CN219193683U - 多功能机械手 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能机械手。多功能机械手包括机架、工件移载组件和料盘移载组件；机架与外设动力源连接；工件移载组件设置于机架上，用于从料盘内抓取工件，工件移载组件包括夹爪驱动件和多个夹爪；夹爪驱动件设置于机架上；多个夹爪连接于夹爪驱动件，用于抓取工件，夹爪包括夹指和抵压部，夹指和抵压部连接，夹指与夹爪驱动件连接，抵压部用于在夹指抓取工件时，抵接工件以调整所述工件的姿态；料盘移载组件设于机架上，且与工件移载组件间隔设置，用于移载料盘，其中，机架在外设动力源驱动下以带动料盘移载组件移走料盘。该多功能机械手降低了作业人员劳动强度，降低了生产中的设备成本。

Description

多功能机械手

技术领域

本申请涉及机械手爪技术领域，具体涉及一种多功能机械手。

背景技术

在生产线中通常会使用机械手爪运转工件，例如，当机械手爪将料盘内的工件取完时，通常需要人工更换料盘，由于人工操作次数较为频繁，使得作业人员劳动强度过大；而当设置另一机械手爪专门用于更换料盘时，又会增加设备的成本。故，兼顾提高机械自动化程度及生产效率，降低生产成本和降低作业人员劳动强度是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提出一种多功能机械手，既能够提高机械自动化程度及生产效率，又能降低作业人员劳动强度及生产中设备成本。

本申请实施例提供一种多功能机械手，所述多功能机械手包括机架、工件移载组件和料盘移载组件；所述机架与外设动力源连接；所述工件移载组件设置于所述机架上，用于从料盘内获取工件，所述工件移载组件包括夹爪驱动件和多个夹爪；所述夹爪驱动件设置于所述机架上；多个所述夹爪连接于所述夹爪驱动件，用于在所述夹爪驱动件的驱动下抵接于所述工件以抓取所述工件，所述夹爪包括夹指和抵压部，所述夹指和所述抵压部连接，所述夹指与所述夹爪驱动件连接，用于抵接于所述工件并配合其它所述夹指从所述料盘内取出所述工件，所述抵压部用于在所述夹指抓取所述工件时，抵接所述工件以调整所述工件的姿态；所述料盘移载组件设于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置，用于移载所述料盘，其中，所述机架在所述外设动力源驱动下以带动所述料盘移载组件移走所述料盘。

上述多功能机械手，当抵压部抵接于工件上较高的一侧时，工件上较低的一侧会向上翘起，此时工件的顶面会与多个夹指上的抵压部抵接，工件在多个抵压部的作用下处于水平状态，使得多个夹指均能够抵接于工件的内侧，从而使得工件被平稳地夹持；此外，工件移载组件和料盘移载组件集成在同一个机械手上，使得该多功能机械手既可以用于搬运工件也可以搬运料盘，进而有利于减少机械手的使用数量，降低生产中的设备成本；由于该多功能机械手不仅能移载工件，也能够移载料盘，由于无需使作业人员手动更换料盘，从而提高了生产中的自动化程度和生产效率。

在一些实施例中，所述夹指上设有导向面，所述导向面用于抵接所述工件，沿远离所述抵压部的方向所述导向面向背离所述工件的一侧延伸设置。

在一些实施例中，所述夹指上凸设有第一凸块，所述第一凸块与所述抵压部相对设置，所述第一凸块用于抵接于所述工件背离所述抵压部的一侧，以对所述工件进行承托。

在一些实施例中，所述夹指上凸设有第二凸块，所述第二凸块位于所述第一凸块和所述抵压部之间，所述第二凸块用于对所述工件进行导向。

在一些实施例中，所述工件移载组件还包括两个连接件；两个所述连接件连接于所述夹爪驱动件，且两个所述连接件相对设置，每个所述连接件上设有两个间隔设置的所述夹爪，两个所述连接件用于在所述夹爪驱动件的驱动下相互靠近或远离以带动所述夹爪抓取或松开所述工件。

在一些实施例中，所述工件移载组件还包括传感器和弹性件；所述传感器与所述机架滑动连接；所述弹性件一端与所述机架抵接，另一端与所述传感器抵接，所述弹性件用于使所述传感器抵接于所述工件，以使所述传感器感应所述工件。

在一些实施例中，所述料盘移载组件包括手爪驱动件和多个手爪；所述手爪驱动件设于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置；多个所述手爪与所述手爪驱动件连接，用于在所述手爪驱动件的驱动下抓取所述料盘，并在所述机架的带动下移走所述料盘。

在一些实施例中，所述料盘移载组件包括吸取件；所述吸取件设置于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置，用于吸取所述料盘，并在所述机架的带动下移走所述料盘。

在一些实施例中，所述机架包括支架和连接轴，所述支架和所述连接轴连接，所述连接轴与所述外设动力源连接，所述料盘移载组件连接于所述连接轴上，所述工件移载组件设置于所述支架上。

在一些实施例中，所述工件移载组件的数量为多个，多个所述工件移载组件均匀设置于所述支架的周侧。

附图说明

图1是本申请一些实施例提供的多功能机械手的立体结构示意图。

图2是图1的夹爪的立体结构示意图。

图3是图2的夹爪的正视结构示意图。

图4是图1的机架的立体结构示意图。

图5是料盘移载组件获取料盘状态示意图。

图6是工件移载组件抓取工件状态示意图。

主要元件符号说明

多功能机械手 100

机架 10

支架 11

连接轴 12

连接柱 121

第一连杆 122

第二连杆 123

工件移载组件 20

夹爪驱动件 21

夹爪 22

夹指 221

抵压部 222

导向面 223

第一平面 224

第一凸块 225

第一斜面 2251

第二凸块 226

第二斜面 2261

连接件 23

传感器 24

弹性件 25

料盘移载组件 30

手爪驱动件 31

手爪 32

手指 321

吸取件 33

第一夹爪 40

第二夹爪 41

第三夹爪 42

第四夹爪 43

第五夹爪 44

第六夹爪 45

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以下将结合附图对本申请的一些实施例进行详细说明。

请参阅图1，本申请一些实施例提供了一种多功能机械手100。本实施例中的多功能机械手100不仅能够在抓取工件(图未示)的时候对工件进行调平，也可以对料盘(图未示)进行搬运。本实施例的工件以方形的手机边框为例进行说明。

请参阅图1和图2，多功能机械手100包括机架10、工件移载组件20和料盘移载组件30。工件移载组件20和料盘移载组件30间隔设置在机架10上，工件移载组件20用于移载工件，料盘移载组件30用于对料盘进行移载。机架10与外设动力源(图未示)连接，外设动力源用于驱动机架10运动，机架10带动工件移载组件20和料盘移载组件30移动以实现工件和料盘的转运。本实施例中，外设动力源为机械臂。

工件移载组件20包括夹爪驱动件21和多个夹爪22。夹爪驱动件21设置于机架10上，多个夹爪22连接于夹爪驱动件21上，由于本实施例的工件为手机边框，多个夹爪22在夹爪驱动件21的驱动下分别抵接于工件的内侧以抓取工件。夹爪22包括夹指221和抵压部222，夹指221连接于夹爪驱动件21上，抵压部222凸设于夹指221上，具体在本实施例中夹指221和抵压部222相互垂直，夹指221用于抵接于工件的内侧，并在多个夹指221配合作用下以抓取料盘上的工件。

在本实施例中，料盘为中间凹陷且两边凸起的构造，当工件放置于料盘内时，工件呈倾斜状态。例如，在多功能机械手100从水平放置的料盘内抓取工件时，首先，机架10在外设动力源的驱动下带动夹爪22靠近工件，并使夹指221伸入工件内，此时抵压部222会抵接于工件上较高的一侧，工件较低的一侧会向上翘起，抵压部222用于调整工件的姿态，以使工件处于水平状态；然后，夹爪驱动件21驱动多个夹指221抵接于工件的内侧以抓取工件。

如此，当抵压部222抵接于工件上较高的一侧时，工件上较低的一侧会向上翘起，此时工件的顶面会与多个夹指221上的抵压部222抵接，工件在多个抵压部222的作用下处于水平状态，使得多个夹指221均能够抵接于工件的内侧，从而使得工件被平稳地夹持。

此外，多功能机械手100通过料盘移载组件30实现了搬运料盘的功能，当料盘内的所有工件被移载完毕后，料盘移载组件30靠近料盘并获取空的料盘，然后料盘移载组件30在机架10的带动下将料盘移走，从而避免了人工操作，由于无需使作业人员手动更换料盘，从而提高了生产中的自动化程度和生产效率。由于工件移载组件20和料盘移载组件30集成在同一个机械手，从而丰富了机械手的功能，使得机械手既可以用于搬运工件也可以搬运料盘，进而有利于减少机械手的使用数量，降低生产中的设备成本。

请参阅图1，在一些实施方式中，工件移载组件20还包括两个连接件23，两个连接件23与夹爪驱动件21连接，每个连接件23上设有两个间隔设置的夹爪22，每个夹爪22用于抵接于工件的端角处。两个连接件23在夹爪驱动件21的驱动下相互远离以带动四个夹爪22分别抵接于工件的四个端角处，从而抓取工件。如此，通过设置四个夹爪22，并使每个夹爪22抵接于工件的端角处，从而使得四个夹爪22可以稳固地抓取工件。其中，夹爪驱动件21为夹爪气缸或其它驱动连接件23往复运动的机构。

请参阅图2和图3，在一些实施方式中，夹指221上设有导向面223，导向面223用于抵接工件，沿远离抵压部222的方向导向面223向背离工件的一侧延伸设置。具体在本实施例中，导向面223为斜面，在其它实施方式中，导向面223可以为弧面。夹指221上设有第一平面224，导向面223和第一平面224为夹指221上相背离的两个面，导向面223和第一平面224之间的距离从靠近抵压部222的一端到远离抵压部222的一端呈逐渐减小的趋势。由于在夹指221上远离抵压部222的一端，导向面223和第一平面224之间的距离最小，从而达到使夹指221能轻松地伸入到工件内侧的目的；由于越靠近抵压部222，导向面223和第一平面224之间的距离变大，当导向面223抵接于工件内侧时，使得多个夹指221能够撑紧工件，从而达到固持工件的目的。

请参阅图2和图3，在一些实施方式中，夹指221上凸设有第一凸块225，第一凸块225与抵压部222相对设置，具体地，第一凸块225位于抵压部222的底部。第一凸块225抵接于工件上背离抵压部222的一侧，用于承托工件。在本实施例中，第一凸块225位于导向面223和第一平面224之间的侧面上。第一凸块225与工件抵接的一侧为倾斜的第一斜面2251，第一斜面2251用于承托工件，当第一斜面2251对工件进行承托后，使得夹指221无需过度施加作用力以撑紧工件，从而避免工件被撑坏。

请参阅图2和图3，在一些实施方式中，夹指221上凸设有第二凸块226，例如第二凸块226沿夹指221的长度方向设置；第一凸块225和第二凸块226位于夹指221的同一侧，且第二凸块226位于第一凸块225与抵压部222之间，第二凸块226用于对工件进行导向。在本实施例中，工件的内侧设有凸起。第二凸块226上远离夹指221的一端设有倾斜的第二斜面2261，假设夹指221在夹取工件前，工件处于偏斜状态，当夹指221夹取工件时，工件上的凸起会先与第二斜面2261抵接，然后凸起沿第二斜面2261滑动，并抵接于夹指221上。在夹指221夹取工件过程中，第二斜面2261起到导向作用，一方面，第二斜面2261引导工件上的凸起与夹指221抵接，另一方面，第二斜面2261起到纠偏的作用。

请参阅图1，在一些实施方式中，工件移载组件20还包括传感器24和弹性件25。传感器24滑动连接于机架10，弹性件25套设于传感器24上，弹性件25的一端抵接于机架10，弹性件25的另一端抵接于传感器24。在夹爪22抓取工件时，传感器24在弹性件25的作用下弹性抵接于工件上，弹性件25使得传感器24的位置能够相对工件自动调整，避免了传感器24与工件刚性接触，有利于保护传感器24，弹性件25也使得传感器24能够始终抵接工件。

请参阅图1，在一些实施方式中，料盘移载组件30包括手爪驱动件31和多个手爪32。手爪驱动件31设置于机架10上，且与夹爪驱动件21间隔设置，多个手爪32连接于手爪驱动件31上。本实施例中，手爪32数量为两个，每个手爪32上设有两个手指321，两个手爪32在手爪驱动件31的驱动下相互靠近，使得手指321抵接于料盘以抓取料盘。其中，手爪驱动件31为夹爪气缸或其它驱动连接件23往复运动的机构。

在另一些实施方式中，料盘移载组件30包括吸取件33。吸取件33的数量为两个，两个吸取件33间隔设置于机架10上，本实施例中的吸取件33为真空吸盘，吸取件33用于吸取料盘。

在本实施例中，机架10上同时设置了上述两种结构的料盘移载组件30，具体地，机架10上设有间隔设置的第一连杆122和第二连杆123，第一连杆122和第二连杆123之间呈倾斜设置，手爪驱动件31设置于第一连杆122上，吸取件33设置于第二连杆123上。

如此，当料盘为框状时，由于料盘为镂空的结构，无法用吸取件33吸取料盘，此时可通过手爪32抓取料盘以进行移载。由于机架10上同时具备了两种结构的料盘移载组件30，使得作业人员可根据料盘的种类选用适宜的方式移载料盘，两种结构的料盘移载组件30提高了多功能机械手100的通用性。

请参阅图1和图4，在一些实施方式中，机架10包括支架11和连接轴12。本实施例中支架11为六边形结构，连接轴12的一端设置有连接柱121，连接柱121大致为三角状，连接柱121连接于支架11的中心，连接轴12的另一端与外设动力源连接。

工件移载组件20的数量为多个，多个工件移载组件20均匀设置于支架11的周侧，具体地，工件移载组件20的数量为六个，支架11的每个边上设置一个工件移载组件20。

为便于描述，分别命名为第一夹爪40、第二夹爪41、第三夹爪42、第四夹爪43、第五夹爪44和第六夹爪45。以上下料为例说明六个夹爪22的使用过程。

首先，第一夹爪40、第二夹爪41、第三夹爪42、第四夹爪43和第五夹爪44分别从料盘内抓取一个工件；然后，机架10带动工件移载组件20靠近加工设备，第六夹爪45从加工设备内取出加工完成的工件；接着，第五夹爪44将工件放置于加工设备内，同时第五夹爪44再从加工设备内取出下一个完成加工的工件，以此类推，直至五个夹爪22上未加工的工件被替换为完成加工的工件。通过在机架10上多个工件移载组件20，并在多个工件移载组件20协同配合实现了多个工件同时上料和下料的过程，从而提高了工作效率。

请参阅图1、图5和图6，在本实施例中，第一连杆122和第二连杆123连接于连接柱121上，第一连杆122与连接轴12之间呈倾斜设置，第二连杆123和连接轴12之间呈倾斜设置，手爪驱动件31设置于第一连杆122上远离连接柱121的一端，吸取件33设置于第二连杆123上远离连接柱121的一端。其中，手爪32到连接轴12的长度L满足如下公式：L₁×cosα≤L≤L₁/cosα，L₁为夹爪22到连接轴12的距离，α为L和L₁之间的夹角。吸取件33的设置长度也可以通过上式计算获得。

如此，通过利用上计算得到的手爪32和吸取件33的设置长度，可以有效避免发生干涉现象，即当夹爪22在从料盘内抓取工件时，此时手爪32和吸取件33会远离料盘而不会干涉到料盘；当手爪32或吸取件33在移载料盘时，夹爪22会远离料盘，而不会干涉到料盘。

一些实施例提供的多功能机械手100的工作过程大致为：

首先，机架10在外设动力源的驱动下带动工件移载组件20靠近料盘，并使夹指221伸入到工件内，此时，抵压部222会抵接于工件上较高的一侧，并使工件上较低的一侧翘起，工件的顶面与多个抵压部222抵接，工件在多个抵压部222的作用下处于水平状态；然后，夹爪驱动件21驱动两个连接件23相互远离，使得夹指221抵接于工件的内侧；接着，机架10带动工件移载组件20远离料盘，从而实现取料的过程。

当料盘内的工件取完时，外设动力源驱动机架10变换角度，使得手爪32或吸取件33朝向料盘，接着，手爪32或吸取件33获取料盘并在机架10的带动下将料盘移走。多功能机械手100通过料盘移载组件30可进行更换料盘的操作以实现自动供料的目的。

本申请实施例提供的多功能机械手100，由于夹指221上设置有抵压部222，使得夹爪22在抓取工件时，抵压部222可以调整工件的姿态，使得工件处于水平的状态，以使多个夹指221能够稳固地卡住工件；此外，通过在机架10上设置料盘移载组件30，实现了自动移载料盘，自动进行连续供料的操作，从而代替了人工更换料盘的操作，进而降低了劳动强度，由于无需使作业人员手动更换料盘，从而提高了生产中的自动化程度和生产效率；由于机架10上设置了两种结构的料盘移载组件30，从而提高了多功能机械手100的通用性；本实施例的多功能机械手100既能实现工件的移载，也能实现料盘的移载，从而减少了机械手的使用数量，有利于降低生产中设备成本。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多功能机械手，其特征在于，包括：

机架，与外设动力源连接；

工件移载组件，设置于所述机架上，用于从料盘内抓取工件，所述工件移载组件包括：

夹爪驱动件，设置于所述机架上；

多个夹爪，连接于所述夹爪驱动件，用于在所述夹爪驱动件的驱动下抵接于所述工件以抓取所述工件，所述夹爪包括夹指和抵压部，所述夹指和所述抵压部连接，所述夹指与所述夹爪驱动件连接，用于抵接于所述工件并配合其它所述夹指从所述料盘内取出所述工件，所述抵压部用于在所述夹指抓取所述工件时，抵接所述工件以调整所述工件的姿态；

料盘移载组件，设于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置，用于移载所述料盘，其中，所述机架在所述外设动力源驱动下以带动所述料盘移载组件移走所述料盘。

2.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，

所述夹指上设有导向面，所述导向面用于抵接所述工件，沿远离所述抵压部的方向所述导向面向背离所述工件的一侧延伸设置。

3.如权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于，

所述夹指上凸设有第一凸块，所述第一凸块与所述抵压部相对设置，所述第一凸块用于抵接于所述工件背离所述抵压部的一侧，以对所述工件进行承托。

4.如权利要求3所述的多功能机械手，其特征在于，

所述夹指上凸设有第二凸块，所述第二凸块位于所述第一凸块和所述抵压部之间，所述第二凸块用于对所述工件进行导向。

5.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，

所述工件移载组件还包括：

两个连接件，连接于所述夹爪驱动件，且两个所述连接件相对设置，每个所述连接件上设有两个间隔设置的所述夹爪，两个所述连接件用于在所述夹爪驱动件的驱动下相互靠近或远离以带动所述夹爪抓取或松开所述工件。

6.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，

所述工件移载组件还包括：

传感器，所述传感器与所述机架滑动连接；

弹性件，一端与所述机架抵接，另一端与所述传感器抵接，所述弹性件用于使所述传感器抵接于所述工件，以使所述传感器感应所述工件。

7.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，

所述料盘移载组件包括：

手爪驱动件，设于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置；

多个手爪，与所述手爪驱动件连接，用于在所述手爪驱动件的驱动下抓取所述料盘，并在所述机架的带动下移走所述料盘。

8.如权利要求1或7所述的多功能机械手，其特征在于，

所述料盘移载组件包括：

吸取件，设置于所述机架上，且与所述工件移载组件间隔设置，用于吸取所述料盘，并在所述机架的带动下移走所述料盘。

9.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，

所述机架包括支架和连接轴，所述支架和所述连接轴连接，所述连接轴与所述外设动力源连接，所述料盘移载组件连接于所述连接轴上，所述工件移载组件设置于所述支架上。

10.如权利要求9所述的多功能机械手，其特征在于，

所述工件移载组件的数量为多个，多个所述工件移载组件均匀设置于所述支架的周侧。

Images