一种可实现不同内径环状零件抓取的机构及系统的制作方法

本发明涉及一种环状零件抓取的机构及系统，特别涉及一种可实现不同内径环状零件抓取的机构及系统。

背景技术：

目前，传统大型的环形零部件的抓取，每一种直径尺寸的零件需要唯一的夹具，这样在制造工程中，遇到不同直径尺寸的零件，就需要进行更换夹具，由于夹具需要订做，这样会增加制造成本，以及更换夹具上就会浪费时间，在生产过程中就会效率较低。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提高环形零件的抓取效率的可实现不同内径环状零件抓取的机构及系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可实现不同内径环状零件抓取的机构，包括环形的夹紧座，所述夹紧座的底面沿圆周方向均布有多个径向的夹持槽；每个所述夹持槽内设有一个与之滑动配合的夹爪组件；每个所述夹爪组件沿径向布设有多个夹爪；所述夹爪的布设间距大于环状零件的径向厚度；对应每个所述夹爪组件设有一个径向伸缩的液压缸；所述液压缸的固定端安装在所述夹紧座上；所述液压缸的伸缩端带动所述夹爪组件沿所述夹持槽滑动。

进一步地，所述液压缸为双杆液压缸；所述夹爪组件包括与所述夹爪垂直固接的导向杆；所述导向杆安装在所述夹持槽内并与之滑动配合；所述导向杆的两端设有联动块；所述双杆液压缸的活塞杆伸出时与所述联动块相接并推动所述联动块径向滑动。

进一步地，每个所述夹爪组件沿径向设有三个夹爪。

进一步地，所述夹爪为l型，所述夹爪与零件表面接触的表面为弧形。

进一步地，所述夹紧座的底面设有三个径向的夹持槽。

进一步地，所述夹持槽为t形槽。

进一步地，所述夹持槽为燕尾槽。

本发明还提供了一种可实现不同内径环状零件抓取的系统，其包括上述的可实现不同内径环状零件抓取的机构；还包括视觉相机、控制器及机械手臂；所述夹紧座安装在所述机械手臂上；所述视觉相机检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸，并输出检测信号至所述控制器；所述控制器输出信号控制所述液压缸及所述机械手臂的工作；所述机械手臂用于移动所述夹紧座，使所述夹爪的夹持端位于待抓取零件的夹持部位；所述液压缸的伸缩端带动所述夹爪组件径向移动，使所述夹爪夹紧待抓取零件。

进一步地，所述机械手臂为多关节机械手臂。

进一步地，所述机械手臂为桁架机械手臂。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构，通过每个所述夹爪组件沿径向设有多个夹爪；所述夹爪的布设间距大于环状零件的径向厚度；这样，多个夹爪组件的卡爪形成多个直径不同的夹紧面。再通过液压驱动装置驱动夹爪组件沿径向移动，可适应不同直径尺寸零件的抓取。可以在较小行程中抓取更多直径的零件。通过液压缸的推动及夹紧，使得夹爪可以将零件抓住提起，在提起的过程中，可以通过夹持槽承担零件的重力。抓取机构可由三个夹爪沿圆周均匀的分布，可以平衡的抓取圆环的零件。

本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的系统，可通过视觉相机检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸，将本发明的可实现不同内径环状零件抓取的机构与机械手臂结合，自动实现抓取零件。

本发明操作简单，机构简单稳定，抓取效率提高，劳动强度降低，节约成本。

附图说明

图1是本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构的立体结构示意图；

图2是本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构的俯视图；

图3是本发明的一种夹爪组件的立体结构示意图；

图4是本发明的一种夹爪组件的主视图；

图5是本发明的一种夹紧座的立体结构示意图；

图6是本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构的夹取范围示意图。

图中：1、夹紧座；2、导向杆；3、液压缸；4、联动块；5、夹爪；5-1、夹持端；6、夹持槽。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1至图6，一种可实现不同内径环状零件抓取的机构，包括环形的夹紧座1，所述夹紧座1的底面沿圆周方向均布有多个径向的夹持槽6；每个所述夹持槽6内设有一个与之滑动配合的夹爪组件；每个所述夹爪组件沿径向布设有多个夹爪5；所述夹爪5的布设间距大于环状零件的径向厚度；对应每个所述夹爪组件设有一个径向伸缩的液压缸3；所述液压缸3的固定端安装在所述夹紧座1上；所述液压缸3的伸缩端带动所述夹爪组件沿所述夹持槽6滑动。

夹持槽6用来夹持所述夹爪组件，当夹爪组件夹紧零件并提起的过程中，可以通过夹持槽6承担零件的重力。所述夹持槽6可为t形槽，也可为燕尾槽。也可采用其他形状的夹持槽。夹爪5在液压缸3的作用下可以紧紧的抓住零件，液压在抓取的过程中能够保持住稳定的状态。夹紧座1可采用圆钢镗铣而成。

所述液压缸3可采用活塞杆实现伸缩。液压缸3可以采用一个活塞杆的单杆液压缸或双活塞杆的双杆液压缸；液压缸3采用一个活塞杆的液压缸时，将伸缩的活塞杆与所述夹爪组件固接，也能实现所述夹爪组件沿夹持槽6滑动，并能夹紧零件。

优选地，所述液压缸3可为双杆液压缸；双杆液压缸即双活塞杆式液压缸。所述夹爪组件可包括与所述夹爪5垂直固接的导向杆2；所述导向杆2安装在所述夹持槽6内并与之滑动配合；所述导向杆2的两端可设有联动块4；所述双杆液压缸的活塞杆伸出时与所述联动块4相接并推动所述联动块4径向滑动。

联动块4上可设置定位孔，所述双杆液压缸的活塞杆端部可设定位销，活塞杆的定位销插入定位孔中，使活塞杆与所述联动块4相对固定，也防止联动块4相对夹紧座1垂直转动。

优选地，每个所述夹爪组件可沿径向设有三个夹爪5。

优选地，所述夹爪5可为l型，所述夹爪5与零件表面接触的表面可为弧形。弧形表面便于防止零件与夹爪5接触部位在抓取时受力变形。

优选地，所述夹紧座1的底面可设有三个径向的夹持槽6。三个夹持槽6沿圆周均匀的分布，可以平衡的抓取圆环零件。

本发明还提供了一种可实现不同内径环状零件抓取的系统的实施例，其包括上述任一种的可实现不同内径环状零件抓取的机构；还包括视觉相机、控制器及机械手臂；所述夹紧座1安装在所述机械手臂上；所述视觉相机检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸，并输出检测信号至所述控制器；所述控制器输出信号控制所述液压缸3及所述机械手臂的工作；所述机械手臂用于移动所述夹紧座1，使所述夹爪5的夹持端5-1位于待抓取零件的夹持部位；所述液压缸3的伸缩端带动所述夹爪组件径向移动，使所述夹爪5夹紧待抓取零件。

一种可实现不同内径环状零件抓取的系统工作时，所述控制器根据来自所述视觉相机的待抓取零件的直径尺寸检测信号，处理后输出信号至液压缸3的控制阀，所述液压缸3在控制阀的驱动下，其伸缩端带动所述夹爪组件径向移动，可使所述夹爪组件中的一个夹爪5的夹持端5-1距离所述夹紧座1轴心的距离，稍大于待抓取零件的半径。这样多个夹爪组件中的相应夹爪5的夹持端5-1围合形成的环形直径，与待抓取零件的直径相匹配，避免夹爪与零件干涉，夹爪无法抓取零件。

所述控制器根据来自所述视觉相机的待抓取零件的坐标位置检测信号，处理后输出信号至机械手臂的驱动部件，所述机械手臂受驱动移动所述夹紧座1，使所述夹紧座1的轴线与待抓取零件的轴线重合，并使所述夹爪5的夹持端5-1下降，到达待抓取零件的夹持部位。然后控制器驱动所述液压缸的伸缩端伸出，使所述夹爪5夹紧待抓取零件。

活塞杆端部等伸缩端带动所述夹爪组件径向移动产生夹紧力，将环状零件夹紧固定，所述机械手臂可上升移动，从而将环状零件提起放到指定地点。

所述夹爪组件的进给行程可采用磁栅尺、光栅尺等行程检测装置测量，当所述夹爪组件初始位置确定后，可由磁栅尺、光栅尺等行程检测装置测量所述夹爪组件的移动距离，即可检知所述夹爪组件的位置，由于所述夹爪组件中的夹爪位置相对固定，则移动过程中所述夹爪组件中的各个夹爪的位置也能通过磁栅尺、光栅尺等行程检测装置测量，则所述夹爪组件中的各个夹爪的夹持端5-1距离所述夹紧座1轴心的距离也能进行检测。上述行程检测装置将检测结果发送至控制器，控制器进行计算处理，然后发出信号控制所述液压缸3的工作。磁栅尺、光栅尺等行程检测装置可单独设置，作为感应检测部件的读头可与液压缸3联动。也可选择自带位移检测装置的液压缸，其位移检测装置的检测信号发送至控制器进行计算处理。

视觉相机可采用现有技术中的视觉相机，比如可采用康耐视视觉检测系统(上海)有限公司生产的型号in-sight8000的视觉相机，采用常规的检测方法检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸。磁栅尺、光栅尺等行程检测装置也可选用现有技术中的市售产品。

一种可实现不同内径环状零件抓取的系统工作步骤可如下：

第一步，视觉相机检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸，并输出检测信号至所述控制器；

第二步，控制器根据来自视觉相机的检测信号，进行计算处理，分别输出控制信号给所述液压缸3的控制阀，及所述机械手臂的驱动电机。

第三步，所述液压缸3的活塞杆伸缩，带动所述夹爪组件径向移动，使所述夹爪组件中的一个夹爪的夹持端5-1距离所述夹紧座1轴心的距离与待抓取零件的半径相匹配。可使所述夹爪组件中的一个夹爪的夹持端5-1距离所述夹紧座1轴心的距离，稍大于待抓取零件的半径。

第四步，所述机械手臂移动所述夹紧座1并使所述夹爪的夹持端5-1位于待抓取零件的夹持部位；比如位于该零件的底部。

第五步，所述液压缸3驱动所述夹爪组件径向移动，并产生对零件的夹紧力。夹紧力的大小可通过液压回路的压力检测部件及压力调节部件进行检测及设定。

第六部，所述机械手臂移动所述夹紧座1，所述夹爪组件夹紧零件，使零件移到指定部位。

如果零件很重，优选l型夹爪5，水平部伸到所述零件的底部下方，水平部施加向上的力，再通过液压缸3推动使夹爪5产生径向的夹紧力，使零件固定，并随机械手移动。

如果零件比较轻，可通过液压缸3推动产生的夹紧力，所述夹爪的夹持端5-1在夹紧力的作用下抓紧工件，并随机械手移动。

所述机械手臂可为多关节机械手臂，也可为桁架机械手臂。本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构也可安装在其他机械手臂上。

上述液压缸、控制器、机械手臂等元器件，均可采用现有技术中成型产品，并采用现有技术中的常规控制方法，实现上述功能。

本发明的工作原理：本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的机构，通过每个所述夹爪组件沿径向布设有多个夹爪5；所述夹爪5的布设间距大于环状零件的径向厚度；这样，多个夹爪组件的卡爪形成多个直径不同的夹紧面。同一所述夹爪组件中相邻夹爪5的间距的选择，根据抓取的零件的内外径的距离进行设定，设定时使得两个夹爪5之间在抓取时与零件不干涉。

再通过液压缸3驱动夹爪组件沿径向移动及液压推力产生夹紧力，可适应不同直径尺寸零件的抓取。可以在较小行程中抓取更多直径的零件。夹爪5可为l型，可以将零件抓住提起，再通过液压缸3的推力产生夹紧力，使得夹爪5可以将零件抓住提起，在提起的过程中，可以通过夹持槽6承担零件的重力。抓取机构可由三个夹爪5沿圆周均匀的分布，可以平衡的抓取圆环的零件。

本发明的一种可实现不同内径环状零件抓取的系统，可通过视觉相机检测待抓取零件的坐标位置及直径尺寸，将本发明的可实现不同内径环状零件抓取的机构与机械手臂结合，控制器可通过视觉相机的检测信号确定零件的坐标位置，自动实现抓取零件。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。