一种箱体抓取机械手的制作方法

本实用新型：一种箱体抓取机械手，涉及自动化设备技术领域，尤其是涉及一种基于直角坐标机器人的机械手，可对放置在平面的不同尺寸的箱体进行抓取和360度的翻转，并按规定的位置姿态进行放置。

背景技术：

在产品的批量生产过程中，对于箱体的搬运和自动上下料的工作需求量非常大。由于直角坐标机器人具有结构简单、技术成熟，控制方便和成本低等优势，在自动化生产过程得到广泛地应用。直角坐标机器人能够实现三个自由度大距离的移动，解决了大型设备之间、工位之间、车间与仓储之间需要搬运产品的问题。拥有灵活性的机械手是直角坐标机器人实现不同搬运功能的关键所在。针对箱体的抓取，尽管已经有夹取、吸附和托起等不同工作方式的机械手，能够实现抓取功能，但是针对箱体的位置、不同尺寸和摆放姿态等，能够进行定位，自动调整夹取宽度，翻转并按照规定姿态放置的机械手还很稀缺。因此研究一种便于定位、翻转和自动调整夹取宽度的箱体抓取机械手具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型：一种箱体抓取机械手，可以对箱体进行任意角度的抓取，360度翻转，并按照规定位姿进行放置。本发明可应用于自动化生产过程中，解决对箱体或者固体原材料的搬运和摆放的问题。

一种箱体抓取机械手，采用的技术方案为：基于直角坐标机器人对箱体进行抓取和放置的机械手。其特征在于：包括与直角坐标机器人的旋转机械臂相连接的连接臂1，安装在连接臂1上的固定夹板2，安装在固定夹板2下方的固定板3，安装在固定夹板2与固定板3之间的气压缸4和两个导套5，与两个导套5相连接的两个导杆6；所述两个导杆6的一端可在两个导套5内滑动，另一端分别与两个套筒7相连，所述两个套筒7焊接在活动夹板8上，活动夹板8与固定夹板2相互平行。还包括安装在活动夹板8上的气压杆9，所述气压杆9的另一端与气压缸4相连。还包括安装在固定夹板2上的伺服电机10，所述伺服电机10通过同步带11带动同步轮12旋转。还包括在固定夹板2和活动夹板8上分别对称安装的两个夹取盘13。还包括安装在固定夹板2上的气动控制回路。

所述气动控制回路包含气压软管14、直动减压阀15、电磁控制换向阀16和气压缸4。电磁控制换向阀16与直动减压阀15通过气压软管14相连，电磁控制换向阀16与气压缸4的两端通过气压软管14相连。

所述气压缸4和导套5安装在固定夹板2和固定板3之间，固定夹板2和固定板3上均有轴套5的安装槽，固定板3上有气压杆9和导杆6的通孔。活动夹板8通过气压杆9和导杆6与固定板3相连接，气压杆9带动活动夹板8沿水平方向往复移动，通过螺母固定在活动夹板8上的导杆6在导套5内滑动，起到导轨和支撑的作用。

所述两个导杆（6）对称分布在气压杆（9）的上端，并且与气压杆（9）相互平行，两个导杆6的一端过盈热套在套筒7内，导杆6的端面与套筒7端面对齐。套筒7超出活动夹板8宽度的余量以活动夹板8为中心对称分布。

所述伺服电机10通过电机端盖与固定夹板2连接固定，伺服电机10通过同步带11与同步轮12相连，带动夹取盘13按固定传动比实现对箱体的360度旋转，并可规定的位姿对箱体进行放置。两个夹取盘13通过轴承分别与固定夹板2和活动夹板8进行连接，轴承两端安装有防尘端盖。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型：一种箱体抓取机械手，可在直角坐标机器人的控制下，对水平放置的任意姿态的方形箱体或固体工料进行抓取，可在一定尺寸范围内调整抓取宽度，对抓取的箱体进行二自由度的360度翻转，调整箱体姿态，然后按照规定的位置姿态对箱体进行放置。

2.本实用新型采用导杆和导套作为导轨和支撑结构，相比常用的滑动导轨结构，机械强度更高，结构更紧凑，工作稳定性更强。

3.本实用新型还可以通过手动调节直动减压阀调节气压缸内气体压力，实现抓取力的调节，适用于不同重量箱体的抓取。设计气压缸的行程较长，扩大了抓取宽度调节的范围。

附图说明

附图1是机械手的主视图。

附图2是机械手的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的工作原理做详细阐述。

具体实施方式一：如图1所示，一种箱体抓取机械手，安装在直角坐标机器人的旋转机械臂的末端。直角坐标机器人通过沿XYZ轴的移动和绕Z轴的转动，控制机械手到达指定抓取位置和抓取角度。电磁控制换向阀通过气压缸控制气压杆，带动活动夹板做水平往复移动，可调节机械手的夹取宽度。活动夹板通过套筒带动导杆在导套内滑动，导杆和导套起到导轨和支撑的作用。两对导杆和导套相互平行。导杆通过固定在活动夹板上的套筒固定，套筒对称延伸安装在活动夹板上，套筒和导杆过盈热套固定在一起。

直动减压阀与电磁控制换向阀通过软管连接，电磁控制换向阀通过软管与气压缸连接，如图2所示。直动减压阀与电磁控制换向阀都安装在固定夹板的上臂，手动调节直动减压阀，可改变气压缸内的气体压力，调节机械手的抓取力，实现对不同重量箱体的抓取。

具体实施方式二：直角坐标机器人控制机械手移动到预先设定的抓取位置，机械臂旋转一定角度，使得两个夹取盘的夹取面与箱体的两个对称面相接触，直角坐标机器人再调整机械手的高度，使得两个夹取盘的回转轴线与箱体两个对称面的中心线重合。气动控制回路工作，按照具体实施方式一完成对箱体的抓取。

主动夹取盘通过轴承与固定夹板连接，轴承两端都安装有防尘端盖。伺服电机通过固定支座安装在固定夹板上。伺服电机工作，通过同步带带动主动夹取盘轴上的同步轮旋转，通过定传动比控制主动夹取盘旋转一定的角度。箱体和从动夹取盘随动旋转同样角度，实现对箱体一个自由度的旋转，通过直角坐标机器人控制连接臂旋转，可实现箱体另一个自由度的旋转，使得被抓取箱体调整到规定姿态。最后，通过直角坐标机器人的控制，完成对箱体的移动和规定位置姿态的放置。