一種柔性吸附式機械手的製作方法

2023-05-20 14:12:41

本發明屬於機械手技術領域，具體涉及一種柔性吸附式機械手。

背景技術：

在許多生產加工企業，產品的生產、組裝過程需要大量的樣件送取工作，從某一加工位置移動到另一個加工位置，常規的方法還是通過人工搬運，距離較近時，可由人工直接搬至指定位置；距離較遠時，則通過周轉車等周轉。這種人工送取的方式，不僅工作效率低，勞動力成本高，而且人工放置時用力不均容易導致樣件表面被損壞。

技術實現要素：

本發明的目的在於：針對現有技術中存在的問題，提供一種柔性吸附式機械手，實現樣件的快速柔性夾取、搬運，提高生產效率，節約勞動力成本。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為：

一種柔性吸附式機械手，包括與機器人手臂連接的吸附板，吸附板的兩側設置有成對分布的對中機構和限位保護機構，對中機構之間的吸附板板面設置有吸附裝置；

所述的對中機構包括對稱布置在吸附板兩側的對中臂組，對中臂組中的對中臂均與吸附板採用轉動式連接，對中臂連接有用於驅動吸附板兩側的對中臂聯動轉動的第一驅動缸體；

所述的限位保護機構包括設置在每個對中臂上的L形的限位保護臂，限位保護臂一端與對中臂採用轉動式連接，限位保護臂還連接有驅動限位保護臂轉動的第二驅動缸體。

優選地，吸附板與機器人手臂之間還設置有控制板，控制板與機器人手臂剛性連接，控制板與吸附板之間連接有若干個拉杆，每兩個拉杆與控制板、吸附板之間形成活動式連接的平行四邊形結構，並在控制板和吸附板之間設置有彈性緩衝部件。

優選地，所述的拉杆6分別通過球鉸鏈連接在所述控制板2和所述吸附板4之間。

優選地，所述的彈性緩衝部件優選為橡膠球，彈性緩衝部件設置有兩個。

優選地，所述的第一驅動缸體設置有兩個，分別驅動吸附板側的對中臂組，兩個第一驅動缸體採用相同氣路且連接同一個電磁閥。

優選地，所述的吸附裝置採用吸盤，吸盤設置有若干個且均布在吸附板板面上。

優選地，所述的對中臂的內側設置有採用柔性材料製成的接觸塊。

優選地，第一驅動缸體通過第一連杆與第二連杆驅動連接所述的對中臂，第一驅動缸體的軸端同時連接鉸接連接第一連杆和第二連杆，第一連杆的另外一端鉸接連接在吸附板上，第二連杆的另外一端與對中臂鉸接連接；對中臂對中時，第一連杆和第二連杆處在近似一條直線上。優選地，所有驅動限位保護臂轉動的第二驅動缸體均採用相同氣路且連接同一電磁閥。

優選地，所述的第二驅動缸體通過第三連杆與第四連杆驅動連接所述的限位保護臂，第二驅動缸體的軸端同時連接鉸接連接第三連杆和第四連杆，第三連杆的另外一端鉸接連接在限位保護臂上，第四連杆的另外一端與限位保護臂鉸接連接；限位保護臂限位限位保護時，第三連杆與第四連杆處在近似一條直線上。

由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明的柔性吸附式機械手，包含對中臂、吸附板、保護臂，實現對樣件的位置對中、吸取固定、限位保護；採用吸附式結構固定樣件，能夠防止對樣件表面刮花或者磨損；設有對中臂，吸附裝置吸附樣件前可對樣件進行位置校正；通過設置有限位保護臂，使得在吸附裝置吸附樣件後可對樣件進行限位保護；

進一步通過在吸附板與控制板之間安裝彈性緩衝部件，如阻尼橡膠球，起到了減震作用，整個機械手操作過程中樣件受力平穩，對樣件起到了保護作用。

附圖說明

圖1是本發明的柔性吸附式機械手結構示意圖。

圖2是本發明的柔性吸附式機械手側視圖。

附圖標記：1-機器人手臂，2-控制板，3-彈性緩衝部件，4-吸附板，5-吸附裝置，6-拉杆，7-對中機構，71-對中臂，72-第一驅動缸體，73-接觸塊，74-第一連杆，75-第二連杆，8-限位保護機構，81-限位保護臂，82-第二驅動缸體，84-第三連杆，85-第四連杆。

具體實施方式

參照圖1，圖2，本發明的一種柔性吸附式機械手，包括與機器人手臂1連接的吸附板4，吸附板4的兩側設置有成對分布的對中機構7和限位保護機構8，對中機構7之間的吸附板4板面設置有吸附裝置5。吸附裝置5優選採用吸盤，也可以採用其他具有吸附功能的機構，吸盤設置有若干個且均布在吸附板4板面上。通過吸盤將樣件吸附固定。

對中機構7包括對稱布置在吸附板4兩側的對中臂組，對中臂組中的對中臂71均與吸附板4採用轉動式連接，對中臂71連接有用於驅動吸附板4兩側的對中臂71聯動轉動的第一驅動缸體72。本實施例優選結構為吸附板4兩側分別設置有兩個對中臂71，對中臂71與吸附板4採用轉軸連接的轉動式結構，對中臂71一端由第一驅動缸體72驅動連接，另一端為接觸樣件的活動端，通過第一驅動缸體72可驅動對中臂71圍繞與吸附板4的連接轉軸轉動。第一驅動缸體72設置有兩個，分別驅動吸附板4側的對中臂組，兩個第一驅動缸體72採用相同氣路且連接同一個電磁閥。由於兩個第一驅動缸體72採用相同氣路且為同一電磁閥控制，這樣能夠保證吸附板4兩側的對中臂71能夠形成聯動。當吸附板4兩側的對中臂71同時擺動時，則可以實現對位於對中臂71之間的樣件實現對中。對中臂71的內側設置有採用柔性材料製成的接觸塊73，能夠有效防止對中時破壞樣件表面質量。第一驅動缸體72通過第一連杆74與第二連杆75驅動連接所述的對中臂71，第一驅動缸體72的軸端同時連接鉸接連接第一連杆74和第二連杆75，第一連杆74的另外一端鉸接連接在吸附板4上，第二連杆75的另外一端與對中臂71鉸接連接，對中臂71對中時，第一連杆74和第二連杆75處在近似一條直線上。

限位保護機構8包括設置在每個對中臂71上的L形的限位保護臂81，限位保護臂81一端與對中臂71採用轉動式連接，限位保護臂81還連接有驅動限位保護臂81轉動的第二驅動缸體82。在吸附裝置5將樣件吸附固定後，通過第二驅動缸體82驅動L形的限位保護臂81圍繞轉動連接的軸進行轉動，然後轉動到樣件的下方，對樣件實施限位保護。具體地，L形的限位保護臂81，將其長臂的一端轉動式連接對中臂71，並在長臂上連接第二驅動缸體82，這樣通過第二驅動缸體82則可以驅動限位保護臂81旋轉，短臂的一端則移動到樣件的下方，通過短臂的一端對樣件實施限位保護。驅動限位保護臂81轉動的第二驅動缸體82均採用相同氣路且連接同一電磁閥。第二驅動缸體82通過第三連杆84與第四連杆85驅動連接所述的限位保護臂81，第二驅動缸體82的軸端同時連接鉸接連接第三連杆84和第四連杆85，第三連杆84的另外一端鉸接連接在限位保護臂81上，第四連杆85的另外一端與限位保護臂81鉸接連接，限位保護臂81限位限位保護時，第三連杆84與第四連杆85處在近似一條直線上。

吸附板4與機器人手臂1之間還設置有控制板2，控制板2與機器人手臂1剛性連接，控制板2與吸附板4之間連接有若干個拉杆6，每兩個拉杆6與控制板2、吸附板4之間形成活動式連接的平行四邊形結構，並在控制板2和吸附板4之間設置有彈性緩衝部件3。控制板2與吸附板4之間通過拉杆6連接，並形成多個平行四邊形結構後，由於平行四邊形結構為不穩定結構，這樣控制板2與吸附板4之間則可以通過位於之間彈性緩衝部件3實現緩衝、減震，整個機械手操作過程中樣件受力平穩，對樣件起到了保護作用。本實施例中拉杆6設置有四個，均分在控制板2與吸附板4之間。彈性緩衝部件3優選為橡膠球，彈性緩衝部件3設置有兩個。

本發明優選，第一驅動缸體72和第二驅動缸體82均採用氣缸。

本發明的機械手，通過機器人手臂1控制其移動，移動到樣件位於對中機構7之間，通過控制第一驅動缸體72，驅動對中臂71向中間擺動，由於擺動角度相同，則可以將位於兩側對中臂71之間的樣件實現對中，對中完成後，則通過吸附板4上的吸附裝置5將樣件吸附，本發明的機械手通常針對的是具有光滑表面的工件，這樣通過吸附裝置5才能將樣件吸附固定。吸附固定後，最後通過控制第二驅動缸體82驅動限位保護臂81擺動，通過限位保護臂81向內側擺動，即可擺動到樣件下方，對樣件實現限位保護，使樣件在整個輸運過程中與吸附裝置5緊密貼合。