一种新型机器人抓手的制作方法

本发明涉及箱类包装搬运用机器人领域，具体涉及一种新型机器人抓手。

背景技术：

随着我国经济的不断发展，劳动力成本的不断增加，以及各地出现的劳工荒，迫使企业更多的考虑使用自动化的设备，来提高生产效率、降低用工成本、追求利益的最大化，在劳动强度大的企业，机器人是企业首选的自动化设备，机器人已普遍推广，如：纸业、食品、药业等，机器人的运用也越来越多，这就需要机器人抓手的精度更高，更平稳。目前，市场上使用的机器人抓手的抓取动作大都简单、单一，或是机构占地大，在高速抓取过程中，抓取较大或较重的箱子时，没有考虑抓取过程的稳定，难免对产品有损伤，基于目前的情况，设计开发了一款高效稳定的机械手，达到稳定高速的性能。

中国专利号201410465611.3中公开了一种机器人抓手。该机器人抓手包括构成框架结构的两个平行布置的横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材，平行布置的横架型材的两侧分别连接有侧板，两组侧板之间连接一对与横架型材垂直的纵架型材，在纵架型材的两侧安装有一对爪齿组件，爪齿组件通过旋转轴与侧板铰接，在两个纵架型材上分别安装有抓紧气缸，抓紧气缸的推杆通过摇臂与旋转轴连接，驱动爪齿组件旋转实现爪齿组件的开合。横架型材、纵架型材和侧板构成的框架结构简单紧凑，重量较轻，侧板与横架型材、纵架型材之间均采用水平连接，不需要采用竖直的螺栓连接，使得操作者在使用的过程中能够及时发现螺栓松动，有效的防止了螺栓脱落。但是，这种抓手在高速抓取的过程中，抓取过程不稳定，容易导致坠落，同时抓取的过程容易对箱体甚至是产品有损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种新型机器人抓手，以解决抓取不稳定，对箱体或产品造成损伤的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种新型机器人抓手，其创新点在于：包括与机器人连接的底座、水平夹持机构、垂直夹持机构、压力传感器及电气执行机构；所述水平夹持机构和垂直夹持机构均连接于底座；

所述水平夹持机构包括承托叉、与承托叉固定连接的第一型材框架、与第一型材框架固定连接的直线导轨和平推气缸；所述承托叉通过平推气缸驱动，进行水平方向的移动；

所述垂直夹持机构包括背板、设置在背板内侧的压板和设置在背板外侧并与压板相连接压箱气缸；所述压板通过压箱气缸驱动，进行垂直方向的移动；所述压力传感器设置在压板的下方；

所述电气执行机构包括与平推气缸电连接第一电磁阀和与压箱气缸连接的第二电磁阀。

进一步的，所述底座包括固定板和连接在固定板上的连接法兰；所述固定板设置为长方形结构，固定板上还设置有多个安装孔。

进一步的，所述承托叉包括叉齿连接杆和N（N≥2）根叉齿；所述叉齿均与叉齿连接杆固定连接，且平行设置；

所述第一型材框架的一侧固定连接在叉齿连接杆，另一侧固定连接直线导轨；

所述直线导轨通过固定连接在固定板上的滑槽与底座滑动连接。

进一步的，所述背板设置成倒置的“T”形，且背板上设置有两长方形槽；所述背板的底端设置有多个压齿；所述压齿的齿数与叉齿的齿数相同，且在纵向与承托叉的叉齿的纵向位置相对应；所述背板的外侧且在压齿的上方设置有固定台；

所述背板外侧的两侧固定设置有第二型材框架，外侧的中间位置设置有压箱气缸；所述第二型材框架的一端固定连接背板的固定台，另一端固定连接底座的固定板；所述压箱气缸固定连接有两压板连接杆；

所述压板连接杆固定连接有压板，垂直于背板设置，并在长方形槽内上下运动；

所述第二型材框架固定连接有第三型材框架；所述第三型材框架设置为垂直于第二型材框架，另一端固定连接有控制盖板。

进一步的，所述压板上固定设置有海绵。

进一步的，所述第一型材框架、第二型材框架和第三型材框架均采用轻型铝型材。

进一步的，所述压箱气缸的上方设置有缓冲装置。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置有水平夹持机构、垂直夹持机构，实现上下同时进行夹持，实现了箱子在移动过程中的稳定，防止箱子在高速运行中倾倒；水平方向和竖直方向的夹取使抓手抓取箱子的尺寸范围更宽广；通过设置有平推气缸和压箱气缸，并设置有与平推气缸连接的第一电磁阀和与压箱气缸连接的第二电磁阀，通过压力传感器接收压力信号，实现自动化控制，高速运行中，实现平稳运动，且不会因压力过大对被夹持的箱子或产品造成损伤。

2.本发明通过在固定板上设置有连接法兰，便于安装和拆卸。

3.本发明设置有多根叉齿，可以满足不同尺寸的箱子的抓取，同时能够实现多根叉齿分担箱子重量，更加的稳固。

4.本发明设置有压板及压箱气缸，实现了上方夹持，配合下方夹持，防止箱子在高速运行中的倾倒或者位移。

5.本发明通过在压板上设置有海绵，保证箱子受压力时，对箱子表面进行保护，防止造成箱子表面的损坏；同时又增加摩擦力，避免运行过程中产品由于机械转动而产生位移。

6.本发明通过型材框架采用轻型铝型材，以减轻整体重量。

7.本发明通过设置有缓冲装置，可以使气缸复位时，减少运动过程中的冲击。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中的水平夹持机构的结构示意图；

图3为本发明中的垂直夹持机构的正视结构示意图；

图4为本发明中的垂直夹持机构的后视结构示意图；

图5为本发明的新型机器人抓手的展开结构示意图；

图6为本发明的新型机器人抓手的使用参考图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1和图2所示，一种新型机器人抓手，包括与机器人连接的底座1、水平夹持机构2、垂直夹持机构3、压力传感器及电气执行机构；水平夹持机构2和垂直夹持机构3均连接于底座；

底座1：

底座1包括固定板11和连接在固定板11上的连接法兰12；固定板11设置为长方形结构，固定板11上还设置有多个安装孔13。本发明通过在固定板11上设置有连接法兰12，便于安装和拆卸。

水平夹持机构2：

水平夹持机构2包括承托叉21、与承托叉21固定连接的第一型材框架22、与第一型材框架22固定连接的直线导轨23和平推气缸24；承托叉21通过平推气缸24驱动，进行水平方向的移动；承托叉21包括叉齿连接杆211和N（N≥2）根叉齿212；叉齿212均与叉齿连接杆211固定连接，且平行设置；本发明设置有多根叉齿212，可以满足不同尺寸的箱子的抓取，同时能够实现多根叉齿212分担箱子重量，更加的稳固。

第一型材框架22的一侧固定连接在叉齿连接杆211，另一侧固定连接直线导轨23；

直线导轨23通过固定连接在固定板11上的滑槽111与底座1滑动连接。

垂直夹持机构3：

垂直夹持机构3包括背板31、设置在背板31内侧的压板32和设置在背板31外侧并与压板32相连接压箱气缸33；压板32通过压箱气缸33驱动，进行垂直方向的移动。压力传感器设置在压板32的下方，与被夹箱子接触的位置；本发明设置有压板32及压箱气缸33，实现了上方夹持，配合下方夹持，防止箱子在高速运行中的倾倒或者位移。

背板31设置成倒置的“T”形，且背板31上设置有两长方形槽311；背板31的底端设置有多个压齿312；压齿312的齿数与叉齿212的齿数相同，且在纵向与承托叉21的叉齿212的纵向位置相对应；背板31的外侧且在压齿312的上方设置有固定台313；

背板31外侧的两侧固定设置有第二型材框架314，外侧的中间位置设置有压箱气缸33；第二型材框架314的一端固定连接背板31的固定台313，另一端固定连接底座1的固定板11；压箱气缸33固定连接有两压板连接杆321；

压板连接杆321固定连接有压板32，垂直于背板31设置，并在长方形槽311内上下运动；

第二型材框架314固定连接有第三型材框架315；第三型材框架315设置为垂直于第二型材框架314，另一端固定连接有控制盖板316。

电气执行机构包括与平推气缸电连接第一电磁阀和与压箱气缸连接的第二电磁阀。

压板32上固定设置有海绵322。本发明通过在压板32上设置有海绵322，保证箱子受压力时，对箱子表面进行保护，防止造成箱子表面的损坏；同时又增加摩擦力，避免运行过程中产品由于机械转动而产生位移。

第一型材框架21、第二型材框架314和第三型材框架315均采用轻型铝型材。本发明通过型材框架采用轻型铝型材，以减轻整体重量。

压箱气缸33的上方设置有缓冲装置34。本发明通过设置有缓冲装置34，可以使压箱气缸33复位时，减少运动过程中的冲击。

本发明通过设置有水平夹持机构2、垂直夹持机构3，实现上下同时进行夹持，实现了箱子在移动过程中的稳定，防止箱子在高速运行中倾倒；水平方向和竖直方向的夹取使抓手抓取箱子的尺寸范围更宽广；通过设置有平推气缸24和压箱气缸33，并设置有与平推气缸24连接的第一电磁阀和与压箱气缸33连接的第二电磁阀，通过压力传感器接收压力信号，实现自动化控制，实现平稳运动，且不会因压力过大对被夹持的箱子或产品造成损伤。

工作原理：平推气缸24控制承托叉21的叉齿水平插入箱底，压箱气缸33控制压板32向下运动，压紧箱子，并保持在夹箱过程中不

会滑落，压力传感器检测压板对箱子的压力，通过第二电磁阀控制气缸，及时调整箱子静止和运动过程中压箱压力，避免压力过大，损坏箱体或产品。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。