一种机器人手爪及机器人的制作方法

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种汽车发动机搬运机器人的手爪。

背景技术：

随着机器人研究的深入和各方面需求的巨大增长，机器人的应用领域在不断地扩大，已被运用于搬运、焊接以及大批量作业的工业中。机器人已经从小说素材和科幻电影中发展为广泛应用于各领域的由计算机控制的智能机电装置系统。在机器人获得巨大发展的同时，机器人手爪为机器人关键部件之一。

手爪的应用环境千差万别，抓取可靠、环境适应性好、控制简单、自适应性强、自主能力高。机器人手爪研究的关键在于：安全可靠性、自适应性和更高的智能。安全可靠性研究确保整个机器人系统工作万无一失，因此，要求其手爪结构和控制系统要简单化。

而在汽车发动机进行曲轴孔加工的过程中通常由专用机床加工，需要进行机床上下料，目前采用人手搬运较为费力，劳动强度大。因此需要利用机器人代替人手进行搬运，在发动机曲轴孔加工采用机器人上下料时，需要机器人手爪对发动机(工件)准确抓取，还要保证机器人运行的安全可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于：提供一种机器人手爪，能够实现发动机的抓取，防止工件的掉落。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种机器人手爪，其结构设计简单，且较为经济耐用。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种机器人手爪，包括手爪板，所述手爪板包括第一固定面与第二固定面，所述第一固定面上固定设置有用于与所述机器人连接的连接法兰，所述第二固定面上设置有至少一个用于抓取工件的抓取部件，所述抓取部件包括支撑板、夹紧机构与压紧机构，所述夹紧机构与所述压紧机构均设置于所述支撑板上，所述夹紧机构包括夹紧件与夹紧驱动，所述压紧机构包括压紧驱动、压板与压块，所述抓取部件还包括用于检测所述工件是否到位的检测触头和用于与控制组件通信的信号传输模块。

作为一种优选的技术方案，所述支撑板通过螺栓或焊接固定设置在所述手爪板的所述第二固定面上。

作为一种优选的技术方案，所述夹紧件包括第一摆件与第二摆件，所述第一摆件与第二摆件为倒L形杆件，所述第一摆件与所述第二摆件相对设置，所述第一摆件与第二摆件的转折处通过铰接座可转动铰接于所述支撑板上，所述第一摆件与所述第二摆件相靠近的一端通过铰链销可转动连接为一体。

作为一种优选的技术方案，所述压紧驱动为第一气缸，所述气缸的气缸杆可活动连接于所述第一摆件与所述第二摆件连接处。

作为一种优选的技术方案，所述第一摆件与所述第二摆件远离连接处的一端分别设置有用于钩取所述工件的钩件。

作为一种优选的技术方案，所述压紧机构至少为两个，分别位于所述夹紧件两侧位置。

作为一种优选的技术方案，所述压紧驱动为第二气缸，所述第二气缸设置于所述支撑板上，所述第二气缸的推杆与所述压板固定连接。

作为一种优选的技术方案，所述压紧机构还包括用于限定所压板的运动的导杆，所述压块固定设置于所述压板远离所述压紧驱动的一端。

作为一种优选的技术方案，所述检测触头包括直接与工具接触的触杆、套设于所述触杆上的压簧与检测所述触杆的压缩量的接近开关。

另一方面提供一种包括上述特征的机器人手爪。

另一方面提供一种机器人，采用上述的机器人手爪。

本实用新型的有益效果为：通过设置夹紧机构利用第一气缸的上下运动转化为手爪夹紧机构的张开与闭合，从而实现对工件进行夹紧和松开。设置压紧机构在夹紧机构夹紧工件后，利用第二气缸对工件进行二次压紧，可防止工件的掉落，整体机器人手爪采用气动件作为动力源，夹紧速度和压紧速度可调，结构简单稳定可靠，且较为经济，有效解决了机器人与发动机连接，协助解决机器上下料。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述机器人立体结构示意图。

图2为实施例所述机器人手爪立体结构示意图。

图3为实施例所述机器人手爪侧视示意图。

图中：

1、机器人；2、手爪；3、手爪板4、支撑板；5、夹紧机构；501、第一摆件；502、第二摆件；503、钩件；504、夹紧驱动；505、气缸杆；6、压紧机构； 601、压紧驱动；602、压板；603、压块；604、导杆；7、检测触头；701、触杆；702、压簧；703、接近开关；8、铰链销；9、铰接座。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1～3所示，于本实施例中，本实用新型所述的一种机器人手爪，包括手爪板3，所述手爪板3包括第一固定面与第二固定面，所述第一固定面上固定设置有用于与所述机器人1连接的连接法兰，所述第二固定面上设置有至少一个用于抓取工件的抓取部件，所述抓取部件包括支撑板4、夹紧机构5与压紧机构6，所述夹紧机构5与所述压紧机构6均设置于所述支撑板4上，所述夹紧机构5包括夹紧件与夹紧驱动504，所述压紧机构6包括压紧驱动601、压板602 与压块603，所述抓取部件还包括用于检测所述工件是否到位的检测触头7和用于与控制组件通信的信号传输模块。

在本实施例中抓取部件的数量为两个。在别的实施例中抓取部件的数量还可以为一个、三个或者三个以上。

在手爪板3上设置连接法兰，通过连接法兰连接机器人1，可实现针对不同工件快速切换对应型号的手爪2，确保工件能够被手爪2抓取稳固，方便使用，保证机器人1抓取的准确性与可靠性。同时设置夹紧机构5与压紧机构6于一体的手爪2，在抓取时，先由夹紧机构5对工件进行定位夹紧工件，然后由压紧工件对工件施加一个与夹紧机构5施加的夹紧力方向相垂直的压紧力。如此设计可以保证在机器人1的手爪2进行抓取工件操作时，工件的三个自由度均被限制，防止工件掉落，造成经济损失和人员伤害。检测触头7的设计可在机器人1抓取工件时辅助确定工件位置，防止抓取位置出错，造成抓取不稳的情况出现。信号传输模块可为无线传输模块或有线传输模块，信号传输模块的设置可使得机器人1的手爪2动作可由控制终端远程控制，方便使用者对机器人1 及手爪2的控制。

作为一种优选的技术方案，所述支撑板4通过螺栓或焊接固定设置在所述手爪板3的所述第二固定面上。支撑板4通过螺栓固定在手爪板3上可实现机器人1的手爪2的拆卸更换，能够更好的实现维修维护工作。

具体的，所述夹紧件包括第一摆件501与第二摆件502，所述第一摆件501 与第二摆件502为倒L形杆件，所述第一摆件501与所述第二摆件502相对设置，所述第一摆件501与第二摆件502的转折处通过铰接座9可转动铰接于所述支撑板4上，所述第一摆件501与所述第二摆件502相靠近的一端通过铰链销8可转动连接为一体。所述压紧驱动601为第一气缸，所述气缸的气缸杆505 可活动连接于所述第一摆件501与所述第二摆件502连接处。

设置通过铰链销8可转动连接的第一摆件501与第二摆件502，由可活动连接于所述第一摆件501与所述第二摆件502连接处的气缸杆505控制第一摆件 501与第二摆件502的运动。由于第一摆件501与第二摆件502连为一体，在利用气缸实现对加紧机构的张开动作和夹紧动作进行控制时，第一摆件501与第二摆件502的动作能够同步，能够实现精准控制手爪2的夹紧动作和张开动作。确保了手爪2抓取工件的精准性，保证工件摆放的精准度。

作为一种优选的技术方案，所述第一摆件501与所述第二摆件502远离连接处的一端分别设置有用于钩取所述工件的钩件503。所述压紧机构6至少为两个，分别位于所述夹紧件两侧位置。

本实施例中压紧机构6为两个，对称设置于夹紧件的两侧。对称设置的压紧机构6能够保证施加于工件上的作用力平衡，防止工件受力不均出现倾斜甚至掉落的情况出现。

具体的，压紧机构6上的所述压紧驱动601为第二气缸，所述第二气缸设置于所述支撑板4上，所述第二气缸的推杆与所述压板602固定连接。

进一步的，所述压紧机构6还包括用于限定所压板602的运动的导杆604，所述压块603固定设置于所述压板602远离所述压紧驱动601的一端。

通过气缸驱动压紧机构6运动，可实现对压紧机构6的速度控制和对工件的作用力控制，保证不会手爪2施加的作用力过大而造成工件的损坏。导杆604 的设置可限定压板602的运动轨迹，保证压板602为上下运动，及避免压板602 可能出现的横向位移。

作为一种优选方案，所述检测触头7包括直接与工具接触的触杆701、套设于所述触杆701上的压簧702与检测所述触杆701的压缩量的接近开关703。

通过在手爪2上设置检测触头7，在抓取工件时，检测到手爪2到达指定位置后，夹紧机构5及压紧机构6才开始动作，确保了手爪2每次抓取工件的位置一致，保证了工件加工的精准度，避免由于手爪2抓取工件位置不同造成的摆放位置不一的情况。保证了工件的加工精度。

此外，在手爪2与工件接触位置采用软质适中的耐磨材料PTFE，保证不会在夹紧过程中损坏工件，同时增加手爪2的耐用性和强度，降低了维护成本和增加手爪2的使用寿命。

本实用新型还提供一种机器人1，其装配包含上述特征的机器人1手爪2。手爪2与机器人1通过标准法兰实现快速连接，在加工不同工件时可通过标准法兰实现快速更换与工件对应的手爪2，增加机器人1的适用性，适用于更多的工件加工，降低工厂的成本投入，实现工件生产的高效化。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

以上通过具体的实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。