CN102485442A - 柔性抓取装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性抓取装置，其包括夹爪组件及柔性机构，该柔性机构包括柔性座、滑块及滑轴。该柔性座上开设有安装槽，该滑块可滑动地装设于该柔性座的安装槽内，并与该滑轴可滑动地连接。该夹爪组件与该滑轴固接，并随同该滑轴相对柔性座可滑动调节地装设于一起。所述柔性抓取装置结构简单、操作方便，具有较好的定位精度和柔性。

Description

柔性抓取装置
技术领域
本发明涉及一种抓取装置，尤其涉及一种应用于机器人上的柔性抓取装置。
背景技术
柔性抓取装置广泛应用于工业机器人上，该柔性抓取装置使用时装设于机器人的机械手臂上或与驱动装置的一个驱动轴固接，用以实现对工件的自动抓取和放置。然而，取放工件时，一般的柔性抓取装置无法自动对准待取放工件的中心位置，同时，限于工件产品本身和现场环境的要求，当取放一些壳体类工件时，一般的的柔性抓取装置无法在水平面内具备一定的柔性以实现定位和找准要求。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种可自动对心且可实现快速定位的柔性抓取装置。
一种柔性抓取装置，其包括夹爪组件及柔性机构，该柔性机构包括柔性座、滑块及滑轴；该柔性座上开设有安装槽，该滑块可滑动地装设于该柔性座的安装槽内，并与该滑轴可滑动地连接；该夹爪组件与该滑轴固接，并随同该滑轴相对柔性座可滑动调节地装设于一起。
该柔性抓取装置结构简单、操作方便，通过与夹爪组件装设于一起的柔性机构，可在该夹爪组件抓取工件过程中对夹爪组件进行自动调节，以协助夹爪组件快速对准待抓取工件的中心位置，从而实现对工件的快速定位与抓取，并同时保证了该柔性抓取装置的整体柔性。
附图说明
图1为本发明实施方式的柔性抓取装置的立体组装图。
图2为图1所示柔性抓取装置的立体分解图。
图3为图1所示柔性抓取装置的另一视角下的立体分解图。
图4为图1所示柔性抓取装置的剖视图。
主要元件符号说明
  柔性抓取装置   100
  柔性机构   10
  柔性座   11
  顶面   111
  安装槽   112
  第一安装槽   1121
  第二安装槽   1122
  底面   115
  容置槽   116
  侧面   117
  装配孔   118
  滑块   13
  第一滑块   131
  第二滑块   132
  滑轴   15
  主轴   151
  连接轴   153
  装配槽   154
  第一装配槽   1541
  第二装配槽   1542
  固定轴   155
  调节组件   16
  调节螺钉   161
  弹性件   163
  固定板   17
  开口   171
  安装孔   173
  润滑组件   19
  滚轮   191
  钢球   193
  连接件   30
  夹爪组件   50
  气缸   51
  连接槽   513
  连接块   53
  夹爪   55
  撑杆   57
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的柔性抓取装置作进一步的详细说明。
请参阅图1，柔性抓取装置100包括柔性机构10、连接件30及夹爪组件50，连接件30一端固接于柔性机构10上，另一端用以与机器人的机械手臂或驱动装置的驱动轴固接。夹爪组件50相对连接件30固接于柔性机构10的另一端，以用于抓取工件(图未示)。
请一并参阅图2及图3，柔性机构10包括柔性座11、滑块13、滑轴15、调节组件16、固定板17及润滑组件19。柔性座11大致呈矩形板状，包括顶面111、与顶面111相对的底面115及四个侧面117。顶面111上大致中部位置处，贯通开设有安装槽112。在本实施方式中，安装槽112为十字槽，包括第一安装槽1121及与该第一安装槽1121垂直相交的第二安装槽1122。其中，第一安装槽1121的长度尺寸大于第二安装槽1122的长度尺寸，但是，第一安装槽1121的宽度尺寸小于第二安装槽1122的宽度尺寸。底面115上对应安装槽112凹设有一个与安装槽112相互连通的容置槽116。在本实施方式中，容置槽116呈圆柱状，对应地，安装槽112位于容置槽116的槽底大致中部位置处。四个侧面117上大致中部位置处分别贯通开设有一个与容置槽116相互连通的装配孔118。
滑块13可滑动地装设于柔性座11的安装槽112内，并与滑轴15可滑动地连接。在本实施方式中，滑块13大致呈十字形块状，其可沿一个方向相对滑动地装设于柔性座11的安装槽112内。滑块13包括第一滑块131及与第一滑块131尺寸相当且垂直相交的第二滑块132。第一滑块131及第二滑块132的宽度尺寸与第一安装槽1121的宽度尺寸相当，但却均小于第二安装槽1122的宽度尺寸；第一滑块131及第二滑块132的长度尺寸均小于第一安装槽1121的长度尺寸，但均大于第二安装槽1122的长度尺寸，如此，使得滑块13的一端可沿一个方向滑动地装设于柔性座11的安装槽112内，另一端容置于柔性座11的容置槽116内，并与滑轴15可滑动地装设于一起。
滑轴15包括主轴151及设于主轴151两端的连接轴153与固定轴155。连接轴153大致呈圆盘状，其可相对滑动地装设并容置于柔性座11的容置槽116内，并与滑块13的另一端可滑动地装设于一起。连接轴153的末端面上对应滑块13凹设有一个装配槽154。在本实施例中，装配槽154为十字槽，包括第一装配槽1541及与该第一装配槽1541垂直相交的第二装配槽1542。其中，第一装配槽1541与滑块13的第一滑块131对应，第一装配槽1541的长度尺寸与第一滑块131的长度尺寸相当，当第一装配槽1541的宽度尺寸大于第一滑块131的宽度尺寸；第二装配槽1542与滑块13的第二滑块132对应，第二装配槽1542的长度尺寸大于第二滑块132的长度尺寸，但第二装配槽1542的宽度尺寸与第二滑块132的宽度尺寸相当；如此，使得当滑块13与柔性座11及滑轴15相互装设于一起时，柔性座11与滑轴15可沿相互垂直的两个方向滑动地装设于一起。固定轴155与连接轴153相对设于主轴151的另一端，以与夹爪组件50固接。
调节组件16对应可调节地装设于柔性座11上，以实时调节滑轴15与柔性座11之间的装配松紧度，并缓冲该滑轴15相对柔性座11滑动过程中受到的冲击力，增加该柔性机构10的整体柔性。在本实施例中，调节组件16共四组，分别对应装设于柔性座11的四个侧面117的装配孔118内。每一组调节组件16包括一个调节螺钉161及一个弹性件163。
固定板17大致呈U形板状，其夹设于滑轴15的主轴151上，并对应固接于柔性座11的底面115上，从而将滑轴15对应装设于柔性座11上。固定板17包括一个U形开口171及围绕该开口171贯通开设于固定板17上的若干安装孔173。在本实施例中，安装孔173共7个，均匀地围绕开口171开设于固定板17上。
润滑组件19对应装设于固定板17的安装孔173内，并对应抵持于滑轴15的连接轴153上。在本实施例中，润滑组件19共七组，每一组润滑组件19包括一个滚轮191及一钢球193，滚轮191对应装设并收容于安装孔173内，钢球193可滚动地装设于滚轮191内。
夹爪组件50包括气缸51、四个连接块53、四个夹爪55及四个撑杆57。在本实施例中，气缸51为四爪气缸，对应固接于滑轴15的固定轴155上。气缸51大致呈圆柱体状，其末端绕其圆周方向两两相对地均匀凹设有四个横截面大致T形的连接槽513。四个连接块53大致呈T形块状，对应装设于气缸51的四个连接槽513内。四个夹爪55通过四个连接块53分别与气缸51连接，由气缸51驱动以实现对工件的抓取或释放。每个夹爪55大致呈矩形条状，其一端对应固接于连接块53上。四个撑杆57分别两两平行地固接于四个夹爪55的末端，并共同围成大致矩形状，以在抓取工件时候对应紧紧地抵持于工件的内壁上。为增加撑杆57与待抓取工件内壁之间的柔性接触，每个撑杆57可优选地由橡胶、柔性塑料等材质制成。在本实施例中，每一个撑杆57的外侧嵌设有一层优力胶，以保证撑杆57与工件接触面之间的柔性接触。
组装时，请一并参阅图2至图4，先将连接件30的一端固接于柔性座11的顶面111上，并对应覆盖于安装槽112上。将滑块13的一端对准并可滑动地装入柔性座11的安装槽112内，滑块13的另一端对应容置于柔性座11的容置槽116内。滑块13的第一滑块131与第二滑块132分别装设并容置于安装槽112的第一安装槽1121及第二安装槽1122内。接下来，将滑轴15的连接轴153一端伸入柔性座11的容置槽116，其末端面上的装配槽154对准并与容置于容置槽116内的滑块13的另一端相互可相对滑动地装设于一起。滑块13的另一端对应容置于滑轴15的装配槽154内。接下来，将四组调节组件16分别可调节地、弹性地装设于柔性座11的四个侧面117的装配孔118内。弹性件163的一端弹性抵持于连接轴153的外周壁上，另一端对应抵持于调节螺钉161上。固定板17夹设于滑轴15的主轴151上，并对应固接于柔性座11的底面115上，将滑轴15的连接轴153封闭装设于柔性座11的容置槽116内。对应地，装设于固定板17上的润滑组件19的钢球193与滑轴15的连接轴153的底面滚动接触。再接下来，将气缸51固接于滑轴15的固定轴155上，四个夹爪55通过四个连接块53分别与气缸51可滑动地连接，四个撑杆57分别固接于四个夹爪55的末端，即完成柔性抓取装置100的组装。
使用时，柔性抓取装置100的连接件30固接于机器人的机械手臂或驱动装置的驱动轴上，由该机器人或驱动装置驱动运行至待抓取工件位置处，以对工件实施抓取。气缸51驱动四个夹爪55，靠近待抓取工件，使四个撑杆57分别贴近并抵持于工件的内壁，对准工件的中心以实施对工件的抓取。柔性抓取装置100的夹爪组件50在未工作时的初始状态下处于对心状态，当抓取工件时，如果未对心，受机械手臂或驱动轴于垂直方向的压力，滑轴15会受到水平径向的反作用力，从而推动滑轴15与柔性座11于水平面内的相对滑移。同时，装设于柔性座11周侧的调节组件16于水平面方向内实时调节、平衡滑轴15的水平径向滑移，有效保证了工件被抓取过程中滑轴15相对柔性座11在水平面内的柔性。另外，通过设置于固定板17上的润滑组件19，有效减小了滑轴15相对柔性座11滑动过程中，滑轴15与固定板17之间的摩擦力，保证了柔性抓取装置100的整体柔性灵敏度。
柔性抓取装置100结构简单，操作方便，可对工件实施快速对准、抓取，具有较好的定位精度和柔性。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种柔性抓取装置，其包括夹爪组件，其特征在于：该柔性抓取装置还包括柔性机构，该柔性机构包括柔性座、滑块及滑轴；该柔性座上开设有安装槽，该滑块可相对滑动地装设于该柔性座的安装槽内，并与该滑轴可相对滑动地连接；该夹爪组件与该滑轴固接，并随同该滑轴与柔性座可相对滑动调节地装设于一起。
2.如权利要求1所述的柔性抓取装置，其特征在于：该柔性机构还包括调节组件，其可调节地装设于该柔性座上，并弹性抵持于该滑轴的周侧。
3.如权利要求1或2所述的柔性抓取装置，其特征在于：该柔性机构还包括固定板及装设于该固定板上的润滑组件，该固定板夹设于该滑轴上，并对应固接于该柔性座上，以将该滑轴对应装设于该柔性座上，该润滑组件对应抵接于滑轴上。
4.如权利要求3所述的柔性抓取装置，其特征在于：该柔性座呈矩形板状，包括顶面、底面及四个侧面，安装槽为贯通开设于该柔性座的顶面上的十字槽，该底面上凹设有一个与安装槽相互连通的安装槽；该滑块呈十字形块状，其一端可滑动地装设于该柔性座的安装槽内，另一端容置于该装配槽内，并与滑轴可滑动地装设于一起。
5.如权利要求4所述的柔性抓取装置，其特征在于：该滑轴包括主轴及设于主轴两端的连接轴与固定轴，该连接轴可相对滑动地装设并容置于柔性座的容置槽内，该连接轴上凹设有一个十字形装配槽，以将该连接轴与容置于该柔性座的容置槽内的滑块可滑动地装设于一起。
6.如权利要求5所述的柔性抓取装置，其特征在于：该柔性座与滑轴通过该滑块可沿相互垂直的两个方向滑动地装设于一起，该柔性座的四个侧面上分别贯通开设有一个与容置槽相互连通的装配孔，该调节组件共四组，分别对应装设于该柔性座的四个装配孔内。
7.如权利要求6所述的柔性抓取装置，其特征在于：每组调节组件包括一个调节螺钉及一个弹性件，该弹性件通过调节螺钉装设于该装配孔内并可调节地弹性抵持于滑轴上。
8.如权利要求6所述的柔性抓取装置，其特征在于：该润滑组件包括滚轮及钢球，该滚轮对应装设于固定板上，该钢球可滚动地装设于该滚轮内并滚动抵持于滑轴上。
9.如权利要求5所述的柔性抓取装置，其特征在于：该夹爪组件包括气缸及四个夹爪，该气缸一端固接于该滑轴的固定轴上，该四个夹爪分别装设于该气缸的另一端，由该气缸驱动以实现对工件的抓取或释放。
10.如权利要求9所述的柔性抓取装置，其特征在于：该气缸为四爪气缸，该夹爪组件还包括四个撑杆，该四个撑杆分别两两平行地固接于四个夹爪的末端。
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