一种多功能工业机器人手爪的制作方法

本发明涉及一种工业机器人。特别是涉及一种多功能工业机器人手爪。

背景技术：

工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间工作，或是危险、恶劣环境下的工作，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成型、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

设计良好的机械手末端夹具可以在很大程度上提高效率和系统的可靠性，并对机器人的误差提供补偿，给装配系统带来很高的附加价值。传统机械手链接夹具只能单一夹持固有形状，配以手指库。为了满足加工需要，只有增加手指的数量和手指库的容量，但是频繁的更换手指将影响工作效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不仅可以避免频繁更换手指而影响工作效率，而且通过减少安装次数提高机械加工精度的多功能工业机器人手爪。

本发明所采用的技术方案是：一种多功能工业机器人手爪，包括有用于分别连接在工业机器人夹具气缸下部的两个驱动连接柱上的用于夹持工件的左手爪夹具和右手爪夹具，所述的左手爪夹具和右手爪夹具结构相同且对称设置，所述的左手爪夹具和右手爪夹具均包括有：支撑台面，一体形成在所述支撑台面上端面上用于与所述的驱动连接柱相连接的手爪固定柱，一体形成在所述支撑台面下端面的用于夹持工件的夹持部，所述夹持部的与被夹持工件相接触的夹持面为具有能够夹持不同形状工件的多种型面的夹持面。

构成左手爪夹具或右手爪夹具的支撑台面和夹持部一体形成的外侧面为圆弧柱面，构成左手爪夹具或右手爪夹具俯视面的支撑台面为圆弧面，且在圆弧面内侧弦部的中间形成有水平凸出的用于支撑工业机器人夹具气缸下部的驱动连接柱的支撑凸台。

所述夹持部的夹持面包括有用于夹持平面工件的平面夹持面、用于夹持圆柱体工件的向内凹进的圆柱体夹持面和用于夹持菱形面工件的菱形面夹持面。

所述的圆柱体夹持面位于中部，且位于支撑台面的支撑凸台的下面，所述平面夹持面和菱形面夹持面分别位于圆柱体夹持面的两侧，且位于支撑台面的支撑凸台两侧的下面，并且，所述左手爪夹具上的圆柱体夹持面、平面夹持面和菱形面夹持面与所述右手爪夹具上的圆柱体夹持面、平面夹持面和菱形面夹持面对应设置。

所述的圆柱体夹持面的两侧边是通过圆弧倒角分别与所述的平面夹持面和菱形面夹持面衔接。

所述的菱形面夹持面为中间向内凹进的v形面。

所述支撑台面的前侧边凸出所述夹持部的夹持面。

本发明的一种多功能工业机器人手爪，在传动结构上运用连杆平行结构，提高了手指的刚性，使手指开合时保证夹紧力不变，同时手指的运动保持平行，保证定心误差。本发明不仅可以避免频繁更换手指而影响工作效率，而且由于安装次数的减少有利于提高机械的加工精度。采用本发明的一种多功能工业机器人手爪，根据工件的形状、大小及夹持部分材料、软硬、表面性质等要求，由于有平行平面夹持部分、菱形面夹持部分以及圆柱面夹持部分，提高手部的柔性化，扩大了其使用范围，有利于提高其多功能性、通用性，进而提高生产率。本发明具有如下特点：

(1)本发明在结构式易于制造且可防止手部过重；

(2)本发明提高手部的柔性化，扩大其使用范围；

(3)有利于提高其通用性及多功能性，进而提高生产效率，降低成本；

(4)有利于加工精度的提高。

附图说明

图1是本发明多功能工业机器人手爪中左手爪夹具的正面结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明多功能工业机器人手爪中左手爪夹具的立体结构示意图；

图4是本发明多功能工业机器人手爪中右手爪夹具的正面结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明多功能工业机器人手爪中右手爪夹具的立体结构示意图；

图7是图1和图4的a-a剖视图；

图8是图1和图4的b-b剖视图；

图9是本发明多功能工业机器人手爪安装状态的结构示意图。

图中

1：左手爪夹具2：右手爪夹具

3：工业机器人夹具气缸31：驱动连接柱

32：驱动连接柱33：连接销孔

101、201：平面夹持面102、202：圆柱体夹持面

103、203：菱形面夹持面104、204：夹持部

105、205：圆弧倒角106、206：支撑台面

107、207：外侧面108、208：手爪固定柱

109、209：支撑凸台110、210：螺栓孔

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种多功能工业机器人手爪做出详细说明。

本发明的一种多功能工业机器人手爪，采用多型面夹持的设计，分别为平行平面夹持部分，菱形面夹持部分，以及圆柱体夹持部分。平行平面夹持部分，菱形面夹持部分，以及圆柱面夹持部分构成了整个机器人末端操作部分。手指与手部的连接通过销钉来实现。机器人手指能否准确夹持工件，把工件送到指定位置，不仅取决于机械手定位的精度，而且与手指的夹持误差大小以及机械手指的安装定位精度有关。

如图1－图9所示，本发明的一种多功能工业机器人手爪，包括有用于分别连接在工业机器人夹具气缸3下部的两个驱动连接柱31、32上的用于夹持工件的左手爪夹具1和右手爪夹具2，所述的左手爪夹具1和右手爪夹具2结构相同且对称设置，所述的左手爪夹具1和右手爪夹具2均包括有：支撑台面106、206，一体形成在所述支撑台面106、206上端面上用于与所述的驱动连接柱31、32相连接的手爪固定柱108、208，一体形成在所述支撑台面106、206下端面的用于夹持工件的夹持部104、204，所述夹持部104、204的与被夹持工件相接触的夹持面为具有能够夹持不同形状工件的多种型面的夹持面。

构成左手爪夹具1或右手爪夹具2的支撑台面106、206和夹持部104、204一体形成的外侧面107、207为圆弧柱面，是为了在不减左手爪夹具1和右手爪夹具2刚度的情况下，尽量减少左手爪夹具1和右手爪夹具2重量。构成左手爪夹具1或右手爪夹具2俯视面的支撑台面106、206为圆弧面，且在圆弧面内侧弦部的中间形成有水平凸出的用于支撑工业机器人夹具气缸3下部的驱动连接柱31、32的支撑凸台109、209。

所述夹持部104、204的夹持面包括有用于夹持平面工件的平面夹持面101、201、用于夹持圆柱体工件的向内凹进的圆柱体夹持面102、202和用于夹持菱形面工件的菱形面夹持面103、203。所述的菱形面夹持面103、203为中间向内凹进的v形面。

所述的圆柱体夹持面102、202位于中部，且位于支撑台面106、206的支撑凸台109、209的下面，所述平面夹持面101、201和菱形面夹持面103、203分别位于圆柱体夹持面102、202的两侧，且位于支撑台面106、206的支撑凸台109、209两侧的下面，并且，所述左手爪夹具1上的圆柱体夹持面102、平面夹持面101和菱形面夹持面103与所述右手爪夹具2上的圆柱体夹持面202、平面夹持面201和菱形面夹持面203对应设置。

为了防止平面夹持面101、201和菱形面夹持面103、203分别与圆柱体夹持面102、202工作时产生不必要的干涉，所述的圆柱体夹持面102、202的两侧边是通过圆弧倒角105、205分别与所述的平面夹持面101、201和菱形面夹持面103、203衔接。

如图8所示，所述支撑台面106、206的前侧边凸出所述夹持部104、204的夹持面。

如图9所示，通过螺栓孔110、210实现工业机器人夹具气缸3与左手爪夹具1和右手爪夹具2的连接，实现机器人对手爪的控制。如图所示，通过手爪固定柱108、208上的螺栓孔110、210将左手爪夹具1和右手爪夹具2分别与工业机器人夹具气缸3下部的两个驱动连接柱31、32固定连接，从而实现左手爪夹具1和右手爪夹具2与工业机器人夹具气缸3的连接，完成机器人对手指夹具的控制。平面夹持面101、201通过工业机器人夹具气缸3所得到的气体实现对常规标准物体的夹持，圆柱体夹持面102、202通过工业机器人夹具气缸3所得到的气体实现对圆柱形状物体的夹持，菱形面夹持面103、203通过工业机器人夹具气缸3所得到的气体实现对非标准不规则形状物体的夹持。支撑台面106、206与圆柱体夹持面102、202及平面夹持面101、201和菱形面夹持面103、203的组合限制工件自由度。