CN111805565A - 一种自动化取料工业机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动化取料工业机器人，包括机械臂以及固定在所述机械臂前端的夹爪，所述夹爪包括液压缸、夹片以及气缸，所述夹片设置有四个环绕转动设置在所述液压缸的输出端，所述气缸也设置有四个，且上端转动设置在所述液压缸外壁，下端转动连接于所述夹片。本发明保持气缸不动，通过液压缸的伸缩带动四个夹片进行同步的抓握操作；保持液压缸不动，通过各个气缸带动各自的夹片进行运动，从而可以应对各种不规则的物体，同时还可以对其中任意一组相对的两个夹片进行控制实现向内对物体进行夹持作业或者向外扩张实现向外对物体进行夹持，或将其中一组向外，另一组向内也可以对物体进行夹持，多种可选择性的夹持方式，增加了夹爪的适用范围。

Description

一种自动化取料工业机器人
技术领域
本发明涉及自动化机器人领域，具体的说是一种自动化取料工业机器人。
背景技术
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
现有自动化取料机器人通常采用三爪抓握或者两爪夹持形态，无法实现通用，不方便使用，同时三爪抓握这种采用同步的操作应对规格还好，不规则的物体则容易出现其中一个爪子无法接触到物体，无法夹实，容易掉物，十分危险。
发明内容
现为了满足上述对现有的取料机器人抓握状态和夹持状态无法进行转换的需求，本发明提出了一种自动化取料工业机器人。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种自动化取料工业机器人，包括机械臂以及固定在所述机械臂前端的夹爪，所述夹爪包括液压缸、夹片以及气缸，所述夹片设置有四个环绕转动设置在所述液压缸的输出端，所述气缸也设置有四个，且上端转动设置在所述液压缸外壁，下端转动连接于所述夹片，当所述气缸固定不动时，通过所述液压缸控制四个所述夹片同步进行运动；当所述液压缸固定不动时，通过各个所述气缸控制各自对应的所述夹片进行运动。
所述液压缸包括输出杆，所述输出杆位于所述液压缸的内部，所述输出杆的***环绕设置有所述夹片。
所述气缸通过固定环固定在所述液压缸外壁，所述气缸的输出端通过连接片转动连接于所述夹片的上拐角处。
所述气缸的外壁固定连接有衔接环，所述衔接环转动连接于所述固定环的外壁，所述衔接环和外侧设置有电机，所述电机带动所述衔接环在所述固定环上转动。
所述夹片向合拢方向的侧壁设置有内夹齿，向外张方向的侧壁设置有外夹齿。
所述机械臂包括底座以及固定连接在所述底座上的调节臂，所述液压缸通过连接部与所述调节臂固定连接。
本发明的有益效果是：
本发明通过将原有的三爪抓握改为四爪抓握方式，且四个夹片等距环绕在所述液压缸的外侧，形成相对的两组夹具，保留有夹持状态，实现了抓握与夹持的共存和切换。
本发明抓握和夹持切换：保持气缸不动，通过液压缸的伸缩带动四个夹片进行同步的抓握操作；保持液压缸不动，通过各个气缸带动各自的夹片进行运动，从而可以应对各种不规则的物体，同时还可以对其中任意一组相对的两个夹片进行控制实现向内对物体进行夹持作业或者向外扩张实现向外对物体进行夹持，或将其中一组向外，另一组向内也可以对物体进行夹持，多种可选择性的夹持方式，增加了夹爪的适用范围，提高了使用的便捷度，提升了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体立体示意图；
图2是本发明的夹爪立体示意图一；
图3是本发明的夹爪立体示意图二；
图4是本发明的气缸与夹片连接结构示意图。
图中：1、机械臂；11、底座；12、调节臂；2、夹爪；21、连接部；22、液压缸；23、输出杆；24、夹片；241、内夹齿；242、外夹齿；25、固定环；26、衔接环；27、电机；28、气缸；29、连接片。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。
如图1-图4所示，一种自动化取料工业机器人，包括机械臂1以及固定在机械臂1前端的夹爪2，夹爪2包括液压缸22、夹片24以及气缸28，夹片24设置有四个环绕转动设置在液压缸22的输出端，气缸28也设置有四个，且上端转动设置在液压缸22外壁，下端转动连接于夹片24，当气缸28固定不动时，通过液压缸22控制四个夹片24同步进行运动；当液压缸22固定不动时，通过各个气缸28控制各自对应的夹片24进行运动。
液压缸22包括输出杆23，输出杆23位于液压缸22的内部，输出杆23的***环绕设置有夹片24。液压缸22通过输出杆23的伸缩，带动与输出杆23固定连接的夹片24进行伸缩转动，实现对各个夹片24的同步控制，实现对规则物体的抓握。
气缸28通过固定环25固定在液压缸22外壁，气缸28的输出端通过连接片29转动连接于夹片24的上拐角处。气缸28的伸缩通过带动与之转动的连接片29的一端进行转动，使得连接片29的另一端带动与之固定连接的夹片24进行转动，实现自主的运动。
气缸28的外壁固定连接有衔接环26，衔接环26转动连接于固定环25的外壁，衔接环26和外侧设置有电机27，电机27带动衔接环26在固定环25上转动。电机27固定在固定环25上，通过输出轴带动衔接环26转动，衔接环26固定气缸28，进而气缸28进行转动，实现对气缸28转动的控制，避免在液压缸22的输出杆23带动夹片24进行同步运动时，气缸28被连接片29也带动进行转动，无法提供支点转动的目的，使得同步运动失败。
夹片24向合拢方向的侧壁设置有内夹齿241，向外张方向的侧壁设置有外夹齿242。夹片24向中间进行合拢时，即夹片24从外部对物体进行夹持时，通过内夹齿241进行托底，避免货物可能出现的掉落，夹片24向外进行扩张时，即夹片24从内部对空心的或者壳状的物体进行夹持时，通过外夹持进行托底，避免货物的掉落。
机械臂1包括底座11以及固定连接在底座11上的调节臂12，液压缸22通过连接部21与调节臂12固定连接。通过控制调节臂12上电机27的转动，实现控制各个调节臂12进行距离的变化，同时底座11的内部内置的电机27，带动调节臂12进行转动，实现夹爪2夹持的物料进行位置的变化。
抓握时：保持电机27和气缸28不动，通过启动液压缸22，液压缸22的输出杆23进行伸出，从而推动四个夹片24以连接片29固定的拐角为轴进行向外进行扩张，随后在调节臂12的作用下下移对物体进行笼罩，然后再控制液压缸22的输出杆23收缩，输出杆23收缩带动四个夹片24向内进行合拢实现对物体进行抓握。
夹持时：保持液压缸22不动，通过电机27转动带动气缸28进行转动，配合气缸28伸缩对连接片29进行转动的控制，连接片29则对与之固定连接的夹片24进行同步的控制，使得各个夹片24可以进行不同的操作，以应对不规则的物体，如夹持时，其中一个夹片24还没有接触物体，其余的三个夹片24以及对物体进行夹持了，这是可以控制该夹片24继续前移，直至接触到该物体，配合另外三个夹片24对物体进行夹持，避免了夹不实容易掉物的情况。
进一步的：通过控制两组相对设置的夹片24中的任意一组进行合拢，从外部对物体进行夹持，或者控制任意一组进行外扩，从内部对物体进行挤压夹持，或者将其中一组进行外扩，另一组进行内收，也可以实现对物体的夹持，同时夹持的效果更佳，对中可以选择的方式，可以应对各种情况的物体。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种自动化取料工业机器人，包括机械臂(1)以及固定在所述机械臂(1)前端的夹爪(2)，其特征在于：所述夹爪(2)包括液压缸(22)、夹片(24)以及气缸(28)，所述夹片(24)设置有四个环绕转动设置在所述液压缸(22)的输出端，所述气缸(28)也设置有四个，且上端转动设置在所述液压缸(22)外壁，下端转动连接于所述夹片(24)，当所述气缸(28)固定不动时，通过所述液压缸(22)控制四个所述夹片(24)同步进行运动；当所述液压缸(22)固定不动时，通过各个所述气缸(28)控制各自对应的所述夹片(24)进行运动。
2.根据权利要求1所述的一种自动化取料工业机器人，其特征在于：所述液压缸(22)包括输出杆(23)，所述输出杆(23)位于所述液压缸(22)的内部，所述输出杆(23)的***环绕设置有所述夹片(24)。
3.根据权利要求2所述的一种自动化取料工业机器人，其特征在于：所述气缸(28)通过固定环(25)固定在所述液压缸(22)外壁，所述气缸(28)的输出端通过连接片(29)转动连接于所述夹片(24)的上拐角处。
4.根据权利要求3所述的一种自动化取料工业机器人，其特征在于：所述气缸(28)的外壁固定连接有衔接环(26)，所述衔接环(26)转动连接于所述固定环(25)的外壁，所述衔接环(26)和外侧设置有电机(27)，所述电机(27)带动所述衔接环(26)在所述固定环(25)上转动。
5.根据权利要求1所述的一种自动化取料工业机器人，其特征在于：所述夹片(24)向合拢方向的侧壁设置有内夹齿(241)，向外张方向的侧壁设置有外夹齿(242)。
6.根据权利要求1所述的一种自动化取料工业机器人，其特征在于：所述机械臂(1)包括底座(11)以及固定连接在所述底座(11)上的调节臂(12)，所述液压缸(22)通过连接部(21)与所述调节臂(12)固定连接。
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