CN211920095U - 机器人的复合式夹具及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种机器人的复合式夹具，所述机器人包括多轴机械臂，所述复合式夹具包括安装座和设置在所述安装座上的柔性夹爪及吸附机构，所述柔性夹爪包括至少两个沿竖直方向设置的气动手指，至少两个所述气动手指围合形成用于夹持物品的夹持空间；所述吸附机构包括设置在至少两个所述气动手指之间的吸盘和用于驱动所述吸盘沿竖直方向移动的气缸。本实用新型机器人的复合式夹具可实现对于无序堆放物品的抓取与放置，从而拓宽机器人的应用场合。此外，本实用新型还公开一种机器人。

Description

机器人的复合式夹具及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种机器人的复合式夹具及机器人。

背景技术

柔触机器人是一种能够自适应地包裹住目标物品的机器人，其无需预先知道目标物品的准确形状和尺寸，并且抓持动作不会对目标物品造成任何损伤，尤其适用于易碎、易划伤的物品。

众所周知，柔触机器人通常包括有多轴机械臂和设置在多轴机械臂末端的柔性夹爪，柔性夹爪包括有两个以上的气动手指，以通过气动手指夹持目标物品。

然而，对于无序堆放的目标物品，仅凭借柔性夹爪，无法对目标物品进行有效的抓取。因此，急需一种兼具柔性夹爪和吸盘的复合式夹具。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种机器人的复合式夹具，旨在解决现有的机器人的柔性夹爪无法对无序堆放的物品进行有效抓取的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种机器人的复合式夹具，所述机器人包括多轴机械臂，所述复合式夹具包括安装座和设置在所述安装座上的柔性夹爪及吸附机构，所述柔性夹爪包括至少两个沿竖直方向设置的气动手指，至少两个所述气动手指围合形成用于夹持物品的夹持空间；所述吸附机构包括设置在至少两个所述气动手指之间的吸盘和用于驱动所述吸盘沿竖直方向移动的气缸。

优选地，所述气缸的输出杆穿设在所述安装座上。

优选地，所述吸盘位于所述夹持空间的中部。

优选地，所述吸盘伸出于所述气动手指底部所在平面。

优选地，所述机器人的复合式夹具还包括设置在所述安装座上、用于垫高所述气缸位置的气缸固定座，所述气所述机器人的复合式夹具缸固定座上设置有可供所述气缸的输出杆穿过的第一贯穿孔。

优选地，所述机器人的复合式夹具还包括竖向设置在所述气缸固定座上并位于所述气缸周侧的连接杆和与所述连接杆连接、用于固定所述复合式夹具至所述多轴机械臂上的连接座。

优选地，所述机器人的复合式夹具还包括用于调整所述气动手指位置的调节装置。

优选地，所述调节装置包括设置在所述安装座上的滑槽和对应设置在所述气动手指上的固定槽。

优选地，所述安装座为具有四个安装板的十字形结构，每个所述安装板上对应设置有所述气动手指，所述十字形结构的中部设置有供所述气缸的输出杆穿过的第二贯穿孔。

本实用新型还提出一种机器人，该机器人包括前述记载的复合式夹具，所述复合式夹具包括安装座和设置在所述安装座上的柔性夹爪及吸附机构，所述柔性夹爪包括至少两个沿竖直方向设置的气动手指，至少两个所述气动手指围合形成用于夹持物品的夹持空间；所述吸附机构包括设置在至少两个所述气动手指之间的吸盘和用于驱动所述吸盘沿竖直方向移动的气缸，所述气缸的输出杆穿设在所述安装座上。

本实用新型实施例的有益效果在于：在对无序堆放的物品进行抓取时，先通过本实施例所涉及的气缸驱动吸盘沿靠近待抓取物品的方向移动，以利用吸盘吸附待抓取的物品，然后，气缸驱动吸盘沿靠近气动手指的方向移动，在吸盘移动至预设位置后，再通过本实施例所涉及的气动手指夹紧被吸附物品，从而实现对于无序堆放物品的抓取。本实施例所提出的复合式夹具，通过柔性夹爪与吸附机构的配合使用，可使其应用于对于更多物品的抓取，从而提高复合式夹具的使用率。

附图说明

图1为本实用新型机器人的复合式夹具一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型机器人的复合式夹具的气缸固定座的结构示意图；

图3为本实用新型机器人的复合式夹具的安装座的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本实用新型提出一种机器人的复合式夹具，在一实施方式中，参见图1，该机器人的复合式夹具包括安装座10和设置在安装座10上的柔性夹爪20及吸附机构30，柔性夹爪包括至少两个沿竖直方向设置的气动手指20，至少两个气动手指20围合形成用于夹持物品的夹持空间；吸附机构30包括设置在至少两个气动手指20之间的吸盘31和用于驱动吸盘31沿竖直方向移动的气缸32，气缸32的输出杆穿设在安装座10上。

本实施例所涉及的柔性夹爪的主要作用在于包裹在待抓取物品的表面，以形成对于待抓取物品的夹持。柔性夹爪具有至少两个气动手指20，至少两个气动手指20围绕安装座10的周侧设置，以形成用于夹持待抓取物品的夹持空间。柔性夹爪的动作原理为：当外部气源对气动手指20进行充气时，气动手指20会根据待抓取物品的形状和尺寸，自适应地包裹在待抓取物品的表面，即气动手指20向内收拢，以夹紧待抓取物品；当外部气源对气动手指20进行吸气时，气动手指20向外扩张，以释放抓取的物品。

需要注意的是，对于气动手指20的数量，可根据实际需要进行设计，以满足物品抓取的需求。比如，可以是三个气动手指20，每个气动手指20之间的夹角为120°，或者，还可以是四个气动手指20，每个气动手指20之间的夹角为90°，包括但不限于此，三个或四个气动手指20及其之间的夹角设置仅为示意性的，而非限制性的。

本实施例所涉及的吸附机构30的主要作用在于配合柔性夹爪，以对无序堆放的物品进行抓取，吸附机构30包括设置在各个气动手指20之间的吸盘31，该吸盘31可在气缸32的驱动下沿竖直方向往复移动。可以理解的是，吸盘31是通过真空发生器对其进行抽真空，以在吸盘31内产生负压，从而实现对于物品的吸附。具体的，在吸附无需堆放的物品时，无法通过柔性夹爪直接抓取，因此，先通过本实施例所涉及的吸盘31吸附待抓取的物品，待吸附到待抓取物品后，吸盘31复位至预设位置，然后，通过多个气动手指20夹紧该物品，从而实现对于无序堆放物品的抓取。

此外，需要说明的是，本实施例所涉及的柔性夹爪与吸附机构30之间相互独立，可以各自实现对于物品的抓取，也可以协同配合，以实现对于物品的抓取，协同配合实现物品的抓取，亦即本实用新型所需解决的技术问题。如此，通过柔性夹爪与吸附机构30的配合使用，可使其应用于对于更多物品的抓取，从而提高复合式夹具的使用率。

在上述实施例中，本实用新型所提出的复合式夹具还包括位于气缸32的输出杆与吸盘31之间的转接头40，转接头40的一端与气缸32的输出杆连接，转接头40的另一端与吸盘31连接。本实施例中，转接头40的顶端设置有第一内螺纹，气缸32的输出杆的底端设置有第二内螺纹，第一内螺纹与第二内螺纹之间相互配合，以将转接头40与气缸32的输出杆连接。此外，转接头40上还设置有用于与外部的真空发生器连接的进气口，通过该进气口对吸盘31进行抽真空，以使得吸盘31能够吸附在待抓取物品的表面。

在一较佳实施例中，本实用新型所提出的气缸的输出杆穿设在安装座上。本实施例中，气缸的输出杆穿设在安装座上，并且沿竖直方向布置，当外部气源对气缸进行充气时，气缸的输出杆穿过安装座的上下端面以向下伸出，进而驱动与其连接的吸盘向下移动，从而实现对于物品的抓取；当外部气源对气缸进行吸气时，气缸的输出杆执行复位动作，以带动吸盘向上移动。

在另一较佳实施例中，本实用新型所提出的吸盘位于夹持空间的中部位置。本实施例中，夹持空间为多个气动手指围合形成的工件夹持空间，吸盘设置在该夹持空间的中部，可使得气动手指对由吸盘吸附的物品进行更加稳定、牢固的夹持。

在又一较佳实施例中，考虑到吸盘31若在气缸32的驱动下无法伸出至气动手指20底部所在平面，则会存在气动手指20对于吸盘31吸附动作的干涉问题。可以理解的是，由于吸盘31在气缸32的驱动下，仍然处于多个气动手指20之间，因此，在吸附待抓取物品时，多个气动手指20会阻碍吸盘31与待抓取物品接触，使其无法吸附物品。基于此，本实施例所涉及的吸盘31伸出于气动手指20底部所在平面，以避免各气动手指20对于吸盘31吸附动作的干涉，如此，吸盘31便可顺利的吸附待抓取物品。若是对于无序堆放物品的抓取，则可先通过吸盘31吸附，再利用多个气动手指20夹紧。

在再一较佳实施例中，参见图2，本实用新型所提出的复合式夹具还包括设置在安装座10上、用于垫高气缸32位置的气缸固定座50，气缸固定座50上设置有可供气缸32的输出杆穿过的第一贯穿孔51。需要说明的是，“转接头40+吸盘31”在竖直方向上是具有一定长度的，在气缸32的输出杆复位后，若“转接头40+吸盘31”在夹持空间内伸出过长，则会对气动手指20的夹持动作产生干涉，使得气动手指20无法夹紧或夹不住物品。考虑到“转接头40+吸盘31”对于气动手指20夹持动作的干涉问题，本实施例在安装座10上设置了具有一定高度的气缸固定座50，气缸32设置在气缸固定座50上，如此，便可垫高气缸32位置，从而使得气缸32的输出杆在收缩时，带动“转接头40+吸盘31”收缩至预设位置，在该预设位置处，不会对气动手指20的夹持动作产生干涉。此外，在气缸固定座50上对应设置有第一贯穿孔51，气缸32的输出杆穿过该第一贯穿孔51，并从安装座10的上端面贯穿至下端面，从而实现对于吸盘31在竖直方向上的驱动。

在再一较佳实施例中，本实用新型所提出的复合式夹具还包括竖向设置在气缸固定座50上并位于气缸32周侧的连接杆60和与连接杆60连接、用于固定复合式夹具至多轴机械臂上的连接座70。本实施例中，在连接座70上设置有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔用于与连接杆60连接，而第二安装孔用于与多轴机械臂的末端连接。本实用新型所提出的复合式夹具安装座10在多轴机械臂上之后，通过多轴机械臂的多轴运动，驱动复合式夹具移动至指定位置处，以实现对于物品的自动抓取与放置。更具体的，本实施例所涉及的连接座70为连接法兰，连接杆60为法兰连接件，法兰连接件与法兰通过螺钉可拆卸连接。

在再一较佳实施例中，本实用新型所提出的复合式夹具还包括用于调整气动手指20位置的调节装置。本实施例中，通过调整气动手指20的位置，以使得本实用新型所提出的复合式夹具能够适用于不同尺寸的物品抓取，从而提高本实用新型所提出的复合式夹具的使用率。作为优选地方案，调节装置包括设置在安装座10上的滑槽80和对应设置在气动手指20上的固定槽90，气动手指20可在滑槽80上移动，以扩大或缩小夹持空间。可以理解的是，在气动手指20移动至指定位置后，需要通过锁止件将其固定于该指定位置上，具体的，在固定槽上设置T型螺母，然后通过螺钉与T型螺母配合，以将气动手指20固定。

在再一较佳实施例中，参见图3，本实用新型所涉及的安装座10为具有四个安装板11的十字形结构，每个安装板11上对应设置有气动手指20，十字形结构的中部设置有供气缸32的输出杆穿过的第二贯穿孔12。本实施例中，在四个安装板11的下方、沿竖直方向对应设置有四个气动手指20，相邻两气动手指20之间的夹角为90°，以通过四个气动手指20，自适应的包裹在待抓取物品的表面，从而实现对于待抓取物品的夹持。此外，在安装座10的中部设置有第二贯穿孔12，气缸32的输出杆穿过该第二贯穿孔12，并显露于各个气动手指20之间，以用于驱动吸盘31沿竖直方向往复移动。

本实用新型进一步提出的一种机器人包括前述记载的复合式夹具，该复合式夹具的具体结构参照上述实施例，由于本机器人采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一种机器人的复合式夹具，所述机器人包括多轴机械臂，其特征在于，所述复合式夹具包括安装座和设置在所述安装座上的柔性夹爪及吸附机构，所述柔性夹爪包括至少两个沿竖直方向设置的气动手指，至少两个所述气动手指围合形成用于夹持物品的夹持空间；所述吸附机构包括设置在至少两个所述气动手指之间的吸盘和用于驱动所述吸盘沿竖直方向移动的气缸。

2.根据权利要求1所述的复合式夹具，其特征在于，所述气缸的输出杆穿设在所述安装座上。

3.根据权利要求2所述的复合式夹具，其特征在于，所述吸盘位于所述夹持空间的中部。

4.根据权利要求3所述的复合式夹具，其特征在于，所述吸盘伸出于所述气动手指底部所在平面。

5.根据权利要求4所述的复合式夹具，其特征在于，还包括设置在所述安装座上、用于垫高所述气缸位置的气缸固定座，所述气缸固定座上设置有可供所述气缸的输出杆穿过的第一贯穿孔。

6.根据权利要求5所述的复合式夹具，其特征在于，还包括竖向设置在所述气缸固定座上并位于所述气缸周侧的连接杆和与所述连接杆连接、用于固定所述复合式夹具至所述多轴机械臂上的连接座。

7.根据权利要求1所述的复合式夹具，其特征在于，还包括用于调整所述气动手指位置的调节装置。

8.根据权利要求7所述的复合式夹具，其特征在于，所述调节装置包括设置在所述安装座上的滑槽和对应设置在所述气动手指上的固定槽。

9.根据权利要求1所述的复合式夹具，其特征在于，所述安装座为具有四个安装板的十字形结构，每个所述安装板上对应设置有所述气动手指，所述十字形结构的中部设置有供所述气缸的输出杆穿过的第二贯穿孔。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的复合式夹具。

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