CN111070197A - 自动夹具、自动抓取装置、机械臂、机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动夹具，以及使用该自动夹具的自动抓取装置、机械臂、机器人。该自动夹具包含：驱动模块，用于驱动夹爪模块夹取工件；夹爪模块，用于夹取工件；传动模块，连接驱动模块和夹爪模块，用于为驱动模块向夹爪模块传动驱动力；传感模块，用于感知工件的位置以及工件是否被夹取；处理模块，所述处理模块用于获取和处理传感模块的传感数据，给驱动模块下达动作指令。本发明的自动夹具、自动抓取装置、机械臂、机器人，不仅无需预先输入夹取工位的坐标，而且夹取精度高，通用性强，大大节省了成本和提高了生产效率。

Description

自动夹具、自动抓取装置、机械臂、机器人

技术领域

本发明涉及一种自动抓取装置，特别涉及一种自动夹具、自动抓取装置、机械臂、机器人。

背景技术

目前，很多领域都会采用自动抓取装置，现有技术中，自动抓取装置一般都是固定工件位置坐标，其对工件的摆放位置和方向等要求非常高，有一点偏差都可能导致抓取失败，从而影响整条生产线的正常运行，造成较大的经济损失。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种自动夹具，用于能够驱动自动夹具移动位置的自动设备，包含：

驱动模块，所述驱动模块用于驱动夹爪模块夹取工件；

夹爪模块，所述夹爪模块用于夹取工件；

传动模块，所述传动模块连接驱动模块和夹爪模块，用于向夹爪模块传动驱动模块的驱动力；

传感模块，所述传感模块用于感知工件的位置以及工件是否被夹取；

处理模块，所述处理模块用于获取和处理传感模块的传感数据，给驱动模块下达动作指令。

进一步，驱动模块包含气缸和电磁阀，所述处理模块控制电磁阀的开关，所述电磁阀控制气缸的动作。

进一步，传动模块包含气缸接头和若干根连杆，所述气缸接头连接所述气缸的活塞，所述每根连杆分别连接气缸接头和夹爪模块。

进一步，夹爪模块包含若干个夹爪，所述夹爪与传动模块连接，所述若干个夹爪的形状、位置以及相互动作关系根据实际工况的应用场景进行设置。

进一步，夹爪模块还包含：若干根导轨，所述导轨与夹爪一一对应，所述传动模块驱动夹爪沿着导轨动作。

进一步，夹爪模块的每个夹爪上还设有垫块，用于夹取与所述垫块相适应的工件。

进一步，传感模块包含：视觉传感器，所述视觉传感器用于获取工件的图像，并将图像传送给处理模块。

进一步，传感模块还包含：光电传感器，所述光电传感器用于判断夹爪模块是否夹取到工件，并将判断信号传递给处理模块。

进一步，处理模块设置在本地或云端，或处理模块集成在传感模块中。

根据本发明又一实施例，提供了一种自动抓取装置，包含中央处理器和驱动装置，还包含上述任一条所述的自动夹具。

根据本发明又一实施例，提供了一种机械臂，包含若干关节动作组件，还包含权利要求上述的自动抓取装置。

根据本发明再一实施例，提供了一种机器人，包含上述的自动抓取装置或上述的机械臂。

根据本发明实施例的自动夹具、自动抓取装置、机械臂、机器人，不仅无需预先输入夹取工位的坐标，而且夹取精度高，通用性强，大大节省了成本和提高了生产效率。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例自动夹具的结构示意图；

元件标号说明：1—安装座；2—卡盘；3—气缸接头；4—连杆；5—夹爪；6—垫块；7—导轨；8—光电传感器；9—气缸；10—电磁阀；11—视觉传感器。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1描述根据本发明实施例的自动夹具，用于能够驱动自动夹具移动位置的自动设备，其可以应用于多种工业自动化或物流作业领域等，应用场景很广，经济和社会效益显著。

本发明的自动夹具具有驱动模块、夹爪模块、传动模块、传感模块以及处理模块。在本实施例中，如图1所示，自动夹具安装在安装座1上，该安装座1可以安装在包含本发明自动夹具的自动抓取装置、机械臂、机器人或其他需要自动抓取功能，并能够驱动自动夹具移动位置的设备上。

具体地，如图1所示，夹爪模块包含若干个夹爪5，夹爪5与传动模块连接，在本实施例中，夹爪5的形状、位置以及相互动作关系根据实际工况的应用场景进行设置。在本实施例中，如图1所示，以较为典型的包含3只夹爪5的夹爪模块为示例，而夹爪5的具体数量可以根据实际工况的应用场景的需要进行相应调整和设置。

进一步，如图1所示，夹爪模块还设置若干根导轨7，导轨7安装在卡盘2上，卡盘2也安装在安装座1上。导轨7与夹爪5一一对应，通过传动模块驱动夹爪5沿着导轨7动作，由于导轨7的轨迹固定，因此在成本几乎没有增加的情况下，大大提高了夹爪5的移动精度。

进一步，如图1所示，夹爪模块的每个夹爪5上还可以安装垫块6，垫块6可以根据实际工件的大小进行更换，用于夹取与垫块6相适应的工件，大大提高了兼容性和通用性。

具体地，如图1所示，驱动模块包含气缸9和电磁阀10，处理模块根据情况控制电磁阀10的开关，电磁阀10控制气缸9的动作。

具体地，如图1所示，传动模块连接驱动模块和夹爪模块，用于向夹爪模块传动驱动模块的驱动力。

进一步，如图1所示，传动模块包含气缸接头3和若干根连杆4，所述气缸接头3连接气缸9的活塞，每根连杆4分别连接气缸接头3和一个夹爪5。

具体地，如图1所示，传感模块用于感知工件的位置以及工件是否被夹取。

进一步，如图1所示，传感模块包含：视觉传感器11，在本实施例中，视觉传感器11采用相机，安装在安装架1上，镜头朝向工件方向，用于采集工件的图像，并将图像传送给处理模块，通过处理模块对图像的处理得出工件的精确位置，处理模块再将数据传送给安装有本发明自动夹具的自动设备，即上级设备的处理器，从而驱动自动夹具移动到工件中心，实现对工件的精确定位，因此降低了工件的摆放要求，大大提高了本发明的通用性，丰富了应用场景。

进一步，如图1所示，传感模块还可以在与夹爪5夹取工件的对应高度设置光电传感器8，用于判断夹爪5是否夹取到工件，并将判断信号传递给处理模块。

具体地，如图1所示，处理模块用于获取和处理传感模块的传感数据，给驱动模块下达动作指令，同时，处理模块还需要与上级设备进行通信，以反馈工作执行情况和接收指令。在本实施例中，处理模块可以设置在本地或云端，也可以集成在传感模块中，因此，对于本发明中传感数据的处理，不仅可以通过处理模块进行统一处理，也可以分别采用具有处理能力的传感器进行直接判断并上传数据，由处理模块指令驱动模块的动作。

当工作时，安装有本发明自动夹具的自动设备驱动本发明自动夹具移动到工位位置，电磁阀10控制气缸9的活塞伸出，气缸接头3和连杆4带动夹爪5沿着导轨7移动，三个夹爪5同时打开，自动夹具移动到工位位置，相机对工件拍照获取图像，处理模块根据图像计算得出工件位置，自动设备驱动本发明自动夹具移动到工件中心位置，电磁阀10控制气缸活塞缩回，气缸接头3和连杆4带动夹爪5沿着导轨7移动，三个夹爪5同时缩回夹取工件，光电传感器8检测到工件被夹取后，自动设备移动自动夹具移动到其他位置进行下一步操作。

如上所述，在根据本发明实施例的自动夹具中，不仅无需预先输入夹取工位的坐标，而且夹取精度高，通用性强，大大节省了成本和提高了生产效率。

以上结合附图1描述了根据本发明实施例的自动夹具。进一步地，本发明还可以应用于自动抓取装置。

本发明实施例的自动抓取装置，包含中央处理器和驱动装置，还包含：上述实施例的自动夹具。

本发明实施例的自动抓取装置中的自动夹具的工作原理与本发明实施例自动夹具的相同，此处不再赘述。而通过自动抓取装置对自动夹具的驱动控制，保证了自动抓取装置能够在合适的工况下，高效、精准完成自动抓取的工作。

以上描述了根据本发明实施例的自动抓取装置。进一步地，本发明还可以应用于机械臂。

本发明实施例的机械臂，包含若干关节动作组件，还包含：上述的自动抓取装置。各个关节动作组件中均为本领域技术人员所熟知的结构，本说明书不再赘述。

本发明实施例的机械臂，机械臂中自动抓取装置的工作原理与本发明实施例自动抓取装置的相同，此处不再赘述。而通过自动抓取装置对工件的自动抓取，保证了机械臂的精准和高效。

以上描述了根据本发明实施例的机械臂。进一步地，本发明还可以应用于机器人。

根据本发明再一实施例，提供了一种机器人，包含上述的自动抓取装置或上述的机械臂。

本发明实施例的机器人，包含上述实施例中的自动抓取装置或者上述实施例中的机械臂，其中的自动抓取装置的工作原理与本发明实施例自动抓取装置的相同，此处不再赘述。

以上，参照图1描述了根据本发明实施例的自动夹具、自动抓取装置、机械臂和机器人，不仅无需预先输入夹取工位的坐标，而且夹取精度高，通用性强，大大节省了成本和提高了生产效率。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种自动夹具，用于能够驱动自动夹具移动位置的自动设备，其特征在于，包含：

夹爪模块，所述夹爪模块用于夹取工件；

驱动模块，所述驱动模块用于驱动夹爪模块夹取工件；

传动模块，所述传动模块连接驱动模块和夹爪模块，用于向夹爪模块传动驱动模块的驱动力；

传感模块，所述传感模块用于感知工件的位置以及工件是否被夹取；

处理模块，所述处理模块用于获取和处理传感模块的传感数据，给驱动模块下达动作指令。

2.如权利要求1所述的自动夹具，其特征在于，所述驱动模块包含气缸和电磁阀，所述处理模块控制电磁阀的开关，所述电磁阀控制气缸的动作。

3.如权利要求2所述的自动夹具，其特征在于，所述传动模块包含气缸接头和若干根连杆，所述气缸接头连接所述气缸的活塞，所述每根连杆分别连接气缸接头和夹爪模块。

4.如权利要求1或3所述的自动夹具，其特征在于，所述夹爪模块包含若干个夹爪，所述夹爪与传动模块连接，所述若干个夹爪的形状、位置以及相互动作关系根据实际工况的应用场景进行设置。

5.如权利要求4所述的自动夹具，其特征在于，所述夹爪模块还包含：若干根导轨，所述导轨与夹爪一一对应，所述传动模块驱动夹爪沿着导轨动作。

6.如权利要求3或5所述的自动夹具，其特征在于，所述夹爪模块的每个夹爪上还设有垫块，用于夹取与所述垫块相适应的工件。

7.如权利要求1所述的自动夹具，其特征在于，所述传感模块包含：视觉传感器，所述视觉传感器用于获取工件的图像，并将图像传送给处理模块。

8.如权利要求1或7所述的自动夹具，其特征在于，所述传感模块还包含：光电传感器，所述光电传感器用于判断夹爪模块是否夹取到工件，并将判断信号传递给处理模块。

9.如权利要求1所述的自动夹具，其特征在于，所述处理模块设置在本地或云端，或处理模块集成在传感模块中。

10.一种自动抓取装置，包含中央处理器和驱动装置，其特征在于，还包含权利要求1~9任一条所述的自动夹具。

11.一种机械臂，包含若干关节动作组件，其特征在于，还包含权利要求10所述的自动抓取装置。

12.一种机器人，其特征在于，包含权利要求10所述的自动抓取装置或权利要求11所述的机械臂。

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