多功能机器人夹具的制作方法

1.本实用新型涉及机器人夹具技术领域，特别是涉及一种多功能机器人夹具。


背景技术：

2.近年来随着自动化水平的提高，越来越多的行业开始自身自动化改革，在此过程中，自动化行业面临各种各样的冲击和挑战，尤其是同一设备面对不同规格、尺寸的来料。
3.随着作业现场来料种类、尺寸的不断增多，单一种类的拾取机构早已不能满足实际工况的需求。目前，针对多种尺寸和形态的来料，现有技术中主要是通过快换机构来为机器人手臂更换不同类别的拾取机构，从而实现多种形态、尺寸物料的拾取。使用快换机构更换机器人手臂前端的拾取工具，虽然可以基本满足作业需求。但是，快换机构不仅本身的维修、保养成本较高，且由于不同夹具之间的切换增大了冗余节拍，还存在作业效率低下的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种物料适应性高的多功能机器人夹具，用以在不设置快换机构的情形下，解决海量物料的快速抓取问题，所述多功能机器人夹具包括夹具框架、抓取机构及吸取机构，其中：
5.所述抓取机构包括第一动力器件和抓取部，所述第一动力器件固定连接于所述夹具框架，并可输出动力带动所述抓取部的多个夹指移动，以抓取或释放物料；
6.所述吸取机构包括第二动力器件和吸取部，所述第二动力器件固定连接于所述夹具框架，并可输出动力带动所述吸取部往复移动，以使所述吸取部探出至所述夹具框架的外部或是回收至所述夹具框架的内部。
7.具体实施中，所述夹具框架包括顶板、底板、中板以及多根立柱，所述顶板和底板分别设置于多根所述立柱的两端，以形成所述夹具框架的内部空间；所述中板设置于所述顶板与所述底板之间，并与各所述立柱固定连接。
8.具体实施中，所述第一动力器件背靠所述顶板下表面设置，并与所述顶板固定连接；所述第二动力器件背靠所述中板下表面设置，并与所述中板固定连接。
9.具体实施中，所述抓取部包括升降盘、连杆、滑轨及夹指，多个所述滑轨沿所述底板的径向设置，各所述滑轨设置有一可沿所述滑轨移动的夹指，多个所述连杆的一端分别连接于一所述夹指，另一端活动连接于所述升降盘，所述升降盘固定连接于所述第一动力器件的第一伸缩件顶端；所述第一动力器件可通过所述第一伸缩件带动所述升降盘沿所述立柱延伸方向往复移动，进而推拉所述连杆，以带动所述夹指沿所述滑轨往复移动。
10.具体实施中，所述底板下表面设置有与各所述滑轨相匹配的固定槽，各所述滑轨嵌固于各所述固定槽之内。
11.具体实施中，所述连杆与所述升降盘之间及与所述夹指之间均为铰接。
12.具体实施中，所述吸取部包括集成座及至少一个吸取件，所述吸取件连接于所述
集成座的下表面，所述集成座的上表面连接于所述第二动力器件的第二伸缩杆顶端；所述第二动力器件通过所述第二伸缩杆带动所述集成座沿所述立柱的延伸方向往复移动，进而带动所述吸取件探出至所述夹具框架外部或收回至所述夹具框架的内部空间之中。
13.具体实施中，所述底板设置有贯穿上下表面的通孔，所述吸取件通过所述通孔探出至所述夹具框架外部。
14.具体实施中，所述吸取件为真空吸盘或电磁铁。
15.具体实施中，所述真空吸盘为褶皱吸盘。
16.具体实施中，所述真空吸盘为自闭式吸盘。
17.具体实施中，所述集成座底部设置有一个、三个或四个吸取件。
18.具体实施中，所述抓取机构包括三个等间距设置的夹指。
19.具体实施中，所述第一动力器件及所述第二动力器件为气缸或电缸。
20.具体实施中，所述顶板设置有与机器人连接端相匹配的螺孔。
21.本实用新型提供的多功能机器人夹具，包括夹具框架、抓取机构及吸取机构：该抓取机构包括固定连接于夹具框架的第一动力器件和抓取部，该第一动力器件可输出动力带动抓取部的多个夹指移动，以抓取或释放物料；该吸取机构包括固定连接于夹具框架的第二动力器件和吸取部，所述第二动力器件，并可输出动力带动所述吸取部往复移动，以使所述吸取部探出至所述夹具框架的外部或是回收至所述夹具框架的内部。该多功能机器人夹具可以根据被抓取物料的尺寸和形态，选择使用抓取机构或是吸取机构来进行物料的拾取，不必进行夹具的更换，因而可以在有效保证物料抓取成功率的同时，减少夹具更换的时间，进而提升物料抓取效率。该夹具与现有的单一抓取方式的夹具橡皮，具有更好的抓取效率和较高的适应性，且其结构精简、便于维修及操作。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
23.图1是根据本实用新型一个具体实施方式中多功能机器人夹具的结构示意图；
24.图2是根据本实用新型一个具体实施方式中多功能机器人夹具的结构示意图的侧面示意图；
25.图3是根据本实用新型一个具体实施方式中夹具框架的结构示意图；
26.图4是根据本实用新型一个具体实施方式中具有三个真空吸盘的吸取部结构示意图；
27.图5是根据本实用新型一个具体实施方式中具有四个真空吸盘的吸取部结构示意图；
28.图6是根据本实用新型一个具体实施方式中具有一个真空吸盘的吸取部结构示意图。
具体实施方式
29.为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
30.如图1、图2及图3所示，本实用新型提供了一种物料适应性高的多功能机器人夹具，用以在不设置快换机构的情形下，解决海量物料的快速抓取问题，所述多功能机器人夹具包括夹具框架100、抓取机构200及吸取机构300，其中：
31.所述抓取机构200包括第一动力器件210和抓取部220，所述第一动力器件210固定连接于所述夹具框架100，并可输出动力带动所述抓取部 220的多个夹指224移动，以抓取或释放物料；
32.所述吸取机构300包括第二动力器310件和吸取部320，所述第二动力器310件固定连接于所述夹具框架100，并可输出动力带动所述吸取部 320往复移动，以使所述吸取部320探出至所述夹具框架100的外部或是回收至所述夹具框架100的内部。
33.具体实施中，夹具框架100的结构在设置时可以有多种实施方案。例如，如图3所示，所述夹具框架100可以包括顶板110、底板120、中板140以及多根立柱130，所述顶板110和底板120分别设置于多根所述立柱130的两端，以形成所述夹具框架100的内部空间；所述中板140 设置于所述顶板110与所述底板120之间，并与各所述立柱130固定连接。具体的，多根所述立柱130沿顶板110及底板120的边缘等间距的排列，从而使得该夹具框架100呈笼状结构，最大化该夹具框架100的内部空间；此外，该顶板110及底板120可以均呈圆形，从而使得该夹具框架100的整体呈圆柱形。
34.具体实施中，第一动力器件210及第二动力器310件的设置可以有多种实施方案。例如，如图1、图2所示，为了有效利用夹具框架100的内部空间，所述第一动力器件210可以背靠所述顶板110下表面设置，并与所述顶板110固定连接；所述第二动力器310件背靠所述中板140 下表面设置，并与所述中板140固定连接。具体的，该第一动力器件210 可以贴合顶板110的中心设置，第二动力器310件则可以贴合中板140 的中心设置。
35.具体实施中，抓取部220的具体结构在设置时同样可以有多种实施方案。例如，如图1、图2所示，所述抓取部220可以包括升降盘221、连杆222、滑轨223及夹指224，多个所述滑轨223沿所述底板120的径向设置，各所述滑轨223设置有一可沿所述滑轨223移动的夹指224，多个所述连杆222的一端分别连接于一所述夹指224，另一端活动连接于所述升降盘221，所述升降盘221固定连接于所述第一动力器件210的第一伸缩件顶端；所述第一动力器件210可通过所述第一伸缩件带动所述升降盘221沿所述立柱130延伸方向往复移动，进而推拉所述连杆222，以带动所述夹指224沿所述滑轨223往复移动。进一步的，所述底板120 下表面设置有与各所述滑轨223相匹配的固定槽121，各所述滑轨223则可以嵌固于各所述固定槽121之内。该第一动力器件210与抓取部220 工作时，第一动力器件210通过第一伸缩杆向抓取部220提供沿夹具边框轴向的推力或是拉力，而分别与升降盘221和夹指224活动连接的连杆222，则可以将这种沿轴向的力转化为沿夹具边框径向的力，使得该夹指224沿径向往复移动，即多个夹指224向夹具边框的中心移动以抓取，或是向边缘移动以释放物料。
36.具体实施中，连杆222与所述升降盘221之间及与所述夹指224之间的具体连接结
构在设置时可以有多种实施方案。例如，如图1、图2所示，所述连杆222与所述升降盘221之间及与所述夹指224之间可以均为铰接。进一步对，该升降盘221及夹指224均设置有用于与该连杆222 铰接的角耳，从而提升了连接的稳定性及便捷程度。
37.具体实施中，吸取部320的具体结构在设置时同样可以有多种实施方案。例如，如图1、图2所示，所述吸取部320可以包括集成座321及至少一个吸取件322，所述吸取件322连接于所述集成座321的下表面，所述集成座321的上表面连接于所述第二动力器310件的第二伸缩杆顶端；所述第二动力器310件通过所述第二伸缩杆带动所述集成座321沿所述立柱130的延伸方向往复移动，进而带动所述吸取件322探出至所述夹具框架100外部或收回至所述夹具框架100的内部空间之中。进一步的，所述底板120可以设置有贯穿上下表面的通孔122，所述吸取件 322通过所述通孔122探出至所述夹具框架100外部。该通孔122可以与吸取件322的尺寸相匹配，略大于该吸取件322为宜。
38.具体实施中，吸取件322的选用可以有多种实施方案。例如，所述吸取件322可以为真空吸盘或电磁铁。
39.具体实施中，真空吸盘的选用同样可以有多种实施方案。例如，为了有效提升真空吸盘的吸取能力，避免物料脱落，所述真空吸盘可以为褶皱吸盘。或者，当设置有多个真空吸盘时，为了避免某一个吸盘没有吸附于物料表面，造成真空的泄露，所述真空吸盘可以为自闭式吸盘，从而有效提升吸取稳定性。
40.具体实施中，电磁铁的设置可以有多种实施方案。例如，该电磁铁在设置时可以根据需要对磁力进行控制，如该电磁铁回收至夹具框架100 内部时，可以关闭其电源，即去除其吸力，从而有效节省电能。当该电磁铁探出至夹具框架100外部，用于吸附物料时，则开通电源，进行物料的吸取。
41.具体实施中，吸取件322数量的设置可以有多种实施方案。例如，如图4、图5及图6所示，集成座321下部可以设置有多个吸取件322安装位，根据工作现场的实际情况，所述集成座321底部可以设置有一个、三个或四个吸取件322。
42.具体实施中，夹指224数量的设置可以有多种实施方案。例如，如图1所示，为了在有效保证抓取力的同时，精简结构，所述抓取机构200 可以包括三个等间距设置的夹指224。该抓取机构200可以从三个方向对物料进行束缚，从而有效保证物料抓取的稳固。
43.具体实施中，所述第一动力器件210及所述第二动力器310件的选用可以有多种实施方案。例如，所述第一动力器件210及所述第二动力器310件可以为气缸或电缸。同时，用于带动升降盘221和集成座321 往复移动的第一伸缩件和第二伸缩件可以丝杠。
44.具体实施中，为了该夹具与机器人连接稳定，如图1所示，所述顶板110可以设置有与机器人连接端相匹配的螺孔111。
45.综上所述，本实用新型提供的多功能机器人夹具，包括夹具框架100、抓取机构200及吸取机构300：该抓取机构200包括固定连接于夹具框架 100的第一动力器件210和抓取部220，该第一动力器件210可输出动力带动抓取部220的多个夹指224移动，以抓取或释放物料；该吸取机构 300包括固定连接于夹具框架100的第二动力器310件和吸取部320，所述第二动力器310件，并可输出动力带动所述吸取部320往复移动，以使所述吸取部320探出至所述夹具框架100的外部或是回收至所述夹具框架100的内部。该多功能机器人夹具可以根据被抓取物料的尺寸和形态，选择使用抓取机构200或是吸取机构300来进行物料的拾取，
不必进行夹具的更换，因而可以在有效保证物料抓取成功率的同时，减少夹具更换的时间，进而提升物料抓取效率。该夹具与现有的单一抓取方式的夹具橡皮，具有更好的抓取效率和较高的适应性，且其结构精简、便于维修及操作。
46.应当理解，在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
47.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。
49.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测(陈述的条件或事件)时”或“响应于监测(陈述的条件或事件)”。
50.在本技术的实施方式中，“大体上等于”、“大体上垂直于”、“大体上对称”等等的意思是，所指的两个特征之间在宏观上的尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本技术的技术效果的实现产生较大影响。
51.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
52.在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
53.本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
54.本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、单元、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、单元、电路、和步骤
在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本实用新型的范围。
55.最后应说明的是，本领域的普通技术人员可以理解，为了使读者更好地理解本技术，本实用新型的实施方式提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本技术各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。