CN215881680U - 一种抓手装置及机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抓手装置及机械臂，所述抓手装置包括：夹持组件，包括用于夹取物件的夹持单元和移动单元；定位组件，沿垂直于所述夹持组件的方向分布，包括用于压紧物件的定位单元和控制所述定位单元沿竖直方向移动的升降机构；所述夹持单元包括沿竖直方向延伸的支撑板和沿水平方向延伸的挡板，所述挡板将所述支撑板分为上部支撑板和下部支撑板，所述上部支撑板和所述挡板形成用于承托复数个物件的复数承托区，所述下部支撑板和所述挡板形成用于夹取单个物件的单数夹取区；所述定位单元向下移动压紧物件后，所述夹持单元抓取物件。本实用新型具体实施例的有益效果是抓手装置能够适应不同数量物件的抓取工作，适应性较好。

Description

一种抓手装置及机械臂

技术领域

本实用新型涉及搬运设备技术领域，特别是涉及一种抓手装置及机械臂。

背景技术

机械臂是工业环境中常用的辅助完成工作的设备，机械臂末端通常连接各种具体工具以执行对应工作。搬运、上料都是机械臂的常见工作场景，机械臂通过抓手抓取物件并将其移动至指定位置以完成工作进程。现代制造业的自动搬运中，要么是单个物件的搬运，要么是整体的搬运，在料盘数量是不确定的场景下，无法进行处理，如果在多工位的场合，如果在每个工位做检测，则会导致高昂的费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供适应性较好的抓手装置及机械臂，以解决现有技术中的抓手装置不能自适应抓取不定数量的物件的问题。

为实现上述目标，本实用新型可采用如下技术方案：一种抓手装置，包括：夹持组件，包括用于夹取物件的夹持单元和用于使所述夹持单元沿预定方向移动的移动单元；定位组件，沿垂直于所述夹持组件的方向分布，包括用于压紧物件的定位单元和控制所述定位单元沿竖直方向移动的升降机构；所述夹持单元包括沿竖直方向延伸的支撑板和沿水平方向延伸的挡板，所述挡板将所述支撑板分为上部支撑板和下部支撑板，所述上部支撑板和所述挡板形成用于承托复数个物件的复数承托区，所述下部支撑板和所述挡板形成用于夹取单个物件的单数夹取区；所述定位单元向下移动压紧物件后，所述夹持单元抓取物件。

进一步的，所述移动单元包括水平移动单元和竖直移动单元，所述抓手装置包括一组相对设置的夹持组件，所述定位单元向下移动压紧物件后，所述水平移动单元用于使所述相对设置的夹持组件相向移动靠近以抓取物件。

进一步的，所述相对设置的夹持组件包括抓取检测传感器，所述抓取检测传感器用于判断夹持组件是否成功抓取物件，且在判断结果为否时触发重新抓取动作或产生提醒人工干预的信号。

进一步的，所述抓取检测传感器包括漫反射传感器、光纤传感器、接近传感器中的至少一种。

进一步的，所述支撑板内侧表面包括摩擦表面，以增大与物件之间的摩擦力。进一步的，所述抓手装置包括一组相对设置的夹持组件和一组相对设置的定位组件，所述夹持组件所述定位组件分别形成于物件的长度方向和宽度方向。

进一步的，所述抓手装置包括测距传感器，用于检测物件的高度判断物件数量，据此确定夹持组件的抓取位置。

进一步的，所述抓手装置包括扫码识别单元，所述扫码识别单元用于识别物件的识别码并据此确定物件的特性，所述夹持组件根据物件的特性执行抓取动作。

进一步的，所述抓手装置包括相机单元，所述相机单元用于对物件进行识别和/或定位，所述夹持组件根据所述相机单元确定抓取位置。

本实用新型还可采用如下技术方案：一种机械臂，包括机械臂本体，所述机械臂本体末端包括连接器以连接工作工具，所述连接器连接前文中任一项所述的抓手装置。

与现有技术相比，本实用新型具体实施例的有益效果为：夹持组件包括单数夹取区和复数承托区，通过一个结构适应单个物件的抓取和多个物件的抓取，提升了抓手装置的自适应效果。通过设置扫码识别单元、相机模块，实现自动识别和智能适应的效果，抓手装置工作性能较佳。

附图说明

图1、图2是本实用新型一个实施例的抓手装置的不同视角的示意图

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清楚明了，下面将结合附图来描述本实用新型的实施例。应当理解的是，对实施方式的具体说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本实用新型，而不是用于穷举本实用新型的所有可行方式，更不是用于限制本实用新型的具体实施范围。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”、“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述或简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、安装及操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型保护一种抓手装置，参图1-图2，在一个具体的实施例中，所述抓手装置100包括夹持组件10和定位组件20，所述夹持组件10用于抓取待抓取的物件、所述定位组件20用于压紧、定位所述待抓取的物件，待所述定位组件20确定抓取物件的高度后，夹持结构和所述定位组件20共同作用以抓取物件，实现搬运、上料等操作。夹持组件10包括用于夹取物件的夹持单元11和用于使所述夹持单元11沿预定方向移动的移动单元12；定位组件20沿垂直于夹持组件10的方向分布，包括用于压紧物件的定位单元21和控制所述定位单元21沿竖直方向移动的升降机构22。所述夹持单元11包括沿竖直方向延伸的支撑板111和沿水平方向延伸的挡板112，所述挡板112连接于所述支撑板111，所述挡板112将所述支撑板111分为上部支撑板和下部支撑板，所述上部支撑板和所述挡板112形成用于承托复数个物件200的复数承托区114，所述下部支撑板和所述挡板112形成用于夹取单个物件200的单数夹取区113。通过夹持装置形成单数夹取区113和复数承托区114，使得夹持结构能够处理不同数量的物料堆，适应性较好。

具体的，所述支撑板111用于支撑夹持单元11抓取的物件200，当需要抓取单个物件200时，单个物件通常放置于物料堆的上方，从上方夹取时，挡板112从上部压紧物件200，下部支撑板从两侧夹紧物件，可选的，定位组件20从垂直于夹持组件10的方向辅助夹紧物件，夹紧物件后通过移动抓手装置100可以将物件移动至预定位置。可选的，挡板112距离支撑板下端的距离大致为单个物件的厚度，此时在抓取单个物件时，挡板112可以压紧物件，保证物件的平衡性。可选的，所述支撑板内侧表面包括摩擦表面以增大与物件之间的摩擦力，所述摩擦表面与物件之间的摩擦力大于或等于物件具有最大加速度时的受力的1.6倍，所述摩擦表面可以是聚氨酯、硅胶、Peek、pom，NAK80等多种材料，也可以在支撑板表面设置防滑花纹以增大摩擦力，根据抓取的不同物件，其需要的摩擦力不同，根据物件的自身受力信息，确定所需摩擦力大小，进而确定采取何种摩擦表面以增大摩擦力。当抓取物件时，物件可能会由于重力掉落，通过在支撑板内侧设置聚氨酯等材料，增大与物件之间的摩擦力，使得抓取过程中物件不易掉落。

具体的，当需要抓取多个物件200时，定位组件20先向下移动压紧物件200，确定物件200的高度后，夹持单元11移动至抓取位置，通过复数承托区抓取多个物件200。具体的，通过挡板112承托多个物件，支撑板111在侧面支撑多个物件，可选的，定位组件20从垂直于夹持组件10的方向辅助夹紧物件200，夹紧物件后通过移动抓手装置100可以将物件移动至预定位置。本实施例中的夹持单元11，既能够夹持单个物件，又能够夹持多个物件，结构的适应性较好。

在一个具体的实施例中，定位组件20和夹持组件10的配合工作方式为：定位组件20先压紧待抓取的物件200，大致确定了抓取的高度，夹持组件10移动，夹持单元11向下移动压紧单个物件后抓取，或者夹持单元11向下移动承托多个物件后抓取。具体的，夹持组件10的移动单元12包括水平移动单元和竖直移动单元，所述水平移动单元使得夹持单元11水平移动，所述竖直移动单元使得夹持单元11竖直移动。可理解的，夹持组件10抓取物件至少需要一对夹持组件10共同发挥作用，也即，所述抓手装置100包括一组相对设置的夹持组件10，以及，一组相对设置的定位组件20，所述相对设置的夹持组件10用于从相对位置抓取物件，所述相对设置的定位组件20用于从相对位置定位物件，以保证操作的平衡性和稳定性。具体的，物件200通常为四边形物件，一组夹持组件10和一组定位组件20分布于物件的长度方向和宽度方向，一组夹持组件10和一组定位组件20互相垂直，夹持组件10和定位组件20相邻。

具体的，以抓手装置100抓取多个物件为例，定位组件20包括升降机构22，定位单元21在升降机构22的作用下向下移动，当定位单元21接触物件时向下的力压紧物件，待定位单元21压紧物件后，夹持组件10开始作用；具体的，夹持组件10在开始时分布于物件的两侧方向但距离物件边缘有一定距离，夹持组件10抓取物件时，夹持单元11在水平移动单元作用下相向靠近移动，在竖直移动单元下向下移动以移动至抓取位置，最终完成抓取动作。可选的，所述定位单元21包括相互垂直的竖直压板和水平压板，所述物料在所述定位单元21的作用下分别在水平方向被水平压板压紧，在竖直方向被竖直压板压紧。

具体的，定位组件20包括升降机构控制所述定位单元沿竖直方向移动，所述升降机构包括弹力单元，当定位单元21向下压紧物件时，弹力单元增加了机构的柔性。可选的，所述升降机构也可以形成为轮系或者电机调高机构。

可选的，所述相对设置的夹持组件10包括抓取检测传感器115，所述抓取检测传感器115用于判断是否成功抓取物件，在判断结果为否时触发重新抓取动作或产生提醒人工干预的信号。具体的，所述抓取检测传感器115设置于支撑板111，所述上部支撑板和下部支撑板分别包括抓取检测传感器115以检测抓取是否成功。可选的，所述抓取检测传感器115包括漫反射传感器、光纤传感器、接近传感器中的至少一种。

具体的，所述抓手装置100可选的包括测距传感器、相机单元、扫码识别单元等设施，测距传感器用于检测物件的高度判断物件的数量，据此确定夹持组件10的抓取位置，提升抓取的准确性；扫码识别单元识别物件的识别码，据此确定物件的特性，例如物件尺寸参数等，夹持组件10根据物件的特性执行抓取动作；相机单元可用于对物件进行粗定位，以确定抓取位置，或者也可用于识别物件的特性，传递给下一级处理流程。通过增加识别装置，根据识别装置确定抓取位置，配合自适应物件数量的夹持组件10，抓手装置100能够识别物件数量且自适应抓取。

以上优先实施例的有益效果是：抓手装置的夹持组件能够适应不同数量的物件抓取，同时优选的配置测距传感器等识别装置，抓手装置能够识别物件数量且自适应抓取，解决了现有技术中只能根据已知数量进行物件抓取，且单件抓取和多件抓取依赖不同抓手的问题，抓手装置的适应性好，使用更便利。

本实用新型还保护一种机械臂，包括机械臂本体，机械臂本体末端包括连接器以连接工作工具，所述工作工具包括前文中任一项所述的抓手装置。

最后还需要指出，由于文字表达的有限性，上述说明仅是示例性的，并非穷尽性的，本实用新型并不限于所披露的各实施方式，在不偏离上述示例的范围和精神的情况下，对于本领域的技术人员来说还可以作若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。因此本实用新型的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抓手装置，其特征在于，包括：

夹持组件，包括用于夹取物件的夹持单元和用于使所述夹持单元沿预定方向移动的移动单元；

定位组件，沿垂直于所述夹持组件的方向分布，包括用于压紧物件的定位单元和控制所述定位单元沿竖直方向移动的升降机构；

所述夹持单元包括沿竖直方向延伸的支撑板和沿水平方向延伸的挡板，所述挡板将所述支撑板分为上部支撑板和下部支撑板，所述上部支撑板和所述挡板形成用于承托复数个物件的复数承托区，所述下部支撑板和所述挡板形成用于夹取单个物件的单数夹取区；所述定位单元向下移动压紧物件后，所述夹持单元抓取物件。

2.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述移动单元包括水平移动单元和竖直移动单元，所述抓手装置包括一组相对设置的夹持组件，所述定位单元向下移动压紧物件后，所述水平移动单元用于使所述相对设置的夹持组件相向移动靠近以抓取物件。

3.根据权利要求2所述的抓手装置，其特征在于，所述相对设置的夹持组件包括抓取检测传感器，所述抓取检测传感器用于判断夹持组件是否成功抓取物件，且在判断结果为否时触发重新抓取动作或产生提醒人工干预的信号。

4.根据权利要求3所述的抓手装置，其特征在于，所述抓取检测传感器包括漫反射传感器、光纤传感器、接近传感器中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述支撑板内侧表面包括摩擦表面，以增大与物件之间的摩擦力。

6.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括一组相对设置的夹持组件和一组相对设置的定位组件，所述夹持组件所述定位组件分别分布于物件的长度方向和宽度方向。

7.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括测距传感器，用于检测物件的高度判断物件数量，据此确定夹持组件的抓取位置。

8.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括扫码识别单元，所述扫码识别单元用于识别物件的识别码并据此确定物件的特性，所述夹持组件根据物件的特性执行抓取动作。

9.根据权利要求1所述的抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括相机单元，所述相机单元用于对物件进行识别和/或定位，所述夹持组件根据所述相机单元确定抓取位置。

10.一种机械臂，包括机械臂本体，所述机械臂本体末端包括连接器以连接工作工具，其特征在于，所述连接器连接权利要求1-8中任一项所述的抓手装置。

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