CN210678745U - 一种稳固抓取的机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：包括吸持装置和夹持装置；所述夹持装置包括连接座、架体和夹持板；所述连接座与吸持装置之间通过浮动模块连接；架体分别沿连接座宽度方向可滑动地连接在连接座的两侧；两侧架体通过横向驱动模块实现连接，以实现两侧架体相向移动或背向移动；两侧架体与连接座之间连接有用于限定两侧架体相对于连接座同步反向移动的对中模块；夹持板分别通过升降驱动模块与两侧架体连接。该机器人抓手可稳固抓取物品，避免物品在移动过程中跌落而损坏，避免局部过度受力而受损，操作精度高。

Description

一种稳固抓取的机器人抓手

技术领域

本实用新型涉及机器人抓手技术领域，更具体地说，涉及一种稳固抓取的机器人抓手。

背景技术

随着科技进步和自动化技术普及，越来越多企业采用机器人设备替代人工进行产品的加工生产、包装和搬运等工序。

现有机器人抓手一般采用吸盘抽真空方式吸取物品，或采用夹取方式夹取物品，来实现生产材料的传输和移动。但是对于体积大、重量重的物品，单一的吸取方式或夹取方式不一定能有效固定着物品并移动一定距离，可能在移动过程中出现物品跌落等现象，也可能由于物品局部过度受力而损坏。此外，易碎或易变形的物品，由于不能局部施加较大吸力或夹持力，否则容易破碎或变形，因此单一的吸取方式或夹取方式也不能达到理想的抓取效果。

因此，需要设计出一种可稳固抓取、避免物品在移动过程中跌落而损坏、避免局部过度受力而受损的机器人抓手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种稳固抓取、避免物品在移动过程中跌落而损坏、避免局部过度受力而受损、操作精度高的机器人抓手。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：包括吸持装置和夹持装置；所述夹持装置包括连接座、架体和夹持板；所述连接座与吸持装置之间通过浮动模块连接；架体分别沿连接座宽度方向可滑动地连接在连接座的两侧；两侧架体通过横向驱动模块实现连接，以实现两侧架体相向移动或背向移动；两侧架体与连接座之间连接有用于限定两侧架体相对于连接座同步反向移动的对中模块；夹持板分别通过升降驱动模块与两侧架体连接。

本实用新型机器人抓手可实现对物品同时施加吸取和夹取两种固定方式，牢固抓取物品，避免物品在移动过程中跌落而损坏；对物品多角度施力，可避免局部过度受力而受损，有利于保持产品的完整性和美观性。其工作原理是：首先机器人抓手移动到物品上方；吸持装置通过吸力作用来吸取固定物品；然后夹持装置的两侧升降驱动模块分别将两侧夹持板下移，横向驱动模块将两侧架体沿连接座宽度方向相向移动，带动两侧夹持板分别夹持在物品两侧以加强固定物品，夹持效果良好。

由于吸持装置吸取物品后物品中线与连接座中线之间可能存在位置偏差，在夹持板逐渐夹紧的过程中，浮动模块可实现吸持装置与连接座之间的位置调整，在物品与吸持装置之间相对位置不变的情况下使物品中线与连接座中线对齐，避免夹持过程影响吸持装置运作。在横向驱动模块带动两侧架体相向移动的过程中，对中模块限定两侧架体相对于连接座同步反向移动使架体始终对称设置在连接座的两侧，便于架体复位和有利于两侧架体平衡，有利于延长使用寿命和进一步提高操作精度。在将物品移动到指定位置后，夹持装置的横向驱动模块将两侧架体背向移动带动夹持板松开物品，升降驱动模块将夹持板上升，同时吸持装置松开物品。

本实用新型机器人抓手采用横向驱动模块、升降驱动模块、对中模块和浮动模块配合使用，操作精度高，并且使用寿命长。

优选地，所述对中模块包括可转动地设置在连接座上的齿轮和分别与两侧架体连接的两根齿条；两根齿条分别平行地啮合在齿轮的两侧；两根齿条在远离齿轮的一侧分别设有辅助定位件，辅助定位件与齿条相贴合以使齿条保持与齿轮啮合。在两侧架体相向移动或背向移动过程中，齿条移动时带动齿轮转动，同时齿轮约束着两根齿条同步反向移动，实现两侧架体相对于连接座的位移精确反向同步，进一步提高操作精度。

优选地，两侧架体分别通过导轨一和滑块一实现可滑动地连接在连接座的两侧。

优选地，所述横向驱动模块包括至少一个气缸一；气缸一的缸筒与一侧架体铰接，气缸一的伸缩杆与另一侧架体铰接。气缸一的伸缩杆伸长可使两侧架体背向移动，气缸一的伸缩杆缩短可使两侧架体相向移动。

优选地，所述升降驱动模块为气缸二；气缸二的缸筒通过气缸座与架体连接，气缸二的伸缩杆与夹持板连接；所述架体与夹持板之间还连接有升降导向组件。气缸二的伸缩杆伸缩可实现夹持板下降和上升。

优选地，所述升降导向组件包括导轨二、滑块二和与夹持板连接的导向连接板；所述导向连接板通过导轨二和滑块二与架体可滑动连接。

优选地，所述浮动模块包括至少一块设置在吸持装置上的吸持安装板；每块吸持安装板上设有至少一个浮动结构；浮动结构包括设置在吸持安装板上的直线轴承、可滑动地插接在直线轴承中的导柱、设置在连接座下方且与导柱两端连接的导柱座和套设在导柱两端的弹性元件；所述弹性元件抵设在导柱座与直线轴承之间。可通过压缩一端弹性元件来调整直线轴承与两侧导柱座之间位置，由于直线轴承通过吸持安装板与吸持装置连接，导柱座与连接座连接，因此可实现吸持装置与连接座之间的位置调整。

优选地，所述吸持装置的顶部设有至少两个安装槽，所述吸持安装板开设有与安装槽位置相对应的安装孔；通过在安装槽和安装孔中设置连接件来实现吸持安装板与吸持装置之间的固定。该设计的好处是，便于吸持装置的更换、维护和维修；还便于根据抓取物品的尺寸更换吸持装置，使吸持装置匹配抓取物品的大小。

优选地，所述吸持装置采用如下方式之一设置：

一、吸持装置包括一组吸盘模块；吸盘模块连接有抽真空装置；

二、吸持装置包括两组以上并排设置的吸盘模块，各组吸盘模块分别通过开关器件与抽真空装置连接。

方式二可实现吸盘模块分组控制，通过控制开关器件的通断来控制各个吸盘模块的状态从而实现单个或多个物品抓取。

优选地，所述夹持板的内侧设有高密度柔软材料层。高密度柔软材料层为具有一定柔性或弹性的材料层，例如高密度海绵，可防止夹持板夹持物品时划伤或夹伤物品。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型机器人抓手可实现对物品同时施加吸取和夹取两种固定方式，牢固抓取物品，避免物品在移动过程中跌落而损坏；对物品多角度施力，可避免局部过度受力而受损，有利于保持产品的完整性和美观性；

2、本实用新型机器人抓手的操作精度高，并且使用寿命长；

3、本实用新型机器人抓手便于吸持装置的更换和换型，便于维护和维修，可提高通用性；可实现吸盘模块分组控制以实现单个或多个物品抓取；

4、本实用新型机器人抓手可防止夹持板夹持物品时划伤或夹伤物品。

附图说明

图1是本实用新型机器人抓手的结构示意图之一；

图2是本实用新型机器人抓手的结构示意图之二；

图3是本实用新型机器人抓手中夹持装置的结构示意图；

图4是图3中A部放大图；

图5是本实用新型机器人抓手中吸持装置和浮动模块的结构示意图；

其中，1为吸持装置、1.1为安装槽、2为连接座、3为架体、4为横向驱动模块、4.1为气缸一、4.2为导轨一、4.3为滑块一、5为升降驱动模块、6为夹持板、6.1为高密度柔软材料层、7为对中模块、7.1为齿轮、7.2为齿条、7.3为辅助定位件、8为升降导向组件、8.1为导向连接板、8.2为导轨二、8.3为滑块二、9为浮动结构、9.1为吸持安装板、9.2为直线轴承、9.3为导柱座、9.4为弹性元件、9.5为安装孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例

如图1至图5所示，本实施例一种稳固抓取的机器人抓手，包括吸持装置1和夹持装置。夹持装置包括连接座2、架体3和夹持板6。两侧架体3分别通过导轨一4.2和滑块一4.3实现沿连接座2宽度方向可滑动地连接在连接座2的两侧。

两侧架体3通过横向驱动模块4实现连接。具体地说，横向驱动模块4包括至少一个气缸一4.1；本实施例中，气缸一4.1为两个。气缸一4.1的缸筒与一侧架体3铰接，气缸一4.1的伸缩杆与另一侧架体3铰接。气缸一4.1的伸缩杆伸长可使两侧架体3背向移动，气缸一4.1的伸缩杆缩短可使两侧架体3相向移动。实际应用中，横向驱动模块也可以采用其它现有驱动模块，例如油缸、滑台、螺母螺杆机构等等。

两侧架体3与连接座2之间连接有用于限定两侧架体3相对于连接座2同步反向移动的对中模块7。对中模块7包括可转动地设置在连接座2上的齿轮7.1和分别与两侧架体3连接的两根齿条7.2；两根齿条7.2分别平行地啮合在齿轮7.1的两侧；两根齿条7.2在远离齿轮7.1的一侧分别设有辅助定位件7.3，辅助定位件7.3与齿条7.2相贴合以使齿条7.2保持与齿轮7.1啮合。在两侧架体3相向移动或背向移动过程中，齿条7.2移动时带动齿轮7.1转动，同时齿轮7.1约束着两根齿条7.2同步反向移动，实现两侧架体3相对于连接座2的位移精确反向同步，进一步提高操作精度。

夹持板6分别通过升降驱动模块5与两侧架体3连接。升降驱动模块5为气缸二；气缸二的缸筒通过气缸座与架体3连接，气缸二的伸缩杆与夹持板6连接。气缸二的伸缩杆伸缩可实现夹持板6下降和上升。架体3与夹持板6之间还连接有升降导向组件8；升降导向组件8包括导轨二8.2、滑块二8.3和与夹持板6连接的导向连接板8.1；导向连接板8.1通过导轨二8.2和滑块二8.3与架体3可滑动连接。实际应用中，升降驱动模块也可以采用其它现有驱动模块，例如油缸、滑台、螺母螺杆机构等等。

夹持板6的内侧设有高密度柔软材料层6.1。高密度柔软材料层6.1为具有一定柔性或弹性的材料层，例如高密度海绵，可防止夹持板6夹持物品时划伤或夹伤物品。

连接座2与吸持装置1之间通过浮动模块连接。浮动模块包括至少一块设置在吸持装置1上的吸持安装板9.1；本实施例中吸持安装板为三块，实际应用中吸持安装板可以是一块、两块、三块、四块、五块，甚至更多。每块吸持安装板9.1上设有至少一个浮动结构9；本实施例中每块吸持安装板9.1上设有两个浮动结构9；实际应用中，每块吸持安装板上设有的浮动结构数量可以是一个、两个、三个、四个、五个，甚至更多。浮动结构9包括设置在吸持安装板9.1上的直线轴承9.2、可滑动地插接在直线轴承9.2中的导柱、设置在连接座2下方且与导柱两端连接的导柱座9.3和套设在导柱两端的弹性元件9.4；弹性元件9.4抵设在导柱座9.3与直线轴承9.2之间。可通过压缩一端弹性元件9.4来调整直线轴承9.2与两侧导柱座9.3之间位置，由于直线轴承9.2通过吸持安装板9.1与吸持装置1连接，导柱座9.3与连接座2连接，因此可实现吸持装置1与连接座2之间的位置调整。

吸持装置1的顶部设有至少两个安装槽1.1，吸持安装板9.1开设有与安装槽1.1位置相对应的安装孔9.5；通过在安装槽1.1和安装孔9.5中设置连接件来实现吸持安装板9.1与吸持装置1之间的固定。该设计的好处是，便于吸持装置1的更换、维护和维修；还便于根据抓取物品的尺寸更换吸持装置1，使吸持装置1匹配抓取物品的大小。

本实施例中，吸持装置1包括两组以上并排设置的吸盘模块，各组吸盘模块分别通过开关器件与抽真空装置连接；可实现吸盘模块分组控制，通过控制开关器件的通断来控制各个吸盘模块的状态从而实现单个或多个物品抓取。实际应用中，吸持装置也可以仅包括一组吸盘模块，吸盘模块与抽真空装置连接。

本实用新型机器人抓手可实现对物品同时施加吸取和夹取两种固定方式，牢固抓取物品，避免物品在移动过程中跌落而损坏；对物品多角度施力，可避免局部过度受力而受损，有利于保持产品的完整性和美观性。其工作原理是：首先机器人抓手移动到物品上方；吸持装置1通过吸力作用来吸取固定物品；然后夹持装置的两侧升降驱动模块5分别将两侧夹持板6下移，横向驱动模块4将两侧架体3沿连接座2宽度方向相向移动，带动两侧夹持板6分别夹持在物品两侧以加强固定物品，夹持效果良好。

由于吸持装置1吸取物品后物品中线与连接座2中线之间可能存在位置偏差，在夹持板6逐渐夹紧的过程中，浮动模块可实现吸持装置1与连接座2之间的位置调整，在物品与吸持装置1之间相对位置不变的情况下使物品中线与连接座2中线对齐，避免夹持过程影响吸持装置1运作。在横向驱动模块4带动两侧架体3相向移动的过程中，对中模块7限定两侧架体3相对于连接座2同步反向移动使架体3始终对称设置在连接座2的两侧，便于架体3复位和有利于两侧架体3平衡，有利于延长使用寿命和进一步提高操作精度。在将物品移动到指定位置后，夹持装置的横向驱动模块4将两侧架体3背向移动带动夹持板6松开物品，升降驱动模块5将夹持板6上升，同时吸持装置1松开物品。

本实用新型机器人抓手采用横向驱动模块4、升降驱动模块5、对中模块7和浮动模块配合使用，操作精度高，并且使用寿命长。

本实用新型机器人抓手可应用于烟草行业，件烟的码垛和拆垛。吸持装置采用海绵吸具，针对纸箱包装物的吸取，夹持装置防止物件搬运过程中因物件太高甩动而掉件。此外，本实用新型机器人抓手也可应用于其它应用场合。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：包括吸持装置和夹持装置；所述夹持装置包括连接座、架体和夹持板；所述连接座与吸持装置之间通过浮动模块连接；架体分别沿连接座宽度方向可滑动地连接在连接座的两侧；两侧架体通过横向驱动模块实现连接，以实现两侧架体相向移动或背向移动；两侧架体与连接座之间连接有用于限定两侧架体相对于连接座同步反向移动的对中模块；夹持板分别通过升降驱动模块与两侧架体连接。

2.根据权利要求1所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述对中模块包括可转动地设置在连接座上的齿轮和分别与两侧架体连接的两根齿条；两根齿条分别平行地啮合在齿轮的两侧；两根齿条在远离齿轮的一侧分别设有辅助定位件，辅助定位件与齿条相贴合以使齿条保持与齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：两侧架体分别通过导轨一和滑块一实现可滑动地连接在连接座的两侧。

4.根据权利要求1所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述横向驱动模块包括至少一个气缸一；气缸一的缸筒与一侧架体铰接，气缸一的伸缩杆与另一侧架体铰接。

5.根据权利要求1所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述升降驱动模块为气缸二；气缸二的缸筒通过气缸座与架体连接，气缸二的伸缩杆与夹持板连接；所述架体与夹持板之间还连接有升降导向组件。

6.根据权利要求5所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述升降导向组件包括导轨二、滑块二和与夹持板连接的导向连接板；所述导向连接板通过导轨二和滑块二与架体可滑动连接。

7.根据权利要求1所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述浮动模块包括至少一块设置在吸持装置上的吸持安装板；每块吸持安装板上设有至少一个浮动结构；浮动结构包括设置在吸持安装板上的直线轴承、可滑动地插接在直线轴承中的导柱、设置在连接座下方且与导柱两端连接的导柱座和套设在导柱两端的弹性元件；所述弹性元件抵设在导柱座与直线轴承之间。

8.根据权利要求7所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述吸持装置的顶部设有至少两个安装槽，所述吸持安装板开设有与安装槽位置相对应的安装孔；通过在安装槽和安装孔中设置连接件来实现吸持安装板与吸持装置之间的固定。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述吸持装置采用如下方式之一设置：

一、吸持装置包括一组吸盘模块；吸盘模块连接有抽真空装置；

二、吸持装置包括两组以上并排设置的吸盘模块，各组吸盘模块分别通过开关器件与抽真空装置连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的稳固抓取的机器人抓手，其特征在于：所述夹持板的内侧设有高密度柔软材料层。

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