一种直角坐标机械手精确抓取上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及机器人夹爪技术领域，尤其涉及一种直角坐标机械手精确抓取上料装置。


背景技术：

2.上下料机械手主要实现机床制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于生产线的上下料、工件翻转、工件转序等操作。机器人上下料有效的取代了人工操作，很好的控制上下料的节拍，避免了由于人为因素而对生产节拍产生的影响，大大提高了生产效率。上下料机械夹爪通过驱动部分来产生动力，因此驱动部分也是它的动力源，通常有液压、气压、电力以及机械式驱动四种不同的驱动形式。液压驱动系统是由油缸、阀、油阀和油箱等组成；气压驱动系统是由气缸、气阀、空压机(或由空气压缩机站直接提供)和储气罐等组成；电机驱动系统是由一些电动机组成。
3.现有的机器人用上下料夹爪结构在对工件进行取料夹持处理时，不能够使工件稳固的固定在夹爪之间，同时夹爪在对工件进行放料处理时，工件不能够快速的脱离夹爪。
4.现有专利(公开号：cn212736061u)公开了一种机器人用上下料夹爪结构，该机器人用上下料夹爪结构能够通过弹片对工件进行夹持挤压处理，使得工件能够稳固的固定夹爪之间，同时在弹片与第二连接弹簧的弹力作用下，可以使工件的下料更加顺畅，便于上下料夹爪结构的使用。该机器人用上下料夹爪结构的弹片上开设有排气孔，可以排出夹持工件时的空气，方便上下料夹爪对工件的夹持，同时第二连接弹簧可以对弹片与夹爪的连接起到支撑的作用，便于弹片与夹爪的连接。
5.但是上述设计的一种机器人用上下料夹爪结构在实际应用中还存在一些缺点：如上述设计的上下料夹爪在对工件夹取时，无法改变夹爪的角度，由于大量工件堆积在一起，其每个零件摆放的状态也是不一样的，若无法对夹爪的角度调节，则可能在夹取工件时，夹爪会夹取工件的斜角，导致无法稳固夹取工件，存在上下料时容易掉落的情况，且上述设计的上下料夹爪也未设置移位功能，由于一些工件可能离夹爪较远，或者工件可能位于夹爪的一侧，所以若无法调节夹爪的位置，则无法使夹爪全方位夹取物料，实用性较差，上下料效率较低，为此，我们设计了一种直角坐标机械手精确抓取上料装置用来解决上述所出现的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种直角坐标机械手精确抓取上料装置，解决了现有的机械上料夹爪因大多不具备移位、旋转和调节夹爪角度的功能，导致夹爪夹取工件效果不佳且夹持过程中不稳固的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种直角坐标机械手精确抓取上料装置，包括：安装底座、安装块、第一安装座、夹爪臂、第二安装座、气缸、夹爪箱和两个夹取板，所述安装块滑动设置在安装底座的顶部，所述安装底座的内部设置有移位旋转机构，所述
移位旋转机构用于使夹取板移位和旋转夹持物料，所述第一安装座设置在安装块的一侧，所述夹爪臂转动连接在第一安装座内，所述夹爪臂的一侧设置有第三安装座，所述气缸转动连接在第三安装座内，所述第二安装座固定连接在安装块的顶部，且所述气缸的驱动端转动连接在第二安装座内，所述夹爪箱转动设置在夹爪臂的下方，两个所述夹取板对称活动设置在夹爪箱的底部，所述夹爪臂的内部设置有角度调节机构，所述角度调节机构用于调节夹取板的角度，所述夹爪箱的内部设置有夹取机构，所述夹取机构用于使两个夹取板夹取工件。
8.优选的，所述移位旋转机构包括安装腔、第一滑块、第一电动伸缩杆、滑口、转动轴和驱动电机，所述安装腔设置在安装底座的内部，所述滑口开设在安装底座的顶部，且所述滑口与安装腔相连通，所述第一滑块滑动连接在安装腔和滑口内，所述第一电动伸缩杆固定连接在安装底座的一侧，且所述第一电动伸缩杆的驱动端贯穿安装底座并与第一滑块的一侧固定连接，所述转动轴转动连接在第一滑块的顶部，且所述转动轴位于滑口内，所述安装块的底部与转动轴的顶端固定连接，所述第一滑块的内部设置有固定腔，所述驱动电机固定连接在固定腔内，且所述驱动电机的驱动轴与转动轴的一端传动连接，通过开启第一电动伸缩杆和驱动电机，可使安装块旋转到合适的角度，即可使夹取板位于工件的正上方，可对位于夹爪周围的工件夹持，提高了夹爪的夹取范围。
9.优选的，所述夹取机构包括滑件、第三电动伸缩杆、两个第二滑块、两个第一固定座、两个转动件和两个第二固定座，所述夹爪箱的内部设置有空腔，所述滑件滑动连接在空腔内，所述滑件的底部对称开设有两个滑轨，两个所述第二滑块分别滑动连接在两个滑轨内，两个所述第一固定座分别固定连接在两个第二滑块的底部，两个所述转动件分别转动连接在两个第一固定座内，所述空腔内固定连接有卡轴，所述卡轴插接在两个转动件的交汇处，两个所述第二固定座分别转动套接在两个转动件远离第一固定座的一侧，所述夹爪箱的底部开设有安装口，所述第二固定座滑动连接在安装口内，两个所述夹取板分别固定连接在两个第二固定座的底部，所述夹爪箱的内部设置有限位腔，所述第三电动伸缩杆设置在限位腔内，且所述第三电动伸缩杆的驱动端贯穿限位腔并与滑件的顶部固定连接，开启第三电动伸缩杆，可使两个夹取板将工件夹持，可将不同体积的工件稳固夹持，提高了上料的稳定性。
10.优选的，所述角度调节机构包括限位轴、齿轮、第二电动伸缩杆和齿条，所述夹爪臂的内部设置有滑腔，所述限位轴转动连接在滑腔内，且所述限位轴的底端贯穿滑腔并与夹爪箱的顶部固定连接，所述齿轮固定套接在限位轴上，所述第二电动伸缩杆固定连接在夹爪臂的一侧，且所述第二电动伸缩杆的驱动端贯穿夹爪臂延伸至滑腔内并固定连接有齿条，所述齿条与齿轮啮合连接，开启第二电动伸缩杆，使两个夹取板与工件的夹持面平行，有助于提高夹持工件的稳定性，从而有助于解决工件在夹持上料过程中发生掉落的问题。
11.优选的，两个所述夹取板相对的一侧均固定连接有防滑板，所述防滑板的外表面设置有防滑纹路，可增加工件与夹爪之间的摩擦力，从而提高了夹持稳定性。
12.优选的，所述第二滑块内插接有限位杆，所述限位杆的两端均固定连接在滑轨内，可对第二滑块滑动的方向限位，防止第二滑块在滑动的过程中发生偏移。
13.优选的，所述第一固定座内设置有第一销轴，所述第二固定座内设置有第二销轴，所述转动件的一侧转动套接在第一销轴上，所述转动件的另一侧转动套接在第二销轴上。
14.优选的，所述安装底座的前侧设置有信号接收器，所述信号接收器内部电性连接有控制器，所述控制器与气缸、第一电动伸缩杆、驱动电机、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆均电性连接，方便人员远程对气缸、第一电动伸缩杆、驱动电机、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆控制。
15.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种直角坐标机械手精确抓取上料装置具有如下有益效果：
16.本实用新型中，通过开启第一电动伸缩杆和驱动电机，可使安装块旋转到合适的角度，即可使夹取板位于工件的正上方，然后开启第二电动伸缩杆，使两个夹取板与工件的夹持面平行，然后开启气缸，使工件位于两个夹取板之间，最后开启第三电动伸缩杆，可使两个夹取板将工件夹持即可，该上料夹爪结构简单，操作方便，可全方位对不同放置状态的工件稳固夹持并上料，提高了上料的效率，减少了工作人员的工作强度，实用性较强。
附图说明
17.图1为一种直角坐标机械手精确抓取上料装置外部的结构示意图；
18.图2为一种直角坐标机械手精确抓取上料装置安装腔内部的结构示意图；
19.图3为一种直角坐标机械手精确抓取上料装置夹爪箱内部的结构示意图；
20.图4为一种直角坐标机械手精确抓取上料装置夹爪臂内部的结构示意图。
21.图中标号：1、安装底座；2、安装块；3、第一安装座；4、夹爪臂；5、第二安装座；6、气缸；7、夹爪箱；8、夹取板；9、第一滑块；10、第一电动伸缩杆；11、滑口；12、转动轴；13、驱动电机；14、滑件；15、第二滑块；16、第一固定座；17、转动件；18、第二固定座；19、限位轴；20、齿轮；21、第二电动伸缩杆；22、齿条；23、第三电动伸缩杆。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而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。由此，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更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本实用新型的描述中，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”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相连，
可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例一，由图1-4给出，一种直角坐标机械手精确抓取上料装置，包括：安装底座1、安装块2、第一安装座3、夹爪臂4、第二安装座5、气缸6、夹爪箱7和两个夹取板8，安装块2滑动设置在安装底座1的顶部，安装底座1的内部设置有移位旋转机构，移位旋转机构用于使夹取板8移位和旋转夹持物料，第一安装座3设置在安装块2的一侧，夹爪臂4转动连接在第一安装座3内，夹爪臂4的一侧设置有第三安装座，气缸6转动连接在第三安装座内，第二安装座5固定连接在安装块2的顶部，且气缸6的驱动端转动连接在第二安装座5内，夹爪箱7转动设置在夹爪臂4的下方，两个夹取板8对称活动设置在夹爪箱7的底部，夹爪臂4的内部设置有角度调节机构，角度调节机构用于调节夹取板8的角度，夹爪箱7的内部设置有夹取机构，夹取机构用于使两个夹取板8夹取工件；
26.移位旋转机构包括安装腔、第一滑块9、第一电动伸缩杆10、滑口11、转动轴12和驱动电机13，安装腔设置在安装底座1的内部，滑口11开设在安装底座1的顶部，且滑口11与安装腔相连通，第一滑块9滑动连接在安装腔和滑口11内，第一电动伸缩杆10固定连接在安装底座1的一侧，且第一电动伸缩杆10的驱动端贯穿安装底座1并与第一滑块9的一侧固定连接，转动轴12转动连接在第一滑块9的顶部，且转动轴12位于滑口11内，安装块2的底部与转动轴12的顶端固定连接，第一滑块9的内部设置有固定腔，驱动电机13固定连接在固定腔内，且驱动电机13的驱动轴与转动轴12的一端传动连接；
27.夹取机构包括滑件14、第三电动伸缩杆23、两个第二滑块15、两个第一固定座16、两个转动件17和两个第二固定座18，夹爪箱7的内部设置有空腔，滑件14滑动连接在空腔内，滑件14的底部对称开设有两个滑轨，两个第二滑块15分别滑动连接在两个滑轨内，两个第一固定座16分别固定连接在两个第二滑块15的底部，两个转动件17分别转动连接在两个第一固定座16内，空腔内固定连接有卡轴，卡轴插接在两个转动件17的交汇处，两个第二固定座18分别转动套接在两个转动件17远离第一固定座16的一侧，夹爪箱7的底部开设有安装口，第二固定座18滑动连接在安装口内，两个夹取板8分别固定连接在两个第二固定座18的底部，夹爪箱7的内部设置有限位腔，第三电动伸缩杆23设置在限位腔内，且第三电动伸缩杆23的驱动端贯穿限位腔并与滑件14的顶部固定连接；
28.角度调节机构包括限位轴19、齿轮20、第二电动伸缩杆21和齿条22，夹爪臂4的内部设置有滑腔，限位轴19转动连接在滑腔内，且限位轴19的底端贯穿滑腔并与夹爪箱7的顶部固定连接，齿轮20固定套接在限位轴19上，第二电动伸缩杆21固定连接在夹爪臂4的一侧，且第二电动伸缩杆21的驱动端贯穿夹爪臂4延伸至滑腔内并固定连接有齿条22，齿条22与齿轮20啮合连接；
29.首先人员通过远程发送信号给信号接收器，使控制器开启第一电动伸缩杆10，使第一电动伸缩杆10的驱动端伸长或缩短带动第一滑块9和安装块2在安装腔内滑动，然后开启驱动电机13，使转动轴12带动安装块2旋转到合适的角度，即可使夹取板8位于工件的正上方，然后开启第二电动伸缩杆21，使第二电动伸缩杆21的驱动端伸长或缩短带动齿条22水平滑动，使得齿轮20带动限位轴19和夹爪箱7转动，直到两个夹取板8与工件的夹持面平行为止，然后开启气缸6，使气缸6的驱动端伸长，使得夹爪臂4绕着第一安装座3转动，直到工件位于两个夹取板8之间，最后开启第三电动伸缩杆23，使第三电动伸缩杆23的驱动端缩
短带动滑件14在夹爪箱7内竖直向上滑动，此过程中两个转动件17绕着卡轴转动并使两个夹取板8将工件夹持即可。
30.实施例二，在实施例一的基础上，两个夹取板8相对的一侧均固定连接有防滑板，防滑板的外表面设置有防滑纹路，可增加工件与夹爪之间的摩擦力，从而提高了夹持稳定性。
31.实施例三，在实施例一的基础上，第二滑块15内插接有限位杆，限位杆的两端均固定连接在滑轨内，可对第二滑块15滑动的方向限位，防止第二滑块15在滑动的过程中发生偏移。
32.实施例四，在实施例一的基础上，第一固定座16内设置有第一销轴，第二固定座18内设置有第二销轴，转动件17的一侧转动套接在第一销轴上，转动件17的另一侧转动套接在第二销轴上。
33.实施例五，在实施例一的基础上，安装底座1的前侧设置有信号接收器，信号接收器内部电性连接有控制器，控制器与气缸6、第一电动伸缩杆10、驱动电机13、第二电动伸缩杆21和第三电动伸缩杆23均电性连接，方便人员远程对气缸6、第一电动伸缩杆10、驱动电机13、第二电动伸缩杆21和第三电动伸缩杆23控制。
34.工作原理：
35.当需要对工件夹取上料时：
36.第一步：首先人员通过远程发送信号给信号接收器，使控制器开启第一电动伸缩杆10，使第一电动伸缩杆10的驱动端伸长或缩短带动第一滑块9和安装块2在安装腔内滑动，然后开启驱动电机13，使转动轴12带动安装块2旋转到合适的角度，即可使夹取板8位于工件的正上方；
37.第二步：然后开启第二电动伸缩杆21，使第二电动伸缩杆21的驱动端伸长或缩短带动齿条22水平滑动，使得齿轮20带动限位轴19和夹爪箱7转动，直到两个夹取板8与工件的夹持面平行为止；
38.第三步：然后开启气缸6，使气缸6的驱动端伸长，使得夹爪臂4绕着第一安装座3转动，直到工件位于两个夹取板8之间；
39.第四步：最后开启第三电动伸缩杆23，使第三电动伸缩杆23的驱动端缩短带动滑件14在夹爪箱7内竖直向上滑动，此过程中两个转动件17绕着卡轴转动并使两个夹取板8将工件夹持即可。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。