[發明專利]一種智能機械手

有效

• 申請號: 202110634112.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113319873B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 瞿向前;黃志亮;郭小輝;李亞飛;曹利其;陶瑞辰
• 申請（專利權）人: 湖南城市學院
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/02;B25J11/00;B25J19/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李婷

本發明公開了一種智能機械手，包括機械臂和抓取機構；抓取機構包括基板、氣缸、撐盤、壓料機構和鋼絲機構，基板安裝在機械臂上，所述鋼絲機構的數量為四個并且圍繞基板的中心均勻安裝在基板上，所述鋼絲機構包括傾斜布置的鋼絲，四根鋼絲呈口小底大的喇叭狀，鋼絲的末端設置有向內的卡勾；所述氣缸安裝在基板的中心，撐盤安裝在氣缸的伸縮桿上，撐盤的邊緣與四根鋼絲接觸，壓料機構安裝在撐盤的底部；本發明的智能機械手在抓取機構上設置了四根帶有卡勾的鋼絲，利用鋼絲配合壓料機構實現了塑料半球的抓取，使得塑料半球能夠在不同的設備之間機械化轉移，有助于各種塑料球的自動化生產。

技術領域

本發明涉及機械手領域，尤其涉及一種用于抓取半球結構并且能夠對半球結構進行翻面的智能機械手。

背景技術

乒乓球、海洋球等塑料球產品是由兩個塑料半球組合而成，具體的生產步驟是：首先利用模具將圓形的塑料薄片壓成塑料半球，其次對塑料半球裁邊修剪，然后在塑料半球的邊沿涂膠，最后將兩個塑料半球合并形成完整的塑料球。在現有技術中，乒乓球等塑料球的生產多數采用的是半自動化作業，壓模、裁剪、涂膠等工序由機器完成，但是塑料半球在各個機器之間的轉移工作則是人工完成，也就是說壓膜機、裁剪機的上下料工作實際上是由人工實現的，具體原因在于塑料半球形狀不規則且容易變形，現有技術中缺乏專用于夾取塑料半球的機械手。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有技術中缺乏能夠穩定夾取塑料半球的機械手。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種智能機械手，包括機械臂和抓取機構；

所述抓取機構包括基板、氣缸、撐盤、壓料機構和鋼絲機構，所述基板安裝在機械臂上，本發明所采用的機械臂可以從市面直接購買，只要能夠實現抓取機構在指定的兩點間移動即可；

所述鋼絲機構的數量為四個并且圍繞基板的中心均勻安裝在基板上，所述鋼絲機構包括傾斜布置的鋼絲，四根鋼絲呈口小底大的喇叭狀，鋼絲的末端設置有向內的卡勾；

所述氣缸安裝在基板的中心，撐盤安裝在氣缸的伸縮桿上，撐盤的邊緣與四根鋼絲接觸，壓料機構安裝在撐盤的底部；

本發明主要利用帶有四根鋼絲的抓取機構來抓取塑料半球，具體做法是：機械臂控制抓取機構運動至塑料半球的正上方(塑料球必須保持敞口朝下的倒扣狀態)，然后機械臂控制抓取機構向下運動，四根鋼絲所形成的底口等于或者略小于塑料半球的直徑，四根鋼絲在下行的過程中被塑料半球撐開，最終四根鋼絲的卡勾越過塑料半球的下邊沿并扣住塑料半球的下邊沿，此時壓料機構也正好壓在塑料半球的頂部；至此，塑料半球被抓取機構抓住；

抓取機構釋放塑料半球的流程是：氣缸控制撐盤上行，撐盤撐開四根鋼絲使得卡勾與塑料半球的下邊沿分離，塑料半球自然下落。

進一步的，所述壓料機構包括頂板、外筒、上壓板、彈簧和下壓板，頂板固定在撐盤的底部，外筒安裝在頂板上，上壓板、彈簧和下壓板均安裝在外筒內，彈簧位于上壓板和下壓板之間，下壓板的底面凸出外筒；下壓板用于接觸塑料半球并對塑料半球施加壓力，下壓板的底面呈內凹狀使得下壓板與塑料半球更加貼合；彈簧的作用在于：即使整個壓料機構隨著撐盤上升一點距離，下壓板依然能對塑料半球保持壓力，避免塑料半球受到卡勾的牽拉作用而向上彈起。

進一步的，所述壓料機構還包括壓力傳感器，壓力傳感器位于上壓板與頂板之間，當壓力傳感器的測量值低于設定值時，智能機械手的控制系統判定抓取機構處于空料狀態；當抓取機構成功抓取塑料半球時，下壓板會導致彈簧壓縮，彈簧對上壓板施加壓力，進而使得壓力傳感器受壓；如果壓力傳感器的測量值低于設定值或者為零，那么意味著抓取機構處于空料狀態，壓力傳感器主要用于智能機械手的控制系統判斷抓取機構是否抓取成功，如果抓取未成功，則控制系統控制機械臂和抓取機構再次進行抓取。

進一步的，所述鋼絲機構還包基座和安裝螺釘，所述鋼絲固定在基座內，基座通過安裝螺釘固定在基板上。