[發(fā)明專利]一種用于三爪卡盤的夾持手指裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910048153.2
• 申請(qǐng)日: 2009-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101844357A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方克昊;錢晶;余紅光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B25J15/08
• 分類號(hào): B25J15/08
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 李征旦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于三爪卡盤的夾持手指裝置。

背景技術(shù)

對(duì)于圓形工件的夾持，一般的工程技術(shù)人員都認(rèn)為只要使用三爪卡盤，就可以完成對(duì)圓形工件的同心夾持。實(shí)際操作下來(lái)，這種三爪卡盤式的夾持只對(duì)扁平形的圓柱體是可行的，但對(duì)于長(zhǎng)筒形的圓柱體，就不能保證圓柱體二端的同心。也就不能保證圓柱體能垂直于三爪卡盤。

造成這種情況的原因有以下幾點(diǎn)：

1)在三爪卡盤夾持工件中，都需要手指有一定的長(zhǎng)度，才能進(jìn)行實(shí)際的夾持工作。在三爪卡盤實(shí)際工作時(shí)，正是由于手指的長(zhǎng)度，造成手指在長(zhǎng)度方向上的剛性不同，造成手指的根部能與工件接觸，而手指頭部并不能與工件緊密接觸的，造成圓柱體不能垂直于手爪。

2)從理論上講，三爪卡盤上的手指是以點(diǎn)接觸的形式與圓形工件相接觸的。但由于夾持時(shí)工件會(huì)出現(xiàn)微小的變形(特別是薄壁工件)，點(diǎn)接觸就變成了一個(gè)面接觸。摩擦力的加大，造成工件不能按理想的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，造成工件夾持不良。

3)當(dāng)三爪卡盤上的手指在對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)夾持工作時(shí)，由于工件中心并不能保證同心于三爪卡盤。當(dāng)三爪卡盤動(dòng)作時(shí)，三個(gè)手指并不能保證同時(shí)與工件相接觸，也是造成工件夾持不良的原因之一。

4)三爪卡盤對(duì)工件進(jìn)行夾持動(dòng)作時(shí)，由于三個(gè)手指并不是同時(shí)與工件相接觸的，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)手指與工件接觸后，理論上講這個(gè)手指將把工件推向另二個(gè)手指的中間，使三個(gè)手指能全部與工件相接觸。但實(shí)際上并不是這樣的，當(dāng)工件的外圓光潔度不良時(shí)，由于手指與工件之間的摩擦力因素，會(huì)出現(xiàn)二個(gè)手指就將工件夾持住了，由此造成工件夾持不良。

由于存在以上幾種情況，在機(jī)器人搬運(yùn)領(lǐng)域中，對(duì)有一定精度要求的長(zhǎng)筒形圓柱體的夾持就不能使用一般的三爪卡盤的手指。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題而提供一種用于三爪卡盤的夾持手指裝置，采用該手指裝置夾持工件時(shí)，既能使圓柱形工件同心于三爪卡盤，又能垂直于三爪卡盤的安裝平面，保證機(jī)器人抓取工件的正確。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明公開(kāi)了一種用于三爪卡盤的夾持手指裝置，安裝于三爪卡盤上，該裝置包括夾爪定位塊和可拆卸地固定于夾爪定位塊上的手指，所述裝置還包括若干設(shè)于手指頭部的軸承。

在上述用于三爪卡盤的夾持手指裝置中，所述手指為直線軸。

在上述用于三爪卡盤的夾持手指裝置中，所述手指通過(guò)螺絲可拆卸固定于所述夾爪定位塊上。

在上述用于三爪卡盤的夾持手指裝置中，通過(guò)三維設(shè)計(jì)，根據(jù)手指的粗細(xì)和長(zhǎng)度，以及三爪卡盤每個(gè)夾持手指裝置的夾緊力，在三維設(shè)計(jì)中進(jìn)行受力分析，獲得在這個(gè)夾緊力下的手指變形參數(shù)，再對(duì)手指進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，獲得最合適的手指結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1、采用本發(fā)明夾持工件，既能夠使所夾持的圓柱體工件即同心于三爪卡盤的中心，又能垂直于卡盤的安裝平面；

2、采用本發(fā)明，在三爪卡盤進(jìn)行實(shí)際工作時(shí)，長(zhǎng)手指的頭部先與工件相接觸，隨著夾緊力的加大，手指會(huì)根據(jù)夾緊和的加大而發(fā)生形變，形成長(zhǎng)手指頭部做為主夾持力，手指根部就有一個(gè)能夠糾正圓柱體垂直的附加力，使圓柱體夾持后垂直于三爪卡盤的安裝平面；

3、由于在手指的頭部所安裝的三個(gè)軸承，在進(jìn)行夾緊過(guò)程中，當(dāng)某一個(gè)手指與工件接觸后，由于夾緊力方向與工件中心不重合，就會(huì)有一個(gè)分力，使工件發(fā)生沿手指頭部軸承徑向方向的滑動(dòng)，最終使工件與三個(gè)手指全部接觸。保證夾持的正確。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種用于三爪卡盤的夾持手指裝置，安裝于三爪卡盤上，本發(fā)明裝置包括夾爪定位塊1、手指2和三個(gè)設(shè)于手指頭部的軸承3。

其中，夾爪定位塊1固定于于三爪卡盤上，手指2通過(guò)螺絲可拆卸地固定于夾爪定位塊1上，根據(jù)被夾持的圓柱形工件長(zhǎng)度，擬定手指2的長(zhǎng)度，一般要求大于工件的三分之一，手指2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓柱形的，建議采用直線軸，通過(guò)三維設(shè)計(jì)，根據(jù)手指2的粗細(xì)和長(zhǎng)度，以及三爪卡盤每個(gè)夾持手指裝置的夾緊力，在三維設(shè)計(jì)中進(jìn)行受力分析，獲得在這個(gè)夾緊力下的手指2變形參數(shù)，再對(duì)手指2進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，獲得最合適的手指2結(jié)構(gòu)。