[發明專利]一種碼垛機械臂末端執行機構

有效

• 申請號: 201510033334.3
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104609200A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 楊亮亮;葛宏偉;史偉民;許守金;時軍;李建萬
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B65G61/00
• 分類號: B65G61/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明涉及一種碼垛機械臂末端執行機構，應用于碼垛機械臂末端，實現抓取、搬運等功能。

技術背景

隨著碼垛機械臂在工業領域中的廣泛應用，對碼垛機械臂的設計也在不斷完善。末端執行機構作為碼垛機械臂的重要組成部分，其有多種設計方案，對應多種機械結構和控制系統。但是現有末端執行機構一般機構復雜、體積較大，對于貨物的夾緊力難以把握適當，夾緊力過大容易損壞貨物，夾緊力過小又容易松脫。

發明內容

本發明要克服現有末端執行機構的上述缺點，提供一種機構簡單、體積小、容易控制夾緊力大小的末端執行機構。

碼垛機械臂末端執行機構，其特征在于：包括用于與機械臂相連的連接座1，支撐座2與連接座1相連，支撐座2上裝有兩條滑軌21；兩個夾具3對稱、可滑動地裝在滑軌21上；所述的夾具3裝有檢測夾具間距的位置傳感器31；所述的夾具3裝有用于驅動夾具夾緊或松開的電磁線圈組；

所述的夾具3的底面裝有撐架4，所述的撐架4包括固定在夾具3底面上的第一電磁線圈41、固定桿43，與所述的固定桿43平行設置的運動桿42上裝有磁鐵，兩條撐桿44均與所述的固定桿43鉸接，所述的固定桿43、運動桿42、兩條撐桿44構成平行四邊形機構，所述的磁鐵在第一電磁線圈41作用下牽動所述的平行四邊形機構，達成所述撐架4的伸展或收縮。

進一步，所述的夾具3底面裝有四個對稱分布的所述的撐架4。

本發明采用電磁驅動式的對稱夾具機構，輔助以撐架，用于實現物品的抓取和搬運工作。

本發明的優點是結構簡單、操作方便且容易控制夾緊力大小。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖

圖2是本發明的另一個角度的示意圖

圖3是撐架的示意圖

圖4是本發明的控制方式示意圖

具體實施方式

下面結合附圖1‐4，進一步說明本發明。

碼垛機械臂末端執行機構，其特征在于：包括用于與機械臂相連的連接座1，支撐座2與連接座1相連，支撐座2上裝有兩條滑軌21；兩個夾具3對稱、可滑動地裝在滑軌21上；所述的夾具3裝有檢測夾具間距的位置傳感器31；所述的夾具3裝有用于驅動夾具夾緊或松開的電磁線圈組；

所述的夾具3的底面裝有撐架4，所述的撐架4包括固定在夾具3底面上的第一電磁線圈41、固定桿43，與所述的固定桿43平行設置的運動桿42上裝有磁鐵，兩條撐桿44均與所述的固定桿43鉸接，所述的固定桿43、運動桿42、兩條撐桿44構成平行四邊形機構，所述的磁鐵在第一電磁線圈41作用下牽動所述的平行四邊形機構，達成所述撐架4的伸展或收縮。

通過改變電磁線圈磁場方向產生同向吸引力(或同向排斥力)驅動對稱夾具的夾緊(或松開)；對稱的夾具的底面裝有撐架，撐架在電磁線圈的作用下實現伸展與收縮動作，撐架的結構如圖3所示。

夾具3底面上有四個撐架，成對稱分布。運動桿上裝有磁鐵，在撐架的伸展過程中，電磁線圈產生磁場力與磁鐵產生的磁力間為排斥力，運動桿遠離電磁線圈移動，直到碰到擋柱45，達到極限位置，撐架的伸展動作完成；在撐架的收縮過程中，電磁線圈產生磁場力與磁鐵產生的磁力間為吸引力，運動桿向著電磁線圈移動，直到運動桿與固定桿相接觸，達到極限位置，撐架的收縮動作完成。

所述的滑軌21為對稱雙滑軌，所述的夾具3在所述滑軌21上滑動時，具有單向性。所述的夾具3工作面加工成條紋狀。所述的夾具3工作面上裝有壓力傳感器，非工作面上裝有顯示屏。

控制系統主要包括電磁線圈組(內嵌在對稱夾具中)、電磁線圈和位置傳感器等，如圖4所示。

運動控制卡接受來自工控機的指令，并將其轉換為運動指令給驅動器，驅動器控制電磁線圈產生電磁。對稱夾具在電磁線圈的作用下夾緊或放松物品，對稱夾具間的位置通過位置傳感器檢測并反饋給運動控制卡，確保對稱夾具距離末端執行機構中心位置相同。撐架在電磁線圈的作用下實現伸展與收縮。

本發明的工作過程如下：

工作開始時，撐架處于收縮狀態，對稱夾具運動到最遠位置，將末端執行機構運動到待搬運物品處，進行末端定位。

1)夾緊物品時，對稱夾具在內嵌電磁線圈的作用下慢慢夾緊物品，此時對稱夾具只能相向運動，夾緊后將物品抬起，與此同時，撐架在電磁線圈的作用下運動至擋柱45處，此時撐架處于展開狀態，用于支撐物品，防止物品脫落，在移動的過程中，對稱夾具中電磁線圈中磁場強度可適度減少，依靠撐架來支撐物品，以免長時間夾緊，給物品造成的擠壓破壞；