全文摘要
本实用新型公开了一种组合多功能机器人抓手，包括基础组件、驱动组件、内部关节组件、夹爪组件、以及真空吸盘组件五部分。其中，基础组件包括壳体和安装座；驱动组件包括第一气缸和第二气缸；内部关节组件设置在所述壳体内部并呈镜像对称，包括固定关节、第一关节和第二关节；夹爪组件设置在所述壳体外部并呈镜像对称，包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和仿生拇指；真空吸盘组件滑动设置在所述第二气缸一侧。本实用新型涉及一种组合多功能机器人抓手，结合了工业真空吸嘴和双指夹具，能够根据不同的物料选择不同的抓取方式，而无需中途更换新的夹具，从而大大提高物品分拣的效率，降低资金和时间上的成本。
主设计要求
1.一种组合多功能机器人抓手，其特征是包括：基础组件，包括壳体、以及固定在所述壳体两侧的安装座；驱动组件，包括固定在所述壳体内部一端的第一气缸，以及固定在所述壳体外部一侧的第二气缸；内部关节组件，为一对，设置在所述壳体内部、并呈镜像对称；包括与所述第一气缸的活塞杆转动连接的第一关节，与所述第一关节转动连接的第二关节，以及与所述第二关节销钉连接的固定关节；夹爪组件，为一对，设置在所述壳体外部、并呈镜像对称；包括与所述第一关节和第二关节转动连接的第一连杆，与所述固定关节的一端转动连接的第二连杆，与所述第一连杆和第二连杆转动连接的第三连杆，以及固定在所述第三连杆末端的仿生拇指；真空吸盘组件，滑动设置在所述第二气缸的活塞杆一侧。
设计方案
1.一种组合多功能机器人抓手，其特征是包括：
基础组件，包括壳体、以及固定在所述壳体两侧的安装座；
驱动组件，包括固定在所述壳体内部一端的第一气缸，以及固定在所述壳体外部一侧的第二气缸；
内部关节组件，为一对，设置在所述壳体内部、并呈镜像对称；包括与所述第一气缸的活塞杆转动连接的第一关节，与所述第一关节转动连接的第二关节，以及与所述第二关节销钉连接的固定关节；
夹爪组件，为一对，设置在所述壳体外部、并呈镜像对称；包括与所述第一关节和第二关节转动连接的第一连杆，与所述固定关节的一端转动连接的第二连杆，与所述第一连杆和第二连杆转动连接的第三连杆，以及固定在所述第三连杆末端的仿生拇指；
真空吸盘组件，滑动设置在所述第二气缸的活塞杆一侧。
2.根据权利要求1所述的一种组合多功能机器人抓手，其特征在于：所述第一气缸的一端安装有支撑架，所述支撑架为Y形，所述第二连杆与所述支撑架的两个分支末端转动连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合多功能机器人抓手，其特征在于：所述第一气缸的活塞杆与第一关节之间、第一关节与第二关节之间、第一关节与第一连杆之间、固定关节与第二连杆之间、以及第三连杆与第一连杆及第二连杆之间设有销钉。
4.根据权利要求1所述的一种组合多功能机器人抓手，其特征在于：所述仿生拇指的内侧一面设有防滑层，所述防滑层为2毫米厚的硅胶板，所述硅胶板上等距离设有若干凹槽。
5.根据权利要求4所述的一种组合多功能机器人抓手，其特征在于：所述仿生拇指的内侧表面，位于所述防滑层的一侧设有压敏电阻。
6.根据权利要求1所述的一种组合多功能机器人抓手，其特征在于：所述真空吸盘组件包括可伸缩式真空吸嘴以及真空气管，所述真空气管为三个，分别设置在所述可伸缩式真空吸嘴的一侧，以及所述第二气缸的两端。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种机械手，具体涉及一种组合多功能机器人抓手。
背景技术
随着机器人在物流分拣行业中应用的越来越广泛，市场和企业对机器人夹具抓手的功能和效率要求越来越高，由于物流行业中索要分拣的物品千变万化，而目前很多机器人抓手夹具只是针对特殊各别类型的物品专门设计的，再加上更换机器人前端夹具抓手是个相对复杂耗时的过程，这对物流分拣行业来说是个效率的瓶颈所在，因此市场上对于能适应抓取多种类型物品的夹具抓手非常渴求。物流分拣行业使用最多的两种夹具抓手分别为工业真空吸嘴和双指夹具，其中，工业真空吸嘴主要针对重量较轻，形状较复杂，体积较小的物品；而双指夹具主要针对重量较重，形状规则，体积较大的物品。
现有技术中如果要同时使用这两种夹具来做物流分拣，必须临时切换夹具，或者使用两台机器人分别安装夹具来操作，耗费较高的时间和资金成本。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种组合多功能机器人抓手，将工业真空吸嘴和双指夹具相结合，解决了现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种组合多功能机器人抓手，包括基础组件、驱动组件、内部关节组件、夹爪组件、以及真空吸盘组件五部分。
其中，基础组件，包括壳体、以及固定在所述壳体两侧的安装座；
驱动组件，包括固定在所述壳体内部一端的第一气缸，以及固定在所述壳体外部一侧的第二气缸；
内部关节组件，为一对，设置在所述壳体内部、并呈镜像对称；内部关节组件包括与所述第一气缸的活塞杆转动连接的第一关节，与所述第一关节转动连接的第二关节，以及与所述第二关节销钉连接的固定关节；
夹爪组件，为一对，设置在所述壳体外部、并呈镜像对称；夹爪组件包括与所述第一关节和第二关节转动连接的第一连杆，与所述固定关节的一端转动连接的第二连杆，与所述第一连杆和第二连杆转动连接的第三连杆，以及固定在所述第三连杆末端的仿生拇指；
真空吸盘组件，滑动设置在所述第二气缸的活塞杆一侧。
在进一步的实施例中，所述第一气缸的一端安装有支撑架，所述支撑架为Y形，所述第二连杆与所述支撑架的两个分支末端转动连接。
在进一步的实施例中，所述第一气缸的活塞杆与第一关节之间、第一关节与第二关节之间、第一关节与第一连杆之间、固定关节与第二连杆之间、以及第三连杆与第一连杆及第二连杆之间分别设有销钉。
在进一步的实施例中，所述仿生拇指的内侧一面设有防滑层，所述防滑层为2毫米厚的硅胶板，所述硅胶板上等距离设有若干凹槽。
在进一步的实施例中，所述仿生拇指的内侧表面，位于所述防滑层的一侧设有压敏电阻。
在进一步的实施例中，所述真空吸盘组件包括可伸缩式真空吸嘴以及真空气管，所述真空气管为三个，分别设置在所述可伸缩式真空吸嘴的一侧，以及所述第二气缸的两端。
有益效果：本实用新型涉及一种组合多功能机器人抓手，结合了工业真空吸嘴和双指夹具，将这两种夹具巧妙的集成为一种多功能抓手，能够根据不同的物料选择不同的抓取方式，以适应于抓取更加多种类的物品；在物流分拣过程中，夹具可以抓取更多种类的物品，而无需中途更换新的夹具，从而大大提高物品分拣的效率，降低资金和时间上的成本。通过仿生设计，模拟人手的双指关节，使得该机械手能够做出类似人手的动作，拥有更高的灵活度；在进一步的实施例中，通过在仿生拇指的内侧设置防滑层，使得该机械手具有良好的防滑性能，抓取可靠、稳定。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的内部关节组件与夹爪组件的结构示意图。
图3为本实用新型防滑层的结构示意图。
图中各附图标记为：安装座1、壳体2、第二连杆3、第三连杆4、仿生拇指5、第一连杆6、防滑层7、硅胶板701、凹槽702、第一关节8、第二关节9、固定关节10、活塞杆11、支撑架12、第一气缸13、压敏电阻14、真空吸盘组件15、可伸缩式真空吸嘴1501、真空气管1502、第二气缸16。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，具体的内部结构如图2和图3所示，本实用新型涉及一种组合多功能机器人抓手，以下简称“该装置”，该装置由基础组件、驱动组件、内部关节组件、夹爪组件、以及真空吸盘组件五部分组成。其中，基础组件包括壳体2，所述壳体2的两侧固定有安装座1；驱动组件，包括第一气缸13和第二气缸16，所述第一气缸13固定在所述壳体2的内部，所述第二气缸16固定在所述壳体外部一侧；内部关节组件，为一对，设置在所述壳体2内部、并呈镜像对称，包括第一关节8、第二关节9、以及固定关节10，所述第一关节8与所述第一气缸13的活塞杆11转动连接，所述第二关节9与所述第一关节8转动连接，所述第二关节9与所述固定关节10的一端转动连接；夹爪组件，为一对，设置在所述壳体2外部、并呈镜像对称，包括第一连杆6、第二连杆3、第三连杆4和仿生拇指5，所述第一连杆6与所述第一关节8和第二关节9转动连接，所述第二连杆3与所述固定关节10的另一端转动连接，所述第三连杆4与所述第一连杆6和第二连杆3转动连接，所述仿生拇指5固定在所述第三连杆4的末端；真空吸盘组件15滑动设置在所述第二气缸的活塞杆一侧。
作为优选，所述第一气缸13的一端安装有支撑架12，所述支撑架12为Y形，所述第二连杆3与所述支撑架12的两个分支末端转动连接。
作为优选，所述第一气缸13的活塞杆11与第一关节8之间、第一关节8与第二关节9之间、第二关节9与固定关节10之间、第一关节8与第一连杆6之间、固定关节10与第二连杆3之间、以及第三连杆4与第一连杆6及第二连杆3之间分别设有销钉。
作为优选，所述仿生拇指5的内侧一面设有防滑层7，所述防滑层7为2毫米厚的硅胶板701，所述硅胶板701上等距离设有若干凹槽702，用于防滑。
作为优选，所述仿生拇指5的内侧表面，位于所述防滑层7的一侧设有压敏电阻14，用于感知当前的夹紧力，压敏电阻14收到压力会使阻止急剧变化，根据当前的阻止判断当前的夹紧力。
作为优选，所述真空吸盘组件15包括可伸缩式真空吸嘴1501以及真空气管1502，所述真空气管1502为三个，分别设置在所述可伸缩式真空吸嘴1501的一侧，以及所述第二气缸16的两端，真空气管1502用于为第二气缸16提供气源并为可伸缩式真空吸嘴1501吸气或排气。
本实用新型同时集成了工业真空吸嘴和双指夹具，能够根据不同的物料选择不同的抓取方式。
当所需抓取的物料形状规则、且体积较大时，通过双指夹具部分实现抓取。双指夹具部分具体的工作过程如下：当机械爪需要抓取物料时，第一气缸13的活塞杆11向内收缩，从而带动第一关节8顺时针转动；第一关节8顺时针转动从而带动第二关节9沿着固定关节10的一端顺时针转动；进而带动与第二关节9转动连接的第一连杆6顺时针转动；同时与第一连杆6转动连接的第三连杆4顺时针转动，从而带动与第三连杆4的一端转动连接的第二连杆3也做顺时针转动；由于所述内部关节组件和夹爪组件都呈镜像对称，镜像对称的中轴线与第一气缸13的活塞杆11共线，故沿第一气缸13的活塞杆11两边的内部关节组件和夹爪组件运动同步、方向相反，最终实现当第一气缸13的活塞杆11收缩后，完成机械爪闭合、实现物料的抓取的动作。所述第三连杆4的末端固定有仿生拇指5，当所述仿生拇指5接触到物料后，位于仿生拇指5的内侧表面的压敏电阻14收到压力，当压敏电阻14的阻值达到预定数值后输出信号，反馈至控制电路，从而控制第一气缸13关断。此时在夹紧物料的同时不至于挤压物料造成损坏。
当机械爪需要松开物料时，第一气缸13的活塞杆11向外伸出，从而带动第一关节8逆时针转动；第一关节8逆时针转动从而带动第二关节9沿着固定关节10的一端逆时针转动；进而带动与第二关节9转动连接的第一连杆6逆时针转动；同时与第一连杆6转动连接的第三连杆4逆时针转动，从而带动与第三连杆4的一端转动连接的第二连杆3也做逆时针转动；由于所述内部关节组件和夹爪组件都呈镜像对称，镜像对称的中轴线与第一气缸13的活塞杆11共线，故沿第一气缸13的活塞杆11两边的内部关节组件和夹爪组件运动同步、方向相反，最终实现当第一气缸13的活塞杆11伸出后，完成机械爪松开的动作。
当所需抓取的物料重量较轻，形状较复杂，体积较小时，通过工业真空吸嘴实现抓取。工业真空吸嘴部分的工作过程如下：如图1所示，可伸缩式真空吸嘴1501所使用的真空气管1502沿抓手内部预留的管道导出，这样可以避免外接线管的缠绕。通过第二气缸16控制真空吸盘组件15的伸出和缩回，当第二气缸16带动可伸缩式真空吸嘴1501与被抓取物品接触后，真空气管1502开始向外抽气，直至可伸缩式真空吸嘴1501内实现局部真空，从而依靠外界大气压的压力牢牢的吸起被抓取物品；当需要松开物品时，真空气管1502开始向内排气，直至可伸缩式真空吸嘴1501内部与外界大气压平衡，物品自动脱落。
现代物流分拣要求同一台机器人和夹具对于不同类型物品都能做到快速稳定的抓取，因此，本实用新型涉及的一种组合多功能机器人抓手，对于形状规则的物品是使用双指夹具来抓取，而对于不规则物品，或者堆放在物料箱角落的物品，由于双指夹具无法抓取这种情况下的物品（双指夹具会触碰到物料箱的边壁），则使用可伸缩的真空吸嘴来抓取。在工业真空吸嘴和双指夹具之间灵活切换，相对于传统机器人夹具，无论是在运行效率，安装效率和成本方面都有非常明显的优势。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920053067.X
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209551756U
授权时间:20191029
主分类号:B25J 15/02
专利分类号:B25J15/02;B25J15/06
范畴分类:40E;
申请人:南京智造兴邦机器人有限公司
第一申请人:南京智造兴邦机器人有限公司
申请人地址:211100 江苏省南京市麒麟科技创新园智汇路300号B单元二楼
发明人:薛智兴;胡瑞端
第一发明人:薛智兴
当前权利人:南京智造兴邦机器人有限公司
代理人:窦贤宇
代理机构:32360
代理机构编号:南京泰普专利代理事务所(普通合伙) 32360
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计