CN210819548U - 一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，包括安装板、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，所述安装板的底部安装有第一伺服电机，所述第二伺服电机的输出端连接有装置仓，且，所述装置仓内部的两侧安装有丝杆，所述丝杆的外侧设置有活动块，所述齿条的一侧连接有夹持板，所述齿条上方的夹持仓内轴承安装有第二转轴，所述夹持仓内部的顶部轴承安装有第三转轴，所述第三转轴的外侧安装有夹持杆。该基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，在夹持力足够时，能够自动停止继续增加夹持力，以及可以从物品的四边进行夹持抓取，可以避免仅仅从两侧进行夹持抓取需求的夹持力过大对物品造成损坏。

Description

一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体为一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂。

背景技术

随着科技的不断发展，现在很多工业生产的环节都由工业机器人进行完成，为了适合不同工作环境，工业机器人也分为几个种类，基于视觉系统的工业机器人就是其中一种，基于视觉系统的工业机器人被用于多种工业生产活动，对产品进行抓取就是其中一种，然而现有的基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂存在以下问题：

1.现有的基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂在抓取过程中，往往都是依靠操作人员提起设置好抓取力度或者由操作人员通过数控对抓取力度进行控制，从而使得抓取机器人能够在抓取物品的同时，不会对物品造成损坏；

2.现有的基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂在对物品进行抓取时，往往都是从物品的两侧进行抓取，这就导致需求的单位面积抓取力度较大，进而容易对物品造成不必要的损坏。

针对上述问题，急需在现有的基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂的基础上进行创新设计。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，以解决上述背景技术提出现有的基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂针对不同大小的物品进行抓取时，需要操作人员提前设置好抓取力度或者由操作人员进行控制，较为麻烦，以及往往只能对物品的两侧进行抓取，需要较大的夹持力才能很好的对物品进行夹持抓取，容易对物品造成损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，包括安装板、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，所述安装板的底部安装有第一伺服电机，且第一伺服电机的输出端设置有安装架，并且安装架的边侧安装有第二伺服电机，而且第二伺服电机的输出端贯穿安装架，所述第二伺服电机的输出端连接有装置仓，且装置仓的一侧安装有第三伺服电机，且第三伺服电机的输出端连接有第一转轴，并且第一转轴贯穿装置仓，而且第一转轴的外侧固定有限位杆，所述装置仓内部的两侧安装有丝杆，且丝杆的内侧开设有凹槽，并且凹槽的内部固定有第一弹簧，而且第一弹簧远离凹槽的一端连接有限位块，所述丝杆的外侧设置有活动块，且活动块的底部固定有夹持仓，并且夹持仓的一侧安装有齿条，而且齿条贯穿夹持仓，所述齿条的一侧连接有夹持板，且齿条的边侧固定有第二弹簧，并且第二弹簧远离齿条的一端与夹持仓连接，所述齿条上方的夹持仓内轴承安装有第二转轴，且第二转轴外侧的中间位置处固定有齿轮，并且齿轮边侧的第二转轴上设置有第一锥齿，所述夹持仓内部的顶部轴承安装有第三转轴，且第三转轴远离夹持仓的一端固定有第二锥齿，所述第三转轴的外侧安装有夹持杆，且夹持杆贯穿夹持仓，并且夹持杆的顶部固定有第三弹簧，而且第三弹簧远离夹持杆的一端与第三转轴连接。

优选的，所述丝杆与装置仓组成相对转动结构，且丝杆设置有2组，并且2组丝杆上的螺纹方向相反。

优选的，所述限位块的侧截面形状为五边形，且限位块与凹槽组成相对滑动结构。

优选的，所述活动块与丝杆为螺纹连接，且活动块与装置仓组成相对滑动结构。

优选的，所述齿条与夹持仓组成相对滑动结构，且齿条与齿轮为啮合连接。

优选的，所述第一锥齿与第二锥齿相互垂直，且第一锥齿与第二锥齿为啮合连接。

优选的，所述夹持杆套设于第三转轴的外侧，且夹持杆与第三转轴组成相对转动结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，在夹持力足够时，能够自动停止继续增加夹持力，以及可以从物品的四边进行夹持抓取，可以避免仅仅从两侧进行夹持抓取需求的夹持力过大对物品造成损坏；

1.通过活动块与丝杆之间的螺纹连接，以及活动块与装置仓之间的滑动连接对其本身的转动限制，控制第三伺服电机转动可以带动两组活动块及其上的夹持仓向相反方向移动，从而可以对物品进行夹持抓取，同时当夹持力足够，活动块受到物品的限位不能够继续移动时，第一转轴上的限位杆在转动时可以压制限位块进入凹槽的内部，自身可以继续转动而不再带动活动块移动对物品继续施加夹持力，进而不需要操作人员进行提前设置或者实地操作进行控制也不容易对物品造成损坏；

2.通过在夹持过程中齿条受到物体的反作用力不断向两侧移动，以及齿条与第三转轴之间的传动连接，可以使齿条移动时，带动第三转轴转动，通过第三转轴与夹持杆之间第三弹簧的连接，第三转轴转动时可以带动夹持杆向物体的另外两侧进行转动，且受到阻碍时，在第三弹簧的弹性作用下，第三转轴不会继续转动而对物体造成损坏，进而使得该装置可以从而物体的四边进行夹持抓取，避免容易损坏物体。

附图说明

图1为本实用新型主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型图1的A处放大结构示意图；

图3为本实用新型侧视结构示意图；

图4为本实用新型丝杆的主视剖视结构示意图；

图5为本实用新型丝杆的侧视剖视结构示意图；

图6为本实用新型夹持仓的俯视剖视结构示意图。

图中：1、安装板；2、第一伺服电机；3、安装架；4、第二伺服电机；5、装置仓；6、第三伺服电机；7、第一转轴；8、限位杆；9、丝杆；10、凹槽；11、第一弹簧；12、限位块；13、活动块；14、夹持仓；15、齿条；16、夹持板；17、第二弹簧；18、第二转轴；19、齿轮；20、第一锥齿；21、第三转轴；22、第二锥齿；23、夹持杆；24、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，包括安装板1、第一伺服电机2、安装架3、第二伺服电机4、装置仓5、第三伺服电机6、第一转轴7、限位杆8、丝杆9、凹槽10、第一弹簧11、限位块12、活动块13、夹持仓14、齿条15、夹持板16、第二弹簧17、第二转轴18、齿轮19、第一锥齿20、第三转轴21、第二锥齿22、夹持杆23和第三弹簧24，安装板1的底部安装有第一伺服电机2，且第一伺服电机2的输出端设置有安装架3，并且安装架3的边侧安装有第二伺服电机4，而且第二伺服电机4的输出端贯穿安装架3，第二伺服电机4的输出端连接有装置仓5，且装置仓5的一侧安装有第三伺服电机6，且第三伺服电机6的输出端连接有第一转轴7，并且第一转轴7贯穿装置仓5，而且第一转轴7的外侧固定有限位杆8，装置仓5内部的两侧安装有丝杆9，且丝杆9的内侧开设有凹槽10，并且凹槽10的内部固定有第一弹簧11，而且第一弹簧11远离凹槽10的一端连接有限位块12，丝杆9的外侧设置有活动块13，且活动块13的底部固定有夹持仓14，并且夹持仓14的一侧安装有齿条15，而且齿条15贯穿夹持仓14，齿条15的一侧连接有夹持板16，且齿条15的边侧固定有第二弹簧17，并且第二弹簧17远离齿条15的一端与夹持仓14连接，齿条15上方的夹持仓14内轴承安装有第二转轴18，且第二转轴18外侧的中间位置处固定有齿轮19，并且齿轮19边侧的第二转轴18上设置有第一锥齿20，夹持仓14内部的顶部轴承安装有第三转轴21，且第三转轴21远离夹持仓14的一端固定有第二锥齿22，第三转轴21的外侧安装有夹持杆23，且夹持杆23贯穿夹持仓14，并且夹持杆23的顶部固定有第三弹簧24，而且第三弹簧24远离夹持杆23的一端与第三转轴21连接。

丝杆9与装置仓5组成相对转动结构，且丝杆9设置有2组，并且2组丝杆9上的螺纹方向相反，活动块13与丝杆9为螺纹连接，且活动块13与装置仓5组成相对滑动结构，使得活动块13没有受到足够限位力时，第一转轴7可以带动丝杆9转动，进而使得两组活动块13向靠近中间的位置处移动，从而完成夹持抓取操作；

限位块12的侧截面形状为五边形，且限位块12与凹槽10组成相对滑动结构，齿条15与夹持仓14组成相对滑动结构，且齿条15与齿轮19为啮合连接，使得活动块13受到来自物体的足够反作用力时，丝杆9随之不能继续转动，此时第一转轴7可以带动限位杆8对限位块12进行压制，使得限位块12滑动进入凹槽10的内部，进而使得第一转轴7可以继续转动，从而使得夹持力足够时，第一转轴7继续转动不容易对物体造成损坏；

齿条15与夹持仓14组成相对滑动结构，且齿条15与齿轮19为啮合连接，第一锥齿20与第二锥齿22相互垂直，且第一锥齿20与第二锥齿22为啮合连接，夹持杆23套设于第三转轴21的外侧，且夹持杆23与第三转轴21组成相对转动结构，使得夹持板16受到反作用力向远离物体的方向移动时，可以使齿轮19发生转动，进而带动第三转轴21发生转动，从而使得第三转轴21带动夹持杆23从另外两边对物体进行夹持，同时当夹持杆23与物体接触时，夹持杆23可以不继续跟随第三转轴21转动，而使对物体施加夹持力，避免容易对物体造成损坏。

工作原理：在使用该基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂时，如图1和图2所示，将该装置接通电源，通过安装板1将该机械臂安装于机械臂支柱上，通过支柱带动该机械臂移动至需要抓取的位置处，控制第一伺服电机2和第二伺服电机4转动调动装置仓5转动物体适合抓取的角度，控制第三伺服电机6正向转动，使得第三伺服电机6带动第一转轴7转动，如图4和图5所示，通过限位杆8与限位块12之间的相互限位，使得丝杆9在没有受到足够阻力的情况下第一转轴7转动时可以带动丝杆9转动，通过活动块13与丝杆9之间的螺纹连接，两组丝杆9上的螺纹方向相反，以及活动块13与装置仓5之间的滑动连接对其本身的转动限制，使得丝杆9转动时可以带动两组活动块13向靠近中间位置处进行移动，进而带动夹持仓14和夹持板16对物体进行夹持抓取操作，如图2和图6所示，当夹持板16对物体开始进行夹持时，在物体的反作用力，以及齿条15与夹持仓14之间的滑动连接，第二弹簧17的弹性，使得夹持板16开始向远离物体的方向移动，通过齿轮19与齿条15之间的啮合连接，使得夹持板16向远离物体的方向移动时，可以带动齿轮19逆时针转动，如图6所示，通过第一锥齿20与第二锥齿22之间的转动连接，使得齿轮19带动第二转轴18逆时针转动时，可以带动第三转轴21转动，通过第三转轴21与夹持杆23之间第三弹簧24的连接，使得第三转轴21此时可以带动夹持杆23向靠近物体的方向转动，直至与物体接触，此时通过夹持杆23与第三转轴21之间的转动连接，使得夹持杆23可以不跟随第三转轴21继续转动，而是在第三转轴21的作用下不断增加对物体的夹持力，从而使得该机械臂可以从物体的多个方向上进行夹持抓取，避免从两边进行夹持时需要较大的夹持力容易对物体造成损坏；

如图4和图5所示，当夹持板16以及夹持杆23与物体之间的夹持力足够，使得活动块13受到足够的反作用力不能够继续转动时，此时丝杆9受到足够的阻力不能够继续转动，通过限位块12的斜边与限位杆8的相互配合，以及限位块12与凹槽10之间的滑动连接，第一弹簧11的弹性，使得此时第一转轴7继续转动带动限位杆8对限位块12进行压制，并使得限位块12滑动进入第一弹簧11的内部，从而使得第一转轴7可以继续转动而不再带动丝杆9转动，进而使得活动块13和夹持板16不再对物体继续施加夹持力，进而避免没有人为操作或者提前设置时容易因为夹持力过大对物体造成损坏。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，包括安装板（1）、第一伺服电机（2）、第二伺服电机（4）和第三伺服电机（6），其特征在于：所述安装板（1）的底部安装有第一伺服电机（2），且第一伺服电机（2）的输出端设置有安装架（3），并且安装架（3）的边侧安装有第二伺服电机（4），而且第二伺服电机（4）的输出端贯穿安装架（3），所述第二伺服电机（4）的输出端连接有装置仓（5），且装置仓（5）的一侧安装有第三伺服电机（6），且第三伺服电机（6）的输出端连接有第一转轴（7），并且第一转轴（7）贯穿装置仓（5），而且第一转轴（7）的外侧固定有限位杆（8），所述装置仓（5）内部的两侧安装有丝杆（9），且丝杆（9）的内侧开设有凹槽（10），并且凹槽（10）的内部固定有第一弹簧（11），而且第一弹簧（11）远离凹槽（10）的一端连接有限位块（12），所述丝杆（9）的外侧设置有活动块（13），且活动块（13）的底部固定有夹持仓（14），并且夹持仓（14）的一侧安装有齿条（15），而且齿条（15）贯穿夹持仓（14），所述齿条（15）的一侧连接有夹持板（16），且齿条（15）的边侧固定有第二弹簧（17），并且第二弹簧（17）远离齿条（15）的一端与夹持仓（14）连接，所述齿条（15）上方的夹持仓（14）内轴承安装有第二转轴（18），且第二转轴（18）外侧的中间位置处固定有齿轮（19），并且齿轮（19）边侧的第二转轴（18）上设置有第一锥齿（20），所述夹持仓（14）内部的顶部轴承安装有第三转轴（21），且第三转轴（21）远离夹持仓（14）的一端固定有第二锥齿（22），所述第三转轴（21）的外侧安装有夹持杆（23），且夹持杆（23）贯穿夹持仓（14），并且夹持杆（23）的顶部固定有第三弹簧（24），而且第三弹簧（24）远离夹持杆（23）的一端与第三转轴（21）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述丝杆（9）与装置仓（5）组成相对转动结构，且丝杆（9）设置有2组，并且2组丝杆（9）上的螺纹方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述限位块（12）的侧截面形状为五边形，且限位块（12）与凹槽（10）组成相对滑动结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述活动块（13）与丝杆（9）为螺纹连接，且活动块（13）与装置仓（5）组成相对滑动结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述齿条（15）与夹持仓（14）组成相对滑动结构，且齿条（15）与齿轮（19）为啮合连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述第一锥齿（20）与第二锥齿（22）相互垂直，且第一锥齿（20）与第二锥齿（22）为啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统的工业机器人用多方位转向抓取机械臂，其特征在于：所述夹持杆（23）套设于第三转轴（21）的外侧，且夹持杆（23）与第三转轴（21）组成相对转动结构。

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