CN217942663U

CN217942663U - 一种刀具机器人抓手装置

Info

Publication number: CN217942663U
Application number: CN202222121448.1U
Authority: CN
Inventors: 拜启东; 刘华峰; 何中孝
Original assignee: Shanghai Value Automation Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Value Automation Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2022-08-12
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2032-08-12

Abstract

本实用新型涉及一种刀具机器人抓手装置，用于抓取移载刀柄，包括安装板，与安装板固定连接的一个或多个刀柄抓手模块、机器人连接座和平行两指抓手模块，其中，平行两指抓手模块包括：平行气缸，与安装板固定连接；爪指，包括左爪指和右爪指，通过连接结构与平行气缸连接；限位结构，与平行气缸和安装板连接，用于限定相对位置；定位销，与安装板连接，分别位于平行气缸两侧；光电传感器，与安装板固定连接。与现有技术相比，本实用新型可根据使用场景灵活调整，可以移载不同种类、不同摆放位置或朝向的刀柄，适应性强、应用范围广。

Description

一种刀具机器人抓手装置

技术领域

本实用新型涉及产品夹紧移载领域，尤其是涉及一种刀具机器人抓手装置。

背景技术

随着工业4.0概念的提出，制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长。传统生产制造业企业大范围向工业自动化、工业机器人方向升级改造，各行各业的自动化程度越来越高。AGV+机械手复合机器人在各行各业，特别是数字化车间、智能制造等行业的应用将会也来越普遍，以满足实现货物和刀具等物料装卸与搬运全过程自动化，降低对人力的依存度，提高工作过程中的安全性，以及清洁生产等日益高涨的需求。

面向车间刀具配送的复合协作机器人是一种面向未来智能车间刀具智能化配送功能设计的产品，将数控机床与工业机器人集成，由机器人完成数控机床刀具大的自动配送任务，快速便捷的实现数控机床的自动换刀系统、物料传送系统等命令单元中的工序任务，刀具配送的复合协作机器人将两种功能组合在一起，实现对智能车间刀具配送的无人化，而复合机器人末端的自动抓手用于数控机床刀具的抓取以及上下刀任务，其抓取精度以及可靠性决定刀具配送复合机器人完成任务的成败。

中国实用新型公开号CN211867238U公开了一种刀具配送复合机器人自动抓手，直流电机的动力端与所述刀柄拉杆动力连接，直线电机的伸出端与所述电机推杆固定连接，电机推杆与所述刀柄拉杆固定连接，刀柄拉杆前端的外环面处具有螺纹，数控刀柄的尾部具有螺纹孔，刀柄拉杆前端通过螺纹可拆卸的安装在螺纹孔中，楔形夹爪置于数控刀柄的尾部，直流电机可驱动刀柄拉杆前端旋入安装到数控刀柄尾部的螺纹孔中，直线电机通过电机推杆驱动数控刀柄轴向退回，并使数控刀柄锁紧在楔形夹爪内。该自动抓手具抓取精度高，结构紧凑，尺寸小，重量轻的优点。但是，该实用新型存在如下问题：

(1)只能在刀柄摆放位置、朝向固定的情景下抓取刀柄；

(2)只能抓取同一类型刀柄的刀具，无法在多种刀柄的使用情景下应用。

综上，当前现有技术方案的应用场景存在诸多限制，缺乏灵活性、通用性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以抓取移载摆放位置、朝向不同刀柄的刀具机器人抓手装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型的一个方面，提供了一种刀具机器人抓手装置，包括安装板以及与所述安装板固定连接的一个或多个刀柄抓手模块、机器人连接座和平行两指抓手模块，其中，所述平行两指抓手模块包括：平行气缸，与安装板固定连接；爪指，包括左爪指和右爪指，通过连接结构与平行气缸连接；限位结构，与平行气缸和安装板连接，用于限定相对位置；定位销，与安装板连接，分别位于平行气缸两侧；光电传感器，与安装板固定连接。

作为优选的技术方案，的刀柄抓手模块包括：连接板，与安装板连接；伸缩气缸，位于连接板的一侧，通过一根或多根连接杆与连接板连接；拉爪，通过连接轴与伸缩气缸的伸缩杆连接；套筒，位于连接板的另一侧并与连接板连接，靠连接板的一端内有一沉台，另一端外径上有一台阶面；挡块，位于套筒的台阶面上。

作为优选的技术方案，刀柄抓手模块与安装板的连接方式为：连接板通过浮动机构与安装板固定连接，其中，连接板与安装板平行或垂直。

作为优选的技术方案，的刀柄抓手模块还包括光电传感单元，位置为以下备选位置中的一个：折弯板上，折弯板位于刀柄抓手模块上并与之固定连接；安装板上对应位置。

作为优选的技术方案，连接杆的一端为螺杆，与连接板固定连接，另一端有螺纹孔，与伸缩气缸固定连接；连接轴两端均为螺杆，一端与伸缩气缸的伸缩杆连接，另一端与拉爪连接。

作为优选的技术方案，机器人连接座包括圆管、底板、顶板和筋板，圆管的一侧与底板固定连接，另一侧与顶板固定连接；底板与安装板固定连接，靠近圆管一侧有一个或多个筋板。

作为优选的技术方案，平行气缸与爪指间的连接结构包括第一连接臂、第二连接臂、第一连接板、第二连接板、直线导轨、第一L块和第二L块，第一连接臂、第二连接臂分别位于平行气缸两侧并分别与第一连接板、第二连接板连接；第一连接板、第二连接板与直线导轨滑动连接；第一L块、第二L块分别位于第一连接板、第二连接板上，并与爪指连接。

作为优选的技术方案，限位结构包括：第一限位L块、第二限位L块、第一缓冲块、第二缓冲块，第一限位L块、第二限位L块分别位于平行气缸两侧；第一缓冲块、第二缓冲块分别位于第一限位L块、第二限位L块靠近平行气缸的一侧。

作为优选的技术方案，其中一个定位销与安装板固定连接，另一个定位销与安装板活动连接。

作为优选的技术方案，安装板为铝板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)设置了一个平行两指抓手模块，可以抓取摆放位置、朝向不固定情况下的刀柄；

(2)本实用新型可以根据实际使用情景设置多个不同的刀柄抓手模块，从而可以移载不同类型的刀头，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的正视图；

图4为本实用新型的左视图；

图5为本实用新型中平行两指抓手模块的俯视图；

图6为本实用新型中平行两指抓手模块的正视图；

图7为本实用新型中平行两指抓手模块的左视图；

图8为本实用新型中机器人连接座的正视图；

图9为本实用新型中机器人连接座的俯视图；

图10为本实用新型中第一种刀柄抓手模块的立体图；

图11为本实用新型中第一种刀柄抓手模块的刨视图；

图12为本实用新型中第一种刀柄抓手模块的俯视图；

图13为本实用新型中第二种刀柄抓手模块的立体图；

图14为本实用新型中第二种刀柄抓手模块的刨视图；

图15为本实用新型中第二种刀柄抓手模块的俯视图；

其中，1、安装板，2、机器人连接座，3、平行气缸，4、爪指，5、定位销，6、光电传感器，7、连接板，8、伸缩气缸，9、连接杆，10、连接轴，11、拉爪，12、套筒，13、无袖衬套，14、挡块，15、浮动机构，16、圆管，17、底板，18、顶板，19、筋板，20第一连接臂，21、第二连接臂，22、第一连接板，23、第二连接板，24、直线导轨，25、第一L块，26、第二L块，27、第一限位L块，28、第二限位L块，29第一缓冲块，30、第二缓冲块，31、光电传感单元。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。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。

实施例

本实施例的刀具机器人抓手装置包括：安装板1，安装板1上设有用于固定机器人连接座2的螺孔，以及用于安装抓手模块的开孔且安装板1为铝板；机器人连接座2，机器人连接座2的一端与安装板1固定连接，另一端与机器人六轴法兰连接；平行两指抓手模块；三个刀柄抓手模块，固定于安装板1上的对应位置处，其中，平行两指抓手模块包括：平行气缸3，与安装板1固定连接；连接结构，用于连接平行气缸3和爪指4；爪指4，包括左爪指和右爪指；限位结构，用于限定平行气缸3与安装板1的相对位置；定位销5，包括第一定位销和第二定位销，分别位于平行气缸3两侧，一个定位销与安装板1固定连接，另一个定位销通过活动机构与安装板1活动连接；光电传感器6。如图1为本实施例的立体图，图2为本实施例的俯视图，图3为本实施例的正视图，图4为本实施例的左视图。

如图5-7为本实用新型中平行两指抓手模块的示意图，平行两指抓手模块包括：平行气缸3，与安装板1固定连接；连接结构，用于连接平行气缸3和爪指4；爪指4，包括左爪指和右爪指；限位结构，用于限定平行气缸3与安装板1的相对位置；定位销5，包括第一定位销和第二定位销，分别位于平行气缸3两侧；光电传感器6。连接结构包括：第一连接臂20、第二连接臂21、第一连接板22、第二连接板23、直线导轨24、第一L块25、第二L块26，第一连接臂20、第二连接臂21分别位于平行气缸3两侧并分别与第一连接板22、第二连接板23连接；第一连接板22、第二连接板23与直线导轨24滑动连接；第一L块25、第二L块26分别位于第一连接板22、第二连接板23上，并与爪指4连接。限位结构包括：第一限位L块27、第二限位L块28、第一缓冲块29、第二缓冲块30，第一限位L块27、第二限位L块28分别位于平行气缸3两侧；第一缓冲块29、第二缓冲块30分别位于第一限位L块27、第二限位L块28靠近平行气缸3的一侧。

其中，图5为平行两指抓手模块的俯视图，图6为平行两指抓手模块的正视图，图7为平行两指抓手模块的左视图。

如图8-9为本实用新型中机器人连接座的示意图，包括：圆管16、底板17、顶板18、筋板19，圆管16的一侧与底板17固定连接，另一侧与顶板18固定连接；底板17与安装板1固定连接，靠近圆管16一侧有四个筋板19。其中图8为机器人连接座的正视图，图9为机器人连接座的俯视图。

如图10-12为与平行两指抓手模块相邻的两个刀柄抓手模块的示意图，包括：连接板7，通过浮动机构与安装座连接，安装座与安装板1连接；伸缩气缸8，位于连接板7的一侧，通过一根或多根连接杆9与连接板7连接，通过连接轴10与拉爪11连接；拉爪11，用于抓取刀柄；套筒12，位于连接板7的另一侧，其靠连接板的一端内有用于安装无袖衬套13的沉台，另一端外径上有一台阶面；挡块14，位于套筒12的台阶面上；光电传感单元31位于折弯板上，折弯板在安装座的一侧。连接杆9的一端为螺杆，与连接板7固定连接，另一端有螺纹孔，与伸缩气缸8固定连接；连接轴10两端均为螺杆，一端与伸缩气缸8的伸缩杆连接，另一端与拉爪11连接。

其中，图10为刀柄抓手模块的立体图，图11为刀柄抓手模块的刨视图，图12为刀柄抓手模块的俯视图。

图13-15为与平行两指抓手模块相对的刀柄抓手模块的示意图，与另外两个刀柄抓手模块的区别在于，本模块不包含连接座，连接板7直接通过浮动机构与安装板连接，且光电传感单元位于安装板的对应位置。其中，图13为刀柄抓手模块的立体图，图14为刀柄抓手模块的刨视图，图15为刀柄抓手模块的俯视图。

使用时，将本实用新型的机器人连接座与机器人六轴连接，通过机器人各轴的配合移动到准备进行刀柄抓取转移作业的位置。首先通过定位销对放置产品的小车进行一个位置确认，其中定位销可以根据不同小车进行调整，然后根据刀柄的种类及摆放状态选取抓手模块。

对于摆放位置、朝向不同的刀柄，则选择平行两指抓手模块，通过六轴法兰的旋转及光电传感器6让抓手与产品对准，使产品位于爪指4的抓取范围内。控制平行气缸3工作，通过连接结构使两个爪指4夹住产品。机器人移动到目的移载位置，通过六轴法兰的旋转及光电传感器6确定目的移载位置，控制平行气缸3工作，通过连接结构使两个爪指4松开产品，完成产品的移载。

对于摆放标准的刀柄，根据刀柄的种类选取对应的刀柄抓手模块，通过六轴法兰的旋转及光电传感单元31让抓手与产品对准，使产品伸入套筒内。控制伸缩气缸8工作，通过连接轴10带动拉爪11完成产品的抓取，同时，套筒12内的挡块14对刀柄进行限位。机器人移动到目的移载位置，通过六轴法兰的旋转及光电传感器6确定目的移载位置，控制伸缩气缸8工作，通过连接轴10带动拉爪11松开产品，完成产品的移载。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，包括安装板（1）以及与所述安装板（1）固定连接的一个或多个刀柄抓手模块、机器人连接座（2）和平行两指抓手模块，其中，所述平行两指抓手模块包括：

平行气缸（3），与安装板（1）固定连接；

爪指（4），包括左爪指和右爪指，通过连接结构与平行气缸（3）连接；

限位结构，与平行气缸（3）和安装板（1）连接，用于限定相对位置；

定位销（5），与安装板（1）连接，分别位于平行气缸（3）两侧；

光电传感器（6），与安装板（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述刀柄抓手模块包括：

连接板（7），与安装板（1）连接；

伸缩气缸（8），位于所述连接板（7）的一侧，通过一根或多根连接杆（9）与所述连接板（7）连接；

拉爪（11），通过连接轴（10）与伸缩气缸（8）的伸缩杆连接；

套筒（12），位于所述连接板（7）的另一侧并与连接板（7）连接，靠连接板（7）的一端内有一沉台，另一端外径上有一台阶面；

挡块（14），位于套筒（12）的台阶面上。

3.根据权利要求2所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述刀柄抓手模块与所述安装板（1）的连接方式为：

所述连接板（7）通过浮动机构（15）与所述安装板（1）固定连接，其中，所述连接板（7）与所述安装板（1）平行或垂直。

4.根据权利要求2所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述的刀柄抓手模块还包括光电传感单元（31），设置在所述安装板（1）或折弯板上，所述折弯板位于刀柄抓手模块上并与之固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述连接杆（9）的一端为螺杆，与所述连接板（7）固定连接，另一端有螺纹孔，与所述伸缩气缸（8）固定连接；所述连接轴（10）两端均为螺杆，一端与所述伸缩气缸（8）的伸缩杆连接，另一端与所述拉爪（11）连接。

6.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述机器人连接座（2）包括圆管（16）、底板（17）、顶板（18）和筋板（19），所述圆管（16）的一侧与底板（17）固定连接，另一侧与顶板（18）固定连接；所述底板（17）与所述安装板（1）固定连接，靠近圆管（16）一侧有一个或多个筋板（19）。

7.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述连接结构包括第一连接臂（20）、第二连接臂（21）、第一连接板（22）、第二连接板（23）、直线导轨（24）、第一L块（25）和第二L块（26），所述第一连接臂（20）、第二连接臂（21）分别位于所述平行气缸（3）两侧并分别与第一连接板（22）、第二连接板（23）连接；所述第一连接板（22）、第二连接板（23）与直线导轨（24）滑动连接；第一L块（25）、第二L块（26）分别位于第一连接板（22）、第二连接板（23）上，并与所述爪指（4）连接。

8.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述限位结构包括第一限位L块（27）、第二限位L块（28）、第一缓冲块（29）、第二缓冲块（30），所述第一限位L块（27）、第二限位L块（28）分别位于所述平行气缸（3）两侧；所述第一缓冲块（29）、第二缓冲块（30）分别位于第一限位L块（27）、第二限位L块（28）靠近所述平行气缸（3）的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，其中一个定位销与所述安装板（1）固定连接，另一个定位销与所述安装板（1）活动连接。

10.根据权利要求1所述的一种刀具机器人抓手装置，其特征在于，所述安装板（1）为铝板。