多功能智能夾爪及關(guān)節(jié)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種用于機(jī)械手裝置的多功能智能夾爪及關(guān)節(jié)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]中國隨著人口紅利逐步消失，已將成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。中國的制造業(yè)將逐漸由“低端制造”向“高端智造”轉(zhuǎn)移，未來將是國產(chǎn)機(jī)器人的黃金發(fā)展期。隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展以及機(jī)器人智能水平的提高，工業(yè)機(jī)器人已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。目前，中國工業(yè)機(jī)器人的使用主要集中在汽車工業(yè)和電子電氣工業(yè)，弧焊機(jī)器人、焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等在生產(chǎn)中被大量應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在復(fù)雜工序的產(chǎn)品裝配過程中，對于不同零件(如轉(zhuǎn)子、軸承等)進(jìn)行夾持、安裝時，常常需對特定工件常使用單一特定功能的機(jī)器人，而要在一條生產(chǎn)線中設(shè)置分別具有不同功能的多個機(jī)器人，用以配合完成對產(chǎn)品的裝配，往往存在著體積較大、生產(chǎn)效率低、及生產(chǎn)成本高昂的問題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中有一種自動更換夾爪系統(tǒng)的機(jī)器人，具有多套夾爪機(jī)構(gòu)，在對不同的工件進(jìn)行裝配時更換不同的夾爪以適應(yīng)不同工件的規(guī)格。如:
中國發(fā)明專利(專利號為:ZL 2013 I 0717700.8)提供了 “一種多功能機(jī)械手夾爪機(jī)構(gòu)”，該多功能機(jī)械手夾爪機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)方案為:包括機(jī)械手連接柱、夾爪主體法蘭和可切換夾爪部件，夾爪主體法蘭安裝在機(jī)械手連接柱上;夾爪主體法蘭上對稱設(shè)有四個夾爪連接件，且每個夾爪連接件上都設(shè)有兩個傾斜面;可切換夾爪部件包括四種夾爪部件，四種夾爪部件分別對應(yīng)安裝在四個夾爪連接件的傾斜面上；四種夾爪部件包括兩組機(jī)械手夾爪部件、膜吸嘴部件和按鍵手指部件;機(jī)械手連接柱上部連接六軸機(jī)器人或三軸以上的機(jī)械手上。該發(fā)明可實現(xiàn)多工站工作配合。但是，由于這種多功能機(jī)械手夾爪機(jī)構(gòu)是由多套夾爪機(jī)構(gòu)安裝于可切換夾爪部件，因而存在著具有適應(yīng)性較差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、且生產(chǎn)成本較高的問題。
[0005]因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的存在問題，亟需提供一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊的多功能夾爪技術(shù)以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊的多功能智能夾爪。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
提供一種多功能智能夾爪，其中:包括有支架、驅(qū)動電機(jī)、傳動裝置和夾塊；
所述支架設(shè)置有上固定板、第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一側(cè)板上端部和所述第二側(cè)板上端部分居所述上固定板兩側(cè)，并分別與所述上固定板固定連接，形成龍門架結(jié)構(gòu);所述傳動裝置設(shè)置有絲杠、第一絲杠螺母、第二絲杠螺母、第一導(dǎo)柱滑塊、第二導(dǎo)柱滑塊及導(dǎo)柱，所述絲杠設(shè)置有分居軸向兩側(cè)的反向螺紋，所述第一絲杠螺母和所述第二絲杠螺母通過所述絲杠兩側(cè)的反向螺紋分別與所述絲杠傳動螺接，所述絲杠兩端部分別通過軸承對應(yīng)安裝于所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板;所述第一導(dǎo)柱滑塊固定連接于所述第一絲杠螺母，所述第二導(dǎo)柱滑塊固定連接于所述第二絲杠螺母，所述第一導(dǎo)柱滑塊和所述第二導(dǎo)柱滑塊分別套接于所述導(dǎo)柱軸向兩側(cè)，所述導(dǎo)柱兩端部分別與所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板固定連接;所述夾塊設(shè)置有相互匹配的第一夾塊和第二夾塊，所述第一夾塊固定接設(shè)于所述第一滑塊，所述第二夾塊固定接設(shè)于所述第二滑塊;所述驅(qū)動電機(jī)固定設(shè)置于所述支架，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與所述絲杠驅(qū)動連接，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動所述絲杠正向或者反向旋轉(zhuǎn)時，所述第一夾塊和所述第二夾塊沿所述絲杠軸向靠近或者遠(yuǎn)離。
[0008]由此通過使用設(shè)置為軸向中心位置兩邊的螺紋相反設(shè)置的絲杠，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，實現(xiàn)對工件的抓取、撐漲、安裝。具有體積小巧的優(yōu)點。
[0009]優(yōu)選的，所述導(dǎo)柱設(shè)置為分居于所述絲杠兩側(cè)的二根導(dǎo)柱，所述第一導(dǎo)柱滑塊同時套接于所述二根導(dǎo)柱軸向一側(cè)，所述第二導(dǎo)柱滑塊同時套接于所述二根導(dǎo)柱軸向另一側(cè)。
[0010]另一優(yōu)選的，所述第一夾塊及所述第二夾塊沿所述絲杠軸向運(yùn)動方向的外側(cè)面設(shè)置為圓弧形。
[0011]通過對第一夾塊及第二夾塊外側(cè)設(shè)置為圓弧形，通過內(nèi)漲式夾取，可以使該夾塊適應(yīng)工件形狀，還可以對較大的環(huán)狀工件夾持。
[0012]另一優(yōu)選的，所述夾塊設(shè)置有第一抱軸承塊和第二抱軸承塊，所述第一抱軸承塊固定設(shè)置于所述第一滑塊且位于所述第一夾塊相鄰或者相離的一側(cè)，對應(yīng)所述第二抱軸承塊固定設(shè)置于所述第二滑塊且位于所述第二夾塊相鄰或者相離的一側(cè)。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一抱軸承塊和第二抱軸承塊設(shè)置有梯級圓弧形臺階。
[0014]通過設(shè)置階級弧形臺階，可以對不同直徑的工件進(jìn)行精確夾持。
[0015]另一優(yōu)選的，所述支架還設(shè)置有中間隔板，并且中間隔板上端與上固定板固定連接，所述絲杠和所述導(dǎo)柱分別穿過所述中間隔板。
[0016]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出端與所述絲杠之間設(shè)置有減速器，所述減速器的輸出端與所述絲杠驅(qū)動連接。
[0017]更優(yōu)選的，所述驅(qū)動電機(jī)設(shè)置為伺服電機(jī)。
[0018]通過使用伺服電機(jī)，使用計算機(jī)控制本夾爪的運(yùn)行策略，在不同的工況下通過位置、速度和力矩的閉環(huán)控制，并且適應(yīng)性性，抗過載能力強(qiáng)。將位置/力矩模式的自動轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)適應(yīng)不同零件的裝配。
[0019]進(jìn)一步的，所述減速器的輸出端設(shè)置有驅(qū)動齒輪，所述絲杠設(shè)置有從動齒輪，所述驅(qū)動齒輪與所述從動齒輪嚙合。
[0020]另一優(yōu)選的，所述支架外側(cè)固定設(shè)置有視覺鏡頭。
[0021]本發(fā)明的另一目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊的具有多功能智能夾爪的關(guān)節(jié)機(jī)器人。
[0022]本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
提供一種關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括有機(jī)身和手臂，其中:所述手臂的腕部設(shè)置有如以上的多功能智能夾爪。
[0023]有益效果:
一種多功能智能夾爪，其中:包括有支架、驅(qū)動電機(jī)、傳動裝置和夾塊;支架設(shè)置有上固定板、第一側(cè)板和第二側(cè)板，第一側(cè)板上端部和第二側(cè)板上端部分居上固定板兩側(cè)，并分別與上固定板固定連接，形成龍門架結(jié)構(gòu);傳動裝置設(shè)置有絲杠、第一絲杠螺母、第二絲杠螺母、第一導(dǎo)柱滑塊、第二導(dǎo)柱滑塊及導(dǎo)柱，絲杠設(shè)置有分居軸向兩側(cè)的反向螺紋，第一絲杠螺母和第二絲杠螺母通過絲杠兩側(cè)的反向螺紋分別與絲杠傳動螺接，絲杠兩端部分別通過軸承對應(yīng)安裝于第一側(cè)板和第二側(cè)板;第一導(dǎo)柱滑塊固定連接于第一絲杠螺母，第二導(dǎo)柱滑塊固定連接于第二絲杠螺母，第一導(dǎo)柱滑塊和第二導(dǎo)柱滑塊分別套接于導(dǎo)柱軸向兩側(cè)，導(dǎo)柱兩端部分別與第一側(cè)板和第二側(cè)板固定連接;夾塊設(shè)置有相互匹配的第一夾塊和第二夾塊，第一夾塊固定接設(shè)于第一滑塊，第二夾塊固定接設(shè)于第二滑塊;驅(qū)動電機(jī)固定設(shè)置于支架，驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與絲杠驅(qū)動連接，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動絲杠正向或者反向旋轉(zhuǎn)時，第一夾塊和第二夾塊沿絲杠軸向靠近或者遠(yuǎn)離。
[0024]由此通過一種多功能智能夾爪，使用設(shè)置為軸向中心位置兩邊的螺紋相反設(shè)置的絲杠，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，實現(xiàn)對工件的抓取、撐漲、安裝。具有體積小巧的優(yōu)點。將該夾爪與機(jī)器人的配合下實現(xiàn)對復(fù)雜工件的抓取、裝配，從而節(jié)省生產(chǎn)空間、優(yōu)化組裝流程、降低生產(chǎn)成本、提高工作效率。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)緊湊簡單的特點。
【附圖說明】
[0025]利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0026]圖1是本發(fā)明的一種多功能智能夾爪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1的又一側(cè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5是圖4的“A—一A”剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]在圖1和圖5中包括有:
I一一上固定板、
2一一第一側(cè)板、
3一一第二側(cè)板、
4--連接板、
5——絲杠、
51——第一絲杠螺母、
52——第二絲杠螺母、
6一一導(dǎo)柱、
7一一第一導(dǎo)柱滑塊、
8——第二導(dǎo)柱滑塊、
9--第一夾塊、
10——第二夾塊、 11驅(qū)動電機(jī)、
12減速器、
13--驅(qū)動齒輪、
14--從動齒輪、
15——第一抱軸承塊、
16——第二抱軸承塊、
17--中間隔板、
19 視覺鏡頭。
【具體實施方式】
[0028]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0029]實施例1
本發(fā)明的多功能智能夾爪的實施方式之一，如圖1?5表示，其中:包括有支架、驅(qū)動電機(jī)、傳動裝置和夾塊;支架設(shè)置有上固定板、第一側(cè)板和第二側(cè)板，第一側(cè)板上端部和第二側(cè)板上端部分居上