[發明專利]一種帶緩沖器的可自鎖物料抓夾裝置

有效

• 申請號: 201610685762.9
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN106166754B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 葉磊;戴軍;王宏軍;林睿;厲茂海
• 申請（專利權）人: 蘇州元謀智能機器人系統有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;B25J19/02
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 姚惠菱

技術領域

本發明涉及一種機械抓手，尤其涉及一種帶緩沖器的可自鎖物料抓夾裝置。

背景技術

隨著機電一體化技術的飛速發展，傳統工業逐漸向現代工業自動化模式轉型，倉儲物流機器人在當今自動化工廠中扮演著重要的角色，成為了操作人員得利的工具，它們不但節省了人工勞動力和成本，而且也極大程度的提高了工廠的作業效率。物流機器人在自動化工廠實際作業時，末端執行器的作用不容小覷，靈活的多自由度操作機械臂與精巧的末端執行器相結合是實現物料高效搬運的可靠保證。

目前，機器人末端執行器主要以電動執行器和氣動執行器兩種類型用處最多。電動執行器通常采用直流電機、步進電機以及伺服電機等作為驅動單元，氣動執行器則采用氣壓推動的方式。電動執行器由于采用了電機驅動，常通過齒輪傳動、帶傳動等中間傳動機構將合適的動力和速度輸出給末端機械抓手，因此結構上稍微復雜，有一定的功率損失，但是機構性能穩定可靠，工作壽命長，環境適應能力強。氣動執行器結構相對簡單，能耗低，響應速度快，但是定位精度和可靠性不如電動執行器。而且長期工作的氣動執行器，氣動元件容易老化，時常出現氣體泄漏情況的發生，這時氣動執行器在抓夾物料極易出現因夾緊力不足而導致物料脫落。此外，在高溫嚴寒等極端情況下，氣動執行器的環境適應性更差。

據以往機器人末端執行器的設計來看，無論是電動執行器還是氣動執行器，在設計過程中通常只考慮到物料夾取動作的實現，而對末端執行器在實際抓取物料與物料接觸時的沖擊以及準確定位問題考慮甚少，因而執行器在工作過程中的可靠性、穩定性和安全性方面較難保證。時常會出現物料因末端執行器的沖擊而受損，因夾取不牢靠而導致物料脫落以及出現抓空、漏夾等不良情況的發生。如公開日為2011年09月21日，公開號為CN102189542A的發明申請公開了一種半導體晶圓輸送機械手，它能夠處理對于不同直徑晶圓的中心對位問題，但是其結構和定位方式均較為復雜，在執行器的控制實現方面具有一定的難度。此外，對于機械手與物料接觸瞬間所產生剛性接觸力也未曾考慮，因而機械手在夾取物料時存在著一定的安全隱患。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的帶緩沖器的可自鎖物料抓夾裝置，使其更具有產業上的利用價值。

發明內容

為解決執行器在抓取物料時因沖擊而損失物料，因抓夾不牢靠使物料脫落以及出現抓空、漏夾等問題，本發明的目的是提供一種體積小、重量輕、結構簡單緊湊、而且控制方便、定位精度高、具有可自鎖性和較強的環境適應性、可保證機械臂在抓取物料時的安全性和可靠性的帶緩沖器的可自鎖物料抓夾裝置。

本發明的帶緩沖器的可自鎖物料抓夾裝置，包括電動夾爪以及設置在其上的彈簧緩沖機構和測量元件，其中

-所述電動夾爪包括安裝板，所述安裝板上設有兩相向的抓手以及驅動兩所述抓手相向/背向移動的驅動組件；

-所述彈簧緩沖機構包括用于與機械臂末端執行器安裝法蘭連接的連接塊、以及與連接塊滑動連接且與所述安裝板連接的第一滑塊，所述連接塊上連接有兩平行的導向軸，所述第一滑塊中部具有垂直的凸起部，所述凸起部套設在兩所述導向軸中部上，所述導向軸上套設有與所述連接塊側壁及凸起部側壁相抵的彈簧；

-所述測量元件包括安裝在安裝板上用于檢測物料是否被所述電動夾爪夾持的光電傳感器、對所述抓手在閉合和張開時進行限位的光電開關，以及用于識別固定在物料臺上的定位件以獲取物料相對抓手的相對位置信息的視覺傳感器，且光電傳感器位于兩抓手中間。

進一步的，所述彈簧緩沖機構還包括穿過所述第一滑塊的凸起部上的通孔、端面與所述導向軸接觸以對導向軸施加可變側向力的緊定螺釘。

進一步的，所述抓手包括相連接的轉接件和夾持塊，兩夾持塊相向的表面上設有多個凸起的、用于插入到料盤側面上的凹槽內的V形塊。

進一步的，所述驅動組件包括通過軸承座安裝在所述安裝板上的梯形螺桿，梯形螺桿上螺接有正旋梯形螺母和反旋梯形螺母，正旋梯形螺母和反旋梯形螺母均連接有第二滑塊，兩第二滑塊分別與兩轉接件連接，兩第二滑塊上均設有能夠擋住所述光電開關對射光束的擋片，梯形螺桿通過設置在安裝板上的驅動元件驅動轉動。

進一步的，所述安裝板上還設有與兩所述第二滑塊滑動連接的直線導軌。

進一步的，所述軸承通過C型卡環軸向定位在所述梯形螺桿上。

進一步的，所述驅動元件包括通過同步帶及帶輪與所述梯形螺桿傳動連接的減速器、與減速器連接的伺服電機、與伺服電機連接的編碼器，以及與編碼器、光電傳感器、光電開關電連接的驅動器。