CN109434861A - 一种数控设备智能机器手的防脱装置及工件位置调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控设备智能机器手的防脱装置，包括数控机床和设置在数控机床上的机器手基座，机器手基座上通过连接转向机构连接有机器手抓取部，机器手抓取部上还安装有用于防止工件松脱的夹取防护机构，夹取防护机构通过多位夹紧的方式对工件进行分布夹紧，一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，包括如下步骤：一次检测机器手夹取工件之后的当前状态；根据一次检测具体情况启动装置进行防脱保护，并二次检测工件当前状态；根据一次检测情况和二次检测情况，判断工件是否处于稳定状态并调整工件位置，直至稳定，在机器手夹取工件的时候，通过辅助夹紧的方式，对工件进行防脱保护，使得机器手可以在夹取工件时灵活调节。

Description

一种数控设备智能机器手的防脱装置及工件位置调节方法

技术领域

本发明涉及数控设备技术领域，具体为一种数控设备智能机器手的防脱装置及工件检测防脱方法。

背景技术

数控设备就是指应用这种技术的设备，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术，这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

机器手又叫机械手，是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制***三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制***是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制***的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

但是，现有的数控设备机器手在夹紧工件之后，由于工作需求的原因，经常需要作出一些调整工作，而夹取工件的机器手在调整的时候很容易出现工件松脱的情况，严重影响机器手的工作效率，严重的时候还会造成安全问题。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种数控设备智能机器手的防脱装置及工件检测防脱方法，在机器手夹取工件的时候，通过辅助夹紧的方式，对工件进行防脱保护，使得机器手可以在夹取工件时完成灵活调节，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种数控设备智能机器手的防脱装置，包括数控机床和设置在数控机床上的机器手基座，所述机器手基座上通过连接转向机构连接有机器手抓取部，所述机器手抓取部上还安装有用于防止工件松脱的夹取防护机构，所述夹取防护机构通过多位夹紧的方式对工件进行分布夹紧。

进一步地，所述夹取防护机构包括安装在机器手抓取部表面的上弧形座和下弧形座，所述上弧形座和下弧形座以机器手抓取部中轴线为对称轴对称设置，且上弧形座和下弧形座端部均铰连接有传动导杆，所述传动导杆末端连接有辅助夹头，且传动导杆表面通过万向节连接有气压缸，所述气压缸末端与机器手抓取部表面铰连接，所述辅助夹头端部均连接有螺旋推杆，所述螺旋推杆末端连接有锥形工件套。

进一步地，所述锥形工件套内部安装有顶出座，所述顶出座末端均匀铰连接有若干个弹性挡板，且弹性挡板侧面通过活塞推杆与锥形工件套表面铰连接。

进一步地，所述弹性挡板外表面均匀设置有若干个凸起部和若干个凹陷部波浪状结构，且所有的凸起部和凹陷部组成波浪状结构，所述凹陷部内部填充有耐磨层，所述耐磨层表面为磨砂结构。

进一步地，所述连接转向机构包括连接在机器手基座上的旋转基座，所述旋转基座顶端通过锁定座，所述锁定座通过第一转动曲轴连接有第一连接臂，所述锁定座外壁通过第一驱动轴与第一连接臂连接，所述第一连接臂末端通过第二转动曲轴连接有第二连接臂，且第二连接臂末端与机器手抓取部连接，第一连接臂和第二连接臂之间还铰连接有第二驱动轴。

进一步地，所述第一连接臂和第二连接臂相对的表面均安装有弹性弧形架，两个弹性弧形架之间通过若干个弯折弹簧杆连接，相邻的弯折弹簧杆之间通过交叉折叠架连接，所述弯折弹簧杆中间处还安装有充气套，所述充气套表面设置有若干个透气孔，且弯折弹簧杆的弯折处还安装有弹性气囊。

进一步地，所述锁定座和第一连接臂之间还连接有承压杆，所述承压杆通过铰接件与锁定座、第一连接臂连接。

本发明公开了一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，包括如下步骤：

S100、在机器手夹取工件之后检测工件当前状态，记为一次检测，判断是否处于易松脱状态；

S200、根据一次检测具体情况启动装置进行防脱保护，并再次检测工件当前状态，记为二次检测；

S300、根据一次检测情况和二次检测情况，判断工件是否处于稳定状态并调整工件位置，直至工件保持稳定。

进一步地，所述步骤S100中，一次检测过程具体为：定位到机器手夹取工件的部位，检测夹取部位各个点的受力大小，判断不同部位受力大小是否相同，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定；

所述步骤S200中，二次检测的过程具体为：在防护机构固定工件之后，同时检测机器手夹取部位和防护机构固定部位的受力大小，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定。

进一步地，所述步骤S300中，在一次检测和二次检测之后，当两者任意一个部位受力均匀时，判断工件当前处于稳定状态；当两个部位受力都不均匀时，判断工件当前处于不稳定状态，重新调整机器手对工件的夹取位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用夹取防护机构对机器手夹取的工件进行防脱保护，一方面提高工件夹紧的稳定性，另一方面在机器手使用的时候，使得机器手的灵活调节不会导致工件松脱，可最大限度的满足机器手的使用需求；

(2)本发明通过检测调整方法来控制机器手夹取工件的稳定性，在整个夹取过程和机器手调整过程全程检测，防止工件松脱。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的滑行机构结构示意图；

图3为本发明的弯折弹簧杆结构示意图；

图4为本发明的弧形部件截面结构示意图；

图5为本发明的夹取防护机构结构示意图；

图6为本发明的预处理清洁机构结构示意图；

图7为本发明的弧形导板截面结构示意图；

图8为本发明的弧形刮排结构示意图；

图9为本发明的弹性挡板结构示意图；

图10为本发明的工件检测防脱方法工作流程示意图。

图中标号：

1-数控机床；2-机器手基座；3-连接转向机构；4-机器手抓取部；5-滑行机构；6-夹取防护机构；7-预处理清洁机构；8-回收机构；

301-旋转基座；302-锁定座；303-第一转动曲轴；304-第一连接臂；305-第一驱动轴；306-第二转动曲轴；307-第二连接臂；308-弹性弧形架；309-弯折弹簧杆；310-交叉折叠架；311-充气套；312-透气孔；313-弹性气囊；314-承压杆；315-铰接件；316-第二驱动轴；

501-滑行座；502-滚轮组；503-滑行槽；504-金属杆；505-弧形部件；506-推挤座；507-螺旋推进组件；508-直推组件；509-连接橡胶座；510-旋转螺杆；511-外螺旋套筒；512-连接底座；513-滑动套筒；514-伺服电机；515-液压杆；516-金属片；517-限位槽；518-金属钢珠；519-隔音垫片；520-蜂窝填充层；

601-上弧形座；602-下弧形座；603-传动导杆；604-辅助夹头；605-气压缸；606-万向节；607-螺旋推杆；608-锥形工件套；609-顶出座；610-弹性挡板；611-活塞推杆；612-凸起部；613-凹陷部；614-耐磨层；

701-转动轴；702-弧形导板；703-升降式刮座；704-弧形刮排；705-旋转辊；706-清洁刷毛层；707-连接柱；708-移动块；709-竖直气压升降杆；710-抽吸孔；711-导流头；

801-回收斗；802-导通管；803-回收槽；804-限位部；805-轴流式风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明提供了一种数控设备智能机器手，包括数控机床1和设置在数控机床1上的机器手基座2，所述机器手基座2上通过连接转向机构3连接有机器手抓取部4，所述连接转向机构3采用缓冲调节方式调节机器手抓取部4的位置以防止夹取的工件掉落，且机器手基座2底端通过滑行机构5在数控机床1表面滑动，所述滑行机构5通过双向方式对机器手基座2进行位置调节，该数控设备机械手通过机器手抓取部4对待加工的工件进行夹取工作，在夹取工件的时候，通过连接转向机构3对机器手抓取部4进行角度自由转换，从而便于实现机器手的灵活使用，便于将夹取的工件运送到合适的位置，而在具体进行机器手位置调节的时候，考虑到水平位置移动和竖直方向移动的区别，利用滑行机构5和机器手抓取部4本身的转向调节，选择最合适的路径进行移动，实现工件的高效移动。

所述滑行机构5包括设置在数控机床1表面的滑行座501，所述滑行座501两端均安装有在数控机床1表面滑动的滚轮组502，所述滑行座501表面设置有滑行槽503，所述滑行槽503内部安装有两个相互平行的金属杆504，所述机器手基座2底部分别通过两个弧形部件505在金属杆504上滑动，所述机器手基座2一侧连接有推挤座506，所述推挤座506一端连接有螺旋推进组件507，另一端连接有直推组件508，在移动的时候，整个滑行机构5通过滚轮组502在数控机床1端部滑动，同时机器手基座2利用弧形部件505在两个金属杆504上水平滑动，从而实现整个机器手基座2在水平面上的自由移动，从而实现机器手基座2的位置调节，而在机器手基座2在金属杆504上滑动的时候，分别通过螺旋推进组件507和直推组件508相互配合使用，从而调节机器手基座2在移动时的精度，使得夹取的工件可以更加精确的到达指定位置，减小移动过程中产生的误差，防止因为过度移动而导致机器手需要反复调节，而出现影响整体加工效率的问题。

所述螺旋推动组件507包括安装在推挤座506表面的连接橡胶座509，且连接橡胶座509外壁通过滚珠轴承连接有旋转螺杆510，所述旋转螺杆510螺旋连接有外螺旋套筒511，且外螺旋套筒511通过连接底座512连接有滑动套筒513，且旋转螺杆510末端连接有伺服电机，所述滑动套筒513滑动套接在一侧的金属杆504上，且滑动套筒513内部设置有电磁铁。

所述直推组件508包括连接在推挤座506表面的活动套杆514，所述活动套杆514末端连接有液压杆515，所述液压杆515与滑行槽503端部连接。

在具体使用时，直推组件508由于移动距离更大，且精度较小，用于在初始时推动机器手基座2，之后配合螺旋推动组件507的精确移动，使得移动调节之后的机器手基座2可以准确到达预定位置，减小移动过程中产生的误差，提高精确度。

首先通过液压杆515的液压推动作用，使得液压杆515通过推挤座506推动机器手基座2完成初步移动，而螺旋推动组件507的滑动套筒513内部的电磁铁不通电，使得螺旋推动组件507通过滑动套筒513在金属杆504上自由滑动，到达指定工件的大致位置，之后螺旋推动组件507的伺服电机启动，同时滑动套筒513的电磁铁也随之启动，使得整个滑动套筒513固定吸附在金属杆504上，之后整个旋转螺杆510不断转动，由于旋转螺杆510和外螺旋套筒511之间的螺旋啮合作用，使得旋转螺杆510在外螺旋套筒511上旋转拉伸，从而向外伸出的旋转螺杆510直接推动推挤座506，从而使得机器手基座2继续发生细微的移动，而由于液压杆515末端是通过活动套杆514与推挤座506连接，而在螺旋推动组件507推动机器手基座2发生移动的时候，机器手基座2也随之带动活动套杆514发生移动，从而保证机器手基座2的移动顺利进行。

采用上述方式对机器手基座2的水平移动进行组合式调节，一方面提高了工件在水平面上移动的精度，提高了工件在夹取转移时的效率，可以在精确位置上完成工件的后续处理工作，另一方面，通过精确控制整个机器手的移动过程，可以最大限度的减小机器手的调整工作量，在节约能量的同时，可以有效减小机器手的过度移动产生的多余磨损作用，对机器手本身起到保护作用。

同时相较于传统的单一方式调节机器手，采用结合式的方式可以有效增大机器手的活动空间，满足不同的调节需求。

所述弧形部件505内壁均匀设置有若干个金属片516，每一个金属片516上设置有若干个限位槽517，所述限位槽517内部均设置有金属钢珠518，且限位槽517外壁设置有一层隔音垫片519，相邻的金属片516之间设置有蜂窝填充层520，所述蜂窝填充层520内部填充有冷却液，而在移动的时候，弧形部件505分别和金属杆504表面相互接触进行滑动，在滑动的时候，会产生声音和热量，通过金属片516进行散热保护，从而在滑动的时候起到良好的散热和隔音作用，对弧形部件505和金属杆504的接触部位进行保护。

具体滑动时，随着弧形部件505在金属杆504上滑动，利用金属钢珠518在限位槽517内部不断转动，通过金属钢珠518的滚动摩擦作用来代替弧形部件505的滑动摩擦作用，使得弧形部件505在移动时的阻力大大减小，同时利用金属钢珠518在限位槽517内部不断转动，使得金属钢珠518和金属杆504之间的接触面不断发生变化，减小摩擦接触的热量产生。

进一步的，在移动的时候，由于弧形部件505和金属杆504之间摩擦接触在产生热量的同时，也会产生一部分声音，此时通过限位槽517外壁的隔音垫片519进行隔音，将产生的多余噪声消除，实现静音移动，同时产生的一部分热量会被相邻的金属片516之间的蜂窝填充层520所吸收，通过蜂窝填充层520内部的冷却液进行散热冷却，从而在整个移动过程中，对弧形部件505和金属杆504之间的移动起到保护作用。

所述机器手抓取部4内部还设置有预处理清洁机构7，所述预处理清洁机构7通过旋转打磨和冲洗方式对夹取的工件表面预处理，且预处理清洁机构7底端还连接有用于碎屑收集的回收机构8，在机器手抓取运输工件的时候，通过预处理清洁机构7对工件表面进行预处理，在工件达到指定位置之前，将工件表面的杂物去除，一方面提高了工件后续加工的效率，而且通过对工件表面及时处理，提高了工件加工质量，进一步的，在处理掉工件表面的杂物之后，通过回收机构8将多余的杂物回收，对处理掉的杂物及时回收，防止产生二次污染。

所述预处理清洁机构7包括通过转动轴701连接在机器手抓取部4侧面的弧形导板702，所述弧形导板702内壁安装有升降式刮座703，所述升降式刮座703外壁铰连接有两个弧形刮排704，所述弧形刮排704内壁均匀安装有若干个旋转辊705，所述旋转辊705表面设置有清洁刷毛层706，所述回收机构8包括安装在弧形刮排704底端的回收斗801，弧形导板702通过转动轴701与机器手抓取部4连接，在使用时，利用转动轴701的转动作用，可以调节弧形导板702和机器手抓取部4之间的位置，使得弧形导板702可以精确移动到机器手抓取部4的任意位置，通过弧形导板702对机器手抓取部4上的工件清洁处理工作。

在机器手抓取部4抓取工件的时候，一般考虑到工件的重量均衡，都是直接从中间位置对工件进行夹取，此时当弧形导板702转动到机器手抓取部4对应位置的时候，通过弧形导板702进行清洁预处理，此时通过升降式挂座703带动两个弧形刮排704不断上下移动，使得弧形刮排704完成对工件上下表面的清洁工作。

具体清洁时，通过弧形刮排704表面安装的旋转辊705,的转动作用，使得其表面的清洁刷毛层706对工件表面进行刷洗，将工件表面的杂物刮落，完成初步清洁工作。

所述弧形刮排704通过连接柱707连接有移动块708，所述移动块708固定连接有安装在弧形导板702表面的竖直气压升降杆709，所述弧形刮排704表面还均匀设置有若干个抽吸孔710，所述抽吸孔710均匀设置在相邻的旋转辊705之间，且抽吸孔710上还安装有导流头711，且回收斗801顶端连接有与抽吸孔710导通连接的导通管802，具体升降时，通过竖直气压升降杆709的上下升降作用，带动移动块708上下移动，从而使得弧形刮排704可以上下移动对工件表面进行清洁处理。

进一步的，通过设置在相邻旋转辊705之间的抽吸孔710，在旋转辊705通过旋转将工件表面的杂物刮落之后，利用抽吸孔710及时将杂物吸收，实现清洁过程的一体化进行，而且导流头711使得吸入的杂物可以直接进入到抽吸空行710，不易残留，被抽吸孔710抽入的杂物进入到导通管802进行集中收集。

所述回收斗801内部设置有V型结构的回收槽803，所述回收槽803顶端两侧还设置有限位部804，且回收槽803内部安装有轴流式风机805，通过轴流式风机805的抽风作用，使得整个回收斗801内部形成负压环境，将外部的杂物快速抽入到抽吸孔710内部，同时在使用时由于回收斗801底部的回收槽803呈V型结构，使得进入回收斗801内部的碎屑可以稳定集中，由于V型结构的阻挡作用，使得进入回收斗801内部的碎屑不会轻易发生回流，实现高效清洁。

所述机器手抓取部4上还安装有用于防止工件松脱的夹取防护机构6，所述夹取防护机构6通过多位夹紧的方式对工件进行分布夹紧，该装置在机器手抓取部4抓取工件之后，通过夹取防护机构6对夹取的工件进行二次防护，防止在机器手运输工件的时候出现工件松脱的情况，保证整个过程工件的稳定性，同时在机器手夹取工件之后，便于机器手的自由灵活调节，不会对工件的稳定产生影响。

所述夹取防护机构6包括安装在机器手抓取部4表面的上弧形座601和下弧形座602，所述上弧形座601和下弧形座602以机器手抓取部4中轴线为对称轴对称设置，且上弧形座601和下弧形座602端部均铰连接有传动导杆603，所述传动导杆603末端连接有辅助夹头604，且传动导杆603表面通过万向节606连接有气压缸605，所述气压缸605末端与机器手抓取部4表面铰连接，所述辅助夹头604端部均连接有螺旋推杆607，所述螺旋推杆607末端连接有锥形工件套608，夹取防护机构6分别通过气压缸605的气压推动作用，使得辅助夹头604分别通过上弧形座601和下弧形座602移动，使得上下的两个辅助夹头604可以针对不同大小的工件进行位置调整，在具体使用时更加方便，而在具体夹紧工件的时候，通过辅助夹头604通过端部连接的螺旋推杆607推动锥形工件套608，将工件端部夹紧，从而配合机器手抓取部4本身，对工件进行全面固定，防止工件松脱。

所述锥形工件套608内部安装有顶出座609，所述顶出座609末端均匀铰连接有若干个弹性挡板610，且弹性挡板610侧面通过活塞推杆611与锥形工件套608表面铰连接，随着气压缸605的收缩作用，使得辅助夹头604初步调节位置，之后在螺旋推杆607的推动作用之下，进一步调节锥形工件套604的位置，使得两个锥形工件套608可以对工件进行上下限位，保证工件的端部落入锥形工件套608内部，而由于锥形工件套608采用的是锥形结构，在对不同大小的工件进行固定的时候，由于锥形工件套608内部可适应不同尺寸大小的工件，使得其在固定工件的时候更加实用，满足不同大小工件的使用需求。

当工件的端部***到锥形工件套608内部之后，通过调节活塞推杆611的位置，使得多个弹性挡板610可以分别和工件的端部接触，在对工件进行保护的同时，通过弹性挡板610的弹性作用，使得工件在受力的时候充分，对于活塞推杆611施加的作用力可以直接的传输到工件表面，从而将工件和弹性挡板610之间贴合的更加紧密，增大工件的固定效果。

所述弹性挡板610外表面均匀设置有若干个凸起部612和若干个凹陷部613波浪状结构，且所有的凸起部612和凹陷部613组成波浪状结构，所述凹陷部613内部填充有耐磨层614，所述耐磨层614表面为磨砂结构，进一步的，在弹性挡板610和工件表面接触的时候，由于其表面的多个连续的凸起部612和凹陷部613组成一个波浪状结构，在活塞推杆611施加的作用力传输到弹性挡板610表面之后，促进弹性挡板610和工件表面的密切接触，增大接触作用力，保证工件不易松脱，同时，由于凹陷部613和工件接触之后形成的封闭空间，利用大气压的作用可以进一步增大弹性挡板610的固定作用，起到良好的防脱作用。

在工件被机器手抓取部4固定之后，配合夹取防护机构6的二次固定作用，不仅增强了工件固定的稳定性，而且可以在机器手灵活转向或者移动的时候，防止工件松脱，便于机器手在夹取工件之后进行各种复杂的操作。

由于整个夹取防护机构6采用的是双重端部固定方式进行固定，当机器手在调整角度的时候，相较于传统的夹紧方式，双重端部固定的方式可以有效防止工件松脱，有效应对不同的角度调整工作。

所述连接转向机构3包括连接在机器手基座2上的旋转基座301，所述旋转基座301顶端通过锁定座302，所述锁定座302通过第一转动曲轴303连接有第一连接臂304，所述锁定座302外壁通过第一驱动轴305与第一连接臂304连接，所述第一连接臂304末端通过第二转动曲轴306连接有第二连接臂307，且第二连接臂307末端与机器手抓取部4连接，第一连接臂304和第二连接臂307之间还铰连接有第二驱动轴316，整个机器手抓取部4通过连接转向机构3实现多重转向工作，便于对机器手抓取部4实现角度转换，方便完成不同要求的工件转移工作。

通过第一驱动轴305和第二驱动轴316的双重驱动作用，使得第一连接臂304和第二连接臂307在使用的时候，可以通过两个驱动轴的推动作用，实现角度调整，通过对第一连接臂304和第二连接臂307的混合调节，使得机器手抓取部4可以实现更大角度的扭矩调节，便于完成各种不同的操作。

所述第一连接臂304和第二连接臂307相对的表面均安装有弹性弧形架308，两个弹性弧形架308之间通过若干个弯折弹簧杆309连接，相邻的弯折弹簧杆309之间通过交叉折叠架310连接，所述弯折弹簧杆309中间处还安装有充气套311，所述充气套311表面设置有若干个透气孔312，且弯折弹簧杆309的弯折处还安装有弹性气囊313，另一方面，针对在调整机器手位置的时候，由于拉伸式推动调节会产生的振动较大，尤其是在机器手上夹取工件的时候，可能会对工件的夹取产生影响，导致工件出现松动甚至松脱的情况，影响整个机器手的抓取进程和后续的处理进度。

由于在调整的时候，第一连接臂304和第二连接臂307之间的连接位置与机器手抓取部4最为接近，也最容易对机器手的抓取工作产生影响，此时通过若干个弯折弹簧杆309进行缓冲保护，而且弯折弹簧杆309两端通过弹性弧形架308分别与第一连接臂304、第二连接臂307连接，使得在调节过程中产生的振动作用，可以依次被弹性弧形架308和弯折弹簧杆309所抵消，从而起到初步缓冲的作用，而且在振动作用传输到弯折弹簧杆309的时候，由于弯折弹簧杆309中间设置充气套311，传输到弯折弹簧杆309中间的冲击作用，对充气套311产生强烈的挤压，使得充气套311被逐步压缩，形成的气压作用之后通过透气孔312向外部释放，从而完成整体的压力释放过程，对机器手的调节起到良好的减震作用。

而且由于弯折弹簧杆309采用弯折式结构，在其压缩或者拉伸的时候，其弯折处设置的弹性气囊313都会产生一个阻力缓冲作用，从而对机器手的调节过程起到缓冲保护的作用。

所述锁定座302和第一连接臂304之间还连接有承压杆314，所述承压杆314通过铰接件315与锁定座302、第一连接臂304连接，且而在调节第一连接臂304的时候，通过承压杆314将锁定座302和第一连接臂304固定连接起来，保证第一连接臂304在连接的时候不会跑偏，起到导向稳定的作用。

如图10所示，本发明还提供了一种数控设备智能机器手的位置调节控制方法，包括如下步骤：

S100、确定机器手指定到达目标位置，记录机器手当前位置，结合位置信息分析最优路径，将目标位置、当前位置进行信息记录和对比，分析优化出最优的路径；

S200、根据分析的最优路径，机器手本身和机器手基座组合式移动以达到目标位置，具体的分析过程为：

记录机器手的水平坐标、机器手基座的水平坐标和目标位置的水平坐标；

记录机器手基座在水平方向上移动所消耗的能量，机器手本身移动所消耗的能量；

结合机器手基座的水平坐标和消耗的能量，机器手本身的水平坐标和消耗的能量，数控***计算出最优的水平行走距离和竖直行走距离，在最快到达目的点的同时，达到最节约能源的效果，并记录当前方案的路径，通过数控***来操控机器手按照预设的路径移动，从而实现机器手最优化的移动方式。

S300、机器手完成最终的位置移动，将记录的数据和移动的路线储存上传，便于下次进行对比，同时在完成机器手的移动过程之后，将记录的机器手起始位置目标位置保存，并将路径保存，待到下次遇到同样的情况，直接调取数控***中的对应程序，实现快速移动，无需重复计算。

如图10所示，本发明提供了一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，包括如下步骤：

S100、在机器手夹取工件之后检测工件当前状态，记为一次检测，判断是否处于易松脱状态，首先根据检测的机器手夹取状态，判断工件是否处于稳定状态，具体过程为：定位到机器手夹取工件的部位，检测夹取部位各个点的受力大小，判断不同部位受力大小是否相同，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定；

S200、根据一次检测具体情况启动装置进行防脱保护，并再次检测工件当前状态，记为二次检测，在一次检测不稳定的时候，启动夹取防护机构对工件的端部进行防脱保护，此时再次检测工件的防脱夹紧部位的作用力，二次检测的过程具体为：在防护机构固定工件之后，同时检测机器手夹取部位和防护机构固定部位的受力大小，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定。

S300、根据一次检测情况和二次检测情况，判断工件是否处于稳定状态并调整工件位置，直至工件保持稳定。

所述步骤S300中，在一次检测和二次检测之后，当两者任意一个部位受力均匀时，判断工件当前处于稳定状态；当两个部位受力都不均匀时，判断工件当前处于不稳定状态，重新调整机器手对工件的夹取位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种数控设备智能机器手的防脱装置，包括数控机床(1)和设置在数控机床(1)上的机器手基座(2)，其特征在于：所述机器手基座(2)上通过连接转向机构(3)连接有机器手抓取部(4)，所述机器手抓取部(4)上还安装有用于防止工件松脱的夹取防护机构(6)，所述夹取防护机构(6)通过多位夹紧的方式对工件进行分布夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述夹取防护机构(6)包括安装在机器手抓取部(4)表面的上弧形座(601)和下弧形座(602)，所述上弧形座(601)和下弧形座(602)以机器手抓取部(4)中轴线为对称轴对称设置，且上弧形座(601)和下弧形座(602)端部均铰连接有传动导杆(603)，所述传动导杆(603)末端连接有辅助夹头(604)，且传动导杆(603)表面通过万向节(606)连接有气压缸(605)，所述气压缸(605)末端与机器手抓取部(4)表面铰连接，所述辅助夹头(604)端部均连接有螺旋推杆(607)，所述螺旋推杆(607)末端连接有锥形工件套(608)。

3.根据权利要求1所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述锥形工件套(608)内部安装有顶出座(609)，所述顶出座(609)末端均匀铰连接有若干个弹性挡板(610)，且弹性挡板(610)侧面通过活塞推杆(611)与锥形工件套(608)表面铰连接。

4.根据权利要求1所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述弹性挡板(610)外表面均匀设置有若干个凸起部(612)和若干个凹陷部(613)波浪状结构，且所有的凸起部(612)和凹陷部(613)组成波浪状结构，所述凹陷部(613)内部填充有耐磨层(614)，所述耐磨层(614)表面为磨砂结构。

5.根据权利要求1所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述连接转向机构(3)包括连接在机器手基座(2)上的旋转基座(301)，所述旋转基座(301)顶端通过锁定座(302)，所述锁定座(302)通过第一转动曲轴(303)连接有第一连接臂(304)，所述锁定座(302)外壁通过第一驱动轴(305)与第一连接臂(304)连接，所述第一连接臂(304)末端通过第二转动曲轴(306)连接有第二连接臂(307)，且第二连接臂(307)末端与机器手抓取部(4)连接，第一连接臂(304)和第二连接臂(307)之间还铰连接有第二驱动轴(316)。

6.根据权利要求1所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述第一连接臂(304)和第二连接臂(307)相对的表面均安装有弹性弧形架(308)，两个弹性弧形架(308)之间通过若干个弯折弹簧杆(309)连接，相邻的弯折弹簧杆(309)之间通过交叉折叠架(310)连接，所述弯折弹簧杆(309)中间处还安装有充气套(311)，所述充气套(311)表面设置有若干个透气孔(312)，且弯折弹簧杆(309)的弯折处还安装有弹性气囊(313)。

7.根据权利要求5所述的一种数控设备智能机器手的防脱装置，其特征在于：所述锁定座(302)和第一连接臂(304)之间还连接有承压杆(314)，所述承压杆(314)通过铰接件(315)与锁定座(302)、第一连接臂(304)连接。

8.一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、在机器手夹取工件之后检测工件当前状态，记为一次检测，判断是否处于易松脱状态；

S200、根据一次检测具体情况启动装置进行防脱保护，并再次检测工件当前状态，记为二次检测；

S300、根据一次检测情况和二次检测情况，判断工件是否处于稳定状态并调整工件位置，直至工件保持稳定。

9.根据权利要求8所述的一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，其特征在于，所述步骤S100中，一次检测过程具体为：定位到机器手夹取工件的部位，检测夹取部位各个点的受力大小，判断不同部位受力大小是否相同，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定；

所述步骤S200中，二次检测的过程具体为：在防护机构固定工件之后，同时检测机器手夹取部位和防护机构固定部位的受力大小，如果相同，判断夹取稳定，如果不同，则判断工件夹取不稳定。

10.根据权利要求8所述的一种数控设备智能机器手的工件检测防脱方法，其特征在于，所述步骤S300中，在一次检测和二次检测之后，当两者任意一个部位受力均匀时，判断工件当前处于稳定状态；当两个部位受力都不均匀时，判断工件当前处于不稳定状态，重新调整机器手对工件的夹取位置。