CN206307719U - 工业机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供新型的工业机器人抓手，包括：底板；设置于所述底板的第一导轨；可滑动地设置于所述第一导轨的移动抓手；沿所述第一导轨的长度方向，与所述移动抓手相对设置的固定抓手，所述固定抓手设置于所述底板；连接所述移动抓手与所述固定抓手的伸缩件，所述移动抓手随所述伸缩件的伸缩运动沿所述第一导轨滑动，以供与所述固定抓手配合抓取物体。本实用新型提供的新型工业机器人抓手，能够兼容不同尺寸的工件，实现对工件稳定、安全的抓取，且不受工件顶部不能吸附、底部无法托底等实际工艺的限制。

Description

工业机器人抓手

技术领域

本实用新型涉及搬运机器人领域，特别是涉及工业机器人抓手。

背景技术

在机器人搬运作业工艺中，要求机器人必须稳定、可靠地抓取工件，而抓手就是机器人进行搬运工件作业的工作机构。在实际的生产作业中，需要搬运的工件千差万别，客户的来料具有不同的尺寸规格，生产过程中希望通过一个抓手就能最大限度地兼容各种尺寸规格以实现工件的抓取。此外，不同工艺也会对工件的抓取有不同的要求，例如：有的工艺不允许从工件底部托住搬运；有的工艺不允许从顶部采用真空吸附等。再者，有的工件不能承受很大的夹紧力，若夹紧力过大将压坏工件，然而，夹紧力过小又不能夹紧工件，在机器人搬运作业的过程中可能会随时掉落，造成工件的损坏。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供新型的工业机器人抓手，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种工业机器人抓手，包括：底板；设置于所述底板的第一导轨；可滑动地设置于所述第一导轨的移动抓手；沿所述第一导轨的长度方向，与所述移动抓手相对设置的固定抓手，所述固定抓手设置于所述底板；连接所述移动抓手与所述固定抓手的伸缩件，所述移动抓手随所述伸缩件的伸缩运动沿所述第一导轨滑动，以供与所述固定抓手配合抓取物体。

于本实用新型一实施例中，所述移动抓手和/或所述固定抓手分别包括一或多个子单元，所述子单元包括：平行设置的两个第二导轨；在垂直于所述第二导轨的平面内，可滑动地架设于所述两个第二导轨之间的抓手连接板和弹簧连接板；连接所述抓手连接板和所述弹簧连接板的弹簧导向轴，其中，所述弹簧导向轴位于所述抓手连接板和所述弹簧连接板之间的部分套有弹簧；沿所述第二导轨方向设置的气缸本体、及浮动接头，其中，所述浮动接头的一端连接所述气缸本体，受所述气缸本体的驱动而沿所述第二导轨方向做伸缩运动；浮动接头连接板，连接所述弹簧连接板和所述浮动接头的另一端，以使所述弹簧连接板能随所述浮动接头的伸缩而在所述第二导轨上滑动。

于本实用新型一实施例中，所述弹簧导向轴还包括：穿透所述弹簧连接板而延伸的延伸部，所述延伸部上固定设置有限位件。

于本实用新型一实施例中，所述抓手连接板背离所述弹簧的侧面上设置有抓手耐磨板。

于本实用新型一实施例中，所述第一导轨包括平行设置于所述底板的两部分，所述工业机器人抓手还包括：架设于所述两部分第一导轨之间的移动抓手安装板，所述移动抓手安装板固定连接所述移动抓手；至少一组滑块，可滑动地连接所述移动抓手安装板和所述导轨。

于本实用新型一实施例中，所述第二导轨设置于所述移动抓手安装板，所述移动抓手安装板上开设有供所述伸缩运动的第一容纳部。

于本实用新型一实施例中，所述工业机器人抓手还包括：固定抓手安装板，所述固定抓手安装板包括平行设置的两部分，其中，对于每个部分，所述固定抓手安装板的一侧面固定于所述底板，与所述侧面相对的另一侧面对应连接所述第二导轨的其中一部分，所述两部分的固定抓手安装板之间形成容纳所述气缸本体、所述浮动接头、及所述浮动接头连接板的第二容纳部。

于本实用新型一实施例中，所述伸缩件包括：第一丝杆固定座、第二丝杆固定座、底板连接块、丝杆螺母、滚珠丝杆、联轴器、及伺服机构，其中，所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座设置于所述底板；所述滚珠丝杆连接于所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座之间；所述底板连接块和所述丝杆螺母连接，一并套于所述滚珠丝杆上；所述底板连接块还连接所述移动抓手；所述联轴器分别与所述滚珠丝杆和所述伺服机构连接，在所述伺服电机的驱动下，所述联轴器驱动所述滚珠丝杆旋转，从而带动所述丝杆螺母驱动所述底板连接块沿所述滚珠丝杆滑动。

于本实用新型一实施例中，所述伺服机构包括：伺服电机、减速机、及减速机安装板，其中，所述伺服电机与所述减速机连接，所述减速机与所述联轴器连接，所述减速机安装板将所述伺服机构连接于所述底板。

于本实用新型一实施例中，所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座的相对面上分别设置有限制所述底板连接块和所述丝杆螺母滑动的限位挡板。

如上所述，本实用新型的工业机器人抓手，使用伺服电机拖动移动端抓手以尽可能地兼容不同宽度尺寸的工件，以气缸压缩弹簧，以弹簧挤压抓手，调整弹簧压缩量的大小，以调整抓手对工件的挤压力的大小，防止机器人抓手夹紧力过大而压坏工件，解决了生产型工厂引入机器人作用有限的难题，可以根据工件宽度在线、实时、自动地调整所需的抓取位置和抓取力度，极大地提高了机器人的适用范围，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例的工业机器人抓手结构示意图。

图2显示为本实用新型一实施例的工业机器人抓手底座结构示意图。

图3显示为本实用新型一实施例的抓手子单元结构示意图。

图4显示为本实用新型一实施例的伺服驱动组件结构示意图。

图5A～5B显示为本实用新型一实施例的工业机器人抓手工作状态示意图。

元件标号说明

1 抓手底板 3 移动抓手组件

101 机器人连接法兰 311 气缸

102 固定抓手组件安装基板 312 浮动接头

103 导轨垫板 313 浮动接头连接板

121 直线导轨 321 抓手导轨

122 滑块 322 抓手滑块

131 移动抓手组件安装基板 331 弹簧L型连接板

201 伺服电机 332 弹簧固定环

202 减速机 333 弹簧导向轴

203 联轴器 334 压缩弹簧

204 第二丝杆固定座 351 抓手L型连接板

205 第一丝杆固定座 352 抓手耐磨板

211 滚珠丝杆 411 气缸

212 底板连接块 412 浮动接头

213 丝杆螺母 413 浮动接头连接板

231 减速机安装板 421 抓手导轨

232 限位挡板 451 抓手L型连接板

242 限位挡板 452 抓手耐磨板

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型提供一种工业机器人抓手，主要包括：抓手底板1、导轨111、伺服驱动组件2、移动抓手组件3、固定抓手组件4。在图1所示的实施例中，导轨111为一组，以抓手底板1的宽度为间距平行地设置于抓手底板1的上、下边缘处；移动抓手组件3和固定抓手组件4分别包含两个子单元，以垂直于导轨111长度的方向相对地设置于抓手底板1的左、右两侧，其中，移动抓手组件3连接于导轨111，可以在导轨111上滑动，固定抓手组件4固定于抓手底板1，在抓取工件的过程中作为定位参考边；伺服驱动组件2设置于抓手底板1中部，分别连接移动抓手组件3和固定抓手组件4，根据机器人或者PLC下达的指令，带动移动抓手组件3在导轨111上滑动，从而改变移动抓手组件3和固定抓手组件4之间的距离，以兼容对不同宽度尺寸的工件的抓取。

请参阅图2，导轨111包括：直线导轨121、导轨垫板103，导轨垫板103用于将直线导轨121固定设置于抓手底板1。移动抓手组件3通过移动抓手组件安装基板131与直线导轨121可滑动地连接，具体的，该安装基板131的两侧分别固定设置有用于架设在直线导轨121上并能够在直线导轨111上滑动的一个或多个滑块122。固定抓手组件4通过固定抓手组件安装基板102与抓手底板1连接，具体的，每组固定设置于抓手底板1的安装基板102包括平行设置的两部分以供形成容纳所述子单元的空间，并起到保护所述子单元的作用。

请参阅图3，承接上述，移动抓手组件3和固定抓手组件4所包括的子单元结构相同，不同的是，移动抓手组件3的子单元通过安装孔固定于安装基板131上，固定抓手组件4的子单元通过安装孔固定于安装基板102上。具体的，所述子单元包括：平行设置的一组抓手导轨321、分别通过抓手滑块322架设于两个抓手导轨321之间的抓手L型连接板351和弹簧L型连接板331、穿设抓手L型连接板351和弹簧L型连接板331并起到连接作用的一组弹簧导向轴333，其中，压缩弹簧334套于弹簧导向轴333上，位于抓手L型连接板351和弹簧L型连接板331之间，弹簧导向轴333的一端固定于抓手L型连接板351，另一端可以伸出弹簧L型连接板331一定长度，并在该长度上固定嵌套有弹簧固定环332，在其中一个抓手导轨321的另一侧固定设置有气缸311，浮动接头312的一端与气缸311连接，从而能在气缸311的控制下做伸缩运动，浮动接头312的另一端通过浮动接头连接板313与弹簧L型连接板331固定连接。对于移动抓手组件3，当抓手导轨321安装在安装基板131上时，气缸311位于安装基板311与抓手底板1之间的空间中，安装基板131上设置有供浮动接头312伸缩运动的容纳空间；对于固定抓手组件4，当抓手导轨321安装在安装基板102上时，气缸311位于安装基板102平行设置的两部分所形成的容纳空间中。另外，对于分别设置于移动抓手组件3和固定抓手组件4的一组子单元，在抓手L型连接板351朝向抓取工件的一侧面上还固定设置有抓手耐磨板352。

请参阅图4，伺服驱动组件2包括：第一丝杆固定座205、底板连接块212、丝杆螺母213、滚珠丝杆211、第二丝杆固定座204、联轴器203、伺服机构。在一实施例中，所述伺服机构可以包括：减速机安装板231、减速机202、及伺服电机201。具体的，第一丝杆固定座205、底板连接块212位于安装基板311与抓手底板1之间的空间中，第一丝杆固定座205和第二丝杆固定座204通过安装孔与抓手底板1连接，滚珠丝杆211连接于第一丝杆固定座205和第二丝杆固定座204之间，底板连接块212与丝杆螺母213连接，一并套于滚珠丝杆211上，可沿滚珠丝杆211滑动。在一实施例中，第一丝杆固定座205设置有限位挡板242，第二丝杆固定座204设置有限位挡板232，两个限位挡板可以限定底板连接块212和丝杆螺母213的滑动范围。底板连接块212通过安装孔与安装基板131连接，在滑动时带动安装基板131移动。此外，在抓手底板1位于固定抓手组件4的两个子单元之间的位置处还可以开设有用于设置减速机202和伺服电机201的容纳空间，其中，减速机安装板231的侧面安装于该容纳空间内侧的边缘处。

在使用所述工业机器人抓手时，将抓手底板1设置有直线导轨111、伺服驱动组件2、移动抓手组件3、固定抓手组件4的一面朝向工件5，另一面与机器人连接法兰101连接，以形成对工业机器人的改进。图5A和图5B分别显示了所述工业机器人抓手在抓取产品件5之前、抓取工件501之时的运动状态，以及固定抓手组件4的部分透视结构。以下将详细阐述所述工业机器人抓手的工作过程：

伺服电机201通过接收机器人或者PLC的控制指令而旋转，从而驱动减速机202，减速机202旋转，通过联轴器203驱动滚珠丝杆211旋转，滚珠丝杆211的旋转运动通过丝杆螺母213转换为直线运动，驱动底板连接块212带动移动抓手组件3在导轨111上滑动，从而调整移动抓手组件3与固定抓手组件4之间的宽度。当该宽度与控制指令中的宽度，即待抓取产品件501的宽度一致时，伺服电机201停止工作。随后，移动抓手组件3与固定抓手组件4气缸311和411分别通过接收机器人或者PLC的控制指令驱动各自的浮动接头312、412收缩，此时，在各自的浮动接头连接板313、413的作用下，弹簧L型连接板被带动，沿着各自的抓手导轨321、421向靠近产品件501的方向滑动。各自的压缩弹簧受到挤压，从而推动各自的抓手L型连接板351、451紧紧地夹住产品件501。同时，各自的抓手耐磨板352、452起到防止产品件501滑落、损伤的作用。此时，工业机器人即可搬运产品件501。

当所述工业机器人抓手受控放开产品件501时，在气缸311和411的作用下浮动接头312和412伸出回到自然状态，带动浮动接头连接板313和413、各自的弹簧L型连接板向夹紧产品件501的反方向滑动，各自的压缩弹簧恢复到自然长度，此时，各自的弹簧固定环就可以防止压缩弹簧恢复的过程中弹簧L型连接板从弹簧导向轴上脱落。随后或同时，移动抓手组件3在伺服电机201的驱动下回到原位或保持在当前位置处，以等待下次控制指令的到来。

需要说明的是，压缩弹簧的压缩量可以根据待抓取产品件的实际情况，通过机器人或PLC计算转换后添加到控制指令中，以调整作用于抓手L型连接板上的作用力，在牢牢地夹紧产品件的基础上避免损坏产品件。

综上所述，本实用新型的工业机器人抓手是一种宽度尺寸兼容性良好的、用于抓取易损、顶部不能吸附、底部无法托底、抓取有诸多限制的产品件的优良机器人抓手，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种工业机器人抓手，其特征在于，包括：

底板；

设置于所述底板的第一导轨；

可滑动地设置于所述第一导轨的移动抓手；

沿所述第一导轨的长度方向，与所述移动抓手相对设置的固定抓手，所述固定抓手设置于所述底板；

连接所述移动抓手与所述固定抓手的伸缩件，所述移动抓手随所述伸缩件的伸缩运动沿所述第一导轨滑动，以供与所述固定抓手配合抓取物体。

2.根据权利要求1所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述移动抓手和/或所述固定抓手分别包括一个或多个子单元，所述子单元包括：

平行设置的两个第二导轨；

在垂直于所述第二导轨的平面内，可滑动地架设于所述两个第二导轨之间的抓手连接板和弹簧连接板；

连接所述抓手连接板和所述弹簧连接板的弹簧导向轴，其中，所述弹簧导向轴位于所述抓手连接板和所述弹簧连接板之间的部分套有弹簧；

沿所述第二导轨方向设置的气缸本体、及浮动接头，其中，所述浮动接头的一端连接所述气缸本体，受所述气缸本体的驱动而沿所述第二导轨方向做伸缩运动；

浮动接头连接板，连接所述弹簧连接板和所述浮动接头的另一端，以使所述弹簧连接板能随所述浮动接头的伸缩而在所述第二导轨上滑动。

3.根据权利要求2所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述弹簧导向轴还包括：穿透所述弹簧连接板而延伸的延伸部，所述延伸部上固定设置有限位件。

4.根据权利要求2所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述抓手连接板背离所述弹簧的侧面上设置有抓手耐磨板。

5.根据权利要求2所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述第一导轨包括平行设置于所述底板的两部分，所述工业机器人抓手还包括：

架设于所述两部分第一导轨之间的移动抓手安装板，所述移动抓手安装板固定连接所述移动抓手；

至少一组滑块，可滑动地连接所述移动抓手安装板和所述导轨。

6.根据权利要求5所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述第二导轨设置于所述移动抓手安装板，所述移动抓手安装板上开设有供所述伸缩运动的第一容纳部。

7.根据权利要求2所述的工业机器人抓手，其特征在于，还包括：固定抓手安装板，所述固定抓手安装板包括平行设置的两部分，其中，对于每个部分，所述固定抓手安装板的一侧面固定于所述底板，与所述侧面相对的另一侧面对应连接所述第二导轨的其中一部分，所述两部分的固定抓手安装板之间形成容纳所述气缸本体、所述浮动接头、及所述浮动接头连接板的第二容纳部。

8.根据权利要求1所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述伸缩件包括：第一丝杆固定座、第二丝杆固定座、底板连接块、丝杆螺母、滚珠丝杆、联轴器、及伺服机构，其中，

所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座设置于所述底板；

所述滚珠丝杆连接于所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座之间；

所述底板连接块和所述丝杆螺母连接，一并套于所述滚珠丝杆上；

所述底板连接块还连接所述移动抓手；

所述联轴器分别与所述滚珠丝杆和所述伺服机构连接，在所述伺服电机的驱动下，所述联轴器驱动所述滚珠丝杆旋转，从而带动所述丝杆螺母驱动所述底板连接块沿所述滚珠丝杆滑动。

9.根据权利要求8所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述伺服机构包括：伺服电机、减速机、及减速机安装板，其中，所述伺服电机与所述减速机连接，所述减速机与所述联轴器连接，所述减速机安装板将所述伺服机构连接于所述底板。

10.根据权利要求8所述的工业机器人抓手，其特征在于，所述第一丝杆固定座和所述第二丝杆固定座的相对面上分别设置有限制所述底板连接块和所述丝杆螺母滑动的限位挡板。