CN209052076U - 一种端拾器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种端拾器，包括安装板和与其连接的吸盘组件，其中：所述安装板上设置有第一滑动件；所述吸盘组件上设置有第二滑动件，所述第二滑动件能够与所述第一滑动件连接，并沿所述第一滑动件滑动。

Description

一种端拾器

技术领域

本公开涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种端拾器。

背景技术

随着科技的进步，机械化程度不断提高，在生产和物流过程中经常需要抓取物品以及搬运物品，为了减轻工人负担，可以使用安装有端拾器的工业机器人或者机械手来完成物品的抓取和搬运。端拾器利用真空吸盘等部件与抓取物接触，将其抓取并搬运至指定位置。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在物品重量较重或者吸盘与物品的接触面积较小的情况下，吸盘与抓取物之间的吸附力较小，需要在吸盘吸取物品后，再利用其它的抓取装置来辅助吸盘共同完成稳固和搬运物品的工作。但是由于吸盘和其他抓取装置均为固定位置的机构，并且定位中心一致，若吸盘在吸取物品时与物品的抓取中心存在错位，那么在其他抓取装置再次固定物品时，由于其他抓取装置的作用，会使物品与吸盘之间产生侧向力，极大地影响吸盘的寿命。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种端拾器，包括安装板和与其连接的吸盘组件，其中：所述安装板上设置有第一滑动件；所述吸盘组件上设置有第二滑动件，所述第二滑动件能够与所述第一滑动件连接，并沿所述第一滑动件滑动。

根据本公开的实施例，所述吸盘组件包括相互连接的吸盘部分和连接板；所述连接板位于所述吸盘部分和安装板之间；所述第二滑动件固定于所述连接板上。

根据本公开的实施例，所述吸盘部分和连接板通过旋转机构连接，所述吸盘部分能够通过所述旋转机构相对于所述连接板转动。

根据本公开的实施例，所述旋转机构包括悬挂轴和轴承，所述悬挂轴能够通过所述轴承相对于所述连接板转动；所述连接板上开设有安装孔，所述轴承固定于所述连接板的安装孔内，所述悬挂轴一端连接于所述轴承，另一端与所述吸盘部分固定连接。

根据本公开的实施例，所述悬挂轴上设置有限位结构，用于限制所述悬挂轴相对于所述连接板的旋转角度。

根据本公开的实施例，所述限位结构包括限位杆和限位槽；所述限位槽位于所述连接板上；所述限位杆一端沿径向固定连接于所述悬挂轴上，另一端位于所述限位槽内，所述限位槽两侧的壁面能够限制所述限位杆的转动角度。

根据本公开的实施例，所述端拾器还包括夹持机构，用于在所述吸盘组件吸附物体顶部的情况下从侧面夹抱物体，其中：所述夹持机构设置于所述安装板上；所述夹持机构包括两个夹爪，分别设置于所述吸盘组件两侧，所述两个夹爪的排布方向与所述第一滑动件的延伸方向一致。

根据本公开的实施例，所述夹爪包括复位压杆；所述吸盘部分上固定有压条；在所述夹爪打开的过程中，两侧的复位压杆转动，所述复位压杆的端部能够推动所述压条运动，以带动所述吸盘部分恢复至初始位置。

根据本公开的实施例，所述第一滑动件和第二滑动件数量均为二；所述两个第二滑动件设置于所述连接板的两侧区域，所述旋转机构连接于所述连接板的中间区域。

根据本公开的实施例，所述夹持机构还包括气缸和连杆；所述气缸通过连杆与所述夹爪连接，以控制所述夹爪的打开和夹抱。

根据本公开的实施例，可以至少部分地解决地解决在由于吸盘位置固定而可能造成吸盘与物品之间产生侧向力的问题，并因此可以实现吸盘可以移动从而消除侧向力的技术效果。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1A和图1B示意性示出了根据本公开实施例的可以应用端拾器的示例性应用场景；

图2A示意性示出了根据本公开实施例的端拾器的立体结构示意图；

图2B示意性示出了根据本公开实施例的端拾器的平面结构示意图；

图3A示意性示出了根据本公开另一实施例的端拾器处于打开状态的结构示意图；

图3B示意性示出了根据本公开另一实施例的端拾器处于夹抱状态的结构示意图；

图4A示意性示出了根据本公开实施例的端拾器吸取物品的示意图；

图4B示意性示出了根据本公开实施例的端拾器夹抱物品的示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的端拾器的立体结构示意图；

图6A示意性示出了吸盘与物品之间存在转角偏差的仰视角度的示意图；

图6B示意性示出了吸盘与物品之间存在转角偏差的正视示意图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件的立体结构示意图；

图8示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件的剖视图；

图9示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件的俯视角度的示意图；

图10示意性示出了根据本公开实施例的夹爪的部分结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种端拾器，包括安装板和与其连接的吸盘组件，其中：所述安装板上设置有第一滑动件；所述吸盘组件上设置有第二滑动件，所述第二滑动件能够与所述第一滑动件连接，并沿所述第一滑动件滑动。

本公开实施例提供的端拾器，其吸盘组件可以相对于其他固定部件移动，这样，在吸盘与物品之间存在错位时，在其他抓取装置的作用下，吸盘可以随物品移动，避免吸盘与物品之间产生侧向力。

图1A和图1B示意性示出了根据本公开实施例的可以应用端拾器100的示例性应用场景。需要注意的是，图1A和图1B所示仅为可以应用本公开实施例的应用场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1A和图1B所示，端拾器100可以用于进行A4纸箱的拆垛和拣选工作，A4纸拣选是将一盒A4纸箱从一托盘中拣选出来，放置在传输皮带上。由于整个托盘上A4纸箱排放整齐，彼此间缝隙较小，因此只能使用吸盘吸取A4纸箱的顶面进行拣选。

如图1A所示，端拾器100可以设置于机器人或机械手臂上，机器人例如可以是六轴机器人，代替人工拣选进行A4纸箱的拆垛工作。A4纸箱接近正方体，具有重量重，上表面小，可吸附面积小的特点，需要较大的吸附力，所以考虑将端拾器设置为在对A4纸箱顶部由吸盘吸取的同时，采用其他抓取工具进行辅助，在本申请中利用夹爪进行两侧夹抱，以辅助吸盘共同完成拆垛运动。真空吸盘部分提供向上吸取力，将A4纸箱从托盘中拣选出来，在吸盘吸取过程中，两侧夹爪是打开状态，以防止拣选过程中与其他A4纸箱干涉。如图1B所示，将A4纸箱从托盘中拣选出来之后，两侧夹爪夹抱住A4纸箱，确保A4纸箱在搬运过程中不会掉落。拣选后A4纸箱放置在皮带线上，夹爪打开，吸盘断真空，A4纸箱掉落。

可以理解，图1A和图1B中的应用场景仅是一种示例，该端拾器除了应用于A4纸箱的拣选之外，还可以用于其他需要抓取物品的场景下。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的端拾器100的立体结构示意图。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的端拾器100的平面结构示意图。

如图2A和2B所示，本公开提供了一种端拾器，包括安装板110和与其连接的吸盘组件120，其中：安装板110上设置有第一滑动件111；吸盘组件120上设置有第二滑动件1211，第二滑动件1211能够与第一滑动件111连接，并沿第一滑动件111滑动，以使吸盘组件120能够相对于安装板110移动。

具体地，吸盘组件120设置于安装板110下方，安装板可以是端拾器的一个固定部件，用于安装吸盘组件。

第一滑动件111可以是设置于安装板110底部的滑轨，第二滑动件1211可以是设置于吸盘组件120顶部的滑块。第一滑动件111的数量与第二滑动件1211的数量相匹配，可以是一个或多个。滑块可以是套设于滑轨上，或者滑块卡于滑轨的卡槽内，这样，滑块和滑轨连接后还可以为吸盘组件120提供固定力。

图3A示意性示出了根据本公开另一实施例的端拾器100处于打开状态的结构示意图。

图3B示意性示出了根据本公开另一实施例的端拾器100处于夹抱状态的结构示意图。

如图3A和3B所示，根据本公开的实施例，端拾器100还可以包括夹持机构，用于在吸盘组件120吸附物体顶部的情况下从侧面夹抱物体，其中：夹持机构设置于安装板110上；夹持机构包括两个夹爪131，分别设置于吸盘组件120两侧，两个夹爪131的排布方向与第一滑动件111的延伸方向一致。

具体地，端拾器100的左右两侧分别设置有夹爪131，在吸盘组件120吸取物体后，夹爪131可以从两侧抱夹物品，以提供额外的固定力，防止物品脱落。

端拾器的初始状态是夹爪打开，吸盘吸取物品，为了防止物品在搬运过程中掉落，夹爪夹住物品两侧。

图4A示意性示出了根据本公开实施例的端拾器100吸取物品的示意图。

图4B示意性示出了根据本公开实施例的端拾器100夹抱物品的示意图。

如图4A和4B所示，由于六轴机器人本身的重复定位精度，以及视觉相机的误差范围，导致端拾器在拣选过程中可能会与物品有一定的偏差。在吸盘吸取物品时，由于各种误差的累积，可能会使吸盘中心E与物品中心F之间发生偏移，一种偏差为中心偏移，可以理解为吸盘中心线和物品中心线发生了直线距离偏差，例如吸盘中心相对于物品中心向右偏移了一定距离，在吸盘组件120和夹持机构均为固定机构的情况下，吸盘不能浮动，没有防止重复定位的措施，夹持机构的两个夹爪放下时，由于夹爪的中心与吸盘组件120的中心位置相同，而吸盘组件120的中心线与物品中心线之间又有偏差，会导致右侧夹爪夹不到物品，左侧夹爪会推动物品，使物品顶端与吸盘之间产生侧向力，极大地影响了吸盘的寿命。而在本申请实施例中，将端拾器吸盘组件做成可以左右移动的，吸盘组件可以相对于夹持机构移动，其导向机构为直线导轨机构，利用导轨为吸盘组件的偏移提供导向作用，确保夹取时吸盘组件可以几乎没有阻力地随夹爪力进行偏移。在两个夹爪放下时，左侧夹爪推动物品向右移动，吸盘组件120也随物品向右移动，防止物品与吸盘之间产生侧向力。

两个夹爪131的排布方向与第一滑动件111的延伸方向一致可以是指两个夹爪131连线的方向与第一滑动件111的延伸方向一致，如图3B所示，两个夹爪131左右排布，第一滑动件111同样沿左右延伸，第二滑动件1211可以沿第一滑动件111左右滑动，这样，在夹爪的作用力下，可以使吸盘组件120相对于安装板110左右滑动。

根据本公开的实施例，端拾器的吸盘组件可以相对于其他固定部件移动，这样，在吸盘与物品之间存在错位时，在其他抓取装置的作用下，吸盘可以随物品移动，避免吸盘与物品之间产生侧向力。

根据本公开的实施例，夹持机构还包括气缸132和连杆133；气缸132通过连杆133与夹爪131连接，以控制夹爪131的打开和夹抱。

具体地，如图3A至图4B所示，夹爪131由气缸132驱动，气缸132推动连杆133，连杆133带动夹爪131夹住物品。

图5示意性示出了根据本公开实施例的端拾器100的立体结构示意图。

如图5所示，气缸132可以设置于安装板110的上方，气缸132的数量与夹爪数量相对应，在本申请中，气缸数量为二，分别连接左右两侧的夹爪，气缸的输出杆连接连杆133的一端，连杆133可绕连接点相对于气缸转动，连杆133另一端固定于转轴134上，夹爪131的上端部同样与转轴134固定连接。在夹持机构处于打开状态时，两个夹爪131打开较大的角度，在气缸132输出杆伸长推动连杆133时，连杆133带动转轴134转动，从而固定于转轴134上的夹爪131也随之发生转动，向内夹紧物体。

吸盘与物品之间除了上述的中心偏差，还存在转角偏差。

图6A示意性示出了吸盘与物品之间存在转角偏差的仰视角度的示意图。

图6B示意性示出了吸盘与物品之间存在转角偏差的正视示意图。

如图6A和6B所示，由于定位误差的积累，端拾器吸盘与物品之间可能会产生一定的转角偏差，此时两侧夹爪夹取物品，物品就会随着夹爪夹取力量进行旋转，如果吸盘部分不能随之旋转，夹爪在夹取过程中会使物品与吸盘之间产生侧向摩擦力，降低吸盘的寿命。为了防止此种情况的发生，本申请实施例将吸盘部分做成可旋转的形式，在夹爪夹取物品之后，利用浮动机构确保吸盘可以随着夹爪力进行旋转，吸盘与物品一同做旋转运动。

图7示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件120的立体结构示意图。

图8示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件120的剖视图。

如图7和图8所示，根据本公开的实施例，吸盘组件120包括相互连接的吸盘部分122和连接板121；连接板121位于吸盘部分122和安装板110之间；第二滑动件1211固定于连接板上。

具体地，吸盘部分122包括多个吸盘1222和用于安装多个吸盘的吸盘板1221，吸盘板1221与其上方的连接板121连接，连接板121又与其上方的安装板110连接，连接板121可以相对于安装板110滑动，进而可以带动与其连接的吸盘板1221和吸盘随之滑动。

根据本公开的实施例，吸盘部分122和连接板121通过旋转机构连接，吸盘部分122能够通过旋转机构相对于连接板121转动。

具体地，吸盘部分122与连接板121之间以可相对旋转的方式连接，这样，在吸盘与物品之间产生了转角偏差的情况下，夹爪夹抱物品后，物体发生转动，吸盘部分122可以随着物体相对于连接板121做旋转运动，防止物品与吸盘之间产生侧向摩擦力。并且，在吸盘与物品之间产生了直角偏差的情况下，吸盘部分122也可以通过连接板121做直线移动。

连接板121和旋转机构可以构成上述的浮动机构，浮动机构包括有直线导轨结构和悬挂轴，其中，通过直线导轨实现中心偏移的纠偏，通过悬挂轴实现转角的纠偏。

根据本公开的实施例，旋转机构包括悬挂轴1231和轴承1232，悬挂轴1231能够通过轴承1232相对于连接板121转动；连接板121上开设有安装孔，轴承1232固定于连接板的安装孔内，悬挂轴1231一端连接于轴承1232，另一端与吸盘部分122固定连接。

具体地，如图7和图8所示，连接板121可以在中心区域开设安装孔，并将轴承1232固定于安装孔中，轴承1232的外环固定，内环可以相对于外环转动，轴承1232可以是深沟球轴承，深沟球轴承可以承受一定的轴向力，此处轴向力并不大，所以使用深沟球轴承即可。悬挂轴1231上部固定连接于轴承1232的内环上，如图8所示，可以是通过悬挂轴1231的上边缘的凸出部分搭设在轴承1232的内环上来实现固定连接。悬挂轴1231的下部固定连接于吸盘部分122的吸盘板1221上，可以是通过螺丝固定，这样，整个吸盘部分122都通过悬挂轴1231安装在轴承1232上，可以实现吸盘部分122与连接板121的相对转动。当两侧夹爪夹取物品的时候，整个吸盘部分随着夹爪受力与物品同步被动旋转，确保了吸盘与物品之间没有侧向力。

根据本公开的实施例，悬挂轴1231上设置有限位结构，用于限制悬挂轴相对于连接板的旋转角度。

具体地，若吸盘需要转动的角度较大，一定程度上说明了机器人定位发生了较大问题，可以报警进行维修。因此，本申请实施例将吸盘部分122的转动限制为在一定转角范围内转动，使吸盘部分122不会随意转动。

图9示意性示出了根据本公开实施例的吸盘组件120的俯视角度的示意图。

如图7至图9所示，根据本公开的实施例，限位结构包括限位杆1241和限位槽1242；限位槽1242位于连接板121上；限位杆1241一端沿径向固定连接于悬挂轴1231上，另一端位于限位槽1242内，限位槽1242两侧的壁面能够限制限位杆1241的转动角度。

具体地，限位杆1241固定于悬挂轴1231的顶部，沿悬挂轴1231的径向延伸，限位杆1241一端通过螺丝等固定于悬挂轴1231上。

在悬挂轴1231外围的连接板121上可以固定设置环形条板，环形条板上开设有限位槽1242，将限位杆1241的另一端置于该限位槽1242内，这样，可以在悬挂轴1231转动过程中，利用限位杆1241和限位槽1242限制悬挂轴1231的转动角度。

图10示意性示出了根据本公开实施例的夹爪的部分结构示意图。

如图5、图7和图10所示，根据本公开的实施例，夹爪131包括复位压杆1311；吸盘部分122上固定有压条1223；在夹爪打开的过程中，两侧的复位压杆1311转动，复位压杆1311的端部能够推动压条1223运动，以带动吸盘部分122恢复至初始位置。

具体地，吸盘完成一个拣选动作之后，进行第二次拣选动作之前，需要重新打开夹爪，为了保证第二次夹取时吸盘能够回到原始位置，在两侧夹爪的上方安装了复位压杆，并在吸盘部分的相应位置设置了压条。

压条1223固定于吸盘板1221上，设置于吸盘板1221的左右两侧，压条沿如图10所示的前后方向延伸。

夹爪131包括夹板1312和两根复位压杆1311，在夹爪打开时，两侧的复位压杆旋转，端部压在吸盘部分的压条上，将吸盘部分推到原始位置，实现了吸盘复位。两侧的复位压杆1311和压条1223配合既能使吸盘组件的直线偏移复位，又能使旋转角度复位。

根据本公开的实施例，第一滑动件111和第二滑动件数量1211均为二；两个第二滑动件1211设置于连接板121的两侧区域；旋转机构连接于连接板121的中间区域。

具体地，如图7和图9所示，两个第二滑动件1211设置于连接板121的前后两侧的区域，相应的，在安装板110上，第一滑动件111同样设置于安装板110的前后两侧的边缘区域。旋转机构设置于连接板121的中间区域。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种端拾器，包括安装板(110)和与其连接的吸盘组件(120)，其中：

所述安装板(110)上设置有第一滑动件(111)；

所述吸盘组件(120)上设置有第二滑动件(1211)，所述第二滑动件(1211)能够与所述第一滑动件(111)连接，并沿所述第一滑动件(111)滑动。

2.根据权利要求1所述的端拾器，其中，所述吸盘组件(120)包括相互连接的连接板(121)和吸盘部分(122)；

所述连接板位于所述吸盘部分(122)和安装板(110)之间；

所述第二滑动件(1211)固定于所述连接板(121)上。

3.根据权利要求2所述的端拾器，其中，所述吸盘部分(122)和连接板(121)通过旋转机构连接，所述吸盘部分(122)能够通过所述旋转机构相对于所述连接板(121)转动。

4.根据权利要求3所述的端拾器，其中，所述旋转机构包括悬挂轴(1231)和轴承(1232)，所述悬挂轴(1231)能够通过所述轴承(1232)相对于所述连接板(121)转动；

所述连接板(121)上开设有安装孔，所述轴承(1232)固定于所述连接板(121)的安装孔内，所述悬挂轴(1231)一端连接于所述轴承(1232)，另一端与所述吸盘部分(122)固定连接。

5.根据权利要求4所述的端拾器，其中，所述悬挂轴(1231)上设置有限位结构，用于限制所述悬挂轴(1231)相对于所述连接板(121)的旋转角度。

6.根据权利要求5所述的端拾器，其中，所述限位结构包括限位杆(1241)和限位槽(1242)；

所述限位槽(1242)位于所述连接板(121)上；

所述限位杆(1241)一端沿径向固定连接于所述悬挂轴(1231)上，另一端位于所述限位槽(1242)内，所述限位槽(1242)两侧的壁面能够限制所述限位杆(1241)的转动角度。

7.根据权利要求3所述的端拾器，还包括夹持机构，用于在所述吸盘组件(120)吸附物体顶部的情况下从侧面夹抱物体，其中：

所述夹持机构设置于所述安装板(110)上；

所述夹持机构包括两个夹爪(131)，分别设置于所述吸盘组件(120)两侧，所述两个夹爪(131)的排布方向与所述第一滑动件(111)的延伸方向一致。

8.根据权利要求7所述的端拾器，其中：

所述夹爪(131)包括复位压杆(1311)；

所述吸盘部分(122)上固定有压条(1223)；

在所述夹爪(131)打开的过程中，两侧的复位压杆(1311)转动，所述复位压杆(1311)的端部能够推动所述压条(1223)运动，以带动所述吸盘部分(122)恢复至初始位置。

9.根据权利要求3所述的端拾器，其中，

所述第一滑动件(111)和第二滑动件(1211)数量均为二；

所述两个第二滑动件(1211)设置于所述连接板(121)的两侧区域，所述旋转机构连接于所述连接板(121)的中间区域。

10.根据权利要求7所述的端拾器，其中，所述夹持机构还包括气缸(132)和连杆(133)；

所述气缸(132)通过连杆(133)与所述夹爪(131)连接，以控制所述夹爪(131)的打开和夹抱。