機器人夾爪、夾抓方法及機器人與流程

2023-09-22 08:39:15

本發明涉及機器人技術領域，具體而言，涉及一種機器人夾爪、夾抓方法及機器人。

背景技術：

機器人是自動控制機器的俗稱，其廣泛應用於各個行業和領域中。尤其是對於衝壓行業而言，由於收到衝壓模具的限制，迫切需要結構簡單體積小，工作穩定可靠的機器人夾爪進行上料和下料作業。

但是，現有的機器人夾爪普遍存在抓取不穩定的問題，這一問題在內凹型產品上體現的尤為突出。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種機器人夾爪，其能夠通過抵靠產品內壁的方式實現對產品的夾持和抓取，從而提高自身的夾抓穩定性。

本發明的又一目的在於提供一種夾抓方法，其能夠實現對產品的穩定抓取和夾持。

本發明的另一目的在於提供一種機器人，其能夠穩定可靠地抓取產品。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種機器人夾爪，包括夾抓氣缸、兩個活動連接於夾抓氣缸的夾持件，兩個夾持件能在夾抓氣缸的驅動下相互遠離或者靠近，機器人夾爪還包括執行機構，執行機構包括兩個執行件，兩個執行件分別連接於兩個夾持件，兩個執行件均設置有用於抵靠待抓取產品的執行面，兩個執行面分別位於兩個執行件相互遠離的一側。

優選地，兩個夾持件分別滑動連接於夾抓氣缸。

優選地，夾抓氣缸設置有滑槽，滑槽的內壁設置有限位槽，兩個夾持件均滑動連接於滑槽內，兩個夾持件均設置有限位條，限位條與限位槽滑動配合。

優選地，兩個執行件分別連接於兩個夾持件相互靠近的一側。

優選地，兩個執行件分別可拆卸連接於兩個夾持件。

優選地，兩個執行件分別通過螺栓連接於兩個夾持件。

優選地，夾持件設置有第一定位結構，執行件設置有與第一定位結構定位配合的第二定位結構，第一定位結構和第二定位結構中的一個為定位凸起，另一個為定位凹槽。

一種機器人夾爪，用於夾持和抓取內凹型產品，包括夾抓氣缸、兩個活動連接於夾抓氣缸的夾持件，兩個夾持件能在夾抓氣缸的驅動下相互遠離或者靠近，機器人夾爪還包括執行機構，執行機構包括兩個執行件，兩個執行件分別連接於兩個夾持件，兩個執行件均設置有用於抵靠待抓取產品的執行面，兩個執行面分別位於兩個執行件相互遠離的一側，兩個執行面能在兩個夾持件的驅動下相互遠離並分別抵靠內凹型產品的內壁。

一種夾抓方法，其包括以下步驟：將上述的機器人夾爪的兩個執行面伸入待夾抓產品的內腔；機器人夾爪的夾抓氣缸驅動兩個夾持件相互遠離，從而驅動兩個執行件相互遠離，直至兩個執行面分別抵住待夾抓產品的內壁。

一種機器人，其包括上述的機器人夾爪。

本發明實施例的有益效果是：

本機器人夾爪包括夾抓氣缸、兩個活動連接於夾抓氣缸的夾持件，兩個夾持件能在夾抓氣缸的驅動下相互遠離或者靠近，機器人夾爪還包括執行機構，執行機構包括兩個執行件，兩個執行件分別連接於兩個夾持件，兩個執行件均設置有用於抵靠待抓取產品的執行面，兩個執行面分別位於兩個執行件相互遠離的一側。當需要抓取產品時，夾抓氣缸能驅動兩個夾持件相互遠離，從而驅動兩個執行件相互遠離，使得兩個執行面分別抵靠待抓取產品的內壁，進而實現對產品的抓取，通過這種「外撐」的夾抓方式可以有效提高夾抓產品的穩定性和可靠性，尤其適用於內凹型衝壓件等產品的夾持和抓取。同時，本機器人夾爪還具有結構簡單，更換方便，適用性廣，可以降低設備的加工製造成本的特點，有效彌補了現有的機器人夾爪的缺陷。

本夾抓方法包括以下步驟：將上述機器人夾爪的兩個夾持件伸入待夾抓的產品的內腔；將上述的機器人夾爪的兩個執行面伸入待夾抓產品的內腔；機器人夾爪的夾抓氣缸驅動兩個夾持件相互遠離，從而驅動兩個執行件相互遠離，直至兩個執行面分別抵住待夾抓產品的內壁，進而實現對產品的穩定夾持和抓取。

本機器人採用上述的機器人夾爪，能夠實現對產品的穩定抓取，有效彌補了現有的機器人的缺陷。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案，下面對實施例中需要使用的附圖作簡單介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施方式，不應被看作是對本發明範圍的限制。對於本領域技術人員而言，在不付出創造性勞動的情況下，能夠根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的機器人夾爪的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的機器人夾爪的另一視角的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的機器人夾爪的又一視角的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的機器人的結構示意圖。

圖標：100-機器人夾爪；102-夾抓氣缸；110-第一側壁；120-第二側壁；130-第三側壁；140-第四側壁；150-第五側壁；160-第六側壁；170-凹槽；180-安裝孔；190-支撐座；192-滑槽；194-限位槽；200-第一夾持件；210-第一滑動部；220-第一夾持部；230-第一安裝螺栓；240-第一定位凸起；300-第二夾持件；310-第二滑動部；320-第二夾持部；330-第二安裝螺栓；340-第二定位凸起；400-執行機構；410-第一執行件；412-第一執行面；414-第一定位凹槽；416-第一限位條；420-第二執行件；422-第二執行面；424-第二定位凹槽；500-機器人；510-工裝底座；520-連接組件；522-第一連接杆；524-第二連接杆；526-連接塊。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。

因此，以下對本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的部分實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵和技術方案可以相互組合。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

圖1為本發明實施例提供的機器人夾爪100的結構示意圖。請參照圖1，本發明實施例提供了一種機器人夾爪100，用於抓取和夾持產品。本機器人夾爪100包括夾抓氣缸102、兩個夾持件和執行機構400。

其中，夾抓氣缸102可以採用各種形狀和構造。圖2是本發明實施例提供的機器人夾爪100的另一視角的結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的機器人夾爪100的又一視角的結構示意圖。請參照圖2和3，本實施例中，夾抓氣缸102大致呈長方體形，其具有六個側壁且分別為第一側壁110、第二側壁120、第三側壁130、第四側壁140、第五側壁150以及第六側壁160，第一側壁110與第三側壁130相對設置，第二側壁120與第四側壁140相對設置，第五側壁150與第六側壁160相對設置。

第一側壁110和第三側壁130上均設置有兩個直線型的凹槽170，四個凹槽170均從第五側壁150延伸至第六側壁160。同時，第一側壁110和第三側壁130均設置有四個安裝孔180，同一側壁上的四個安裝孔180呈矩形陣列排布，且四個安裝孔180兩兩一組，兩組安裝孔180分別位於兩個凹槽170相互遠離的一側。

當然，需要說明的是，在其它實施例中，凹槽170和安裝孔180也可以為其它數量，具體根據實際需求確定。

第五側壁150的中心位置處設置有大致呈圓柱形的沉槽(圖中未示出)。第六側壁160上固定連接有支撐座190，支撐座190大致呈長方體形，且其遠離第六側壁160的一側設置有滑槽192。

滑槽192從支撐座190的一端延伸至另一端，且延伸的方向與垂直於第二側壁120或者第四側壁140的方向相同。滑槽192可以採用各種形狀和結構，本實施例中，滑槽192的橫截面呈長方形且一側開口，上述「橫截面」指的是垂直於滑槽192延伸方向的平面。滑槽192的兩側內壁分別設置有限位槽194，限位槽194從支撐座190的一端延伸至另一端，且延伸方向與滑槽192的延伸方向相同。限位槽194也可以採用各種形狀和結構，本實施例中，限位槽194的橫截面為長方形，上述「橫截面」指的是垂直於限位槽194延伸方向的平面。

當然，需要說明的是，在其它實施例中，滑槽192和限位槽194的橫截面也可以為其它形狀，比如半圓形、三角形等，具體根據實際需求設置。

請再參照圖1和2，兩個夾持件分別為第一夾持件200和第二夾持件300，第一夾持件200和第二夾持件300分別活動連接於夾抓氣缸102的支撐座190上，且第一夾持件200和第二夾持件300能在夾抓氣缸102的驅動下相互靠近或者遠離。活動連接的方式有很多，本實施例中，第一夾持件200和第二夾持件300分別滑動連接於支撐座190上。

具體地，第一夾持件200包括相互連接的第一滑動部210和第一夾持部220，第一滑動部210呈長方體形且滑動連接於滑槽192內。第一滑動部210相對的兩側壁上分別設置有第一限位條416，兩個第一限位條416分別與兩個限位槽194滑動配合，從而實現第一夾持件200在支撐座190上的穩定滑動。

第一夾持部220大致呈長方體形，且連接於第一滑動部210遠離滑槽192的一側。第一夾持部220上間隔設置有兩個第一安裝通孔，兩個第一安裝通孔(圖中未示出)均配合有第一安裝螺栓230。第一夾持部220靠近第二夾持件300的一側設置有第一定位凸起240，第一定位凸起240位於第一夾持部220遠離第一滑動部210的一端。

第二夾持件300包括相互連接的第二滑動部310和第二夾持部320，第二滑動部310呈長方體形且滑動連接於滑槽192內。第二滑動部310相對的兩側臂上分別設置有第二限位條(圖中未示出)，兩個第二限位條分別與兩個限位槽194滑動配合，從而實現第二夾持件300在支撐座190上的穩定滑動。

第二夾持部320大致呈長方體形，且連接於第二滑動部310遠離滑槽192的一側。第二夾持部320上間隔設置有兩個第二安裝通孔，兩個第二安裝通孔(圖中未示出)均配合有第二安裝螺栓330。第二夾持部320靠近第一夾持件200的一側設置有第第二定位凸起340，第二定位凸起340位於第二夾持部320遠離第二滑動部310的一端。

請再參照圖1和2，本實施例中，執行機構400包括兩個執行件，兩個執行件分別為第一執行件410和第二執行件420。第一執行件410可拆卸連接於第一夾持部220靠近第二夾持件300的一側,以便第一執行件410的裝拆和更換。具體地，第一執行件410上設置有兩個第一安裝螺孔(圖中未示出)，兩個第一安裝螺栓230的頭部分別抵住第一夾持部220遠離第二夾持件300的一側表面，螺杆分別穿過兩個第一安裝通孔後鎖入兩個第一安裝螺孔，從而實現第一執行件410與第一夾持件200的連接。

本實施例中，第一執行件410上還設置有第一定位凹槽414，第一定位凹槽414與第一定位凸起240定位配合，這樣設置可以有效增強第一夾持件200對第一執行件410的約束程度，從而提高第一執行件410的安裝穩定性。

當然，需要說明的是，在其它實施例中，第一定位凸起240和第一定位凹槽414的位置也可以交換，即第一定位凸起240設置於第一執行件410，第一定位凹槽414設置於第一夾持件200。

第一執行件410遠離第一夾持部220的部位設置有用於抵靠產品的第一執行面412，第一執行面412位於第一執行件410遠離第二執行件420的一側，第一執行面412的形狀和尺寸根據相應產品的形狀和尺寸確定。

第二執行件420可拆卸連接於第二夾持部320靠近第一夾持件200的一側，以便第二執行件420的裝拆和更換。具體地，第二執行件420上設置有兩個第二安裝螺孔(圖中未示出)，兩個第二安裝螺栓330的頭部分別抵住第二夾持部320遠離第一夾持件200的一側表面，螺杆分別穿過兩個第二安裝通孔後鎖入兩個第二安裝螺孔，從而實現第二執行件420與第二夾持件300的連接。

本實施例中，第二執行件420上還設置有第二定位凹槽424，第二定位凹槽424與第二定位凸起340定位配合，這樣設置可以有效增強第二夾持件300對第二執行件420的約束程度，從而提高第二執行件420的安裝穩定性。

當然，需要說明的是，在其它實施例中，第二定位凸起340和第二定位凹槽424的位置也可以交換，即第二定位凸起340設置於第二執行件420，第二定位凹槽424設置於第二夾持件300。

第二執行件420遠離第二夾持部320的部位設置有用於抵靠產品的第二執行面422，第二執行面422位於第二執行件420遠離第一執行件410的一側，第二執行面422的形狀和尺寸根據相應產品的形狀和尺寸確定。

本機器人夾爪100主要用於抓取和夾持產品，尤其適用於衝壓領域中內凹型產品的抓取和夾持，其對應的夾爪方法和過程如下：

需要抓取和夾持產品時，首先將執行機構400的第一執行面412和第二執行面422伸入內凹型產品的內腔，然後夾抓氣缸102驅動第一夾持件200和第二夾持件300相互遠離，從而驅動第一執行件410和第二執行件420相互遠離，進而驅動第一執行面412和第二執行面422相互遠離，直至第一執行面412和第二執行面422分別抵住內凹型產品的內壁，以實現對相應產品的抓取和夾持。

需要釋放產品時，夾抓氣缸102驅動第一夾持件200和第二夾持件300相互靠近，從而驅動第一執行件410和第二執行件420相互靠近，進而驅動第一執行面412和第二執行面422相互靠近以離開內凹型產品的內壁，從而實現對相應產品的釋放。

綜上所述，本機器人夾爪100採用兩個相互遠離的執行件來實現對產品的抓取和夾持，可以有效提高自身抓取和夾持產品的穩定性和可靠性，尤其適用於內凹型衝壓件等產品的抓取和夾持。同時，本機器人夾爪100不但具有結構簡單，體積小的特點，而且由於執行件可拆卸，因此更換方便，可以解決需要更改衝壓模具的工作量的問題，用戶只需要通過改變和更換機器人夾爪100的執行機構400，就可以改變相應的第一執行面412和第二執行面422的形狀和尺寸，以適應多種形狀和尺寸的衝壓產品，從而降低設備的加工、製造成本，有效彌補現有的機器人夾爪的缺陷。

圖4為本發明實施例提供的機器人500的結構示意圖。請參照圖4，本發明實施例還提供了一種機器人500，其包括工裝底座510、連接組件520以及兩個上述的機器人夾爪100。

其中，連接組件520包括第一連接杆522、第二連接杆524以及連接塊526，第一連接杆522和第二連接杆524分別通過螺栓連接於連接塊526上，且第一連接杆522和第二連接杆524呈t形排布，第一連接杆522的一端對應第二連接杆524的中點部位。第一連接杆522遠離第二連接杆524的一端與工裝底座510通過螺栓固定連接。兩個機器人夾爪100相對設置於第二連接杆524上且分別位於第一連接杆522的兩側。兩個機器人夾爪100的執行機構400相互遠離，第五側壁150相互靠近。

本機器人500採用上述的機器人夾爪100，能夠實現對產品的穩定抓取，有效彌補了現有的機器人500的缺陷。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為了清楚說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。