CN215660314U - 一种工件抓取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种工件抓取装置，用于机器人，包括连接组件、驱动组件以及抓取组件，连接组件的一端与机器人连接，连接组件的另一端经由驱动组件与抓取组件连接；抓取组件具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面，两个夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面，当两个夹紧块处于第一状态时，两个夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面夹紧工件的内侧，当两个夹紧块处于第二状态时，两个夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面夹紧工件的外侧；驱动组件具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端；料框中的工件堆叠无序，只能通过人工将搬至输送线上或者操作吊具搬运，依靠人力无法持久作业问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人抓取末端执行器技术领域，尤其涉及一种工件抓取装置。
背景技术
目前工业机器人广泛应用于3C(计算机、通讯、消费电子)、物流、制造等行业。末端执行器作为工业机器人进行抓取执行工具，其抓取能力、操作稳定性等对设备的效率和可靠性具有重要的影响。
零部件深料框抓取现在面临的种类多，尺寸不一、相互堆叠等问题，3D视觉无序方案虽然解决了产品尺寸、空间位置等方案中预先设定的问题。在机器人深料框分拣中，3D相机的应用解决了“眼”的问题，但末端抓取能力有限，适应性较差，制约着整个行业的发展应用。
然而料框中的工件堆叠无序，只能通过人工将搬至输送线上或者操作吊具搬运，依靠人力无法持久作业。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种工件抓取装置，用以解决料框中的工件堆叠无序，只能通过人工将搬至输送线上或者操作吊具搬运，依靠人力无法持久作业问题。
本实用新型提供一种工件抓取装置，用于机器人，包括连接组件、驱动组件以及抓取组件，所述连接组件的一端与机器人连接，所述连接组件的另一端经由驱动组件与所述抓取组件连接；所述抓取组件具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个所述夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面，两个所述夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面，两个所述夹紧块具有第一状态和第二状态，当两个所述夹紧块处于第一状态时，两个所述夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面夹紧工件的内侧，当两个所述夹紧块处于第二状态时，两个所述夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面夹紧工件的外侧；所述驱动组件具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端，以供驱动两个所述夹紧块在第一状态和第二状态之间切换。
进一步的，所述连接组件包括加长杆和连接法兰，所述加长杆的顶端经由连接法兰与机器人的驱动臂连接，所述加长杆的底端与驱动组件连接。
进一步的，所述驱动组件为平动两指气爪，所述平动两指气爪的两个输出端分别与两个所述夹紧块连接。
进一步的，所述夹紧块为手指，所述手指与所述驱动组件的输出端连接，两个所述手指相背的一侧均具有一摩擦面，两个所述摩擦面之间形成摩擦间隙。
进一步的，该装置还包括一称重组件，所述连接组件经由所述称重组件与所述驱动组件连接，所述称重组件的测量端用于测量抓取组件所抓取工件的重量，以供测量所抓取工件的数量。
进一步的，所述称重组件包括第一称重夹板、重力传感器以及第二称重夹板，所述重力传感器的顶部经由第一称重夹板与连接组件连接，所述重力传感器的底部为测量端、且经由第二称重夹板与所述驱动组件连接。
进一步的，该装置还包括一缓冲组件，所述连接组件经由所述缓冲组件与所述驱动组件连接。
进一步的，所述缓冲组件包括连接板和弹性件，所述连接板的底部与所述驱动组件连接，所述连接板的顶部经由弹性件与所述连接组件连接；
所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件沿所述连接板的边缘周向均匀布置，所述弹性件均包括缓冲弹簧导杆以及弹簧，所述缓冲弹簧导杆的底端与所述连接板固定连接，所述缓冲弹簧导杆的顶端与所述连接组件滑动连接，所述弹簧设于所述缓冲弹簧导杆上，所述弹簧的顶端与所述连接组件抵接，所述弹簧的底端与所述连接板抵接；
所述连接组件上设置有圆孔，所述圆孔内安装有直线轴承，所述缓冲弹簧导杆的与所述直线轴承的内圈滑动连接；
所述弹簧的顶端经由一垫片与所述连接组件抵接，所述垫片呈环状、且设于所述缓冲弹簧导杆上。
进一步的，该装置还包括与夹紧块一一对应的两个快换组件，所述驱动组件的输出端经由快换组件与对应的所述夹紧块可拆卸连接。
进一步的，用于连接机器人和夹紧块的所述快换组件均包括与机器人连接的第一连接块、与夹紧块连接的第二连接块以及定位螺栓，所述第一连接块上设置有滑槽、以及与滑槽相连通的螺纹孔，所述第二连接块上具有一滑动部，所述滑动部与所述滑槽滑动连接，所述滑动部上开设有凹槽，所述滑动部上的凹槽的运动路径与所述螺纹孔的延伸方向部分重叠，所述定位螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，当所述定位螺栓的自由端卡嵌于凹槽中时，机器人和夹紧块相对固定。
与现有技术相比，通过设置抓取组件具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面，两个夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面，两个夹紧块具有第一状态和第二状态，若工件上开设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块处于第一状态时，两个夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面夹紧工件的内侧，若工件呈长条状，或其上未设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块处于第二状态时，两个夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面夹紧工件的外侧，替代了人工上料，节约人工成本，同时，通过设置驱动组件具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端，以供驱动两个夹紧块在第一状态和第二状态之间切换，可使该抓取装置在两种抓取方式中进行切换，适用于多种工件的抓取工作，适用范围广。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种工件抓取装置本实施例中整体的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种工件抓取装置本实施例中整体的爆炸图；
图3为本实用新型提供的一种工件抓取装置本实施例中抓取装置抓取连杆的工作示意图；
图4为本实用新型提供的一种工件抓取装置本实施例中抓取装置抓取曲轴的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实施例中的一种工件抓取装置，用于机器人，包括连接组件100、驱动组件200以及抓取组件300，连接组件100的一端与机器人连接，连接组件100的另一端经由驱动组件200与抓取组件300连接，通过机器人带动抓取组件300运动至料框中，并通过驱动组件200控制抓取组件300抓取料框中的工件，下面进行更加详细的阐述和说明。
本实施方案中的连接组件100是用于连接机器人与驱动组件200的结构。
本实施例中的连接组件100包括加长杆110和连接法兰120，加长杆110的顶端经由连接法兰120与机器人的驱动臂连接，加长杆110的底端与驱动组件200连接。
可以理解的是，连接法兰120为连接结构，也可以采用其他的连接结构代替，其中，加长杆110为较长的杆体，为了增大抓手长度，保证最大角抓取时机器人在料框以外，防止触碰料框产生误报警。
本实施方案中的抓取组件300是用于抓取工件的结构。
本实施例中的抓取组件300具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面310，两个夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面320，两个夹紧块具有第一状态和第二状态，当两个夹紧块处于第一状态时，两个夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面310夹紧工件的内侧，当两个夹紧块处于第二状态时，两个夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面320夹紧工件的外侧。
具体的，通过第一夹紧面310或第二夹紧面320与工件之间的摩擦力，从而内向外或从外向内夹紧工件，可以理解的是，经由摩擦力可在不同的角度抓取工件，采用摩擦的方式抓取工件，避免抓取组件300伸到工件的下方或与相邻的工件产生干涉。
其中，夹紧块为手指，手指与驱动组件200的输出端连接，可以理解的是，上述所阐述的“手指”为机器人的抓取端的常用的名称，在此不再过多的阐述。
为了增大摩擦力，本实施例中的两个夹紧块相背和/或相对的一侧均设置有摩擦垫。
可以理解的是，上述所阐述的“工件的内侧”指的是工件的孔、槽等内凹处的内壁，上述所阐述的“工件的外侧”指的是工件的相对的两个外壁，为了便于理解本实施例中抓取组件300的具体工作原理，下面分别一汽车的连杆以及汽车的曲轴为例进行阐述和说明。
如图3所示，为该抓取装置抓取汽车的连杆的工作示意图，两个夹紧块插进至连杆的内孔中，两个夹紧块处于第一状态，两个夹紧块张开(即相背运动)，两个第一夹紧面310分别与内孔两侧区域抵触、并形成一摩擦力，直至经由摩擦力能将连杆提起，由于靠近料框的连杆存在竖直设置的可能，两个夹紧块形成的抓手可能会与料框干涉，此时抓手可与工件呈一定角度抓取，在摩擦力的作用下，可在不同的角度进行抓取。
如图4所示，为该抓取装置抓取汽车的曲轴的工作示意图，两个夹紧块分别位于曲轴沿长度方向的两侧，两个夹紧块处于第二状态，两个夹紧块收紧(即相对运动)，两个第二夹紧面320与曲轴的两侧的外壁区域抵触、并形成一摩擦力，直至经由摩擦力能将曲轴提起，由于靠近料框的曲轴存在竖直设置的可能，两个夹紧块形成的抓手可能会与料框干涉，此时抓手可与工件呈一定角度抓取，在摩擦力的作用下，可在不同的角度进行抓取。
可以理解的是，该抓取装置不仅适用于汽车的连杆和曲轴的抓取工作，还适用于任一工件的夹取，夹取方式可采用上述两种方式中的其中一种，同时，抓取的角度不受限制。
本实施方案中的驱动组件200是用于带动两个夹紧块相对或相背运动的结构。
本实施例中的驱动组件200具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端，以供驱动两个夹紧块在第一状态和第二状态之间切换。
其中，驱动组件200为平动两指气爪210，平动两指气爪210的两个输出端分别与两个夹紧块连接，可以理解的是，也可以采用其他的结构代替，只要能够带动两个夹紧块相对或相背运动即可。
因为料框中曲轴会相互卡住，抓取的工件可能不止一个，为了知晓具体情况，本实施例中该装置还包括一称重组件400，连接组件100经由称重组件400与驱动组件200连接，称重组件400的测量端用于测量抓取组件300所抓取工件的重量，从而可测量所抓取工件的数量。
其中，称重组件400包括第一称重夹板410、重力传感器420、以及第二称重夹板430，重力传感器420的顶部经由第一称重夹板410与连接组件100连接，重力传感器420的底部为测量端、且经由第二称重夹板430与驱动组件200连接。
为了防止末端直接撞上工件，导致机器人碰撞报警，本实施例中的该装置还包括一缓冲组件500，连接组件100经由缓冲组件500与驱动组件200连接，以抵消误差。
其中，缓冲组件500包括连接板510和弹性件，连接板510的底部与驱动组件200连接，连接板510的顶部经由弹性件与连接组件100连接。
优选的，弹性件的数量为多个，多个弹性件沿连接板510的边缘周向均匀布置，弹性件均包括缓冲弹簧导杆520以及弹簧530，缓冲弹簧导杆520的底端与连接板510固定连接，缓冲弹簧导杆520的顶端与连接组件100滑动连接，弹簧530设于缓冲弹簧导杆520上，弹簧530的顶端与连接组件100抵接，弹簧530的底端与连接板510抵接。
为了能使缓冲弹簧导杆520能稳定滑动，本实施例中的连接组件100上设置有圆孔，圆孔内安装有直线轴承，缓冲弹簧导杆520的与直线轴承的内圈滑动连接。
为了防止连接组件100与弹簧530摩擦，导致连接组件100表面磨损，本实施例中的弹簧530的顶端经由一垫片521与连接组件100抵接，垫片521呈环状、且设于缓冲弹簧导杆520上。
为了便于更换不同的夹紧块，本实施例中的该装置还包括与夹紧块一一对应的两个快换组件600，驱动组件200的输出端经由快换组件600与对应的夹紧块可拆卸连接。
其中，用于连接机器人和夹紧块的快换组件600均包括与机器人连接的第一连接块610、与夹紧块连接的第二连接块620以及定位螺栓，第一连接块610上设置有滑槽、以及与滑槽相连通的螺纹孔，第二连接块620上具有一滑动部，滑动部与滑槽滑动连接，滑动部上开设有凹槽，滑动部上的凹槽的运动路径与螺纹孔的延伸方向部分重叠，定位螺栓与螺纹孔螺纹连接，当定位螺栓的自由端卡嵌于凹槽中时，机器人和夹紧块相对固定。
可以理解的是，快换组件600也可以采用其他形式的结构代替，只要能够实现不同的夹紧块与驱动件的输出端的快速更换即可。
工作流程：通过机器人的机器臂经由连接组件100将抓取组件300移动至料框中的待抓取的工件处，判断夹取工件的形式，若工件上开设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块伸入至工件的内凹处中，开启平动两指气爪210，带动两个夹紧块相背运动，直至两个夹紧块相背一侧的第一夹紧面310与内凹处的内壁抵接，在摩擦力的作用下，通过机器人可将该工件移出料框，并送至上料点，若工件呈长条状，或其上未设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块移动至工件的两侧，开启平动两指气爪210，带动两个夹紧块相对运动，直至两个夹紧块相背一侧的第二夹紧面320与内凹处的内壁抵接，在摩擦力的作用下，通过机器人可将该工件移出料框，并送至上料点。
与现有技术相比：通过设置抓取组件300具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面310，两个夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面320，两个夹紧块具有第一状态和第二状态，若工件上开设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块处于第一状态时，两个夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面310夹紧工件的内侧，若工件呈长条状，或其上未设有孔、槽等内凹处，可使两个夹紧块处于第二状态时，两个夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面320夹紧工件的外侧，替代了人工上料，节约人工成本，同时，通过设置驱动组件200具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端，以供驱动两个夹紧块在第一状态和第二状态之间切换，可使该抓取装置在两种抓取方式中进行切换，适用于多种工件的抓取工作，适用范围广。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种工件抓取装置，用于机器人，其特征在于，包括连接组件、驱动组件以及抓取组件，所述连接组件的一端与机器人连接，所述连接组件的另一端经由驱动组件与所述抓取组件连接；
所述抓取组件具有相对或相背运动的两个夹紧块，两个所述夹紧块相背的一侧均设置有第一夹紧面，两个所述夹紧块相对的一侧均设置有第二夹紧面，两个所述夹紧块具有第一状态和第二状态，当两个所述夹紧块处于第一状态时，两个所述夹紧块相背运动，以供两个第一夹紧面夹紧工件的内侧，当两个所述夹紧块处于第二状态时，两个所述夹紧块相对运动，以供两个第二夹紧面夹紧工件的外侧；
所述驱动组件具有分别与两个夹紧块相连接的两个输出端，以供驱动两个所述夹紧块在第一状态和第二状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，所述连接组件包括加长杆和连接法兰，所述加长杆的顶端经由连接法兰与机器人的驱动臂连接，所述加长杆的底端与驱动组件连接。
3.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，所述驱动组件为平动两指气爪，所述平动两指气爪的两个输出端分别与两个所述夹紧块连接。
4.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，所述夹紧块为手指，所述手指与所述驱动组件的输出端连接，两个所述手指相背的一侧均具有一摩擦面，两个所述摩擦面之间形成摩擦间隙。
5.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，该装置还包括一称重组件，所述连接组件经由所述称重组件与所述驱动组件连接，所述称重组件的测量端用于测量抓取组件所抓取工件的重量，以供测量所抓取工件的数量。
6.根据权利要求5所述的工件抓取装置，其特征在于，所述称重组件包括第一称重夹板、重力传感器以及第二称重夹板，所述重力传感器的顶部经由第一称重夹板与连接组件连接，所述重力传感器的底部为测量端、且经由第二称重夹板与所述驱动组件连接。
7.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，该装置还包括一缓冲组件，所述连接组件经由所述缓冲组件与所述驱动组件连接。
8.根据权利要求7所述的工件抓取装置，其特征在于，所述缓冲组件包括连接板和弹性件，所述连接板的底部与所述驱动组件连接，所述连接板的顶部经由弹性件与所述连接组件连接；
所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件沿所述连接板的边缘周向均匀布置，所述弹性件均包括缓冲弹簧导杆以及弹簧，所述缓冲弹簧导杆的底端与所述连接板固定连接，所述缓冲弹簧导杆的顶端与所述连接组件滑动连接，所述弹簧设于所述缓冲弹簧导杆上，所述弹簧的顶端与所述连接组件抵接，所述弹簧的底端与所述连接板抵接；
所述连接组件上设置有圆孔，所述圆孔内安装有直线轴承，所述缓冲弹簧导杆的与所述直线轴承的内圈滑动连接；
所述弹簧的顶端经由一垫片与所述连接组件抵接，所述垫片呈环状、且设于所述缓冲弹簧导杆上。
9.根据权利要求1所述的工件抓取装置，其特征在于，该装置还包括与夹紧块一一对应的两个快换组件，所述驱动组件的输出端经由快换组件与对应的所述夹紧块可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的工件抓取装置，其特征在于，用于连接机器人和夹紧块的所述快换组件均包括与机器人连接的第一连接块、与夹紧块连接的第二连接块以及定位螺栓，所述第一连接块上设置有滑槽、以及与滑槽相连通的螺纹孔，所述第二连接块上具有一滑动部，所述滑动部与所述滑槽滑动连接，所述滑动部上开设有凹槽，所述滑动部上的凹槽的运动路径与所述螺纹孔的延伸方向部分重叠，所述定位螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，当所述定位螺栓的自由端卡嵌于凹槽中时，机器人和夹紧块相对固定。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220128 |