CN116079777A - 一种抓取式工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业机器人，尤其涉及一种抓取式工业机器人。需要设计一种能够抓取表面不平整的货物，适用不同货物的抓取式工业机器人。一种抓取式工业机器人，包括有机械臂、安装座和卡爪等，机械臂尾端固接有安装座，安装座下部四侧都转动式的连接有用于将货物夹紧的卡爪。本发明启动驱动机构带动四个卡爪向内摆动，四个卡爪向内摆动将货物夹紧固定，且卡爪还带动带齿摩擦块向内摆动，同时，推动机构带动带齿摩擦块向下移动，带齿摩擦块向内摆动且向下移动将货物夹紧固定，如此，能对表面不平整的货物进行抓取，适用不同的货物抓取。

Description

一种抓取式工业机器人

技术领域

本发明涉及一种工业机器人，尤其涉及一种抓取式工业机器人。

背景技术

工厂内一般都有很多货物需要移动至指定位置进行后续处理，为了提高效率，人们会使用到抓取机器人。

公开号为CN108000547A的中国专利公开了一种用于工业机器人的货物抓取装置，包括液压柱、螺栓孔、安装头、连接管、支撑杆、机械臂、挡板、限位板、固定头、吸盘、套环、电磁铁、挤压板、螺旋弹簧、伸缩杆、减震弹簧、腔室、橡胶垫、紧固螺栓和凸头，上述专利虽然能够将货物夹紧完成抓取，但是通过吸盘将货物吸住进行抓取，存在不能将表面不平整的货物吸住抓取，不能适用不同的货物。

本发明旨在解决上述专利中存在的问题，为此，提出一种能够抓取表面不平整的货物，适用不同货物的抓取式工业机器人。

发明内容

为了克服通过吸盘将货物吸住进行抓取，存在不能将表面不平整的货物吸住抓取，不能适用不同的货物的缺点，本发明提供一种能够抓取表面不平整的货物，适用不同货物的抓取式工业机器人。

本发明通过以下技术途径实现：

一种抓取式工业机器人，包括有机械臂、安装座、卡爪和带齿摩擦块，机械臂尾端固接有安装座，安装座下部四侧都转动式的连接有用于将货物夹紧的卡爪，四个卡爪内侧面下部都滑动式的连接有用于对货物进行限位的带齿摩擦块，带齿摩擦块的齿朝上，还包括有驱动机构和推动机构，安装座上设置有用于带动卡爪摆动的驱动机构，安装座与卡爪之间设置有用于带动带齿摩擦块向下移动的推动机构。

进一步的说明，驱动机构包括有伺服电机、丝杆和磁性卡板，安装座内侧中部滑动式的连接有用于带动卡爪摆动的磁性卡板，磁性卡板与四个卡爪内端通过磁力接触，安装座顶部中间固接有伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器连接有用于带动磁性卡板移动的丝杆，丝杆通过螺纹转动式的贯穿磁性卡板中部。

进一步的说明，推动机构包括有拉线、安装板、转动架、绕线轮、卷簧、拨块和导线杆，安装座下部四侧都固接有导线杆，四块带齿摩擦块外侧面都均匀间隔的固接有五块拨块，四个卡爪下部两侧都固接有安装板，每个卡爪上的两块安装板外端之间转动式的穿接有用于带动拨块移动的转动架，转动架与拨块接触，转动架上都固定套装有绕线轮，绕线轮上绕有拉线，四个拉线尾端分别绕过四根导线杆与安装座下部固定连接，转动架与安装板一侧之间连接有卷簧。

进一步的说明，还包括有用于带动货物向上移动的拨动机构，拨动机构包括有柱齿轮、短轴、转轴和拨料轮，四个卡爪下部都均匀间隔的转动式穿接有三根转轴，下方两根转轴滑动式的贯穿带齿摩擦块，每侧相邻的转轴之间通过同步带传动，转轴上都对称式的固定套装有用于带动货物向上移动的拨料轮，拨料轮位于带齿摩擦块两侧，靠近卷簧的四块安装板上都转动式的连接有短轴，短轴与对应的下方转轴一端之间通过同步带传动，四个转动架靠近卷簧的端部与四根短轴外端都固定套装有柱齿轮，每侧两个柱齿轮相啮合。

进一步的说明，还包括有用于将货物夹紧限位的卡紧机构，卡紧机构包括有转杆、缺口盘、接触架、海绵块和柱弹簧，四个卡爪中部都滑动式的穿接有接触架，四个接触架内端都固接有用于对货物进行限位的海绵块，四个海绵块外侧面分别与四个卡爪内侧之间均匀间隔的连接有四根柱弹簧，四个卡爪远离导线杆的一侧都转动式的连接有两根转杆，下方四根转杆分别与四个转动架之间通过同步带传动，上方四根转杆与其中四根转轴之间通过同步带传动，八根转杆尾端都固定套装有用于带动接触架向内移动的缺口盘。

进一步的说明，还包括有滚轴，八块缺口盘内侧面都转动式的连接有六个滚轴。

进一步的说明，还包括有用于对拨块进行保护的防护机构，防护机构包括有连接板和橡胶块，每块拨块上都固定套装有橡胶块，相邻的橡胶块之间固接有连接板，连接板与带齿摩擦块固定连接。

进一步的说明，还包括有用于将金属货物吸住的磁吸机构，磁吸机构包括有固定柱和磁吸板，四个卡爪上部都固定穿接有两根固定柱，每个卡爪上的两根固定柱底端之间固接有用于将金属货物吸住固定的磁吸板。

本发明其显著进步在于：

1、启动驱动机构带动四个卡爪向内摆动，四个卡爪向内摆动将货物包围夹紧固定，且卡爪还带动带齿摩擦块向内摆动，同时，推动机构带动带齿摩擦块向下移动，带齿摩擦块向内摆动且向下移动将货物夹紧固定，如此，能对表面不平整的货物进行抓取，适用不同的货物抓取。

2、在拨动机构的作用下，每当卡爪向内摆动将货物夹紧固定时，拨动机构运作带动货物向上移动被卡爪夹紧，如此，可使得货物更快和更好的被四个卡爪夹紧固定。

3、在卡紧机构的作用下，每当四个卡爪向内摆动时，卡紧机构运作能与货物接触，卡紧机构将货物夹紧固定，如此，可对不规则的货物进行夹紧，且能将货物夹紧的更加稳固。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的部分立体结构示意图。

图3为本发明卡爪的部分剖视结构示意图。

图4为本发明驱动机构的部分立体结构示意图。

图5为本发明推动机构的部分立体结构示意图。

图6为本发明A部分的放大示意图。

图7为本发明转动架的立体结构示意图。

图8为本发明拨动机构的部分立体结构示意图。

图9为本发明卡紧机构的部分剖视结构示意图。

图10为本发明卡紧机构的部分立体结构示意图。

图11为本发明滚轴的立体结构示意图。

图12为本发明防护机构的部分立体结构示意图。

图13为本发明磁吸机构的部分剖视结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1、机械臂，2、安装座，21、卡爪，3、带齿摩擦块，4、驱动机构，41、伺服电机，42、丝杆，43、磁性卡板，5、推动机构，51、拉线，52、安装板，53、转动架，54、绕线轮，55、卷簧，56、拨块，57、导线杆，6、拨动机构，61、柱齿轮，62、短轴，63、转轴，64、拨料轮，7、卡紧机构，71、转杆，72、缺口盘，73、接触架，74、海绵块，75、柱弹簧，76、滚轴，8、防护机构，81、连接板，82、橡胶块，9、磁吸机构，91、固定柱，92、磁吸板。

具体实施方式

首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等也参考直接描述的以及示出的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置上。

实施例1

一种抓取式工业机器人，包括有机械臂1、安装座2、卡爪21、带齿摩擦块3、驱动机构4和推动机构5，请参阅图1-图7所示，机械臂1尾端通过螺栓连接的方式安装有安装座2，安装座2下部四侧都转动式的连接有卡爪21，当卡爪21向内摆动时，卡爪21可实现将货物夹紧，四个卡爪21内侧面下部都滑动式的连接有带齿摩擦块3，当带齿摩擦块3与货物接触时，带齿摩擦块3可实现对货物进行限位，带齿摩擦块3的齿朝上，四个卡爪21与安装座2之间设置有驱动机构4，当驱动机构4运作时，驱动机构4可实现带动卡爪21摆动，安装座2与卡爪21之间设置有推动机构5，当推动机构5运作时，推动机构5可实现带动带齿摩擦块3向下移动。

驱动机构4包括有伺服电机41、丝杆42和磁性卡板43，请参阅图1、图2和图4所示，安装座2内侧中部滑动式的连接有磁性卡板43，磁性卡板43与四个卡爪21内端通过磁力接触，当磁性卡板43移动时，磁性卡板43可实现带动卡爪21摆动，安装座2顶部中间固接有伺服电机41，伺服电机41的输出轴通过联轴器连接有丝杆42，丝杆42通过螺纹转动式的贯穿磁性卡板43中部，当丝杆42转动时，丝杆42可实现带动磁性卡板43移动。

推动机构5包括有拉线51、安装板52、转动架53、绕线轮54、卷簧55、拨块56和导线杆57，请参阅图1、图2、图5、图6和图7所示，安装座2下部四侧都通过焊接连接的方式安装有导线杆57，四块带齿摩擦块3外侧面都均匀间隔的通过焊接连接的方式安装有五块拨块56，四个卡爪21下部两侧都固接有安装板52，每个卡爪21上的两块安装板52外端之间转动式的穿接有转动架53，转动架53与拨块56接触，当转动架53转动时，转动架53可实现带动拨块56移动，转动架53上都固定套装有绕线轮54，绕线轮54上绕有拉线51，四个拉线51尾端分别绕过四根导线杆57与安装座2下部固定连接，转动架53与安装板52一侧之间连接有卷簧55。

当需要对货物进行抓取时，启动机械臂1带动安装座2移动，安装座2移动带动四个卡爪21移动，四个卡爪21移动带动四块带齿摩擦块3移动，四个卡爪21移动将货物罩住时，关闭机械臂1，四个卡爪21停止移动，启动驱动机构4，驱动机构4运作带动四个卡爪21向内摆动，四个卡爪21向内摆动带动推动机构5运作，推动机构5运作带动四块带齿摩擦块3向下移动，当四个卡爪21向内摆动将货物包围夹紧固定，同时，四块带齿摩擦块3与货物接触，四块带齿摩擦块3对货物进行夹紧限位，关闭驱动机构4，驱动机构4停止带动四个卡爪21向内摆动，推动机构5停止运作，四块带齿摩擦块3也停止向下移动，即可启动机械臂1带动安装座2移动，也就使得四个卡爪21带动货物移动，由于带齿摩擦块3的齿朝上，能避免货物掉落导致损坏，当货物移动至指定位置时，关闭机械臂1，启动驱动机构4带动四个卡爪21向外摆动复位，四个卡爪21复位带动四块带齿摩擦块3向外摆动复位，同时，推动机构5运作复位带动四块带齿摩擦块3向上移动复位，货物不被夹紧，启动机械臂1带动安装座2移动，也就使得四个卡爪21移动对下一个货物进行抓取。

当四个卡爪21移动将货物罩住时，启动伺服电机41带动丝杆42正转，丝杆42正转通过螺纹带动磁性卡板43向上移动，磁性卡板43向上移动带动四个卡爪21向内摆动，四个卡爪21向内摆动将货物夹紧固定，当四个卡爪21将货物夹紧固定，且四块带齿摩擦块3也将货物夹紧固定时，关闭伺服电机41，丝杆42停止带动磁性卡板43向上移动，四个卡爪21停止继续向内摆动，即可启动机械臂1，也就使得四个卡爪21将货物抓取进行移动。当货物移动至指定位置时，启动伺服电机41带动丝杆42反转，丝杆42反转通过螺纹带动磁性卡板43向下移动复位，磁性卡板43复位带动四个卡爪21向外摆动复位，四个卡爪21向外摆动复位将货物松开，关闭伺服电机41。

当伺服电机41启动正转时，四个卡爪21向内摆动通过安装板52带动四个转动架53向内摆动，四个转动架53向内摆动带动四个绕线轮54向内摆动，由于四根导线杆57对四根拉线51进行限位，四根拉线51使得向内摆动的四个绕线轮54进行转动，四个绕线轮54转动带动四个转动架53转动，四个卷簧55被压缩，四个转动架53转动带动拨块56向下移动，拨块56向下移动带动带齿摩擦块3向下移动，进而四个卡爪21向内摆动将货物夹紧固定时，四块带齿摩擦块3也就与货物接触，关闭伺服电机41，四个卡爪21停止向内摆动，此时四块带齿摩擦块3将货物夹紧限位，避免货物移动过程中掉落。当货物抓取至指定位置时，启动伺服电机41反转，四个卡爪21向外摆动通过安装板52带动四个转动架53向外摆动复位，四个绕线轮54也就向外摆动复位使得四根拉线51被放松，因四个卷簧55的作用，四个转动架53反向转动复位带动拨块56向上移动复位，拨块56复位带动四块带齿摩擦块3向上移动复位，关闭伺服电机41。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括有拨动机构6，拨动机构6包括有柱齿轮61、短轴62、转轴63和拨料轮64，请参阅图1、图2和图8所示，四个卡爪21下部都均匀间隔的转动式穿接有三根转轴63，下方两根转轴63滑动式的贯穿带齿摩擦块3，每侧相邻的转轴63之间通过同步带传动，转轴63上都对称式的固定套装有拨料轮64，当拨料轮64转动时，拨料轮64可实现带动货物向上移动，拨料轮64位于带齿摩擦块3两侧，靠近卷簧55的四块安装板52上都转动式的连接有短轴62，短轴62与对应的下方转轴63一端之间通过同步带传动，四个转动架53靠近卷簧55的端部与四根短轴62外端都固定套装有柱齿轮61，每侧两个柱齿轮61相啮合。

还包括有卡紧机构7，卡紧机构7包括有转杆71、缺口盘72、接触架73、海绵块74和柱弹簧75，请参阅图1、图2、图9、图10和图11所示，四个卡爪21中部都滑动式的穿接有接触架73，四个接触架73内端都固接有海绵块74，当海绵块74向内移动，海绵块74可实现对货物进行限位，四个海绵块74外侧面分别与四个卡爪21内侧之间均匀间隔的连接有四根柱弹簧75，四个卡爪21远离导线杆57的一侧都转动式的连接有两根转杆71，下方四根转杆71分别与四个转动架53之间通过同步带传动，上方四根转杆71与其中四根转轴63之间通过同步带传动，八根转杆71尾端都固定套装有缺口盘72，当缺口盘72转动与接触架73接触时，缺口盘72可实现带动接触架73向内移动。

还包括有滚轴76，请参阅图11所示，八块缺口盘72内侧面都转动式的连接有六个滚轴76。

当四个卡爪21向内摆动时，转动架53转动带动外侧柱齿轮61转动，外侧柱齿轮61转动带动内侧柱齿轮61转动，内侧柱齿轮61转动带动短轴62转动，短轴62转动通过同步带传动带动最下方转轴63转动，最下方转轴63转动带动通过同步带传动带动剩余的转轴63转动，转轴63转动带动拨料轮64转动，进而四个卡爪21向内摆动与货物接触时，四个卡爪21还带动全部的拨料轮64向内摆动与货物接触，拨料轮64转动带动货物向上移动被卡爪21更好的夹紧，当四个卡爪21向外摆动复位时，转动架53反向转动复位带动外侧柱齿轮61反向转动复位，拨料轮64也就反向转动复位。如此，通过拨料轮64转动将货物向上拨动，可使得货物更快和更好的被卡爪21夹紧固定。

当四个卡爪21向内摆动时，转动架53转动通过同步带传动带动下方转杆71转动，下方转杆71转动带动下方缺口盘72转动，同时，短轴62转动还通过同步带传动带动上方转杆71转动，上方转杆71转动带动上方缺口盘72转动，上下两侧缺口盘72转动通过滚轴76带动接触架73向内移动，由于滚轴76的作用，能使得缺口盘72更顺畅带动接触架73向内移动，接触架73向内移动带动海绵块74向内移动，柱弹簧75被拉伸，海绵块74向内移动与货物接触，海绵块74对货物进行夹紧固定，当四个卡爪21停止向内摆动时，上下两侧缺口盘72停止带动接触架73继续向内移动，海绵块74也就停止向内移动。当四个卡爪21向外摆动复位时，上下两侧缺口盘72反向转动复位与接触架73脱离接触，因柱弹簧75的作用，接触架73向外移动复位带动海绵块74向外移动复位。如此，可对不规则的货物进行夹紧，且能将货物夹紧的更加稳固。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，还包括有防护机构8，防护机构8包括有连接板81和橡胶块82，请参阅图1、图2和图12所示，每块拨块56上都固定套装有橡胶块82，相邻的橡胶块82之间固接有连接板81，连接板81与带齿摩擦块3固定连接。

还包括有磁吸机构9，磁吸机构9包括有固定柱91和磁吸板92，请参阅图1、图2和图13所示，四个卡爪21上部都固定穿接有两根固定柱91，每个卡爪21上的两根固定柱91底端之间固接有磁吸板92，当磁吸板92与金属货物接触时，磁吸板92可实现将金属货物吸住固定。

当转动架53转动时，转动架53与橡胶块82接触，转动架53通过橡胶块82带动带齿摩擦块3向下移动，当转动架53转动复位时，转动架53通过橡胶块82带动带齿摩擦块3向上移动复位。如此，可避免转动架53直接与带齿摩擦块3接触导致磨损。

当四个卡爪21向内摆动将金属货物夹紧时，金属货物与四块磁吸板92接触，四块磁吸板92通过磁力将金属货物吸住固定。当四个卡爪21向外摆动复位将金属货物松开时，金属货物与四块磁吸板92脱离接触。如此，可进一步的对金属货物进行固定，避免金属货物掉落。

最后，有必要说明的是：上述内容仅用于帮助理解本发明的技术方案，不能理解为对本发明保护范围的限制；本领域技术人员根据本发明的上述内容所做出的非本质改进和调整，均属本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种抓取式工业机器人，包括有机械臂(1)、安装座(2)、卡爪(21)和带齿摩擦块(3)，机械臂(1)尾端固接有安装座(2)，安装座(2)下部四侧都转动式的连接有用于将货物夹紧的卡爪(21)，四个卡爪(21)内侧面下部都滑动式的连接有用于对货物进行限位的带齿摩擦块(3)，带齿摩擦块(3)的齿朝上，其特征是，还包括有驱动机构(4)和推动机构(5)，安装座(2)上设置有用于带动卡爪(21)摆动的驱动机构(4)，安装座(2)与卡爪(21)之间设置有用于带动带齿摩擦块(3)向下移动的推动机构(5)。

2.按照权利要求1所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，驱动机构(4)包括有伺服电机(41)、丝杆(42)和磁性卡板(43)，安装座(2)内侧中部滑动式的连接有用于带动卡爪(21)摆动的磁性卡板(43)，磁性卡板(43)与四个卡爪(21)内端通过磁力接触，安装座(2)顶部中间固接有伺服电机(41)，伺服电机(41)的输出轴通过联轴器连接有用于带动磁性卡板(43)移动的丝杆(42)，丝杆(42)通过螺纹转动式的贯穿磁性卡板(43)中部。

3.按照权利要求2所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，推动机构(5)包括有拉线(51)、安装板(52)、转动架(53)、绕线轮(54)、卷簧(55)、拨块(56)和导线杆(57)，安装座(2)下部四侧都固接有导线杆(57)，四块带齿摩擦块(3)外侧面都均匀间隔的固接有五块拨块(56)，四个卡爪(21)下部两侧都固接有安装板(52)，每个卡爪(21)上的两块安装板(52)外端之间转动式的穿接有用于带动拨块(56)移动的转动架(53)，转动架(53)与拨块(56)接触，转动架(53)上都固定套装有绕线轮(54)，绕线轮(54)上绕有拉线(51)，四个拉线(51)尾端分别绕过四根导线杆(57)与安装座(2)下部固定连接，转动架(53)与安装板(52)一侧之间连接有卷簧(55)。

4.按照权利要求3所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，还包括有用于带动货物向上移动的拨动机构(6)，拨动机构(6)包括有柱齿轮(61)、短轴(62)、转轴(63)和拨料轮(64)，四个卡爪(21)下部都均匀间隔的转动式穿接有三根转轴(63)，下方两根转轴(63)滑动式的贯穿带齿摩擦块(3)，每侧相邻的转轴(63)之间通过同步带传动，转轴(63)上都对称式的固定套装有用于带动货物向上移动的拨料轮(64)，拨料轮(64)位于带齿摩擦块(3)两侧，靠近卷簧(55)的四块安装板(52)上都转动式的连接有短轴(62)，短轴(62)与对应的下方转轴(63)一端之间通过同步带传动，四个转动架(53)靠近卷簧(55)的端部与四根短轴(62)外端都固定套装有柱齿轮(61)，每侧两个柱齿轮(61)相啮合。

5.按照权利要求4所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，还包括有用于将货物夹紧限位的卡紧机构(7)，卡紧机构(7)包括有转杆(71)、缺口盘(72)、接触架(73)、海绵块(74)和柱弹簧(75)，四个卡爪(21)中部都滑动式的穿接有接触架(73)，四个接触架(73)内端都固接有用于对货物进行限位的海绵块(74)，四个海绵块(74)外侧面分别与四个卡爪(21)内侧之间均匀间隔的连接有四根柱弹簧(75)，四个卡爪(21)远离导线杆(57)的一侧都转动式的连接有两根转杆(71)，下方四根转杆(71)分别与四个转动架(53)之间通过同步带传动，上方四根转杆(71)与其中四根转轴(63)之间通过同步带传动，八根转杆(71)尾端都固定套装有用于带动接触架(73)向内移动的缺口盘(72)。

6.按照权利要求5所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，还包括有滚轴(76)，八块缺口盘(72)内侧面都转动式的连接有六个滚轴(76)。

7.按照权利要求6所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，还包括有用于对拨块(56)进行保护的防护机构(8)，防护机构(8)包括有连接板(81)和橡胶块(82)，每块拨块(56)上都固定套装有橡胶块(82)，相邻的橡胶块(82)之间固接有连接板(81)，连接板(81)与带齿摩擦块(3)固定连接。

8.按照权利要求7所述的一种抓取式工业机器人，其特征是，还包括有用于将金属货物吸住的磁吸机构(9)，磁吸机构(9)包括有固定柱(91)和磁吸板(92)，四个卡爪(21)上部都固定穿接有两根固定柱(91)，每个卡爪(21)上的两根固定柱(91)底端之间固接有用于将金属货物吸住固定的磁吸板(92)。

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