一种工业智能机器人的抓取设备及其抓取方法与流程

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种工业智能机器人的抓取设备及其抓取方法。

背景技术：

工业智能机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

工业智能机器人在使用过程中最多的就是对物品进行抓取，公开号为cn111267133a的专利公开了一种机器人自动抓取设备，通过机械臂带动固定架、两组移动架、两组夹板和两组吸盘器移动至外界机械零件的外侧，打开动力装置，动力装置带动两组第一转轴进行同步转动，两组第一转轴的转动方向相反，两组第一转轴通过两组动力轮带动两组动力臂进行转动，两组动力臂分别带动两组移动架向内侧移动，两组移动架分别带动两组夹板向内侧移动，两组夹板的内端均与外界机械零件的外壁接触并对零件进行夹紧处理，但是现有的机器人夹取设备功能单一，无法对物品固定夹持实现对其进行加工，且现有的夹取设备夹取范围有限，无法实现灵活转动，对物品进行移动或加工时需要工作人员进行移动，降低了物品的夹取和加工效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工业智能机器人的抓取设备及其抓取方法，通过设置抓取组件和夹取组件实现对物品的抓取和夹取，从而实现工业智能机器人的不同功能，提高工业智能机器人的使用范围，对物品的抓取和夹取均实现快速稳定的操作，抓取和夹取的范围广，位置调动大，有效确保对不同形状的物品进行稳定的抓取和夹取，提高物品的夹取和加工效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种工业智能机器人的抓取设备，包括安装底座、固定座、支撑柱、抓取臂支座和抓取组件，所述安装底座与工业智能机器人固定安装，所述安装底座上端中心位置固定安装有固定座，所述固定座上端中心位置固定连接有支撑柱，所述支撑柱上转动安装有旋转罩，所述旋转罩上固定安装有抓取臂支座，所述抓取臂支座上固定安装有第二电机和第三电机，所述第二电机与第三电机对称分布在抓取臂支座两侧，所述抓取臂支座上转动安装有抓取主臂，所述抓取主臂与第三电机的输出轴固定连接，所述抓取主臂远离抓取臂支座的一侧转动安装有抓取支臂，所述第二电机的输出轴上固定安装有旋转杆，所述旋转杆上转动安装有第一调节臂，所述抓取支臂靠近抓取主臂的一侧与第一调节臂转动连接，所述抓取支臂另一端固定连接有抓取连接座，所述抓取连接座上固定安装有竖直向下的第四电机，所述第四电机输出轴穿过抓取连接座连接有旋转连接座，所述旋转连接座下端安装有抓取组件；

所述抓取组件包括抓取座板和第二驱动轴，所述抓取座板上端中心位置固定设置有上连接头，所述上连接头与旋转连接座相连，所述抓取座板上固定安装有四组带座轴承，四组所述带座轴承环形阵列分布在抓取座板的四角位置，所述第二驱动轴并排设置有两组，第二驱动轴两端固定连接在同一侧的两组带座轴承内圈，所述第二驱动轴的两侧端部分别固定安装有第一抓取卡爪和第二抓取卡爪，两组第一抓取卡爪和第二抓取卡爪呈对角分布，所述第一抓取卡爪上固定安装有气缸座，所述气缸座上转动安装有抓取气缸，所述抓取气缸的驱动伸缩杆与另一组第二驱动轴转动连接。

作为发明进一步的方案，所述旋转罩上固定安装有竖直向下的第一电机，所述第一电机输出端固定连接有第一驱动轴，所述第一驱动轴向下穿过旋转罩，第一驱动轴下端固定安装有驱动齿轮，所述旋转罩内侧壁上固定设置有环形齿条，所述环形齿条与驱动齿轮啮合传动连接。

作为发明进一步的方案，所述抓取臂支座上转动连接有第二调节臂，所述抓取主臂与抓取支臂转动连接处设置有转动连接轴，所述转动连接轴上转动连接有三角支架，所述三角支架一端与第二调节臂转动连接，三角支架另一端转动连接有第三调节臂，所述第三调节臂与抓取连接座转动连接。

作为发明进一步的方案，所述抓取主臂、第一调节臂、抓取支臂、第二调节臂、三角支架和第三调节臂上均设置有若干组通孔。

作为发明进一步的方案，所述第二驱动轴上滑动连接有调节板，所述调节板通过调节螺栓与第二驱动轴固定安装，所述调节板上固定安装有连接支杆，所述连接支杆与抓取气缸的驱动伸缩杆转动连接。

作为发明进一步的方案，所述抓取座板下端中心位置固定设置有下连接头，所述下连接头上通过螺栓可拆卸安装有夹取组件。

作为发明进一步的方案，所述夹取组件包括夹取接头和夹取座板，所述夹取接头通过螺栓可拆卸安装在下连接头上，所述夹取接头下端中心位置固定安装有旋转气缸，所述旋转气缸输出端与夹取座板固定连接，所述夹取座板下端固定安装有双头气缸，所述双头气缸两端输出伸缩杆端部固定连接有夹取支座，所述夹取支座上固定安装有夹取卡爪。

作为发明进一步的方案，所述夹取卡爪底部可拆卸安装有限位挡板，所述限位挡板通过螺栓与夹取卡爪相连。

一种工业智能机器人的抓取设备的抓取方法，该工业智能机器人的抓取设备的抓取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：对于需要进行抓取操作时，将安装底座固定安装在工业智能机器人上，通过第一电机工作带动第一驱动轴和驱动齿轮进行转动，驱动齿轮通过啮合传动带动环形齿条和旋转罩进行转动，从而带动抓取臂支座进行转动，实现抓取设备的整体转动从而对不用方位的物品进行抓取；

步骤二：对物件进行抓取过程中，第三电机通电工作带动抓取主臂在抓取臂支座上转动，实现对抓取主臂的转动控制，第二电机通电工作带动第一调节臂转动，第一调节臂带动抓取支臂在抓取主臂上进行转动，实现抓取主臂和抓取支臂的灵活转动，从而对不同方位的物品进行抓取，抓取主臂和抓取支臂在转动抓取过程中，第二调节臂、三角支架和第三调节臂对抓取主臂和抓取支臂转动进行定位支撑；

步骤三：抓取主臂和抓取支臂转动带动抓取连接座移动对物品进行抓取，第四电机通电工作带动旋转连接座转动，旋转连接座带动抓取组件转动对物品不同位置进行抓取，两组抓取气缸工作带动第一抓取卡爪和第二抓取卡爪转动，通过对角设置的两组第一抓取卡爪和第二抓取卡爪对物品进行抓取，物品抓取后通过第二电机和第三电机带动抓取主臂和抓取支臂转动对物品进行移动，通过第一电机带动抓取臂支座旋转将物品放置到特定地点；

步骤四：对于需要进行固定夹取进行加工的物品，将夹取组件固定安装在抓取座板下端，抓取主臂和抓取支臂转动带动夹取组件移动对物品进行夹取，旋转气缸工作带动夹取座板转动，从而对物品的不同位置进行夹取，双头气缸工作带动两组夹取支座和夹取卡爪移动对物品进行固定夹取，夹取卡爪上可拆卸安装的限位挡板对物品夹取进行限位固定，物品夹取后通过第二电机和第三电机带动抓取主臂和抓取支臂转动对夹取的物品进行移动，通过第一电机带动抓取臂支座旋转对夹取物品的不同位置进行加工。

本发明的有益效果：对于需要进行抓取操作时，将安装底座固定安装在工业智能机器人上，通过第一电机工作带动第一驱动轴和驱动齿轮进行转动，驱动齿轮通过啮合传动带动环形齿条和旋转罩进行转动，齿轮齿条的传动确保旋转罩的稳定转动，从而带动抓取臂支座进行转动，实现抓取设备的整体转动从而对不用方位的物品进行抓取，有效实现机器人的抓取范围；对物件进行抓取过程中，第三电机通电工作带动抓取主臂在抓取臂支座上转动，实现对抓取主臂的转动控制，第二电机通电工作带动第一调节臂转动，第一调节臂带动抓取支臂在抓取主臂上进行转动，实现抓取主臂和抓取支臂的灵活转动，从而对不同方位的物品进行抓取，抓取主臂和抓取支臂在转动抓取过程中，第二调节臂、三角支架和第三调节臂对抓取主臂和抓取支臂转动进行定位支撑，抓取设备的调节臂和抓取臂上都设置有若干的通孔，一方面降低设备的材料用量以达到节约成本的作用，另一方面降低设备的整体质量便于对设备进行灵活驱动，实现对物品的快速抓取；抓取主臂和抓取支臂转动带动抓取连接座移动对物品进行抓取，第四电机通电工作带动旋转连接座转动，旋转连接座带动抓取组件转动对物品不同位置进行抓取，两组抓取气缸工作带动第一抓取卡爪和第二抓取卡爪转动，通过对角设置的两组第一抓取卡爪和第二抓取卡爪对物品进行抓取，物品抓取后通过第二电机和第三电机带动抓取主臂和抓取支臂转动对物品进行移动，通过第一电机带动抓取臂支座旋转将物品放置到特定地点；对于需要进行固定夹取进行加工的物品，将夹取组件固定安装在抓取座板下端，抓取主臂和抓取支臂转动带动夹取组件移动对物品进行夹取，旋转气缸工作带动夹取座板转动，从而对物品的不同位置进行夹取，双头气缸工作带动两组夹取支座和夹取卡爪移动对物品进行固定夹取，夹取卡爪上可拆卸安装的限位挡板对物品夹取进行限位固定，从而有效确保对物品的夹取固定效果，确保物品在进行夹取加工时的稳定性，提高物品的加工精度，物品夹取后通过第二电机和第三电机带动抓取主臂和抓取支臂转动对夹取的物品进行移动，通过第一电机带动抓取臂支座旋转对夹取物品的不同位置进行加工；

通过设置抓取组件和夹取组件实现对物品的抓取和夹取，从而实现工业智能机器人的不同功能，提高工业智能机器人的使用范围，对物品的抓取和夹取均实现快速稳定的操作，抓取和夹取的范围广，位置调动大，有效确保对不同形状的物品进行稳定的抓取和夹取，提高物品的夹取和加工效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明抓取主臂的装配结构示意图；

图3为本发明图2的主视结构示意图；

图4为本发明图2的俯视结构示意图；

图5为本发明旋转罩的内部剖视结构示意图；

图6为本发明抓取组件的结构示意图；

图7为本发明夹取组件的结构示意图；

图中：1、安装底座；2、固定座；3、支撑柱；4、旋转罩；5、第一电机；6、第一驱动轴；7、驱动齿轮；8、环形齿条；9、抓取臂支座；10、第二电机；11、第三电机；12、抓取主臂；13、旋转杆；14、第一调节臂；15、抓取支臂；16、第二调节臂；17、三角支架；18、第三调节臂；19、抓取连接座；20、旋转连接座；21、第四电机；22、抓取组件；23、上连接头；24、抓取座板；25、下连接头；26、带座轴承；27、第二驱动轴；28、气缸座；29、抓取气缸；30、调节板；31、连接支杆；32、第一抓取卡爪；33、第二抓取卡爪；40、夹取组件；41、夹取接头；42、旋转气缸；43、夹取座板；44、双头气缸；45、夹取支座；46、夹取卡爪；47、限位挡板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，一种工业智能机器人的抓取设备及其抓取方法，包括安装底座1、固定座2、支撑柱3、抓取臂支座9和抓取组件22，安装底座1与工业智能机器人固定安装，安装底座1上端中心位置固定安装有固定座2，固定座2上端中心位置固定连接有支撑柱3，支撑柱3上转动安装有旋转罩4，旋转罩4上固定安装有抓取臂支座9，抓取臂支座9上固定安装有第二电机10和第三电机11，第二电机10与第三电机11对称分布在抓取臂支座9两侧，抓取臂支座9上转动安装有抓取主臂12，抓取主臂12与第三电机11的输出轴固定连接，抓取主臂12远离抓取臂支座9的一侧转动安装有抓取支臂15，第二电机10的输出轴上固定安装有旋转杆13，旋转杆13上转动安装有第一调节臂14，抓取支臂15靠近抓取主臂12的一侧与第一调节臂14转动连接，抓取支臂15另一端固定连接有抓取连接座19，抓取连接座19上固定安装有竖直向下的第四电机21，第四电机21输出轴穿过抓取连接座19连接有旋转连接座20，旋转连接座20下端安装有抓取组件22；

抓取组件22包括抓取座板24和第二驱动轴27，抓取座板24上端中心位置固定设置有上连接头23，上连接头23与旋转连接座20相连，抓取座板24上固定安装有四组带座轴承26，四组带座轴承26环形阵列分布在抓取座板24的四角位置，第二驱动轴27并排设置有两组，第二驱动轴27两端固定连接在同一侧的两组带座轴承26内圈，第二驱动轴27的两侧端部分别固定安装有第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33，两组第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33呈对角分布，第一抓取卡爪32上固定安装有气缸座28，气缸座28上转动安装有抓取气缸29，抓取气缸29的驱动伸缩杆与另一组第二驱动轴27转动连接。

旋转罩4上固定安装有竖直向下的第一电机5，第一电机5输出端固定连接有第一驱动轴6，第一驱动轴6向下穿过旋转罩4，第一驱动轴6下端固定安装有驱动齿轮7，旋转罩4内侧壁上固定设置有环形齿条8，环形齿条8与驱动齿轮7啮合传动连接。

抓取臂支座9上转动连接有第二调节臂16，抓取主臂12与抓取支臂15转动连接处设置有转动连接轴，转动连接轴上转动连接有三角支架17，三角支架17一端与第二调节臂16转动连接，三角支架17另一端转动连接有第三调节臂18，第三调节臂18与抓取连接座19转动连接。

抓取主臂12、第一调节臂14、抓取支臂15、第二调节臂16、三角支架17和第三调节臂18上均设置有若干组通孔。

第二驱动轴27上滑动连接有调节板30，调节板30通过调节螺栓与第二驱动轴27固定安装，调节板30上固定安装有连接支杆31，连接支杆31与抓取气缸29的驱动伸缩杆转动连接。

抓取座板24下端中心位置固定设置有下连接头25，下连接头25上通过螺栓可拆卸安装有夹取组件40。

夹取组件40包括夹取接头41和夹取座板43，夹取接头41通过螺栓可拆卸安装在下连接头25上，夹取接头41下端中心位置固定安装有旋转气缸42，旋转气缸42输出端与夹取座板43固定连接，夹取座板43下端固定安装有双头气缸44，双头气缸44两端输出伸缩杆端部固定连接有夹取支座45，夹取支座45上固定安装有夹取卡爪46。

夹取卡爪46底部可拆卸安装有限位挡板47，限位挡板47通过螺栓与夹取卡爪46相连。

一种工业智能机器人的抓取设备的抓取方法，该工业智能机器人的抓取设备的抓取方法，具体包括以下步骤：

步骤一：对于需要进行抓取操作时，将安装底座1固定安装在工业智能机器人上，通过第一电机5工作带动第一驱动轴6和驱动齿轮7进行转动，驱动齿轮7通过啮合传动带动环形齿条8和旋转罩4进行转动，从而带动抓取臂支座9进行转动，实现抓取设备的整体转动从而对不用方位的物品进行抓取；

步骤二：对物件进行抓取过程中，第三电机11通电工作带动抓取主臂12在抓取臂支座9上转动，实现对抓取主臂12的转动控制，第二电机10通电工作带动第一调节臂14转动，第一调节臂14带动抓取支臂15在抓取主臂12上进行转动，实现抓取主臂12和抓取支臂15的灵活转动，从而对不同方位的物品进行抓取，抓取主臂12和抓取支臂15在转动抓取过程中，第二调节臂16、三角支架17和第三调节臂18对抓取主臂12和抓取支臂15转动进行定位支撑；

步骤三：抓取主臂12和抓取支臂15转动带动抓取连接座19移动对物品进行抓取，第四电机21通电工作带动旋转连接座20转动，旋转连接座20带动抓取组件22转动对物品不同位置进行抓取，两组抓取气缸29工作带动第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33转动，通过对角设置的两组第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33对物品进行抓取，物品抓取后通过第二电机10和第三电机11带动抓取主臂12和抓取支臂15转动对物品进行移动，通过第一电机5带动抓取臂支座9旋转将物品放置到特定地点；

步骤四：对于需要进行固定夹取进行加工的物品，将夹取组件40固定安装在抓取座板24下端，抓取主臂12和抓取支臂15转动带动夹取组件40移动对物品进行夹取，旋转气缸42工作带动夹取座板43转动，从而对物品的不同位置进行夹取，双头气缸44工作带动两组夹取支座45和夹取卡爪46移动对物品进行固定夹取，夹取卡爪46上可拆卸安装的限位挡板47对物品夹取进行限位固定，物品夹取后通过第二电机10和第三电机11带动抓取主臂12和抓取支臂15转动对夹取的物品进行移动，通过第一电机5带动抓取臂支座9旋转对夹取物品的不同位置进行加工。

本发明在使用时，对于需要进行抓取操作时，将安装底座1固定安装在工业智能机器人上，通过第一电机5工作带动第一驱动轴6和驱动齿轮7进行转动，驱动齿轮7通过啮合传动带动环形齿条8和旋转罩4进行转动，齿轮齿条的传动确保旋转罩4的稳定转动，从而带动抓取臂支座9进行转动，实现抓取设备的整体转动从而对不用方位的物品进行抓取，有效实现机器人的抓取范围；对物件进行抓取过程中，第三电机11通电工作带动抓取主臂12在抓取臂支座9上转动，实现对抓取主臂12的转动控制，第二电机10通电工作带动第一调节臂14转动，第一调节臂14带动抓取支臂15在抓取主臂12上进行转动，实现抓取主臂12和抓取支臂15的灵活转动，从而对不同方位的物品进行抓取，抓取主臂12和抓取支臂15在转动抓取过程中，第二调节臂16、三角支架17和第三调节臂18对抓取主臂12和抓取支臂15转动进行定位支撑，抓取设备的调节臂和抓取臂上都设置有若干的通孔，一方面降低设备的材料用量以达到节约成本的作用，另一方面降低设备的整体质量便于对设备进行灵活驱动，实现对物品的快速抓取；抓取主臂12和抓取支臂15转动带动抓取连接座19移动对物品进行抓取，第四电机21通电工作带动旋转连接座20转动，旋转连接座20带动抓取组件22转动对物品不同位置进行抓取，两组抓取气缸29工作带动第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33转动，通过对角设置的两组第一抓取卡爪32和第二抓取卡爪33对物品进行抓取，物品抓取后通过第二电机10和第三电机11带动抓取主臂12和抓取支臂15转动对物品进行移动，通过第一电机5带动抓取臂支座9旋转将物品放置到特定地点；对于需要进行固定夹取进行加工的物品，将夹取组件40固定安装在抓取座板24下端，抓取主臂12和抓取支臂15转动带动夹取组件40移动对物品进行夹取，旋转气缸42工作带动夹取座板43转动，从而对物品的不同位置进行夹取，双头气缸44工作带动两组夹取支座45和夹取卡爪46移动对物品进行固定夹取，夹取卡爪46上可拆卸安装的限位挡板47对物品夹取进行限位固定，从而有效确保对物品的夹取固定效果，确保物品在进行夹取加工时的稳定性，提高物品的加工精度，物品夹取后通过第二电机10和第三电机11带动抓取主臂12和抓取支臂15转动对夹取的物品进行移动，通过第一电机5带动抓取臂支座9旋转对夹取物品的不同位置进行加工。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个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。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。