CN204639026U - 一种柔性与刚性可控切换手爪 - Google Patents

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周鑫华
王强
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Abstract

一种柔性与刚性可控切换手爪，包括夹紧机构，所述夹紧机构后部依次设有浮动机构、复位机构及安装法兰板；所述夹紧机构包括手指块、夹紧臂、夹紧驱动装置；所述浮动机构包括一级浮动板、双耳座、旋转轴、单耳座、二级浮动板；所述复位机构包括限位块及复位驱动装置；本实用新型的优点是能实现抓取工件后在两个方向上浮动，消除锻压时工件变形产生的位移；同时在抓取、放置、移动过程中手爪可切换至刚性状态，以满足机器人抓取或放置时的准确性。

Description

一种柔性与刚性可控切换手爪
技术领域
本发明涉及锻造或冲压加工自动化生产过程中机器人抓手设备领域，尤其是涉及一种柔性与刚性可控切换手爪。
背景技术
随着自动化快速发展，锻压行业开始大批量采用机器人替代人工进行锻压。但大多数机器人只能用手爪抓取工件后放入模具，手爪松开工件，待锻压设备驱动模具将工件锻压成型后，再重新抓取。由于锻压工件初始往往是圆棒料，且很多首道锻压工序仅仅锻压工件的局部，导致工件不能整体放在模具上，此时如果机器人放手，则工件可能发生滚动或翻转，从而导致废次品，或者导致锻压工序后工件位置改变，机器人无法再次抓取工件。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供了一种柔性与刚性可控切换手爪，能实现抓取工件后在两个方向上浮动，消除锻压时工件变形产生的位移；同时在抓取、放置、移动过程中手爪可切换至刚性状态，以满足机器人抓取或放置时的准确性。
本发明采用的技术方案如下：
一种柔性与刚性可控切换手爪，包括夹紧机构，所述夹紧机构后部依次设有浮动机构、复位机构及安装法兰板。
所述夹紧机构包括手指块、夹紧臂、夹紧驱动装置，手指快固定在夹紧臂内侧，并通过夹紧臂限定，夹紧臂后部设有夹紧驱动装置。
所述浮动机构包括一级浮动板、双耳座、旋转轴、单耳座、二级浮动板，所述夹紧驱动装置与浮动机构中的一级浮动板连接，一级浮动板通过双耳座及旋转轴与单耳座连接、限定，单耳座固定在二级浮动板上。
所述复位机构包括限位块及复位驱动装置；二级浮动板侧面设有双耳座，双耳座通过旋转轴、单耳座与复位机构上的限位块配合连接，限位块上部设有复位驱动装置。
复位机构下部设有安装法兰板。
所述夹紧机构在垂直的两个方向或单方向上绕轴旋转浮动。
所述浮动机构可实现垂直两方向的浮动。
所述复位驱动装置可采用气缸/液压/电动方式，作为动力。
本发明的的优点：能实现抓取工件后在两个方向上浮动，消除锻压时工件变形产生的位移；同时在抓取、放置、移动过程中手爪可切换至刚性状态，以满足机器人抓取或放置时的准确性。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2夹紧机构示意图。
图3 浮动机构示意图。
图4 复位机构及安装法兰板示意图。
图中：1、夹紧机构；2、浮动机构；3、复位机构；4、安装法兰板；5、手指块；6、夹紧臂；7、夹紧驱动装置；8、一级浮动板；9、双耳座；10、旋转轴；11、单耳座；12、二级浮动板；13、复位驱动装置；14、限位块。
具体实施方式
如图1-4所示，一种柔性与刚性可控切换手爪，包括夹紧机构1，所述夹紧机构1后部依次设有浮动机构2、复位机构3及安装法兰板4。
所述夹紧机构1包括手指块5、夹紧臂6、夹紧驱动装置7，手指快5固定在夹紧臂6内侧，并通过夹紧臂6限定，夹紧臂6后部设有夹紧驱动装置7，当需要机器人抓取工件不放手进行锻压时，用于夹持工件的夹紧机构可以在垂直的两个方向或单方向上绕轴旋转浮动，以消除锻压产生的瞬间冲击力，减少振动对机器人的影响，满足机器人抓取工件不放手锻压的需求。
所述浮动机构2包括一级浮动板8、双耳座9、旋转轴10、单耳座11、二级浮动板12，所述夹紧驱动装置7与浮动机构2中的一级浮动板8连接，一级浮动板8通过双耳座9及旋转轴10与单耳座11连接、限定，单耳座11固定在二级浮动板12上，并且浮动机构不采用弹簧，避免长期使用后弹簧失效的问题。此外，当两个方向同时浮动时，工件可实现对角线从复位点到极限点在一定矩形范围内任意点位的浮动。
所述复位机构3包括限位块13及复位驱动装置14；二级浮动板12侧面设有双耳座，双耳座通过旋转轴、单耳座与复位机构3上的限位块13配合连接，限位块13上部设有复位驱动装置14，当需要机器人抓取工件或放置工件时以及在移动过程中时，复位机构可以将夹紧机构复位至刚性状态，以满足机器人抓取或放置时的准确性。复位驱动装置可采用气缸/液压/电动方式，作为动力。限位块限制了当手爪处于柔性状态时的浮动范围，方便复位驱动装置用较短的行程复位。。
复位机构3下部设有安装法兰板4，安装法兰板4用来承载二级浮动旋转单耳座实现手爪与机器人手臂的对接。
工作原理：
复位驱动装置动作，利用限位块限位，复位机构复位→此时手爪切换至刚性状态→机器人移动至指定位→夹紧机构抓取工件→机器人将工件放置到锻压下模上→复位驱动装置动作，复位机构松开→此时手爪处于浮动状态→***通知压机（上模）下压→工件受锻压变形→手爪自动浮动以适应工件变形→上模上升→机器人抬高手爪→复位驱动装置动作，利用限位块限位，复位机构动作复位→手爪切换至刚性状态→机器人将工件放置到指定位。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种柔性与刚性可控切换手爪，包括夹紧机构，其特征在于：所述夹紧机构后部依次设有浮动机构、复位机构及安装法兰板。
2.根据权利要求1所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述夹紧机构包括手指块、夹紧臂、夹紧驱动装置，手指快固定在夹紧臂内侧，并通过夹紧臂限定，夹紧臂后部设有夹紧驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述浮动机构包括一级浮动板、双耳座、旋转轴、单耳座、二级浮动板，所述夹紧驱动装置与浮动机构中的一级浮动板连接，一级浮动板通过双耳座及旋转轴与单耳座连接、限定，单耳座固定在二级浮动板上。
4.根据权利要求3所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述复位机构包括限位块及复位驱动装置；二级浮动板侧面设有双耳座，双耳座通过旋转轴、单耳座与复位机构上的限位块配合连接，限位块上部设有复位驱动装置。
5.根据权利要求4所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：复位机构下部设有安装法兰板。
6.根据权利要求2所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述夹紧机构在垂直的两个方向或单方向上绕轴旋转浮动。
7.根据权利要求3所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述浮动机构可实现垂直两方向的浮动。
8.根据权利要求4所述的一种柔性与刚性可控切换手爪，其特征在于：所述复位驱动装置可采用气缸/液压/电动方式，作为动力。
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