柔性机构的制作方法

本实用新型涉及一种柔性机构，尤其涉及一种应用于机器人中的柔性机构。

背景技术：

随着制造业的快速发展，越来越多的机器人应用于上下料、组装、搬运等高精度配合的制程中，由于上述制程中的加工设备自身接口精度的限制，机器人较难准确地将物料放入指定的位置，从而影响加工设备对物料的加工品质。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种能够辅助机器人准确取放料的柔性机构。

一种柔性机构，其装设于机械臂与手爪之间，该柔性机构包括安装座、活动组件、锁付组件及连接板，该连接板用于连接该手爪，该安装座远离该连接板的一侧用于连接该机械臂，该安装座内设有一收容腔，该活动组件包括活动件及多个复位件，该活动件连接该连接板并可活动地收容于该收容腔中，该多个复位件分别弹性抵压于该活动件的周壁与该安装座之间，该活动件在该多个复位件的共同作用下能够自动复位，该锁付组件包括连接头、气囊及堵塞，该连接头装设于该安装座上，该气囊可活动地贯穿于该活动件，该气囊的一端用于连接该连接头，该堵塞堵设于该气囊远离该连接头的一端以密封该气囊，经由该连接头向该气囊充气以使该气囊膨胀且长度变短，并促使该堵塞将该活动件抵压锁付于该安装座。

进一步地，该安装座包括本体及固定连接于该本体的固定板，该本体背离该固定板的一侧开设有贯穿孔，以使该活动件部分通过该贯穿孔固定连接于该连接板，该固定板背离该本体的一侧用于与该机械臂连接。

进一步地，该活动件的周壁开设有多个第一装配孔，该多个复位件分别装设于对应的第一装配孔，且每一复位件的自由端弹性抵压于该本体。

进一步地，每一个复位件包括第一柱塞、弹簧及第一球体，该第一柱塞装设于对应的第一装配孔中，该第一柱塞上开设有第一盲孔，该第一盲孔的开口处设有第一限位部，该第一球体可活动地装设于该第一盲孔中，并在该第一限位部的限位作用下部分凸出于该第一盲孔之外并能够抵压于该本体，该弹簧收容于该第一盲孔中，且该弹簧的一端抵持于该第一盲孔的底部，另一端抵持于该第一球体，以提供该第一球体对该本体的抵压力。

进一步地，该活动组件还包括多个滑动件，该活动件的上下面分别开设有多个第二装配孔，该多个滑动件分别装设于对应的第二装配孔，以利于该活动件相对于该本体及该固定板滑动。

进一步地，每一个滑动件包括第二柱塞及第二球体，该第二柱塞装设于对应的第二装配孔中，该第二柱塞上设有一第二盲孔，该第二球体活动地装设于该第二盲孔中，该第二盲孔的开口处设有第二限位部，以使该第二球体部分凸出于该第二盲孔之外并抵持于该本体或该固定板。

进一步地，该本体上开设有第一安装孔，该活动件对应于该第一安装孔的位置贯穿开设第二安装孔，该连接头装设于该第一安装孔中，该气囊收容于该第二安装孔中。

进一步地，该气囊呈中空杆状结构，其内设有一气囊腔。

进一步地，该堵塞远离该气囊的一侧固定设有挡板，以用于抵持该活动件远离该连接头的一侧，并推动该活动件朝向该连接头的方向运动。

进一步地，该活动件对应于该贯穿孔的位置凸设有一法兰，该法兰穿过该贯穿孔并与该连接板连接。

上述柔性机构通过将活动件可活动地收容于安装座的收容腔中，并通过在活动件周壁与本体之间设有多个复位件，以使该手爪能够克服一定的误差顺利地抓取物料并放置物料。同时，该柔性机构还通过锁付组件以锁付该活动件，避免物料运送工作中该手爪相对于该机械臂发生晃动，降低了掉料的几率。

附图说明

图1是本实用新型柔性机构的立体示意图。

图2是图1所示的柔性机构的立体分解示意图。

图3是图2所示的柔性机构另一角度的立体分解示意图。

图4是图1所示的柔性机构沿IV-IV线的剖视图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参阅图1至图4，本实用新型提供的柔性机构100用于装设于机器人(图未示)的机械臂(图未示)与手爪(图未示)之间，以对该手爪在取放料过程中的行程进行柔性补偿，进而保证该手爪能够克服一定误差并顺利地抓取物料并将物料放入指定位置。

柔性机构100包括安装座10、活动组件20、锁付组件30及连接板40。活动组件20可活动地装设于安装座10中，锁付组件30 装设于该安装座10上以用于将活动组件20锁付固定于安装座10。连接板40通过该安装座10并与活动组件20固定连接。可以理解，连接板40背离活动组件20的一侧用于与该机器人的手爪相连接，安装座10远离连接板40的一侧用于与该机器人的机械臂相连接。

在本实施方式中，安装座10大致呈中空矩形盒状结构，其包括本体11及固定连接于该本体11的固定板12。本体11与固定板 12相互配合以围设形成一收容腔13，该收容腔13的形状与活动组件20的形状相匹配，且该收容腔13的容积略大于活动组件20的体积，以便于该活动组件20可活动地收容于该收容腔13中。该本体11背离该固定板12的一侧开设有贯穿孔111，以便于该活动组件20通过该贯穿孔111固定连接于该连接板40。沿矩形本体11 的一边角处分别开设有第一安装孔112，以用于装设该锁付组件30。固定板12背离该本体11的一侧用于与该机械臂固定连接。

活动组件20包括活动件21、多个复位件22及多个滑动件23。本实施例中，活动件21大致呈八边形板状结构，并可活动地收容于该收容腔13中。该活动件21的周壁开设有多个第一装配孔211，多个复位件22分别装设于相应第一装配孔211中并弹性抵压于该本体11的内侧壁，以使活动件21在不受外力的作用下居于收容腔 13的中央位置。可以理解，当活动件21在受到外力的作用时，活动件21将克服相应复位件22的复位力并沿该外力的方向抵接于该本体11的内侧壁；当撤去活动件21的外力时，相应复位件22的复位力将促使该活动件21自动复位至收容腔13的中央位置。

活动件21的上下面分别开设有多个第二装配孔212，多个滑动件23分别装设于多个第二装配孔212，以利于活动件21相对于本体11及固定板12滑动。活动件21对应于本体11的贯穿孔111 的位置还凸设有一法兰213，该法兰213穿过该贯穿孔111并与连接板40固定连接。活动件21对应于第一安装孔112的位置贯穿开设第二安装孔214，以配合第一安装孔112装设该锁付组件30。

请再次参阅图4，在本实施方式中，每一个复位件22为球头柱塞，其包括第一柱塞221、弹簧222及第一球体223。第一柱塞 221大致呈中空圆柱状，并装设于对应的第一装配孔211中。第一柱塞221上开设有第一盲孔2211，第一盲孔2211的开口处设有第一限位部2212。第一球体223可活动地装设于第一盲孔2211中，并在第一限位部2212的限位作用下部分凸出于第一盲孔2211之外并能够抵压于本体11的内侧壁。弹簧222收容于第一盲孔2211中，且该弹簧222的一端抵持于第一盲孔2211的底部，另一端抵持于第一球体223，以提供该第一球体223对该本体11内侧壁的抵压力。

如图2所示，每一个滑动件23包括第二柱塞231及第二球体 232，第二柱塞231也大致呈中空圆柱状，并装设于对应的第二装配孔212中。第二柱塞231上设有一第二盲孔2311，第二球体232 活动地装设于第二盲孔2311中。第二盲孔2311的开口处设有第二限位部2312，以使第二球体232部分凸出于第二盲孔2311之外并抵持于本体11或固定板12，并有效防止第二球体232相对于本体 11或固定板12滚动过程中脱出第二盲孔2311。

锁付组件30包括连接头31、气囊32及堵塞33。连接头31装设于第一安装孔112中。气囊32大致呈中空杆状结构，其内设有一气囊腔321。气囊32收容于第二安装孔214，且气囊32的截面积小于第二安装孔214的截面积。该气囊32的一端与该连接头31 相连接，以使外界的气源(图未示)通过连接头31向该气囊腔321 中充气；堵塞33堵设于该气囊32远离该连接头31的一端，以对该气囊腔321进行密封处理。堵塞33远离该气囊32的一侧固定设有挡板331，且该挡板331的面积大于第二安装孔214的截面积。当外界的气源向气囊腔321中充气时，该气囊腔321压强增大，从而使气囊32沿径向膨胀，并使气囊32的长度变短；与此同时，堵塞33的挡板331将抵持于活动件21远离连接头31的一侧，以使活动件21朝向连接头31的方向滑动，并使活动件21的两个侧壁分别沿第一方向与第二方向抵接于本体11，以实现对活动件21的锁付，进而避免物料运送工作中该手爪相对于该机械臂发生晃动，降低了掉料的几率。

在本实施方式中，第一方向为XYZ坐标轴中的X轴方向，第二方向为Y轴方向，第三方向为Z轴方向。

当机器人取放料时，由于活动件21的周壁与本体11之间设有多个复位件22，以当机器人的手爪需要补偿行程才能对准于物料或工作台时，活动件21可克服多个复位件22的复位力在收容腔 13中滑动，以补偿该手爪的行程。可以理解，当该手爪抓料时，可通过柔性机构100来克服该手爪对位于储料台(图未示)的误差以顺利地抓取物料；当该手爪放料时，也可通过柔性机构克服该手爪对位于放料台(图未示)的误差以顺利地放置物料。

当机器人运送物料过程中，外界的气源向气囊腔321中充气，该气囊腔321压强增大并沿径向膨胀，与此同时，气囊32的长度变短；堵塞33的挡板331将抵压于活动件21朝向连接头31的方向滑动，并使活动件21分别在第一方向与第二方向上抵接于本体 11的内侧壁，以实现对活动件21的锁付，进而避免物料运送工作中该手爪相对于该机械臂发生晃动，降低了掉料的几率。

可以理解，多个滑动件23均可省略设置，活动件21的上下面均可通过涂设润滑油以降低了其与本体11与固定板12之间滑动摩擦力。但不限于此。

可以理解，活动件21也可为三角形、正五边形及正六边形等其它形状。

可以理解，该复位件22并不限于本实施方式中的球头柱塞，在其它实施方式中，该复位件22也可为弹簧、弹片等具有弹性回复力的元件。

可以理解，在其它实施方式中，该安装座10也可为一体结构。但不限于此，只要其便于可活动地收纳该活动组件20即可。

可以理解，在其它实施方式中，挡板331也可省略设置，并使堵塞33的截面积大于第二安装孔214的截面积，以使堵塞33能够直接抵持该活动件21远离该连接头31的一侧，并推动该活动件 21朝向该连接头31的方向运动。

本实用新型的柔性机构100通过将活动件21可活动地收容于安装座10的收容腔13中，并通过在活动件21周壁与本体11之间设有多个复位件22，以补偿该手爪的行程，并使该手爪能够克服一定的误差顺利地抓取物料并放置物料。同时，该柔性机构100还通过锁付组件30以锁付该活动件21，避免物料运送工作中该手爪相对于该机械臂发生晃动，降低了掉料的几率。

另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。