一种自动生产线用抓取机械手的制作方法

本发明涉及机械手领域，特别是涉及一种自动生产线用抓取机械手。

背景技术：

机械手在工业中很常用，特别在生产线中，机械手常用于抓取工件进行上下料等；现有的抓取机械手只能实现手爪单元的开合，但一般抓取机械手需要先向工件进给一定距离然后手爪开合才能进行抓取，因此，现有抓取机械手都必须另外搭配推送其进给的执行元件或对于要进行多轴运动的抓取机械手，驱动机械手运转的工业机器人需要多设置一个使抓取机械手可向工件进给的运动轴，这都造成了成本的增加。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可实现向工件进给且抓取工件的自动生产线用抓取机械手。

技术方案：为实现上述目的，本发明的自动生产线用抓取机械手，其包括：

座体；

滑动单元，其相对于所述座体滑动安装，其滑动方向为第一方向；

手爪单元，两个所述手爪单元可相对平移开合，相对平移开合的方向垂直与第一方向；且每个所述手爪单元可相对于所述座体在平行于第一方向的方向上平移；

限位单元，其固定在所述座体上，且其用于限制所述手爪单元在第一方向上的滑动位置；当所述限位单元未作用于所述手爪单元，所述滑动单元带动两个所述手爪单元在第一方向上平移；当所述限位单元作用于所述手爪单元，所述滑动单元可驱动两个所述手爪单元在垂直于第一方向的方向上开合；以及

驱动单元，其用于驱动所述滑动单元相对于所述座体滑动。

进一步地，所述滑动单元具备锥形部，所述锥形部具备两个对称设置的斜面；两个所述手爪单元上均具备配合所述锥形部的两个斜面使用的斜面部。

进一步地，锥形部的两侧分别为宽部与窄部；当两个所述手爪单元处于相对打开状态，所述宽部置于两者之间；当两个所述手爪单元处于相对闭合状态，所述窄部置于两者之间。

进一步地，两个所述手爪单元之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧使得两个所述手爪单元具有相对靠近趋势；所述手爪单元与所述滑动单元之间具有第二弹簧，所述第二弹簧使得所述手爪单元相对于所述滑动单元具有相对远离趋势。

进一步地，所述驱动单元包括直线执行单元，所述直线执行单元与所述滑动单元驱动连接。

进一步地，所述驱动单元还包括齿轮，所述齿轮转动安装在所述直线执行单元的伸缩杆上；所述座体上具备第一齿条部，所述滑动单元上具备第二齿条部，所述第一齿条部及第二齿条部均与所述齿轮啮合，且两者置于所述齿轮的两侧。

进一步地，所述直线执行单元为气缸。

有益效果：本发明的自动生产线用抓取机械手，当滑动单元平移时，可先推动两个手爪单元移动至一限位位置，再使两个手爪单元相对打开，实现先向工件进给再夹持工件的功能，将其应用至自动生产线中时，不需要为其相对于工件的进给运动单独配置驱动元件，可节省应用成本。

附图说明

附图1为自动生产线用抓取机械手的第一状态结构图；

附图2为自动生产线用抓取机械手的第一状态剖视图；

附图3为自动生产线用抓取机械手的第二状态结构图；

附图4为自动生产线用抓取机械手的第二状态剖视图。

图中：1-座体；11-第一齿条部；2-滑动单元；21-锥形部；22-宽部；23-窄部；24-第二齿条部；25-第二容置槽；3-手爪单元；31-斜面部；32-第一容置孔；33-阻挡部；4-限位单元；5-驱动单元；51-直线执行单元；52-齿轮；6-第一弹簧；7-第二弹簧；8-第一杆；9-第二杆；10-套体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-4所示的自动生产线用抓取机械手(以下简称“抓取机械手”)，其包括座体1、滑动单元2、手爪单元3、限位单元4以及驱动单元5。

其中，滑动单元2相对于所述座体1滑动安装，其滑动方向为第一方向；两个所述手爪单元3可相对平移开合，相对平移开合的方向垂直与第一方向；且每个所述手爪单元3可相对于所述座体1在平行于第一方向的方向上平移；限位单元4固定在所述座体1上，且其用于限制所述手爪单元3在第一方向上的滑动位置；当所述限位单元4未作用于所述手爪单元3，所述滑动单元2带动两个所述手爪单元3在第一方向上平移；当所述限位单元4作用于所述手爪单元3，所述滑动单元2可驱动两个所述手爪单元3在垂直于第一方向的方向上开合；驱动单元5，其用于驱动所述滑动单元2相对于所述座体1滑动。

具体地，所述滑动单元2具备锥形部21，所述锥形部21具备两个对称设置的斜面；两个所述手爪单元3上均具备配合所述锥形部21的两个斜面使用的斜面部31。

上述限位单元4为固定在座体1上的挡杆，每个手爪单元3上均具备阻挡部33，当手爪单元3相对于座体1在第一方向上运动至阻挡部33与挡杆接触，其到达限位位置。

进一步地，锥形部21的两侧分别为宽部22与窄部23；当两个所述手爪单元3处于相对打开状态，所述宽部22置于两者之间；当两个所述手爪单元3处于相对闭合状态，所述窄部23置于两者之间。

通过上述结构，初始时，两个手爪单元3处于相对闭合状态，滑动单元2上的窄部23置于两个手爪单元3之间，当驱动单元5驱动滑动单元2滑动，滑动单元2可先驱动两个手爪单元3在第一方向上滑动，当手爪单元3运动至限位位置，限位单元4作用于手爪单元3使得手爪单元3无法继续在第一方向上滑动(此时完成手爪单元3向被抓取工件的进给)，而后滑动单元2继续在第一方向上运动时，滑动单元2上的锥形部21的两个斜面分别作用于两个手爪单元3上的斜面部31，使得两个手爪单元3张开至相对张开状态并作用于被抓取工件，滑动单元2上的宽部22置于两个手爪单元3之间，完成对工件的抓取。

两个所述手爪单元3之间设置有第一弹簧6，所述第一弹簧6使得两个所述手爪单元3具有相对靠近趋势；所述手爪单元3与所述滑动单元2之间具有第二弹簧7，所述第二弹簧7使得所述手爪单元3相对于所述滑动单元2具有相对远离趋势。

由于两个手爪单元3具有相对靠近趋势，因此，当滑动单元2上位于两个手爪单元3之间的部分由宽部22变为窄部22时，两个手爪单元3由于第一弹簧6的弹力而靠对靠近，并保持两个手爪单元3均与滑动单元2贴合。通过设置第二弹簧7，一开始滑动单元2可通过第二弹簧7驱动两个手爪单元3在第一方向上滑动，当限位单元4作用于两个手爪单元3，滑动单元2可通过压缩第二弹簧7继续沿着第一方向滑动。

优选的，两个手爪单元3之间设置有第一杆8，第一杆8的一端相对于其中一手爪单元3固定，另一端具备第一挡肩且第一挡肩置于另一手爪单元3上的第一容置孔32内，第一杆8可相对于带有第一容置孔的手爪单元3滑动，第一弹簧6的两端分别抵着第一挡肩以及第一容置孔32的底部。抓取机械手还包括第二杆9，第二杆9的第一端连接套体10，套体10套接在第一杆8上，并可相对于第一杆8在其轴向上滑动，第一杆8与第二杆9呈t字形布局；第二杆9的第二端具备第二挡肩，滑动单元2上具备第二容置槽25，第二挡肩置于第二容置槽25内，第二杆9整体可相对于滑动单元2滑动，且第二弹簧7串套在第二杆9上，其两端分别抵住套体10与滑动单元2。通过上述结构，仅设置了呈t字形布局的第一杆8与第二杆9，以及第一弹簧6与第二弹簧7，就建立了滑动单元2与两个手爪单元3三者之间的导滑与联动关系，使得两个手爪单元3可相对开合并始终与滑动单元2保持接触，并且使得两个手爪单元3整体可相对于滑动单元2平移，无需对三者设置另外的导滑结构，结构简单、占用空间小，使得抓取机械手整体结构小巧紧凑且成本低。

所述驱动单元5包括直线执行单元51，所述直线执行单元51与所述滑动单元2驱动连接。

优选的，所述驱动单元5还包括齿轮52，所述齿轮52转动安装在所述直线执行单元51的伸缩杆上；所述座体1上具备第一齿条部11，所述滑动单元2上具备第二齿条部24，所述第一齿条部11及第二齿条部24均与所述齿轮52啮合，且两者置于所述齿轮52的两侧。如此，当齿轮52受直线执行单元51的驱动移动第一距离，第二齿条部24可移动第二距离，第二距离是第一距离的两倍，如此可配置行程较小的直线执行单元51，使得抓取机械手的长度变小，结构紧凑。所述直线执行单元51为气缸。

上述结构的完整工作流程如下：

初始状态下，如附图1与附图2所示，两个手爪单元3处于相对闭合状态，滑动单元2上的窄部23置于两个手爪单元3之间，第二杆9的第二挡肩与第二容置槽25的底部接触；抓取工件时，直线执行单元51驱动滑动单元2作直线运动，滑动单元2滑动过程分为两个阶段：第一阶段时，滑动单元2通过第二弹簧7推动套体10，套体10推动第一杆8，第一杆8带动两个手爪单元3同时在第一方向上平移，当手爪单元3上的阻挡部33与挡杆接触，手爪单元3在第一方向上停止运动(此时手爪单元3向工件进给到位)，而滑动单元2仍然继续运动，滑动单元2压缩第二弹簧7且其上的锥形部21作用于两个手爪单元3上的斜面部31，使得两个手爪单元3在垂直于第一方向的方向上平移打开，直至滑动单元2的宽部22到达两个手爪单元3之间，两个手爪单元3之间的间距达到最大值将工件稳固夹持，如附图3与附图4所示。

当夹持机械手受外部执行元件的牵引到达目标位置释放工件时，直线执行单元51驱动滑动单元2反向运动，反向运动过程中，首先，宽部22逐渐退出两个手爪单元3之间，使得锥形部21与两个手爪单元3的斜面部31接触，随着滑动单元2继续反向运动，在第一弹簧6的作用下两个手爪单元3之间的间距逐渐减小，直至两个手爪单元3均与窄部23接触，此时，第二杆9的第二挡肩与第二容置槽25的底部接触；此后，随着滑动单元2继续反向运动，滑动单元2通过第二杆9拉动两个手爪单元3反向运动，使得两个手爪单元3的阻挡部33离开挡杆，直至回到初始位置。

自动生产线用抓取机械手，当滑动单元平移时，可先推动两个手爪单元移动至一限位位置，再使两个手爪单元相对打开，实现先向工件进给再夹持工件的功能，将其应用至自动生产线中时，不需要为其相对于工件的进给运动单独配置驱动元件，可节省应用成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。