一种多功能夹爪的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种多功能夹爪。


背景技术：

2.随着自动化技术的不断发展，工业机器人在冶金技术领域的应用日益广泛，有效节省了人力成本，保证了精度，提高了生产效率。目前工业机器人实现夹紧功能主要依靠工业机器人夹爪，工业机器人夹爪分为通用型及专用型两种。虽然通用型机器人夹爪应用广泛，但是存在如下问题：
3.（1）工业机器人通用型夹爪在使用一段时间后，夹爪连接部位可靠性不高，夹持精度下降，影响生产质量；
4.（2）多数工业机器人通用型手臂通常只能安装一个夹具，夹持工件范围不大，生产效率不高；
5.（3）现有工业机器人夹爪手臂的悬臂与水平方向成90
°
，导致夹爪的工作范围受限，而在手臂上安装多个夹具，工作时夹具之间易产生干扰。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种多功能夹爪，能够解决现有的工业机器人通用夹爪可靠性低、夹持精度不高、生产效率低等问题。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种多功能夹爪，包括基板、铰链板、驱动机构、夹爪气缸以及两对夹爪手指；两对夹爪手指均与所述夹爪气缸的气动手指连接，所述夹爪气缸固定于所述铰链板上；所述铰链板的一端通过第一铰链轴与所述基板的一端铰接，所述铰链板的另一端通过第二铰链轴与所述驱动机构的一端铰接，所述驱动机构的另一端通过第三铰链轴与安装板铰接，所述安装板固定于所述基板的另一端上。
8.进一步地，两对夹爪手指之间呈90
°
夹角。
9.更进一步地，其中一对夹爪手指呈l形，另外一对夹爪手指呈z形，且l形的夹爪手指与所述夹爪气缸连接的一边与z形的夹爪手指与所述夹爪气缸连接的一边垂直。
10.进一步地，所述夹爪气缸的固定端安装有电磁铁吸盘组件。
11.更进一步地，所述电磁铁吸盘组件包括吸盘安装座、吸盘轴、弹簧和电磁铁吸盘；所述吸盘安装座固定于所述夹爪气缸上，所述吸盘轴的一端安装于所述吸盘安装座上，另一端安装有所述电磁铁吸盘；所述弹簧安装于所述吸盘轴上且位于所述电磁铁吸盘与所述吸盘安装座之间。
12.进一步地，所述驱动机构包括不锈钢笔形气缸，所述不锈钢笔形气缸的活动端设置有气缸接头，所述气缸接头通过第二铰链轴与所述铰链板的一端铰接；所述不锈钢笔形气缸的固定端通过第三铰链轴与所述安装板铰接。
13.进一步地，所述铰链板呈l形，且所述铰链板其中一侧边的一面固定有所述夹爪气缸，另一面固定有铰链块，所述铰链块通过第一铰链轴与所述基板铰接，所述铰链板另外一
侧边的端部与所述驱动机构铰接。
14.进一步地，所述基板与所述铰链板连接的一端的顶面上设置有第一限位块。
15.进一步地，所述基板与所述铰链板连接的一端的底面上设置有第二限位块。
16.进一步地，所述基板上还固定有机器人连接板，所述机器人连接板上还设置有定位轴套。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
18.（1）本实用新型通过驱动机构驱动铰链板绕第一铰链轴转动，带动夹爪气缸及安装于夹爪气缸上的两对夹爪手指转动，调整夹爪手指姿态，可以实现平面类及轴类零件的装夹，并且拆卸简单、定位精度高，空间利用率高，能够保证工业机器人的工作效率；
19.（2）本实用新型的两对夹爪手指均与夹爪气缸的气动手指相连接，减轻了夹爪手指的滑动磨损，在长时间运行后，仍然可靠，定位和夹紧较为精准，减少了夹爪在使用过程中的更换、保养、维护的费用，提高了夹爪的工作效率，降低了生产成本；
20.（3）本实用新型的两对夹爪手指之间呈90
°
布置，结合不锈钢笔形气缸的作用，使夹爪手指的作用范围更大，作用方式更灵活，且充分利用了生产空间，提高了设备空间的综合利用率；
21.（4）本实用新型的夹爪气缸的固定端还固定有电磁铁吸盘，电磁铁吸盘通电后产生的吸力可固定被夹取零件，断电后可与零件分离，还也可用于拾取搬运轻小型零件。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的多功能夹爪的立体图；
24.图2为本实用新型实施例提供的多功能夹爪的正视图；
25.图3为本实用新型实施例提供的多功能夹爪的俯视图；
26.图4为本实用新型实施例提供的多功能夹爪的侧视图；
27.图中：1、基板；2、铰链板；3、安装板；4、铰链块；5、第一限位块；6、第二限位块；7、第一铰链轴；8、第二铰链轴；9、气缸接头；10、第一夹爪手指；11、第二夹爪手指；12、第三夹爪手指；13、第四夹爪手指；14、第三铰链轴；15、机器人连接板；16、吸盘安装座；17、吸盘轴；18、定位轴套；19、夹爪气缸；20、不锈钢笔形气缸；21、电磁铁吸盘；22、弹簧。
具体实施方式
28.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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
30.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该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.如图1-图4所示，本实施例提供一种多功能夹爪，包括基板1、铰链板2、驱动机构、夹爪气缸19以及两对夹爪手指；两对夹爪手指均与所述夹爪气缸19的气动手指连接，所述夹爪气缸19固定于所述铰链板2上；所述铰链板2的一端通过第一铰链轴7与所述基板1的一端铰接，所述铰链板2的另一端通过第二铰链轴8与所述驱动机构的一端铰接，所述驱动机构的另一端通过第三铰链轴14与安装板3铰接，所述安装板3固定于所述基板1的另一端上。本实施例通过驱动机构驱动铰链板2绕第一铰链轴7转动，带动夹爪气缸19及安装于夹爪气缸19上的两对夹爪手指转动，可以实现平面类及轴类零件的装夹，并且拆卸简单、定位精度高，空间利用率高，能够保证工业机器人的工作效率；且两对夹爪手指均与夹爪气缸19的气动手指相连接，减轻了夹爪手指的滑动磨损，在长时间运行后，仍然可靠，定位和夹紧较为精准，减少了夹爪在使用过程中的更换、保养、维护的费用，提高了夹爪的工作效率，降低了生产成本。
32.本实施例采用夹爪气缸19一体化交叉滚珠线性滑轨设计，使夹爪气缸19自带的气动手指具有高强度、高精度、高负载特性，气动手指带动夹爪手指运动，故夹爪手指的连接可靠、运行稳定。夹爪气缸19上安装了两对夹爪手指，可以用于夹持不同类型的零件；夹持时，夹爪气缸19驱动夹爪手指沿着气缸导槽向内侧运动，进而对工件进行准确的夹持；卸载工件时，夹爪气缸19驱动夹爪手指沿着气缸导槽向外侧运动，进而对工件进行释放和卸载。
33.进一步地，两对夹爪手指之间呈90
°
夹角。本实施例的夹爪气缸19的活动端同时安装了两对夹爪手指，且两对夹爪手指之间呈90
°
布置，同时驱动机构驱动铰链板2绕第一铰链轴7转动，带动两对夹爪手指转动，两对夹爪手指的作用范围更大，作用方式更灵活，且充分利用了生产空间，提高了设备空间的综合利用率；还可以同时满足轴类零件及平面类零件的装夹，装夹定位精度高，拆卸方便，适用领域广，可以根据实际需要更换夹爪手指，节省生产成本。
34.更进一步地，其中一对夹爪手指呈l形，另外一对夹爪手指呈z形，且l形的夹爪手指与所述夹爪气缸19连接的一边与z形的夹爪手指与所述夹爪气缸19连接的一边垂直。如图1和图2所示，第一夹爪手指10和第二夹爪手指11组成一对l形的夹爪手指，第三夹爪手指12和第四夹爪手指13组成一对z形的夹爪手指，一对l形的夹爪手指的一端和一对z形的夹爪手指的一端均与夹爪气缸19的气动手指连接且呈90
°
布置。
35.进一步地，所述夹爪气缸19的固定端安装有电磁铁吸盘组件。更进一步地，所述电磁铁吸盘组件包括吸盘安装座16、吸盘轴17、弹簧22和电磁铁吸盘21；所述吸盘安装座16固定于所述夹爪气缸19上，所述吸盘轴17的一端安装于所述吸盘安装座16上，另一端安装有所述电磁铁吸盘21；所述弹簧22安装于所述吸盘轴17上且位于所述电磁铁吸盘21与所述吸盘安装座16之间。本实施例的夹爪气缸19的固定端安装电磁铁吸盘21，电磁铁吸盘21通电
后产生的吸力可固定被夹取零件，断电后可与零件分离，还也可用于拾取搬运轻小型零件。
36.进一步地，所述驱动机构包括不锈钢笔形气缸20，所述不锈钢笔形气缸20的活动端设置有气缸接头9，所述气缸接头9通过第二铰链轴8与所述铰链板2的一端铰接；所述不锈钢笔形气缸20的固定端通过第三铰链轴14与所述安装板3铰接。本实施例的驱动机构采用不锈钢笔形气缸20，通过不锈钢笔形气缸20活塞杆的伸缩带动铰链板2绕第一铰链轴7活动，进而带动夹爪气缸19及其上的两对夹爪手指转动，从而达到调整夹爪手指姿态的目的。
37.进一步地，所述铰链板2呈l形，且所述铰链板2其中一侧边的一面固定有所述夹爪气缸19，另一面固定有铰链块4，所述铰链块4通过第一铰链轴7与与所述基板1铰接，所述铰链板2另外一侧边的端部与所述驱动机构铰接。
38.进一步地，所述基板1与所述铰链板2连接的一端的顶面上设置有第一限位块5。进一步地，所述基板1与所述铰链板2连接的一端的底面上设置有第二限位块6。本实施例通过在基板1的对应位置处分别设置第一限位块5和第二限位块6，用于限制铰链板2的转动，使铰链板2在适宜的范围内转动。
39.进一步地，所述基板1上还固定有机器人连接板15，所述机器人连接板15上还设置有定位轴套18。本实施例可以通过机器人连接板15与机器人的末端连接，从而将本实施例的多功能夹爪安装在机器人的末端；定位轴套18与机器人末端的连接部位相匹配，在机器人连接板15与机器人的末端连接时起到定位的作用。
40.采用本实施例的多功能夹爪夹取零件的方法为：
41.传感器对工件的位置、形状等信息进行采集，并传递给控制模块，控制模块根据采集的信息选择相应的夹爪手指或者电磁铁吸盘21进行工作；
42.当选用夹爪手指进行夹取时，机器人带动多功能夹爪到达相应的位置处，根据零件的摆放位置，不锈钢笔形气缸20把对应的夹爪手指调整至对应角度，夹爪气缸19驱动夹爪手指对零件执行夹取动作；接着机器人带动多功能夹爪运行至指定位置，夹爪手指松开，零件搬运完成，多功能夹爪回到初始位置；
43.当选用电磁铁吸盘21吸取时，机器人带动多功能夹爪到达相应的位置处，不锈钢笔形气缸20将电磁铁吸盘21调整至待吸取零件上方，对电磁铁吸盘21通电后产生吸力将待吸取零件吸住；接着机器人带动多功能夹爪运行至指定位置，对电磁铁吸盘21断电，零件与电磁铁吸盘21分离，搬运完成，多功能夹爪回到初始位置。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。