一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，它包括基體，在所述的基體的底面上沿左右兩側固定有兩根平行設置的基板導軌，在兩根所述的基板導軌的中間分別固定有一個固定手爪連接塊，在每一個所述的固定手爪連接塊兩側的基板導軌上分別滑動連接有一個基板滑塊，在每一個基板滑塊以及固定手爪連接塊上分別固定有一個手爪連接板，在每兩個左右相對設置的手爪連接板上分別連接有一個手指組件，本發明包括三個抓磚手指，并通過伺服電機驅動齒輪齒條傳動調節手指間距，調節精度高，且可在碼磚過程中使用不同數量的手指，很好地滿足多種夾磚和碼磚位置要求。
【專利說明】
一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪
技術領域
[0001]本發明涉及機器人碼垛裝備領域，特別涉及一種能適應多磚型的用于碼磚機器人的手爪。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的不斷發展，人工勞動力成本高、效率低的缺點日益突出，因此在工業生產中對自動化設備有著迫切需求。機器人作為現代工業自動化的重要產品，已經廣泛地應用于焊接、碼垛、噴涂等領域。
[0003]在機器人碼垛領域中，磚的自動碼放有著廣闊的市場前景，在機器人碼磚設備中，機器人末端夾磚裝置是關鍵部分之一。目前，碼垛機器人手爪已經存在相關技術，中國專利號201210103054.1提供了一種碼磚機器人夾手，能夠在不移動磚的前提下夾取磚，安全方便，但該夾手的兩端夾板相互平行，無法夾取帶有楔角的磚；中國專利號201520071185.5提供了一種柔性夾磚的碼磚裝置，可以適用不同場合的工作環境，但該夾磚裝置結構較為復雜，且每次只能夾取一塊磚，無法適用于多塊磚同時生產的情況；中國專利號201520391705.0提供了一種碼磚機械手爪，能將水平放置的單塊磚夾取并旋轉90度放置，但該手爪同樣采用平行夾板的結構，適用的磚型少，且受手爪長度限制，無法夾取大型號磚；中國專利號201020106066.6提供了一種靜壓機上自動移送磚還的夾磚機械手爪，能同時夾取多塊磚，但該手爪的多個手指結構的間距無法調節，適用的出磚間距和放磚位置單一，無法適應多樣的碼放要求。在目前制磚行業中，磚的型號和碼放方式多樣，現有技術提供的夾取手爪很難滿足，因此有必要提供一種適用多磚型，夾取精度好，效率高的夾磚手爪。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種夾取精度好，適應多種磚型并且能完成不同位置抓取和碼放的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪。
[0005]本發明的一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，它包括基體，在所述的基體的頂面上固定有用于連接機器人的連接法蘭，在所述的基體的底面上沿左右兩側固定有兩根平行設置的基板導軌，在兩根所述的基板導軌的中間分別固定有一個固定手爪連接塊，在每一個所述的固定手爪連接塊兩側的基板導軌上分別滑動連接有一個基板滑塊，在每一個基板滑塊以及固定手爪連接塊上分別固定有一個手爪連接板，在每兩個左右相對設置的手爪連接板上分別連接有一個手指組件，每一個手指組件包括固定在兩個左右相對設置的手爪連接板上的緩沖氣缸固定板，在所述的基體的底面固定有旋轉電機減速器組件，在所述的旋轉電機減速器組件的輸出軸上固定有一個齒輪，所述的齒輪位于基體的底面中間，所述的齒輪與兩根平行放置在齒輪左右兩側的齒條嚙合組成直線傳動裝置，其中一根齒條的內端位于基體的底面的中間并且外端位于基體的底面的后側，另一根齒條的內端位于基體的底面的中間并且外端位于基體的底面的前側，兩個齒條外端分別通過外端固定結構間隔的固定在位于兩側的兩個緩沖氣缸固定板上并且兩個齒條的內端均滑動的支撐在內端支撐結構上，所述的內端支撐結構固定在位于中間的緩沖氣缸固定板上，每一個齒條的內端分別與一個為齒條移動提供導向作用的導向組件移動相連，在每一個所述的緩沖氣缸固定板上分別固定有一個緩沖氣缸，沿水平方向設置的所述的緩沖氣缸的推桿與緩沖氣缸連接板固定相連，所述的緩沖氣缸連接板通過第一導軌滑塊結構與緩沖氣缸固定板滑動相連以實現手指的伸縮移動，在所述的緩沖氣缸連接板上固定有夾磚手指固定板，在所述的夾磚手指固定板上固定有夾磚氣缸，沿水平方向設置的所述的夾磚氣缸的推桿與手指活動端固定相連，所述的緩沖氣缸的推桿與夾磚氣缸的推桿垂直設置，所述的手指活動端通過第二導軌滑塊結構與夾磚手指固定板滑動相連，一個沿豎直方向設置的右夾板軸穿過右夾板并且兩者轉動相連，所述的右夾板軸的頂部與手指活動端轉動相連并且在底部固定有右限位塊，在所述的右夾板頂面上方的右夾板軸上固定連接有右定位塊，在所述的右定位塊內側的右夾板頂面上固定有右角度片，所述的右角度片的外側與右定位塊內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的右角度片的內側面與手指活動端下方階梯形凸臺側面貼合設置，在與手指活動端相對側的夾磚手指固定板上沿豎直方向固定有手指固定端，所述的手指固定端支撐設置在左夾板上，一個左夾板軸沿豎直方向穿過手指固定端和左夾板并與手指固定端和左夾板轉動相連，在所述的左夾板軸露出手指固定端的頂部固定有左定位塊，在所述的左定位塊內側的手指固定端頂面上固定有左角度片，所述的左角度片的外側與左定位塊內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的左角度片的內側與緩沖氣缸連接板外壁能夠壓緊設置，在所述的左夾板軸的底部固定連接有左限位塊，在所述的左限位塊的內側與左夾板的底部外壁之間的左限位塊內壁上以及在所述的右限位塊的內側與右夾板的底部外壁之間的右限位塊內壁上各自通過螺栓與一塊彈簧片的中部固定相連，在每一個限位塊的兩側分別螺紋連接有一個調節螺栓，所述的調節螺栓的螺栓頭能夠頂緊對應設置的彈簧片的兩側，所述的彈簧片的兩側能夠壓緊對應設置的左夾板或者右夾板以限制夾板在夾板軸上的主動旋轉，在夾磚氣缸的帶動下，所述的右夾板與左夾板之間夾緊或者打開以夾取磚或者松開夾取的磚。
[0006]本發明的有益效果是:1.本發明包括三個抓磚手指，并通過伺服電機驅動齒輪齒條傳動調節手指間距，調節精度高，且可在碼磚過程中使用不同數量的手指，很好地滿足多種夾磚和碼磚位置要求。2.本發明包括緩沖氣缸裝置，能提高碼磚時的平穩性，通過氣缸的伸張時的緩沖作用，有效地減小了手指打開放磚時磚下落對磚的損壞。3.本發明手指夾板可通過活動片調節相對角度，結構簡單，更換方便，能很好地適應不同角度的磚型。4.本發明采用模塊化的結構設計，手指組件設計成單獨模塊，可根據實際磚型設計尺寸，能便捷地進行整個模塊的更換和維護。綜上，本發明結構簡單，夾取精確和效果高，易于維護，適應度高，可以廣泛地應用于機器人碼磚領域。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪的結構示意圖；
[0008]圖2為本發明圖1所不的手爪的基體仰視不意圖；
[0009]圖3為本發明圖1所示的手爪的手指組件爆炸示意圖；
[0010]圖4為本發明圖1所示的手爪的手指組件爆炸示意圖；
[0011]圖5為本發明圖1所示的手爪的夾磚示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0013]如附圖所示的本發明的一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，它包括基體2，在所述的基體2的頂面上固定有用于連接機器人的連接法蘭I。在所述的基體2的底面201上沿左右兩側固定有兩根平行設置的基板導軌202，在兩根所述的基板導軌202的中間分別固定有一個固定手爪連接塊204，在每一個所述的固定手爪連接塊204兩側的基板導軌202上分別滑動連接有一個基板滑塊203，在每一個基板滑塊203以及固定手爪連接塊204上分別固定有一個手爪連接板208，在每兩個左右相對設置的手爪連接板208上分別連接有一個手指組件3，每一個手指組件3包括固定在兩個左右相對設置的手爪連接板208上的緩沖氣缸固定板301，在所述的基體2的底面固定有旋轉電機減速器組件205，在所述的旋轉電機減速器組件205的輸出軸上固定有一個齒輪206，所述的齒輪206位于基體2的底面中間，所述的齒輪206與兩根平行放置在齒輪206左右兩側的齒條207嚙合組成直線傳動裝置，其中一根齒條207的內端位于基體2的底面的中間并且外端位于基體2的底面的后側，另一根齒條207的內端位于基體2的底面的中間并且外端位于基體2的底面的前側，兩個齒條207外端分別通過外端固定結構間隔的固定在位于兩側的兩個緩沖氣缸固定板301上并且兩個齒條207的內端均滑動的支撐在內端支撐結構上，所述的內端支撐結構固定在位于中間的緩沖氣缸固定板301上。作為本發明的一種實施方式，所述的外端固定結構包括分別設置在前端和后端的所述的緩沖氣缸固定板301的頂面和齒條之間的齒條軸壓板214，所述的緩沖氣缸固定板301、齒條以及齒條軸壓板214之間通過齒條軸213固定相連。齒條軸213與齒條207和緩沖氣缸固定板301之間的固定可以采用過盈配合連接，當然也可以采用其它外端固定結構。齒條軸壓板214保證齒條207與緩沖氣缸固定板301之間留有一定間距。作為本發明的一種實施方式，所述的內端支撐結構可以包括垂直固定在中間的緩沖氣缸固定板301的頂面上的圓柱銷215，在所述的圓柱銷215上固定有墊片216，所述的兩個齒條的內端滑動的支撐在墊片216上。墊片216可以保證齒條207內外端高度一致。當然也可以采用其它內端支撐結構。每一個齒條的內端分別與一個為齒條移動提供導向作用的導向組件移動相連。作為本發明的一種實施方式，所述的導向組件包括垂直固定在中間的緩沖氣缸固定板301頂面上的滾輪軸209，在所述的滾輪軸209上端轉動連接有帶有擋邊軸承212和軸承211并且滾輪軸209的下端固定連接有滾輪軸隔套210，所述的滾輪軸隔套210對軸承211的內圈限位，用于支撐軸承，起預壓緊作用，所述的軸承與齒條外側移動接觸，所述的帶有擋邊軸承212的擋邊與齒條頂面移動接觸以防止齒條沿齒輪的軸向移動。
[0014]在每一個所述的緩沖氣缸固定板301上分別固定有一個緩沖氣缸302，沿水平方向設置的所述的緩沖氣缸302的推桿與緩沖氣缸連接板305固定相連，所述的緩沖氣缸連接板305通過第一導軌滑塊結構(緩沖導軌303、緩沖滑塊304)與緩沖氣缸固定板301滑動相連以實現手指的伸縮移動，在所述的緩沖氣缸連接板305上固定有夾磚手指固定板401，在所述的夾磚手指固定板401上固定有夾磚氣缸402，沿水平方向設置的所述的夾磚氣缸402的推桿與手指活動端407固定相連，所述的緩沖氣缸302的推桿與夾磚氣缸402的推桿垂直設置，所述的手指活動端407通過第二導軌滑塊結構(夾磚導軌403、夾磚滑塊404)與夾磚手指固定板401滑動相連，一個沿豎直方向設置的右夾板軸410穿過右夾板411并且兩者轉動相連，所述的右夾板軸410的頂部與手指活動端407轉動相連并且在底部固定有右限位塊412-1，在所述的右夾板411頂面上方的右夾板軸410上固定連接有右定位塊408-1，在所述的右定位塊408-1內側的右夾板411頂面上固定有右角度片409-1，所述的右角度片409-1的外側與右定位塊408-1內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的右角度片409-1的內側面與手指活動端407下方階梯形凸臺側面貼合設置，在與手指活動端407相對側的夾磚手指固定板401上沿豎直方向固定有手指固定端406，所述的手指固定端406支撐設置在左夾板414上，一個左夾板軸413沿豎直方向穿過手指固定端406和左夾板414并與手指固定端406和左夾板414轉動相連，在所述的左夾板軸413露出手指固定端406的頂部固定有左定位塊408-2，在所述的左定位塊408-2內側的手指固定端406頂面上固定有左角度片409-2，所述的左角度片409-2的外側與左定位塊408-2內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的左角度片409-2的內側與緩沖氣缸連接板外壁能夠壓緊設置；當夾取不同角度的磚型時，安裝對應角度的左右角度片，此時左右兩定位塊與角度片貼合并且帶動左右兩軸及左右夾板轉動，使左右夾板形成的角度與磚兩邊角度相匹配。
[0015]在所述的左夾板軸413的底部固定連接有左限位塊412-2，在所述的左限位塊412-2的內側與左夾板的底部外壁之間的左限位塊內壁上以及在所述的右限位塊412-1的內側與右夾板的底部外壁之間的右限位塊內壁上各自通過螺栓與一塊彈簧片的中部固定相連，在每一個限位塊的兩側分別螺紋連接有一個調節螺栓，所述的調節螺栓的螺栓頭能夠頂緊對應設置的彈簧片的兩側，所述的彈簧片的兩側能夠壓緊對應設置的左夾板或者右夾板，通過調節調節螺栓伸出的長度，可以調節彈簧片兩端對左右夾板的壓緊程度，所述的彈簧片用以限制夾板在夾板軸的主動旋轉，只允許在受到磚面擠壓力下的被動旋轉，從而增強手爪的適應性;在所述右角度片409-1、左角度片409-2的導向下改變右夾板、左夾板的角度，實際實施時根據磚型安裝不同角度的角度片;在夾磚氣缸402的帶動下，所述的右夾板411與左夾板414之間夾緊或者打開以夾取磚或者松開夾取的磚。
[0016]優選的在右夾板411和左夾板414內側通過膠皮連接板415安裝有膠皮416，增加夾磚時摩擦力，提高可靠性。
[0017]優選的在基體2四周安裝有正面防護板217和側面防護板218，可有效地減小灰塵進入，適應惡劣的工作環境。
[0018]本發明使用時:通過連接法蘭I將手爪安裝在機器人末端，操作機器人將手爪移動至磚的正上方，單次最多抓取三塊磚5，根據磚型和出磚位置調整手指間距(通過電機驅動齒輪206旋轉，帶動齒條207實現兩個方向的直線運動，兩端手指組件3與齒條固定相連并且與手爪連接板208固定連接，手爪連接板208與滑塊203固定連接，從而實現兩端手指帶動基板滑塊203在基板導軌202上移動，完成間距的調整)，選取合適的角度片409改變右夾板411和左夾板414之間夾取角度;在抓取前，控制夾磚氣缸402松開左右夾板，移動至合適抓取位置后，控制夾磚氣缸402夾緊左右夾板，完成磚的抓取；當磚需要立放時，在放置前，控制緩沖氣缸302為縮回狀態，移動至指定放置點后，控制緩沖氣缸302進入排氣狀態，利用磚的重力自由下落，再控制夾磚氣缸402松開左右夾板，完成一次碼磚。
【主權項】
1.一種適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:它包括基體，在所述的基體的頂面上固定有用于連接機器人的連接法蘭，在所述的基體的底面上沿左右兩側固定有兩根平行設置的基板導軌，在兩根所述的基板導軌的中間分別固定有一個固定手爪連接塊，在每一個所述的固定手爪連接塊兩側的基板導軌上分別滑動連接有一個基板滑塊，在每一個基板滑塊以及固定手爪連接塊上分別固定有一個手爪連接板，在每兩個左右相對設置的手爪連接板上分別連接有一個手指組件，每一個手指組件包括固定在兩個左右相對設置的手爪連接板上的緩沖氣缸固定板，在所述的基體的底面固定有旋轉電機減速器組件，在所述的旋轉電機減速器組件的輸出軸上固定有一個齒輪，所述的齒輪位于基體的底面中間，所述的齒輪與兩根平行放置在齒輪左右兩側的齒條嚙合組成直線傳動裝置，其中一根齒條的內端位于基體的底面的中間并且外端位于基體的底面的后側，另一根齒條的內端位于基體的底面的中間并且外端位于基體的底面的前側，兩個齒條外端分別通過外端固定結構間隔的固定在位于兩側的兩個緩沖氣缸固定板上并且兩個齒條的內端均滑動的支撐在內端支撐結構上，所述的內端支撐結構固定在位于中間的緩沖氣缸固定板上，每一個齒條的內端分別與一個為齒條移動提供導向作用的導向組件移動相連，在每一個所述的緩沖氣缸固定板上分別固定有一個緩沖氣缸，沿水平方向設置的所述的緩沖氣缸的推桿與緩沖氣缸連接板固定相連，所述的緩沖氣缸連接板通過第一導軌滑塊結構與緩沖氣缸固定板滑動相連以實現手指的伸縮移動，在所述的緩沖氣缸連接板上固定有夾磚手指固定板，在所述的夾磚手指固定板上固定有夾磚氣缸，沿水平方向設置的所述的夾磚氣缸的推桿與手指活動端固定相連，所述的緩沖氣缸的推桿與夾磚氣缸的推桿垂直設置，所述的手指活動端通過第二導軌滑塊結構與夾磚手指固定板滑動相連，一個沿豎直方向設置的右夾板軸穿過右夾板并且兩者轉動相連，所述的右夾板軸的頂部與手指活動端轉動相連并且在底部固定有右限位塊，在所述的右夾板頂面上方的右夾板軸上固定連接有右定位塊，在所述的右定位塊內側的右夾板頂面上固定有右角度片，所述的右角度片的外側與右定位塊內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的右角度片的內側面與手指活動端下方階梯形凸臺側面貼合設置，在與手指活動端相對側的夾磚手指固定板上沿豎直方向固定有手指固定端，所述的手指固定端支撐設置在左夾板上，一個左夾板軸沿豎直方向穿過手指固定端和左夾板并與手指固定端和左夾板轉動相連，在所述的左夾板軸露出手指固定端的頂部固定有左定位塊，在所述的左定位塊內側的手指固定端頂面上固定有左角度片，所述的左角度片的外側與左定位塊內側形狀相吻合并且兩者貼合設置，所述的左角度片的內側與緩沖氣缸連接板外壁能夠壓緊設置，在所述的左夾板軸的底部固定連接有左限位塊，在所述的左限位塊的內側與左夾板的底部外壁之間的左限位塊內壁上以及在所述的右限位塊的內側與右夾板的底部外壁之間的右限位塊內壁上各自通過螺栓與一塊彈簧片的中部固定相連，在每一個限位塊的兩側分別螺紋連接有一個調節螺栓，所述的調節螺栓的螺栓頭能夠頂緊對應設置的彈簧片的兩側，所述的彈簧片的兩側能夠壓緊對應設置的左夾板或者右夾板以限制夾板在夾板軸上的主動旋轉，在夾磚氣缸的帶動下，所述的右夾板與左夾板之間夾緊或者打開以夾取磚或者松開夾取的磚。2.根據權利要求1所述的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:所述的外端固定結構包括分別設置在前端和后端的所述的緩沖氣缸固定板的頂面和齒條之間的齒條軸壓板，所述的緩沖氣缸固定板、齒條以及齒條軸壓板之間通過齒條軸固定相連。3.根據權利要求1所述的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:所述的內端支撐結構包括垂直固定在中間的緩沖氣缸固定板的頂面上的圓柱銷，在所述的圓柱銷上固定有墊片，所述的兩個齒條的內端滑動的支撐在墊片上。4.根據權利要求1-3之一所述的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:所述的導向組件包括垂直固定在中間的緩沖氣缸固定板頂面上的滾輪軸，在所述的滾輪軸上端轉動連接有帶有擋邊軸承和軸承并且滾輪軸的下端固定連接有滾輪軸隔套，所述的滾輪軸隔套對軸承的內圈限位，所述的軸承與齒條外側移動接觸，所述的帶有擋邊軸承的擋邊與齒條頂面移動接觸以防止齒條沿齒輪的軸向移動。5.根據權利要求4所述的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:在所述的右夾板和左夾板內側通過膠皮連接板安裝有膠皮。6.根據權利要求4所述的適應多磚型的碼磚機器人新型手爪，其特征在于:在所述的基體四周安裝有正面防護板和側面防護板。
【文檔編號】B25J15/02GK106078780SQ201610633311
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月3日 公開號201610633311.0, CN 106078780 A, CN 106078780A, CN 201610633311, CN-A-106078780, CN106078780 A, CN106078780A, CN201610633311, CN201610633311.0
【發明人】張智濤, 段文斌, 梁棟, 劉宏業, 馬文杰
【申請人】天津揚天科技有限公司