CN109249419A - 一种卡爪结构和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡爪结构和机器人，该卡爪结构包括：卡爪安装座；第一卡爪，安装在所述卡爪安装座的第一侧；第二卡爪，和所述第一卡爪相对，安装在所述卡爪安装座的第一侧，所述第二卡爪与所述卡座安装座滑动连接，所述第二卡爪的滑动方向为所述第一卡爪与所述第二卡爪之间的距离方向；以及卡爪驱动部，安装在所述卡爪安装座，用于驱动所述第二卡爪滑动。本发明将卡爪结构设计为第二卡爪和第一卡爪结合的可调节距离结构，相对于传统的卡爪结构，可以搬运大小不同的货物，适用范围广。

Description

一种卡爪结构和机器人

技术领域

本发明属于智能装备的设计领域，尤其涉及一种桁架机器人纵轴末端卡爪结构和机器人。

背景技术

物流装卸搬运在整个物流过程中充当着衔接的作用，直接影响后续作业的顺利进行，由于其是不断反复出现的，因此往往成为物流速度的决定因素。

在我国工业生产中以及目前的一些物流搬运中,存在着很多工作岗位需要人工进行高负荷的重复性操作,比如工业生产线以及自动化仓库等等。对于工人而言,就单一工作、单一动作进行长时间的重复往往会导致劳动效率降低或是灵敏度降低，并且还极易出现工作事故，威胁工作人员的人身安全。随着智能化技术的不断发展，智能桁架机器人应运而生，这一类型机器人其具有效率高、投入少等优点，能够较好地胜任简单重复性的工作。

传统的桁架机器人纵轴末端卡爪结构简单且固定，不具有可拓展性，不可调节，只能搬运单一且固定的物体。

发明内容

本发明的目的是提供一种卡爪结构和机器人，可以调节卡爪结构，进而可以搬运大小不同的物体，适用范围广。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种卡爪结构，其特征在于，包括：

卡爪安装座；

第一卡爪，安装在所述卡爪安装座的第一侧；

第二卡爪，和所述第一卡爪相对，安装在所述卡爪安装座的第一侧，所述第二卡爪与所述卡座安装座滑动连接，所述第二卡爪的滑动方向为所述第一卡爪与所述第二卡爪之间的距离方向；以及

卡爪驱动部，安装在所述卡爪安装座，用于驱动所述第二卡爪滑动。

优选地，还包括旋转机构，所述旋转机构用于旋转所述卡爪安装座，其中，所述卡爪安装座的第二侧沿着远离所述第一卡爪、所述第二卡爪的方向延伸有旋转机构支撑板，所述旋转机构的转动端和所述旋转机构支撑板垂直固连。

优选地，所述卡爪驱动部包括：电机固定座、卡爪伺服电机、联轴器、传动单元，所述电机固定座固连于所述卡爪安装座，所述电机固定座固定所述卡爪伺服电机，所述联轴器一端连接所述卡爪伺服电机的输出轴，另一端连接所述传动单元，所述传动单元的传动部和所述第二卡爪固连。

优选地，所述传动单元包括：丝杠轴、丝母、推力块，所述丝杠轴连接所述联轴器远离所述卡爪伺服电机的一端，所述丝母与所述丝杠轴螺纹连接，所述推力块一侧固连于所述第二卡爪，另一侧固接于所述丝母。

优选地，所述丝杠轴末端安装限位板，用于对所述丝母和所述推力块进行限位。

优选地，所述旋转机构包括旋转伺服电机、减速机、旋转端部法兰、轴承、轴承座，所述旋转伺服电机输出轴连接所述减速机输入端，所述旋转端部法兰安装在所述减速机的输出端，所述轴承套在所述减速机的输出轴，所述轴承座固定所述轴承，所述轴承座嵌套在所述旋转端部法兰内部，所述减速机的输出轴固连于所述旋转单元连接板。

优选地，沿着所述第二卡爪的滑动方向，所述卡爪安装座上下端安装有导轨，所述第二卡爪上下端内侧固连导轨凹槽。

优选地，所述导轨为滚动直线导轨、圆柱直线导轨、滚珠直线导轨中的任意一种。

本发明还提供了一种机器人，包括所述的卡爪结构。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本发明在卡爪安装座上设计第二卡爪，第二卡爪与卡爪安装座沿着水平方向滑动连接，第二卡爪在卡爪驱动部的作用下可在卡爪安装座沿着水平方向滑动，水平方向是指第一卡爪与第二卡爪之间的距离方向。因此，设计可调节第一卡爪和第二卡爪距离，第二卡爪与第一卡爪结合可以搬运大小不同的物体，适用范围广，相对于传统的桁架机器人纵轴末端卡爪结构具有可拓展性。

(2)本发明一实施例设计有一旋转机构，卡爪安装座的第二侧沿着远离第一卡爪、第二卡爪的方向延伸有旋转机构支撑板，旋转机构的转动端和旋转机构支撑板垂直固连，旋转机构可以带动旋转机构支撑板在垂直方向旋转，从而带动卡爪安装座旋转，进而使第一卡爪和第二卡爪旋转。因此可以搬运机器人四周的物体，而不需要机器人换方向，使用方面。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为图1示出的卡爪结构的左视图；

图3为图1示出的卡爪结构的俯视图；

图4为图1中A部分的局部放大图；

图5为图2中A-A方向的剖视图；

图6为图3中B-B方向的剖视图；

附图标记说明：1轴承；2轴承座；3旋转端部法兰；4旋转伺服电机；5卡爪安装座；6旋转机构支撑板；7减速机；8旋转机构安装架；9电机固定座；10轴承盖配套底座；11卡爪伺服电机；12联轴器；13轴承盖；14丝杠轴；15推力块；16丝母；17限位板；18导轨配套凹槽；19导轨；20第一卡爪；21第二卡爪。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种立体天线的激光加工设备、立体天线及通信设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1、图2、图3和图6，一种卡爪结构,可以使用在桁架机器人纵轴，包括：卡爪安装座5，优选卡爪L型连接座；第一卡爪20，安装在卡爪安装座5的第一侧；第二卡爪21，和第一卡爪20相对，安装在卡爪安装座5的第一侧，第二卡爪21与卡座安装座5滑动连接，第二卡爪21的滑动方向为第一卡爪20与第二卡爪21之间的距离方向；卡爪驱动部，安装在卡爪安装座5上，用于驱动第二卡爪21滑动。

本实施例在卡爪安装座5上设计第二卡爪21，第二卡爪21与卡爪安装座5沿着水平方向滑动连接，第二卡爪21在卡爪驱动部的作用下可在卡爪安装座5沿着水平方向滑动。因此，设计可调节的卡爪结构，第二卡爪21与第一卡爪20结合可以搬运大小不同的物体，适用范围广，相对于传统的桁架机器人纵轴末端卡爪结构具有可拓展性。

参看图6，进一步地，还包括：旋转机构，旋转机构用于旋转卡爪安装座5，其中，卡爪安装座5的第二侧沿着远离第一卡爪20、第二卡爪21的方向延伸有旋转机构支撑板6，旋转机构的转动端和旋转机构支撑板6垂直固连，用于驱动旋转机构支撑板6沿着垂直方向旋转。

本实施例设计有一旋转机构，卡爪安装座5的第二侧沿着远离第一卡爪20、第二卡爪21的方向延伸有旋转机构支撑板6，旋转机构的转动端垂直固连于连接机构支撑板6，因此，旋转机构可以驱动旋转机构支撑板6旋转，从而带动卡爪安装座5旋转，进而使第一卡爪20和第二卡爪21旋转。因此可以搬运机器人四周的物体，而不需要机器人换方向，使用方面。

参看图4，下面对卡爪驱动部进一步说明，卡爪驱动部包括：电机固定座9、卡爪伺服电机11、联轴器12、传动单元，电机固定座优选为L型电机固定座，电机固定座9固定在卡爪安装座5上，卡爪伺服电机11固定在电机固定座9上，连接轴12一端连接卡爪伺服电机11的输出端，另一端连接传动单元，传动单元的传动部连接第二卡爪21。

参看图5，对传动单元进一步说明，传动单元包括：丝杠轴14、丝母16、推力块15，丝杠轴14连接联轴器12远离卡爪伺服电机11的一端，丝母16与丝杠轴14螺纹连接，推力块15一侧固定在第二卡爪21上，另一侧固接于丝母16。另外，还可以采用蜗轮蜗杆代替丝杠轴14、丝母16将卡爪伺服电机11的运动传输给第二卡爪21。

进一步地，丝杠轴14末端安装限位板17，用于对丝母16和推力块15进行限位。

进一步地，轴承盖13安装在联轴器12连接丝杠轴14的一端，轴承盖13内嵌于轴承盖配套底座10，轴承盖配套底座10固连于卡爪安装座5。

本实施例通过联轴器将卡爪伺服电机11的输出轴与传动单元的丝杠轴14连接，丝杠轴14与丝母16螺纹连接，丝母16连接推力块15，推力块15连接第二卡爪21，因此，卡爪伺服电机11带动丝杠轴14转动，丝杠轴14与丝母16配合，进而带动推力块15移动，从而带动第二卡爪21移动。

参看图6，对旋转机构作进一步的说明，旋转机构包括旋转伺服电机4、减速机7、旋转端部法兰3、轴承1、轴承座2，旋转端部法兰3安装在减速机7的输出端，轴承1套在减速机7输出轴，轴承座2固定轴承1，轴承座2嵌套在旋转端部法兰3内部，旋转伺服电机4的输出轴连接减速机7的输入端，减速机7的输出轴垂直固连于旋转机构支撑板6。

进一步地，旋转驱动单元还包括：旋转机构安装架8，安装在减速机7下端，旋转端部法兰3嵌于旋转机构安装架8内部。

进一步地，参看图5，沿着所述第二卡爪的滑动方向，卡爪安装座5上下端安装有导轨19，第二卡爪21上下端内侧固连导轨凹槽18，可以为导轨配套滑块。

进一步地，导轨19为滚动直线导轨、圆柱直线导轨、滚珠直线导轨中的任意一种。

进一步地，

下面对本实施例的工作原理具体描述：

首先开启整个***，默认桁架机器人的纵轴已处于工作状态。此时如需正转，可通过给旋转伺服电机4发信号，使其正转，通过减速机7带动卡爪安装座5正转，从而使得整个卡爪产生正转，反转同理。

此时如需搬运不同大小的物体时，可通过调节第二卡爪21来实现。具体实现过程如下：默认第二卡爪21处于最左端，如需第二卡爪21向右移动，可通过给卡爪伺服电机11发信号，使其正转，通过联轴器12带动丝杠轴14旋转，从而使得丝母16以及推力块15在丝杠轴14上向右移动，从而可以带动第二卡爪21向右运动；如需第二卡爪21向左移动，可通过给卡爪伺服电机11发信号，使其反转，通过联轴器12带动丝杠轴14旋转，从而使得丝母16以及推力块15在丝杠轴14上向左移动，从而可以带动可第二卡爪21向左运动。

实施例2

一种机器人，包括上述实施例1的卡爪结构。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种卡爪结构，其特征在于，包括：

卡爪安装座；

第一卡爪，安装在所述卡爪安装座的第一侧；

第二卡爪，和所述第一卡爪相对，安装在所述卡爪安装座的第一侧，所述第二卡爪与所述卡座安装座滑动连接，所述第二卡爪的滑动方向为所述第一卡爪与所述第二卡爪之间的距离方向；以及

卡爪驱动部，安装在所述卡爪安装座，用于驱动所述第二卡爪滑动。

2.根据权利要求1所述的卡爪结构，其特征在于，还包括旋转机构，所述旋转机构用于旋转所述卡爪安装座，其中，所述卡爪安装座的第二侧沿着远离所述第一卡爪、所述第二卡爪的方向延伸有旋转机构支撑板，所述旋转机构的转动端和所述旋转机构支撑板垂直固连。

3.根据权利要求1所述的卡爪结构，其特征在于，所述卡爪驱动部包括：电机固定座、卡爪伺服电机、联轴器、传动单元，所述电机固定座固连于所述卡爪安装座，所述电机固定座固定所述卡爪伺服电机，所述联轴器一端连接所述卡爪伺服电机的输出轴，另一端连接所述传动单元，所述传动单元的传动部和所述第二卡爪固连。

4.根据权利要求3所述的卡爪结构，其特征在于，所述传动单元包括：丝杠轴、丝母、推力块，所述丝杠轴连接所述联轴器远离所述卡爪伺服电机的一端，所述丝母与所述丝杠轴螺纹连接，所述推力块一侧固连于所述第二卡爪，另一侧固接于所述丝母。

5.根据权利要求4所述的卡爪结构，其特征在于，所述丝杠轴末端安装限位板，用于对所述丝母和所述推力块进行限位。

6.根据权利要求2所述的卡爪结构，其特征在于，所述旋转机构包括旋转伺服电机、减速机、旋转端部法兰、轴承、轴承座，所述旋转伺服电机输出轴连接所述减速机输入端，所述旋转端部法兰安装在所述减速机的输出端，所述轴承套在所述减速机的输出轴，所述轴承座固定所述轴承，所述轴承座嵌套在所述旋转端部法兰内部，所述减速机的输出轴垂直固连于所述旋转机构支撑板。

7.根据权利要求1所述的卡爪结构，其特征在于，沿着所述第二卡爪的滑动方向，所述卡爪安装座上下端安装有导轨，所述第二卡爪上下端内侧固连导轨凹槽。

8.根据权利要求7所述的卡爪结构，其特征在于，所述导轨为滚动直线导轨、圆柱直线导轨、滚珠直线导轨中的任意一种。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的卡爪结构。