安装有限位滑块，所述保护盒的顶端开设有槽孔，所述限位滑块转动安装在所述槽孔的内壁，所述限位滑块的外壁滑动安装有限位滑筒，所述限位滑筒的外壁滑动安装有转动护筒，所述转动护筒的上方设置有升降结构，所述转动护筒的一侧设置有滑轨结构，所述滑轨结构设置有两个，两个所述滑轨结构以转动护筒的圆心为轴心呈对称设置，所述转动护筒的下方设置有支架结构，所述转动护筒顶端的轴心处开设有槽孔，所述限位滑筒滑动安装在所述槽孔的内壁，所述转动护筒上方的外壁滑动安装有带齿转筒，所述保护盒底端开设有槽孔，所述带齿转筒的外壁滑动安装在所述底端槽孔的内壁，所述带齿转筒的上方啮合连接有环形齿轮，所述环形齿轮的内壁固定安装有连接杆，所述保护盒顶端的一侧开设有槽孔，所述连接杆转动安装在所述槽孔的内壁，所述连接杆的顶端固定安装有第一电机，所述第一电机设置在所述保护盒的顶端，避免了第二电机和第一电机启动后无法直接带动加持结构进行转动的问题，添加了第一电机和第二电机与夹持结构之间的连接结构。
优选的，所述限位滑块和所述转动护筒的外壁皆设置有凸块，且所述限位滑筒和所述带齿转筒的内壁皆开设有与凸块尺寸相对应的槽孔，所述槽孔的高度与所述带齿转筒和所述限位滑筒内壁的高度相同，避免了带齿转筒和限位滑筒只能带动转动护筒和限位滑块上下滑动，无法转动的问题，添加了转动连接结构的多方位运动功能。
优选的，所述滑轨结构包括滑轨槽、凸块槽、第一滑轮和转动柱，所述转动护筒的一侧开设有凸块槽，所述凸块槽的内壁固定安装有转动柱，所述转动柱的外壁转动安装有第一滑轮，所述第一滑轮的一侧与所述U型连杆的顶端贴合，所述U型连杆上方的两侧皆开设有滑轨槽，所述滑轨槽的内壁滑动安装在所述凸块槽中凸块的外壁，避免了在U型连杆在凸块槽内壁滑动时，运动轨迹偏离，造成零件磨损较大的问题，增强了U型连杆与转动护筒的使用寿命和运动轨迹的约束。
优选的，所述升降结构包括定位槽、定位块、齿条、滑动块、齿轮杆和第三电机，所述转动护筒的顶端来设有定位槽，所述定位槽的内壁转动安装有定位块，所述定位块的顶端固定安装有齿条，所述齿条的一侧啮合连接有齿轮杆，所述保护盒的一侧开设有槽孔，所述齿轮杆转动安装在所述槽孔内壁，所述齿轮杆的一侧固定安装有第三电机，所述第三电机设置在所述保护盒外壁的一侧，所述齿条的内壁滑动安装有滑动块，所述滑动块的顶端固定安装在所述保护盒内壁的顶端，避免了当保护盒移动至材料的正上方时，由于夹持结构太高，无法直接夹持到材料和无法启动支架结构的问题，添加了防坠板结构启动时所需的动力和支架结构升降时所需要的动力。
优选的，所述支架结构包括矩形滑槽、固定板和滑轨架，所述转动护筒的两侧皆开设有矩形滑槽，所述转动护筒的底端固定安装有固定板，所述固定板设置有两个，两个所述固定板以两个所述矩形滑槽为轴心呈对称设置，所述固定板的底端固定安装有滑轨架，所述滑轨架设置有两个，两个所述滑轨架以转动护筒的圆心为轴心呈对称设置，且分别设置在两个所述矩形滑槽的正下方，所述滑轨架的上方开设有槽孔，所述槽孔设置在所述矩形滑槽的正下方，两个所述滑轨架的内壁皆滑动设置有防坠板结构，避免了在防坠板结构没有运动轨迹的问题，添加了防坠板结构运行时的轨迹。
优选的，所述防坠板结构包括拉杆、转动块、椭圆滑槽、防护板、T型转杆和第二滑轮，两个所述滑轨架的内壁皆滑动安装有第二滑轮，所述第二滑轮的内壁滑动安装有T型转杆，所述T型转杆的一侧固定安装有防护板，所述防护板两侧的上下分皆固定安装有T型转杆，所述防护板的上方开设有槽孔，所述槽孔内壁的两侧皆开设有椭圆滑槽，所述椭圆滑槽的内壁皆滑动安装有转动块，两个所述转动块相对的一侧固定安装有拉杆，所述拉杆滑动安装在所述矩形滑槽和所述滑轨架上方的槽孔内壁，所述拉杆的顶端固定安装在所述带齿转筒的底端，避免了夹持结构将多层的材料夹持后，在运输过程中，上层会因为晃动而直接掉落在地上，导致损坏的问题，增强了材料运输过程中的安全性。
优选的，所述辅助转动结构包括转珠和环形板，所述保护盒内壁的底端固定安装有环形板，所述环形板的一侧滑动安装有转珠，所述转珠以带齿转筒的圆心阵列设置有多个，所述转珠设置在所述带齿转筒与所述转珠之间，且所述环形板的高度小于所述转珠的直径，避免了在带齿转筒转动时，由于齿轮底面的摩擦较大，带齿转筒无法转动的问题，减小了带齿转筒转动时所受到的摩擦力。
一种工业机器人复合夹具的方法，包括以下步骤：
第一步：当需要对材料进行夹持运输时，首先将连接臂与机械臂之间进行安装，再通过机械臂将保护盒移动至材料的正上方，随后启动第三电机，第三电机启动之后再带动齿轮杆进行转动，齿轮杆转动后再带动齿条顺着滑动块的外壁进行下降，齿条再带动定位块进行下降，定位块下降再带动转动护筒进行下降，转动护筒再带动两侧的U型连杆进行下降，U型连杆再带动夹板进行下降，直到将夹板下降至材料的侧面；
第二步：当夹板下降至与材料平行时，再启动第二电机进行转动，第二电机转动会带动限位滑块进行转动，限位滑块转动再带动限位滑筒进行转动，最后限位滑筒再带动丝杆进行转动，丝杆转动再带动连接滑块顺着丝杆的外壁进行升降，从而拉动连接滑块的一侧进行升降，连接滑块再拉动两个U型连杆相互靠近，U型连杆会带动两个夹板相互靠近，夹板再带动接触块和弹簧一起移动，当两个夹板一侧的接触块接触到材料时，首先材料会挤压接触块向回弹槽的内壁进行滑动，并挤压弹簧，产生弹性势能，通过设置的多个接触块，能够大致的凹陷出材料的形状，从而对不同形状的材料进行夹持，随后再次启动第三电机，使第三电机进行反向转动，第三电机启动之后再带动齿轮杆进行转动，齿轮杆转动后再带动齿条顺着滑动块的外壁进行上升，齿条再带动定位块进行上升，定位块下降再带动转动护筒进行上升，转动护筒再带动两侧的U型连杆进行上升，U型连杆再带动夹板进行上升，夹板夹持着材料进行上升；
第三步：在转动护筒上升的同时还会带动固定板和滑轨架进行上升，滑轨架上升时会使第二滑轮在滑轨架的槽孔内壁进行滑动，当滑轨架的下方上升至与防护板的下方齐平时，防护板下方的第二滑轮则会顺着滑轨架下方的滑轨进行滑动，并且以转动块为固定点，使椭圆滑槽的内壁贴合转动块的外壁进行转动，从而使防护板从纵向顺着滑轨架槽孔的内壁转动为横向，并处在加持材料的正下方；
第四步：当材料被夹板夹持着上升完成后，再启动第一电机，第一电机再通过连接杆带动环形齿轮进行转动，环形齿轮转动后再带动带齿转筒进行转动，带齿转筒再贴合在转珠的上方进行滑动，从而带动转动护筒进行转动，转动护筒再带动两侧的U型连杆进行转动，从而带动夹持住的材料进行转动调位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明本发明能够在对不同的材料和零件进行夹持时，首先将连接臂与机械臂进行连接安装，将保护盒移动至要拿取材料的正上方，再启动升降结构将转动连接结构下降，直至将夹持结构下降至材料的侧面，再启动转动连接结构将，通过转动连接结构来带动丝杆进行转动，丝杆转动再带动连接滑块顺着丝杆的外壁进行升降，从而拉动连接滑块的一侧进行升降，连接滑块再拉动两个U型连杆相互靠近，U型连杆再带动两个夹持结构相互靠近，从而夹起不同的材料，避免了有些工厂内流水线较长，生产过程中所需要的材料也就更多样化，机械臂的夹具就要随时进行更换调整，夹具的经常更换调整就容易导致机械臂与夹具之间的连接零件反复摩擦，造成精度受损，从而影响机械臂使用寿命的问题，增强了机械臂的使用寿命；
2、通过设置的夹持结构，能给在对不同的材料进行夹持时，首先两个U型连杆会带动两个夹板相互靠近，夹板再带动接触块和弹簧一起移动，当两个夹板一侧的接触块接触到材料时，首先材料会挤压接触块向回弹槽的内壁进行滑动，并挤压弹簧，产生弹性势能，通过设置的多个接触块，能够大致的凹陷出材料的形状，从而对不同形状的材料进行夹持，当夹持完毕将材料放置完成后，弹簧就会释放弹性势能，推动接触块向回弹槽的槽口处滑动，从而对接触块进行复位，避免了在对不同形状的材料进行夹持时，无法夹持或夹持不稳定问题，添加了在对不同形状的材料进行夹持时，都能稳定夹持的功能；
3、通过设置的转动连接结构，能够在第二电机启动时，首先第二电机转动会带动限位滑块进行转动，限位滑块转动再带动限位滑筒进行转动，最后限位滑筒再带动丝杆进行转动，从而为加持结构提供动力，并且在加持完成后，再启动第一电机，第一电机再通过连接杆带动环形齿轮进行转动，环形齿轮转动后再带动带齿转筒进行转动，带齿转筒再带动转动护筒进行转动，转动护筒再带动两侧的U型连杆进行转动，从而带动夹持住的材料进行转动调位，避免了第二电机和第一电机启动后无法直接带动加持结构进行转动的问题，添加了第一电机和第二电机与夹持结构之间的连接结构。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构剖面示意图；
图3为本发明图2中A处放大图；
图4为本发明图2中B处放大图；
图5为本发明图2中C处放大图；
图6为本发明保护盒内部结构示意图；
图7为本发明图6中D处放大图；
图8为本发明防坠板结构剖面爆炸图；
图9为本发明图8中E处放大图；
图10为本发明图8中F处放大图。
图中：1、连接臂；2、保护盒；3、第一电机；4、第二电机；5、第三电机；6、夹板；7、接触块；8、弹簧；9、回弹槽；10、U型连杆；11、滑轨槽；13、凸块槽；14、第一滑轮；15、转动柱；16、连接板；17、连接滑块；18、丝杆；19、限位滑筒；20、限位滑块；21、转动护筒；22、带齿转筒；23、转珠；24、定位槽；25、环形板；26、定位块；27、齿条；28、滑动块；29、齿轮杆；30、环形齿轮；31、矩形滑槽；32、固定板；33、滑轨架；34、防护板；35、拉杆；36、椭圆滑槽；37、转动块；38、T型转杆；39、第二滑轮。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-10，图示中一种工业机器人复合夹具的方法，包括连接臂1，连接臂1的一侧固定安装有保护盒2，保护盒2的内壁设置有辅助转动结构，保护盒2的顶端固定安装有第二电机4，第二电机4的下方设置有丝杆18，第二电机4与丝杆18通过转动连接结构连接，丝杆18的外壁转动安装有连接滑块17，连接滑块17的两侧皆转动安装有连接板16，连接板16远离连接滑块17的一侧转动安装有U型连杆10，两个U型连杆10远离连接板16的一侧皆设置有夹持结构。
本实施方案中：本发明能够在对不同的材料和零件进行夹持时，首先将连接臂1与机械臂进行连接安装，将保护盒2移动至要拿取材料的正上方，再启动升降结构将转动连接结构下降，直至将夹持结构下降至材料的侧面，再启动转动连接结构将，通过转动连接结构来带动丝杆18进行转动，丝杆18转动再带动连接滑块17顺着丝杆18的外壁进行升降，从而拉动连接滑块17的一侧进行升降，连接滑块17再拉动两个U型连杆10相互靠近，U型连杆10再带动两个夹持结构相互靠近，从而夹起不同的材料，避免了有些工厂内流水线较长，生产过程中所需要的材料也就更多样化，机械臂的夹具就要随时进行更换调整，夹具的经常更换调整就容易导致机械臂与夹具之间的连接零件反复摩擦，造成精度受损，从而影响机械臂使用寿命的问题，增强了机械臂的使用寿命。
请参阅图4，图示中夹持结构包括夹板6、接触块7、弹簧8和回弹槽9，U型连杆10的一侧固定安装有夹板6，夹板6的一侧开设有回弹槽9，回弹槽9开设有多个，回弹槽9的数量根据实际情况设置，回弹槽9的内壁滑动安装有接触块7，接触块7靠近回弹槽9内壁的一侧固定安装有弹簧8，弹簧8的另一侧固定安装在回弹槽9的内壁。
本实施例中：通过设置的夹持结构，能给在对不同的材料进行夹持时，首先两个U型连杆10会带动两个夹板6相互靠近，夹板6再带动接触块7和弹簧8一起移动，当两个夹板6一侧的接触块7接触到材料时，首先材料会挤压接触块7向回弹槽9的内壁进行滑动，并挤压弹簧8，产生弹性势能，通过设置的多个接触块7，能够大致的凹陷出材料的形状，从而对不同形状的材料进行夹持，当夹持完毕将材料放置完成后，弹簧8就会释放弹性势能，推动接触块7向回弹槽9的槽口处滑动，从而对接触块7进行复位，避免了在对不同形状的材料进行夹持时，无法夹持或夹持不稳定问题，添加了在对不同形状的材料进行夹持时，都能稳定夹持的功能。
实施例2
请参阅图2和图5，本实施方式对于实施例1进一步说明，图示中转动连接结构包括限位滑块20、限位滑筒19、转动护筒21、带齿转筒22、环形齿轮30和第一电机3，第二电机4的底端固定安装有限位滑块20，保护盒2的顶端开设有槽孔，限位滑块20转动安装在槽孔的内壁，限位滑块20的外壁滑动安装有限位滑筒19，限位滑筒19的外壁滑动安装有转动护筒21，转动护筒21的上方设置有升降结构，转动护筒21的一侧设置有滑轨结构，滑轨结构设置有两个，两个滑轨结构以转动护筒21的圆心为轴心呈对称设置，转动护筒21的下方设置有支架结构，转动护筒21顶端的轴心处开设有槽孔，限位滑筒19滑动安装在槽孔的内壁，转动护筒21上方的外壁滑动安装有带齿转筒22，保护盒2底端开设有槽孔，带齿转筒22的外壁滑动安装在底端槽孔的内壁，带齿转筒22的上方啮合连接有环形齿轮30，环形齿轮30的内壁固定安装有连接杆，保护盒2顶端的一侧开设有槽孔，连接杆转动安装在槽孔的内壁，连接杆的顶端固定安装有第一电机3，第一电机3设置在保护盒2的顶端。
本实施例中：通过设置的转动连接结构，能够在第二电机4启动时，首先第二电机4转动会带动限位滑块20进行转动，限位滑块20转动再带动限位滑筒19进行转动，最后限位滑筒19再带动丝杆18进行转动，从而为加持结构提供动力，并且在加持完成后，再启动第一电机3，第一电机3再通过连接杆带动环形齿轮30进行转动，环形齿轮30转动后再带动带齿转筒22进行转动，带齿转筒22再带动转动护筒21进行转动，转动护筒21再带动两侧的U型连杆10进行转动，从而带动夹持住的材料进行转动调位，避免了第二电机4和第一电机3启动后无法直接带动加持结构进行转动的问题，添加了第一电机3和第二电机4与夹持结构之间的连接结构。
请参阅图6和图7，图示中限位滑块20和转动护筒21的外壁皆设置有凸块，且限位滑筒19和带齿转筒22的内壁皆开设有与凸块尺寸相对应的槽孔，槽孔的高度与带齿转筒22和限位滑筒19内壁的高度相同。
本实施例中：通过设置的凸块，能够在第二电机4和第一电机3启动后，通过设置的凸块，限位滑块20和带齿转筒22能直接带动限位滑筒19和转动护筒21进行转动，并且转动护筒21和限位滑块20外壁的凸块还能在带齿转筒22和限位滑筒19的内壁的槽孔内上下滑动，避免了带齿转筒22和限位滑筒19只能带动转动护筒21和限位滑块20上下滑动，无法转动的问题，添加了转动连接结构的多方位运动功能。
请参阅图3，图示中滑轨结构包括滑轨槽11、凸块槽13、第一滑轮14和转动柱15，转动护筒21的一侧开设有凸块槽13，凸块槽13的内壁固定安装有转动柱15，转动柱15的外壁转动安装有第一滑轮14，第一滑轮14的一侧与U型连杆10的顶端贴合，U型连杆10上方的两侧皆开设有滑轨槽11，滑轨槽11的内壁滑动安装在凸块槽13中凸块的外壁。
本实施例中：通过设置的滑轨结构，能够在连接板16带动U型连杆10进行滑动时，首先连接板16带动U型连杆10滑动时会有一个向上的力，U型连杆10滑动时会带动滑轨槽11顺着凸块槽13内壁的凸块进行滑动，来对U型连杆10的运动方向进行限位，并且限位滑筒19滑动时会带动第一滑轮14进行转动，从而使U型连杆10滑动时与凸块槽13内壁的摩擦力，减小零件的磨损，避免了在U型连杆10在凸块槽13内壁滑动时，运动轨迹偏离，造成零件磨损较大的问题，增强了U型连杆10与转动护筒21的使用寿命和运动轨迹的约束。
实施例3
请参阅图5和图6，图示中升降结构包括定位槽24、定位块26、齿条27、滑动块28、齿轮杆29和第三电机5，转动护筒21的顶端来设有定位槽24，定位槽24的内壁转动安装有定位块26，定位块26的顶端固定安装有齿条27，齿条27的一侧啮合连接有齿轮杆29，保护盒2的一侧开设有槽孔，齿轮杆29转动安装在槽孔内壁，齿轮杆29的一侧固定安装有第三电机5，第三电机5设置在保护盒2外壁的一侧，齿条27的内壁滑动安装有滑动块28，滑动块28的顶端固定安装在保护盒2内壁的顶端。
本实施例中：通过设置的升降结构，能够在保护盒2移动至材料的正上方时，首先启动第三电机5，第三电机5启动后会带动齿轮杆29进行转动，齿轮杆29转动时再带动齿条27的内壁顺着滑动块28的外壁进行下降，齿条27下降时再带动定位块26进行下降，定位块26下降再带动转动护筒21进行下降，从而使转动护筒21带动U型连杆10和夹持结构进行下降，并且能带动防坠板结构启动，避免了当保护盒2移动至材料的正上方时，由于夹持结构太高，无法直接夹持到材料和无法启动支架结构的问题，添加了防坠板结构启动时所需的动力和支架结构升降时所需要的动力。
请参阅图8，图示中支架结构包括矩形滑槽31、固定板32和滑轨架33，转动护筒21的两侧皆开设有矩形滑槽31，转动护筒21的底端固定安装有固定板32，固定板32设置有两个，两个固定板32以两个矩形滑槽31为轴心呈对称设置，固定板32的底端固定安装有滑轨架33，滑轨架33设置有两个，两个滑轨架33以转动护筒21的圆心为轴心呈对称设置，且分别设置在两个矩形滑槽31的正下方，滑轨架33的上方开设有槽孔，槽孔设置在矩形滑槽31的正下方，两个滑轨架33的内壁皆滑动设置有防坠板结构。
本实施例中：通过设置的支架结构，能够在转动护筒21进行升降时，首先转动护筒21下降时会带动固定板32进行下降，固定板32下降时再带动滑轨架33进行下降，避免了在防坠板结构没有运动轨迹的问题，添加了防坠板结构运行时的轨迹。
请参阅图8-10，图示中防坠板结构包括拉杆35、转动块37、椭圆滑槽36、防护板34、T型转杆38和第二滑轮39，两个滑轨架33的内壁皆滑动安装有第二滑轮39，第二滑轮39的内壁滑动安装有T型转杆38，T型转杆38的一侧固定安装有防护板34，防护板34两侧的上下分皆固定安装有T型转杆38，防护板34的上方开设有槽孔，槽孔内壁的两侧皆开设有椭圆滑槽36，椭圆滑槽36的内壁皆滑动安装有转动块37，两个转动块37相对的一侧固定安装有拉杆35，拉杆35滑动安装在矩形滑槽31和滑轨架33上方的槽孔内壁，拉杆35的顶端固定安装在带齿转筒22的底端。
本实施例中：通过设置的防坠板结构，能够在支架结构升降时，滑轨架33上升时会使第二滑轮39在滑轨架33的槽孔内壁进行滑动，当滑轨架33的下方上升至与防护板34的下方齐平时，防护板34下方的第二滑轮39则会顺着滑轨架33下方的滑轨进行滑动，并且以转动块37为固定点，使椭圆滑槽36的内壁贴合转动块37的外壁进行转动，从而使防护板34从纵向顺着滑轨架33槽孔的内壁转动为横向，并设置在夹持结构的下方，避免了夹持结构将多层的材料夹持后，在运输过程中，上层会因为晃动而直接掉落在地上，导致损坏的问题，增强了材料运输过程中的安全性。
请参阅图2，图示中辅助转动结构包括转珠23和环形板25，保护盒2内壁的底端固定安装有环形板25，环形板25的一侧滑动安装有转珠23，转珠23以带齿转筒22的圆心阵列设置有多个，转珠23设置在带齿转筒22与转珠23之间，且环形板25的高度小于转珠23的直径。
本实施例中：通过设置的辅助转动结构，能够在环形齿轮30带动带齿转筒22进行转动时，首先带齿转筒22转动时会贴合在转珠23的上方进行滑动，并带动转珠23在环形板25和带齿转筒22之间的空隙内进行滑动，使带齿转筒22转动时的摩擦力减到最小，并且带齿转筒22上方齿轮的下端不会接触到环形板25的顶端，防止齿轮与环形板25接触造成磨损，避免了在带齿转筒22转动时，由于齿轮底面的摩擦较大，带齿转筒22无法转动的问题，减小了带齿转筒22转动时所受到的摩擦力。
一种工业机器人复合夹具的方法，包括以下步骤：
第一步：当需要对材料进行夹持运输时，首先将连接臂1与机械臂之间进行安装，再通过机械臂将保护盒2移动至材料的正上方，随后启动第三电机5，第三电机5启动之后再带动齿轮杆29进行转动，齿轮杆29转动后再带动齿条27顺着滑动块28的外壁进行下降，齿条27再带动定位块26进行下降，定位块26下降再带动转动护筒21进行下降，转动护筒21再带动两侧的U型连杆10进行下降，U型连杆10再带动夹板6进行下降，直到将夹板6下降至材料的侧面；
第二步：当夹板6下降至与材料平行时，再启动第二电机4进行转动，第二电机4转动会带动限位滑块20进行转动，限位滑块20转动再带动限位滑筒19进行转动，最后限位滑筒19再带动丝杆18进行转动，丝杆18转动再带动连接滑块17顺着丝杆18的外壁进行升降，从而拉动连接滑块17的一侧进行升降，连接滑块17再拉动两个U型连杆10相互靠近，U型连杆10会带动两个夹板6相互靠近，夹板6再带动接触块7和弹簧8一起移动，当两个夹板6一侧的接触块7接触到材料时，首先材料会挤压接触块7向回弹槽9的内壁进行滑动，并挤压弹簧8，产生弹性势能，通过设置的多个接触块7，能够大致的凹陷出材料的形状，从而对不同形状的材料进行夹持，随后再次启动第三电机5，使第三电机5进行反向转动，第三电机5启动之后再带动齿轮杆29进行转动，齿轮杆29转动后再带动齿条27顺着滑动块28的外壁进行上升，齿条27再带动定位块26进行上升，定位块26下降再带动转动护筒21进行上升，转动护筒21再带动两侧的U型连杆10进行上升，U型连杆10再带动夹板6进行上升，夹板6夹持着材料进行上升；
第三步：在转动护筒21上升的同时还会带动固定板32和滑轨架33进行上升，滑轨架33上升时会使第二滑轮39在滑轨架33的槽孔内壁进行滑动，当滑轨架33的下方上升至与防护板34的下方齐平时，防护板34下方的第二滑轮39则会顺着滑轨架33下方的滑轨进行滑动，并且以转动块37为固定点，使椭圆滑槽36的内壁贴合转动块37的外壁进行转动，从而使防护板34从纵向顺着滑轨架33槽孔的内壁转动为横向，并处在加持材料的正下方；
第四步：当材料被夹板6夹持着上升完成后，再启动第一电机3，第一电机3再通过连接杆带动环形齿轮30进行转动，环形齿轮30转动后再带动带齿转筒22进行转动，带齿转筒22再贴合在转珠23的上方进行滑动，从而带动转动护筒21进行转动，转动护筒21再带动两侧的U型连杆10进行转动，从而带动夹持住的材料进行转动调位。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”-“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程-方法-物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程-方法-物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化-修改-替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种工业机器人复合夹具，包括连接臂(1)，其特征在于：所述连接臂(1)的一侧固定安装有保护盒(2)，所述保护盒(2)的内壁设置有辅助转动结构，所述保护盒(2)的顶端固定安装有第二电机(4)，所述第二电机(4)的下方设置有丝杆(18)，所述第二电机(4)与所述丝杆(18)通过转动连接结构连接，所述丝杆(18)的外壁转动安装有连接滑块(17)，所述连接滑块(17)的两侧皆转动安装有连接板(16)，所述连接板(16)远离连接滑块(17)的一侧转动安装有U型连杆(10)，两个所述U型连杆(10)远离所述连接板(16)的一侧皆设置有夹持结构。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述夹持结构包括夹板(6)、接触块(7)、弹簧(8)和回弹槽(9)，所述U型连杆(10)的一侧固定安装有夹板(6)，所述夹板(6)的一侧开设有回弹槽(9)，所述回弹槽(9)开设有多个，所述回弹槽(9)的数量根据实际情况设置，所述回弹槽(9)的内壁滑动安装有接触块(7)，所述接触块(7)靠近回弹槽(9)内壁的一侧固定安装有弹簧(8)，所述弹簧(8)的另一侧固定安装在所述回弹槽(9)的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述转动连接结构包括限位滑块(20)、限位滑筒(19)、转动护筒(21)、带齿转筒(22)、环形齿轮(30)和第一电机(3)，所述第二电机(4)的底端固定安装有限位滑块(20)，所述保护盒(2)的顶端开设有槽孔，所述限位滑块(20)转动安装在所述槽孔的内壁，所述限位滑块(20)的外壁滑动安装有限位滑筒(19)，所述限位滑筒(19)的外壁滑动安装有转动护筒(21)，所述转动护筒(21)的上方设置有升降结构，所述转动护筒(21)的一侧设置有滑轨结构，所述滑轨结构设置有两个，两个所述滑轨结构以转动护筒(21)的圆心为轴心呈对称设置，所述转动护筒(21)的下方设置有支架结构，所述转动护筒(21)顶端的轴心处开设有槽孔，所述限位滑筒(19)滑动安装在所述槽孔的内壁，所述转动护筒(21)上方的外壁滑动安装有带齿转筒(22)，所述保护盒(2)底端开设有槽孔，所述带齿转筒(22)的外壁滑动安装在所述底端槽孔的内壁，所述带齿转筒(22)的上方啮合连接有环形齿轮(30)，所述环形齿轮(30)的内壁固定安装有连接杆，所述保护盒(2)顶端的一侧开设有槽孔，所述连接杆转动安装在所述槽孔的内壁，所述连接杆的顶端固定安装有第一电机(3)，所述第一电机(3)设置在所述保护盒(2)的顶端。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述限位滑块(20)和所述转动护筒(21)的外壁皆设置有凸块，且所述限位滑筒(19)和所述带齿转筒(22)的内壁皆开设有与凸块尺寸相对应的槽孔，所述槽孔的高度与所述带齿转筒(22)和所述限位滑筒(19)内壁的高度相同。
5.根据权利要求3所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述滑轨结构包括滑轨槽(11)、凸块槽(13)、第一滑轮(14)和转动柱(15)，所述转动护筒(21)的一侧开设有凸块槽(13)，所述凸块槽(13)的内壁固定安装有转动柱(15)，所述转动柱(15)的外壁转动安装有第一滑轮(14)，所述第一滑轮(14)的一侧与所述U型连杆(10)的顶端贴合，所述U型连杆(10)上方的两侧皆开设有滑轨槽(11)，所述滑轨槽(11)的内壁滑动安装在所述凸块槽(13)中凸块的外壁。
6.根据权利要求3所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述升降结构包括定位槽(24)、定位块(26)、齿条(27)、滑动块(28)、齿轮杆(29)和第三电机(5)，所述转动护筒(21)的顶端来设有定位槽(24)，所述定位槽(24)的内壁转动安装有定位块(26)，所述定位块(26)的顶端固定安装有齿条(27)，所述齿条(27)的一侧啮合连接有齿轮杆(29)，所述保护盒(2)的一侧开设有槽孔，所述齿轮杆(29)转动安装在所述槽孔内壁，所述齿轮杆(29)的一侧固定安装有第三电机(5)，所述第三电机(5)设置在所述保护盒(2)外壁的一侧，所述齿条(27)的内壁滑动安装有滑动块(28)，所述滑动块(28)的顶端固定安装在所述保护盒(2)内壁的顶端。
7.根据权利要求3所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述支架结构包括矩形滑槽(31)、固定板(32)和滑轨架(33)，所述转动护筒(21)的两侧皆开设有矩形滑槽(31)，所述转动护筒(21)的底端固定安装有固定板(32)，所述固定板(32)设置有两个，两个所述固定板(32)以两个所述矩形滑槽(31)为轴心呈对称设置，所述固定板(32)的底端固定安装有滑轨架(33)，所述滑轨架(33)设置有两个，两个所述滑轨架(33)以转动护筒(21)的圆心为轴心呈对称设置，且分别设置在两个所述矩形滑槽(31)的正下方，所述滑轨架(33)的上方开设有槽孔，所述槽孔设置在所述矩形滑槽(31)的正下方，两个所述滑轨架(33)的内壁皆滑动设置有防坠板结构。
8.根据权利要求7所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述防坠板结构包括拉杆(35)、转动块(37)、椭圆滑槽(36)、防护板(34)、T型转杆(38)和第二滑轮(39)，两个所述滑轨架(33)的内壁皆滑动安装有第二滑轮(39)，所述第二滑轮(39)的内壁滑动安装有T型转杆(38)，所述T型转杆(38)的一侧固定安装有防护板(34)，所述防护板(34)两侧的上下分皆固定安装有T型转杆(38)，所述防护板(34)的上方开设有槽孔，所述槽孔内壁的两侧皆开设有椭圆滑槽(36)，所述椭圆滑槽(36)的内壁皆滑动安装有转动块(37)，两个所述转动块(37)相对的一侧固定安装有拉杆(35)，所述拉杆(35)滑动安装在所述矩形滑槽(31)和所述滑轨架(33)上方的槽孔内壁，所述拉杆(35)的顶端固定安装在所述带齿转筒(22)的底端。
9.根据权利要求1所述的一种工业机器人复合夹具，其特征在于：所述辅助转动结构包括转珠(23)和环形板(25)，所述保护盒(2)内壁的底端固定安装有环形板(25)，所述环形板(25)的一侧滑动安装有转珠(23)，所述转珠(23)以带齿转筒(22)的圆心阵列设置有多个，所述转珠(23)设置在所述带齿转筒(22)与所述转珠(23)之间，且所述环形板(25)的高度小于所述转珠(23)的直径。
10.一种工业机器人复合夹具的方法，包括以下步骤：
第一步：当需要对材料进行夹持运输时，首先将连接臂(1)与机械臂之间进行安装，再通过机械臂将保护盒(2)移动至材料的正上方，随后启动第三电机(5)，第三电机(5)启动之后再带动齿轮杆(29)进行转动，齿轮杆(29)转动后再带动齿条(27)顺着滑动块(28)的外壁进行下降，齿条(27)再带动定位块(26)进行下降，定位块(26)下降再带动转动护筒(21)进行下降，转动护筒(21)再带动两侧的U型连杆(10)进行下降，U型连杆(10)再带动夹板(6)进行下降，直到将夹板(6)下降至材料的侧面；
第二步：当夹板(6)下降至与材料平行时，再启动第二电机(4)进行转动，第二电机(4)转动会带动限位滑块(20)进行转动，限位滑块(20)转动再带动限位滑筒(19)进行转动，最后限位滑筒(19)再带动丝杆(18)进行转动，丝杆(18)转动再带动连接滑块(17)顺着丝杆(18)的外壁进行升降，从而拉动连接滑块(17)的一侧进行升降，连接滑块(17)再拉动两个U型连杆(10)相互靠近，U型连杆(10)会带动两个夹板(6)相互靠近，夹板(6)再带动接触块(7)和弹簧(8)一起移动，当两个夹板(6)一侧的接触块(7)接触到材料时，首先材料会挤压接触块(7)向回弹槽(9)的内壁进行滑动，并挤压弹簧(8)，产生弹性势能，通过设置的多个接触块(7)，能够大致的凹陷出材料的形状，从而对不同形状的材料进行夹持，随后再次启动第三电机(5)，使第三电机(5)进行反向转动，第三电机(5)启动之后再带动齿轮杆(29)进行转动，齿轮杆(29)转动后再带动齿条(27)顺着滑动块(28)的外壁进行上升，齿条(27)再带动定位块(26)进行上升，定位块(26)下降再带动转动护筒(21)进行上升，转动护筒(21)再带动两侧的U型连杆(10)进行上升，U型连杆(10)再带动夹板(6)进行上升，夹板(6)夹持着材料进行上升；
第三步：在转动护筒(21)上升的同时还会带动固定板(32)和滑轨架(33)进行上升，滑轨架(33)上升时会使第二滑轮(39)在滑轨架(33)的槽孔内壁进行滑动，当滑轨架(33)的下方上升至与防护板(34)的下方齐平时，防护板(34)下方的第二滑轮(39)则会顺着滑轨架(33)下方的滑轨进行滑动，并且以转动块(37)为固定点，使椭圆滑槽(36)的内壁贴合转动块(37)的外壁进行转动，从而使防护板(34)从纵向顺着滑轨架(33)槽孔的内壁转动为横向，并处在加持材料的正下方；
第四步：当材料被夹板(6)夹持着上升完成后，再启动第一电机(3)，第一电机(3)再通过连接杆带动环形齿轮(30)进行转动，环形齿轮(30)转动后再带动带齿转筒(22)进行转动，带齿转筒(22)再贴合在转珠(23)的上方进行滑动，从而带动转动护筒(21)进行转动，转动护筒(21)再带动两侧的U型连杆(10)进行转动，从而带动夹持住的材料进行转动调位。
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| CN202311582147.1A CN117428809A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 一种工业机器人复合夹具及方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117817709A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 北京众驰伟业科技发展有限公司 | 一种机械臂 |
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Cited By (2)
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
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