一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，包括连接法兰、安装框架、横向调节机构、纵向调节机构、吸附机构、人机控制界面及电气保护装置；所述的横向调节机构采用电机驱动双旋向丝杠实现吸附机构的宽度调节；所述的纵向调节机构采用对称设计，分别安装在双旋向丝杠两侧，实现吸附机构的升降；所述的吸附机构采用铰接方式连接海绵吸盘，有效避免表面不平整无法吸取的现象，配合横向和纵向移动机构，可以适应物料尺寸变化；本发明专利适用不同尺寸大小表面形态物体抓取，具有结构简单、传动便捷、平稳可靠、通用性强、操作灵活等特点。
【专利说明】一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种堆垛机器人吸盘抓手装置领域，具体涉及一种可用于不同尺寸复杂表面形态物料吸取的堆垛机器人吸盘抓手装置。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的发展和生产规模的扩大，以及机械自动化水平的提高，堆垛技术特别是机器人堆垛技术，以其在机械结构、适用范围、设备占地空间、灵活性、成本以及维护等方面的优势使其应用渐为广泛，并成为一种发展趋势。目前，堆垛机器人已广泛应用于医药、石化、食品、家电以及农业等诸多领域。作为堆垛机器人的重要组成部分之一，堆垛机械手的抓取能力对堆垛机器人的整体工作性能具有非常重要的意义。
[0003]堆垛机械手中吸盘抓手的应用最为广泛。吸盘抓手广泛应用于各种包装、堆垛生产线，随着企业加工生产自动化程度的不断提高，对于机械抓手的需求越来越高，抓取物体的规格型号不同且多样化，就要求抓手尽可能的具有通用性。传统的吸盘抓手只是简单的吸盘单元进行吸取，对于物体表面不平整适应性差，设计上往往也是固定的吸取位置，产品通用性差。
[0004]鉴于上述情况亟需设计一款可以适应复杂表面形态，针对物料外形尺寸变化能够相适应的吸盘抓手，同时要保证抓取的平稳性和可靠性，避免因物料形状差异而频繁的更换吸盘抓手。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，采用的横向和纵向调节机构带动吸附机构移动，实现不同尺寸形状物料搬运，吸附机构采用铰接方式适应表面状态多样化，设计的电气保护装置避免漏料、抛料等问题，有效的保证抓取过程平稳可靠。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，其特征在于:包括连接法兰、安装框架、横向调节机构、纵向调节机构、吸附机构、人机控制界面和电气保护装置；
[0007]所述的横向调节机构包括横向驱动电机、双旋向丝杠、横向移动滑块、滑块连接板、横向支撑导轨；所述横向移动滑块设置于横向支撑导轨上，所述横向移动滑块与滑块连接板相连，所述双旋向丝杠位于横向调节机构的中心位置，所述驱动电机设置于横向调节机构一端与双旋向丝杠相连；
[0008]所述的纵向调节机构纵向设置于横向调节机构下方，该纵向调节机构采用对称布置，分别安装在横向调节机构双旋向丝杠两侧，与滑块连接板相连接，包括纵向驱动电机、纵向丝杠、纵向支撑导轨及吸附机构连接板；所述纵向驱动电机与纵向丝杠相连接，所述纵向支撑导轨设置于纵向丝杠的两侧，所述吸附机构连接板设置于整个纵向调节机构的底端;
[0009]所述的吸附机构包括海绵吸盘、吸盘安装板、旋转气路接口 ；所述吸盘安装板设置于吸附机构连接板下端，所述海绵吸盘设置于吸盘安装板上，该海绵吸盘上设置有旋转气路接口 ；
[0010]所述人机控制界面可以参数化编程实现不同物料的搬运；
[0011]所述电气保护装置包括光电开关、机械限位、气压检测装置、断电保护和急停按钮。
[0012]所述吸附机构中海绵吸盘和吸盘安装板之间采用铰接方式，可在一定角度摆动，以适应不同表面形态物体抓取。
[0013]所述吸附机构可安装若干组海绵吸盘，单组或多组可以单独控制，以保证抓取稳定性和可靠性。
[0014]所述的电气保护装置中的气路控制采用三位五通中封式电磁阀，保证抓取过程中不抛料，压力开关设定敏感气压避免漏料和丢料。
[0015]由于采用上述技术方案，所述横向调节机构采用电机驱动双旋向丝杠方式，实现纵向调节机构和吸附机构宽度方向调节以适应不同尺寸大小物体吸附；所述纵向调节机构采用对称布置，分别安装在横向调节机构双旋向丝杠两侧，实现相向运动；所述吸附机构中海绵吸盘和吸盘安装板之间采用铰接方式，可在一定角度摆动，以适应不同表面形态物体抓取；所述吸附机构安装多组海绵吸盘，单组或多组可以单独控制，以保证抓取稳定性和可靠性；所述吸附机构气路连接采用旋转气路接口以防止缠线或绕线，保证气压稳定性；电气保护装置中的气路控制采用三位五通中封式电磁阀，保证抓取过程中不抛料，压力开关设定敏感气压避免漏料和丢料。
[0016]本发明的有益效果是:采用参数化编程的方式实现吸附机构间距的自动调节，快速变换抓手姿态，实现不同表面形态尺寸大小物料的抓取，具有适应性好、操作灵活，安全可靠等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中:
[0018]图1为本发明吸盘抓手装置总体结构示意图；
[0019]图2为本发明横向调节机构示意图；
[0020]图3为本发明纵向调节机构和吸附机构示意图；
[0021]图中:
[0022]1、连接法兰2、安装框架3、横向调节机构
[0023]4、纵向调节机构 5、吸附机构6、横向驱动电机
[0024]7、横向移动滑块 8、滑块连接板 9、横向支撑导轨
[0025]10、双旋向丝杠 11、旋转气路接口 12、海绵吸盘
[0026]13、纵向丝杠14、纵向驱动电机 15、纵向支撑导轨
[0027]16、吸附机构连接板 17、吸盘安装板
【具体实施方式】
[0028]如图1至图3所示，本发明一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，包括连接法兰1、安装框架2、横向调节机构3、纵向调节机构4、吸附机构5、人机控制界面和电气保护装置；
[0029]所述的横向调节机构3包括横向驱动电机6、双旋向丝杠10、横向移动滑块7、滑块连接板8、横向支撑导轨9 ;所述横向移动滑块7设置于横向支撑导轨9上，所述横向移动滑块7与滑块连接板8相连，所述双旋向丝杠10位于横向调节机构4的中心位置，所述驱动电机6设置于横向调节机构4 一端与双旋向丝杠10相连；
[0030]所述的纵向调节机构4纵向设置于横向调节机构3下方，该纵向调节机构4采用对称布置，分别安装在横向调节机构3双旋向丝杠10两侧，与滑块连接板8相连接，包括纵向驱动电机14、纵向丝杠13、纵向支撑导轨15及吸附机构连接板16 ;所述纵向驱动电机14与纵向丝杠13相连接，所述纵向支撑导轨15设置于纵向丝杠13的两侧，所述吸附机构连接板16设置于整个纵向调节机构4的底端；
[0031]所述的吸附机构5包括海绵吸盘12、吸盘安装板17、旋转气路接口 11 ;所述吸盘安装板17设置于吸附机构连接板16下端，所述海绵吸盘12设置于吸盘安装板17上，该海绵吸盘12上设置有旋转气路接口 11 ；
[0032]所述人机控制界面可以参数化编程实现不同物料的搬运；
[0033]所述电气保护装置包括光电开关、机械限位、气压检测装置、断电保护和急停按钮。
[0034]所述吸附机构5中海绵吸盘12和吸盘安装板17之间采用铰接方式，可在一定角度摆动，以适应不同表面形态物体抓取。
[0035]所述吸附机构5可安装若干组海绵吸盘12，单组或多组可以单独控制，以保证抓取稳定性和可靠性。
[0036]所述的电气保护装置中的气路控制采用三位五通中封式电磁阀，保证抓取过程中不抛料，压力开关设定敏感气压避免漏料和丢料。
[0037]所述横向调节机构3采用电机驱动双旋向丝杠10方式，实现纵向调节机构4和吸附机构5宽度方向调节以适应不同尺寸大小物体吸附；所述纵向调节机构4采用对称布置，分别安装在横向调节机构3双旋向丝杠10两侧，实现相向运动；所述吸附机构5中海绵吸盘12和吸盘安装板17之间采用铰接方式，可在一定角度摆动，以适应不同表面形态物体抓取；所述吸附机构5安装多组海绵吸盘12，单组或多组可以单独控制，以保证抓取稳定性和可靠性；所述吸附机构5气路连接采用旋转气路接口 11以防止缠线或绕线，保证气压稳定性；电气保护装置中的气路控制采用三位五通中封式电磁阀，保证抓取过程中不抛料，压力开关设定敏感气压避免漏料和丢料。
[0038]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，其特征在于:包括连接法兰、安装框架、横向调节机构、纵向调节机构、吸附机构、人机控制界面和电气保护装置； 所述的横向调节机构包括横向驱动电机、双旋向丝杠、横向移动滑块、滑块连接板、横向支撑导轨；所述横向移动滑块设置于横向支撑导轨上，所述横向移动滑块与滑块连接板相连，所述双旋向丝杠位于横向调节机构的中心位置，所述驱动电机设置于横向调节机构一端与双旋向丝杠相连； 所述的纵向调节机构纵向设置于横向调节机构下方，该纵向调节机构采用对称布置，分别安装在横向调节机构双旋向丝杠两侧，与滑块连接板相连接，包括纵向驱动电机、纵向丝杠、纵向支撑导轨及吸附机构连接板；所述纵向驱动电机与纵向丝杠相连接，所述纵向支撑导轨设置于纵向丝杠的两侧，所述吸附机构连接板设置于整个纵向调节机构的底端； 所述的吸附机构包括海绵吸盘、吸盘安装板、旋转气路接口 ；所述吸盘安装板设置于吸附机构连接板下端，所述海绵吸盘设置于吸盘安装板上，该海绵吸盘上设置有旋转气路接P ； 所述人机控制界面可以参数化编程实现不同物料的搬运； 所述电气保护装置包括光电开关、机械限位、气压检测装置、断电保护和急停按钮。
2.根据权利要求1所述的一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，其特征在于:所述吸附机构中海绵吸盘和吸盘安装板之间采用铰接方式，可在一定角度摆动，以适应不同表面形态物体抓取。
3.根据权利要求1所述的一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，其特征在于:所述吸附机构可安装若干组海绵吸盘，单组或多组可以单独控制，以保证抓取稳定性和可靠性。
4.根据权利要求1所述的一种用于复杂表面的堆垛机器人吸盘抓手装置，其特征在于:所述的电气保护装置中的气路控制采用三位五通中封式电磁阀，保证抓取过程中不抛料，压力开关设定敏感气压避免漏料和丢料。
【文档编号】B25J15/06GK104493822SQ201510005809
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月6日 优先权日:2015年1月6日
【发明者】毕世书, 杨小东, 时张杰, 贾洪铎 申请人:常州先进制造技术研究所, 江苏中科机器人科技有限公司