[發明專利]可用于異型內輪廓易碎薄壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手

有效

• 申請號: 202110100982.1
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112720557B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 王良文;劉曉麗;劉旭玲;李立偉;王若瀾;霍本巖;杜文遼;李安生;趙峰;張繼豪;石亞磊;李帥琦
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J19/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 馬鵬鷂

本發明涉及一種可用于異型內輪廓易碎薄壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手，該機械手包括圓柱形套筒、安裝在套筒上的抓取裝置以及自適應連接裝置；抓取裝置包括盤形主體、設置在盤形主體的下表面的內撐機構；內撐機構包括固定在盤形主體的下表面的支撐腿，沿支撐腿下端滑動孔的滑動塊，固定在滑動塊外端的圓弧條狀的內撐體，在內撐體的外側設有圓弧條形的彈性調節板，在彈性調節板與內撐體之間連接有伸縮調節機構，本發明設有至少四個內撐機構能夠對異性內輪廓工件形成穩定的支撐，增加并分散夾取工件的著力點，保證工作過程的穩定性和可靠性，且使工件在夾取的過程中受力更加均衡，降低單點受力強度，保護易碎工件，使用成本低，工作效率高。

技術領域

本發明涉及機器人的技術領域，特別涉及一種可用于異型內輪廓易碎薄壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手。

背景技術

對于工業生產機器人來說，取料和放料是最基本的功能，然而對于不同類型的產品所需要的夾頭也不一樣，其中對于圓柱類工件，一般采用外夾式夾頭，即從工件的外部來夾持工件，而這些夾頭多是利用三個夾爪組成類圓柱孔來夾緊并移動圓柱體類工件的；對于管狀類工件，一般采用內撐式結構的機械手，即從工件的內部進行夾緊，利用多個內撐體組成類圓柱狀的結構并伸入管狀類工件的內部，實現對管狀類工件的抓取和移動，例如現有技術（申請號：CN202010355810.4，主題名稱：易碎薄壁圓柱形內壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手），采用多個相同的且沿徑向同時移動的圓弧條狀的內撐體伸入管狀類工件的內部，且內撐體的曲率半徑與抓取的工件的內徑匹配，通過內撐的形式抓取工件，工作過程穩定，工作效率高，但是對于異形內輪廓的工件來說，由于異形內輪廓工件的內表面是不規則的，使得該類工件內表面的曲率半徑也是變化的，無法采用傳統的管狀類工件抓取用的機械手進行抓取；因此，亟需研發出用于抓取異形內輪廓工件的機械手。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種可用于異型內輪廓易碎薄壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手。

具體內容如下：可用于異型內輪廓易碎薄壁工件的內撐式作業自適應柔順機械手，該機械手包括外部的圓柱形套筒、安裝在套筒內的抓取裝置以及安裝在套筒上端的自適應連接裝置；其特征是：

所述的抓取裝置包括盤形主體、設置在盤形主體的下表面并沿圓周均布的至少四個相同的內撐機構；

所述的內撐機構包括有，固定在盤形主體的下表面垂直向外伸出的支撐腿，該支撐腿外側面到盤形主體中心的最大距離小于盤形主體的半徑；沿盤形主體的徑向貫穿該支撐腿下端滑動孔的滑動塊，兩端分別通過鉸接軸連接滑動塊里端和直線運動驅動器的活動部件之間的連桿，該連桿的下端與滑動塊的里端鉸接；固定在滑動塊外端的圓弧條狀的內撐體，該內撐體上表面的中間位置固定在對應滑動塊外端的下表面上，在內撐體的外側設有圓弧條形的彈性調節板，該彈性調節板與內撐體之間連接有中心螺柱，該中心螺柱的外端垂直固定在彈性調節板內圓弧面的中心，中心螺柱的內端貫穿內撐體中心位置上的通孔并通過兩個夾緊螺母將兩者固定，兩個夾緊螺母均通過螺紋連接在中心螺柱上且分別夾緊在內撐體的內外圓弧面上，在彈性調節板與內撐體之間還連接有若干個用于改變彈性調節板曲率半徑的伸縮調節機構，若干個伸縮調節機構對稱分布在中心螺柱的兩側，在彈性調節板的外圓弧面上設有厚度均勻的橡膠減震層。

優選的，所述的滑動塊包括滑動伸縮連接的固定塊和調節塊，固定塊的內端與連桿的下端鉸接，調節塊的外端固定在內撐體上，固定塊的外端面上垂直固定有水平向外伸出的方形導向連接桿，調節塊的內部設有沿其長度方向水平貫通且與導向連接桿匹配的滑動孔，導向連接桿從調節塊的內端插入滑動孔內形成滑動副，且固定塊和調節塊的橫截面輪廓對應匹配，在調節塊兩側面設有對稱的且與滑動孔連通的螺紋孔，每個螺紋孔內均通過螺紋連接有與其匹配的且頂緊在導向連接桿側面的頂絲。

優選的，所述的伸縮調節機構包括調節螺桿，該調節螺桿的外端連接在彈性調節板的內圓弧面上，調節螺桿的內端貫穿內撐體上對應的擺動孔并與內撐體連接，上述的擺動孔水平設置，且所有調節螺桿的中心線與中心螺柱的中心線均在同一水平面上。