CN203003036U - 抓取高温工件的机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种抓取高温工件的机器人抓手，旨在提供一种能够自动抓取高温工件，能够检测到是否抓取到零件，它包括一个安装在机器人末端连接抓手的法兰盘（1），在法兰盘与抓手之间的连接箱体内设有通过控制抓指抓取工件的推动气缸，抓指由固联在连接箱体上的弯曲状的静抓爪和相向静抓爪的动抓爪（3）组成，动抓爪（3）的夹持部位埋设有可感知抓手是否夹到工件，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统的红外传感器（4）和通过对夹持抓指进行气冷的冷却气管。

Description

抓取高温工件的机器人抓手

技术领域

本实用新型涉及主要用于锻压行业中高温零件或者毛坯抓取的机器人抓手装置。

背景技术

工业机器人集机械、电子、计算机等先进技术于一体，自1962年第一台机器人在美国投入使用以来，已经广泛应用于制造行业的各个领域，随着科学技术的发展及自动化生产水平的提高，工业机器人的应用越来越广泛，特别是在锻造生产线上的应用也越来越多。传统的冷加工搬运生产线，它的搬运对象为1000℃的高温工件，现场由于高温淬火造成烟雾及粉尘、强电磁干扰以及高噪音、高强度、高频率的工作环境，对工作人员的身体健康损害严重。目前我国大多数工厂中，带有高度重复性的搬运工作仍然靠大量人工来完成，给工厂带来巨大的人工成本和管理成本，并难以保证生产线的高速度和零缺陷。搬运机器人的应用，将人们从繁重的劳动中解脱出来。抓手是锻造机器人应用中重要的组成部分，热锻工艺的零件和毛坯具有较高温度，它需要抓取高温的毛坯和工件。机器人抓具作为机器人工作的最终执行部件，机器人抓手既是一个执行器，又是一个感知器，涉及到材料学、工程力学、传感器技术、通讯技术等多个领域的科学。为适应高温工件的抓取需要，搬运系统抓手通常采用高强度耐火钢作为抓手制作材料，在抓指和抓臂上，进行特殊工艺处理。机器人抓手通常采用真空吸盘式、夹板式、抓指抽拉式等结构形式，而抓取热锻圆盘形、圆柱形、圆形变截面形工件的工件温度高达1000℃以上，但要在抓指抽拉式抓手有限的体积上，增加表面积，加快散热，减少由于高温造成的抓手变形，增加抓手使用寿命是抓取高温工件面临的首要解决的问题。 发明内容

为了提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，提高产品质量。实用新型的任务是提供一种能够防止持续使用抓指温度过高和抓手变形，并能增加抓手使用寿命的自动抓取高温工件的机器人抓手装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抓取高温工件的机器人抓手，包括一个安装在机器人末端连接抓手的法兰盘，其特征在于，在法兰盘与抓手之间的连接箱体内设有通过控制抓指抓取工件的推动气缸，抓指由固联在连接箱体上的弯曲状的静抓爪和相向静抓爪的动抓爪3组成，动抓爪3的夹持部位埋设有可感知抓手是否夹到工件，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统的红外传感器和通过对夹持抓指进行气冷的冷却气管。

本实用新型具有如下有益效果。

本实用新型通过静抓爪和相向静抓爪的动抓爪托盘组成的夹头可以抓取不同直径的工件。带有装置自身的隔热和冷却装置，当抓手未夹持工件时气管通气冷却抓指部分，可防止持续使用抓指温度过高。夹持部位埋设的感知抓手是否夹到工件，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统的红外传感器能够检测到是否抓取到零件。本实用新型运行稳定可靠，最大限度地保证了人身安全。连接法兰之间有隔热装置，可防止夹持的高温装置热量传递到气缸及机器人。

附图说明

图1是本实用新型抓取高温工件的机器人抓手的外形示意图。

图中：1法兰盘、2连接箱体、3动抓爪，4.红外传感器，5静抓爪。

具体实施方式

在图1、图2描述的一个实施例中，抓取高温工件的机器人抓手包括一个安装在机器人末端连接抓手的法兰盘，上料工位系统是由一台温度传感器和一台工业相机组成。在法兰盘1与抓手之间的连接箱体2内设有通过控制抓指，抓取工件的推动气缸、隔热垫、电磁阀、气缸和气管。夹持部分由气缸推动手指夹持工件。抓指由固联在连接箱,2上的弯曲状的静抓爪5和相向静抓爪的动抓爪3组成。机器人抓手夹持部位安装有可感知是否抓取到工件的红外传感器4。可感知工件当前温度和检测抓手是否夹到工件的夹持部位埋设有红外传感器4。红外传感器4埋设在动抓爪3的托盘上。红外传感器通过相应的通道发送给机器人系统。对机器人抓手夹持抓指进行气冷的冷却气管安装于连接箱体，可对抓手吹气冷却。连接法兰1底部制有固联机器人末端的定位孔，由机器人控制装置夹持工件空间运动。为防止夹持工件的机器人抓手将热量传递到气缸及机器人，在气缸和抓手之间设有隔热垫，（图中未示出）。工件的抓取通过气缸推动抓指控制，同时夹持部分装有红外传感器可感知抓手是否夹到工件。当抓手未夹持工件时气管通气冷却抓指部分，防止持续使用抓指温度过高。工件的抓取通过气缸推动抓指控制，采用工作压力10MPa气压驱动的气缸实现无级调节；红外传感器通过检测气压缸进、回气路的压力，控制抓手的 张合，抓取的速度、夹持力可调。

温度传感器具有三通道信号输出，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统，只有满足工艺要求的温度，才能作为合格产品进入加工工序。机器人视觉系统采集被测目标的相关数据，计算机系统进行图象处理和数据分析，转换成数据量，通过MOTOCOM通讯软件发送给机器人，机器人以接收到的数据为依据，进行抓取作业。工业相机对工件进行坐标定位和测量，以确定工件尺寸和当前位置，采集到的数据通过MOTOCOM发送给机器人，以指导机器人进行抓取。法兰盘将抓手装置连接在机器人的末端，机器人带动抓手做空间运动。夹持工件时气缸推动夹持抓指抓取工件。放置工件后气管可吹气对夹持抓指进行冷却。 

Claims (5)

1.一种抓取高温工件的机器人抓手，包括一个安装在机器人末端连接抓手的法兰盘（1），其特征在于，在法兰盘与抓手之间的连接箱体内设有通过控制抓指抓取工件的推动气缸，抓指由固联在连接箱体上的弯曲状的静抓爪和相向静抓爪的动抓爪（3）组成，动抓爪（3）的夹持部位埋设有可感知抓手是否夹到工件，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统的红外传感器（4）和通过对夹持抓指进行气冷的冷却气管。

2.根据权利要求1所述的抓取高温工件的机器人抓手装置，其特征在于，连接法兰（1）底部制有固联机器人末端的定位孔。

3.根据权利要求1所述的抓取高温工件的机器人抓手装置，其特征在于，在气缸和连接法兰之间设有隔热垫。

4.根据权利要求1所述的抓取高温工件的机器人抓手装置，其特征在于，温度传感器具有三通道信号输出，检测工件当前温度，通过相应的通道发送给机器人系统。

5.根据权利要求1所述的抓取高温工件的机器人抓手装置，其特征在于，红外传感器（4）埋设在动抓爪（3）的托盘上。

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