一种机器人用多功能自适应夹具的制作方法

1.本发明属于机械手夹具技术领域，尤其是涉及一种机器人用多功能自适应夹具。


背景技术：

2.机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序吸取的、搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
3.如公开号为cn211362315u的中国专利文献公开了一种吸盘式机械手抓取夹具，包括纵向梁和横向梁，所述纵向梁共设置有两个，两个所述纵向梁之间可调节的安装有多个横向梁，中部所述横向梁上可调节的安装有气缸，所述气缸一端固定有吸盘，所述吸盘中部设置有环形内凹结构。
4.公开号为cn210551317u的中国专利文献公开了一种多用途搬运机械手夹具，其特征在于，包括基础安装座以及设置在基础安装座上的两个夹持臂，两个夹持臂通过动力组件带动并相对运动，所述夹持臂上设置有两个夹持滚轮，两个夹持臂上的夹持滚轮相对设置，所述夹持臂底部还设置有吸盘组件。
5.然而，目前利用在机械手上的夹具只是在顶面设置有吸盘，以使箱子吸住并进行搬运，但在移动过程中，箱子容易甩掉，且移动速度慢，效率低，现在很多烟厂都在出品异形箱，也就是箱体的规格不固定，而现有的机械手夹具无法对此类箱子进行稳固的搬运，且现有技术采用的吸盘是海绵吸盘，遇到箱体不平的时候吸附力就大大下降，箱体就很容易掉落。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种机器人用多功能自适应夹具，以解决上述背景技术中现有的机械手夹具对箱子的夹取不稳定，适用性差，且吸附力较底的问题。
7.一种机器人用多功能自适应夹具，包括：
8.机械臂；
9.连接柱，设置在所述机械臂的自由端；
10.夹取机构，设置在所述连接柱的底端；所述的夹取机构包括：
11.顶柱，与所述连接柱的底端固定连接；
12.支撑柱，固定设置在所述顶柱水平方向上的一端；
13.第一侧柱，固定设置在所述支撑柱的内侧面；
14.第二侧柱，通过翻转组件与支撑柱的底端可翻转固定；
15.吸取组件，分别布置在顶柱、第一侧柱和第二侧柱的内侧面。
16.优选地，所述支撑柱的形状为“7”字形，支撑柱的横杆和竖杆之间设有支撑板。
17.优选地，所述夹取机构在夹取状态下，第一侧柱与第二侧柱内侧面上的吸取组件
位于同一面上。
18.进一步地，支撑柱的底端开设有凹槽，且凹槽的内腔一侧设有通孔，所述翻转组件包括：
19.伺服电机，固定设置在所述凹槽带通孔的一侧外壁，且伺服电机与机械臂的外部控制系统电性连接；
20.所述伺服电机的输出端通过通孔延伸进所述凹槽的内腔并通过联轴器锁紧转轴的一端，所述转轴的另一端通过轴承安装在所述凹槽的内壁；
21.圆形柱，固定设置在所述转轴的外壁上；
22.连接板，一端与圆形柱的外壁固定，另一端与第二侧柱的顶端固定连接。
23.优选地，所述的连接板设有两块。
24.进一步地，所述的吸取组件包括：真空分流器、压缩空气连接管和偏平吸盘；
25.所述的真空分流器分别固设在顶柱、第一侧柱和第二侧柱的内部；真空分流器的进气管与真空发生器连接，
26.每个真空分流器对应一个压缩空气连接管，所述压缩空气连接管的一端与所述真空发生器的压缩空气进气口螺接，三个压缩空气连接管的另一端分别延伸出所述顶柱、第一侧柱和第二侧柱的外壁并通过电磁阀与压缩空气的接入口连接，且电磁阀与机械臂的外部控制系统电性连接；
27.所述扁平吸盘通过连接管与真空分流器的内腔连通。
28.所述吸取组件还包括中空的固定柱；所述固定柱的数量为若干个，若干个固定柱固定设置在所述真空分流器的一侧，且固定柱与真空分流器的内腔相通；所述的连接管螺接在固定柱的内部。
29.优选地，所述连接管在与扁平吸盘固定的出口端设有过滤网。
30.优选地，所述连接管的截面形状为倒“t”字形。
31.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
32.1、本发明通过第一侧柱、支撑柱、第二侧柱和吸取组件的配合可对需要搬运的箱体上表面和侧面进行同时的吸取固定，吸附力更强，从而能够加快对箱子的搬运速度。
33.2、本发明通过支撑柱、翻转组件和第二侧柱的配合，可使第二侧柱向支撑柱的一侧进行翻转，从而可通过改变第二侧柱的角度能够使第二侧柱上的扁平吸盘对不同规格的箱体表面进行吸取，使该装置的适用性更强。
34.3、本发明通过采用若干个扁平吸盘对箱体的表面进行吸附，吸附力更强，且当遇到箱体不平时也能对其进行吸附，以使箱体不易掉落。
附图说明
35.图1为本发明一种机器人用多功能自适应夹具的结构示意图；
36.图2为本发明图1中夹取机构的结构示意图；
37.图3为本发明顶柱的正面剖视图；
38.图4为本发明图3中的a处放大图；
39.图5为本发明侧柱二翻转后的主视图。
40.图中：1、机械臂，2、连接柱，3、夹取机构，31、顶柱，32、支撑柱，33、第一侧柱，34、翻
转组件，341、伺服电机，342、转轴，343、圆形柱，344、连接板，35、第二侧柱，36、吸取组件，361、真空分流器，362、真空发生器，363、进气管，364、压缩空气连接管，365、固定柱，366、连接管，367、扁平吸盘，368、过滤网，37、支撑板，4、凹槽。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
42.如图1～3所示，一种机器人用多功能自适应夹具，包括：机械臂1、连接柱2和夹取机构3，连接柱2设置在机械臂1的自由端，夹取机构3设置在连接柱2的底端。
43.作为优选方案，更进一步的，夹取机构3包括：顶柱31、支撑柱32、第一侧柱33、翻转组件34、第一侧柱35和吸取组件36。顶柱31与连接柱2的底端固定连接，支撑柱32固定设置在顶柱31的一侧，第一侧柱33固定设置在支撑柱32的内侧，第一侧柱33通过支撑柱32相对于顶柱31垂直设置，翻转组件34设置在支撑柱32的底端，第二侧柱35设置在翻转组件34的底端，顶柱31、第一侧柱33和第二侧柱35的内侧均设置有吸取组件36。
44.作为优选方案，更进一步的，支撑柱32的形状呈“7”字形(也可称为倒“l”形)，支撑柱32的内侧沿倾斜方向固定设置有支撑板37，通过设置有支撑板37可使支撑柱32连接更稳定。
45.在夹持状态下，第二侧柱35与第一侧柱33的内侧位于同一面上，以使位于第二侧柱35上的扁平吸盘367与位于第一侧柱33上的扁平吸盘367能够对箱体的同一面进行吸附。
46.支撑柱32的底端开设有凹槽4，且凹槽4的内腔一侧为贯通的通孔，翻转组件34包括：伺服电机341、转轴342、圆形柱343和连接板344。伺服电机341固定设置在凹槽4带通孔的一侧外壁，且伺服电机341与机械臂1的外部控制系统电性连接。伺服电机341为现有技术，伺服电机341可驱动转轴342绕自身轴线顺时针或逆时针转动，符合本案的伺服电机型号均可使用。伺服电机341的输出端从通孔延伸进凹槽4的内腔并通过联轴器锁紧有转轴342的一端，转轴342的另一端通过轴承安装在凹槽4不带通孔一侧的内壁。轴承的内环与转轴342的外壁过盈配合，且轴承的外环固定设置在凹槽4的内壁上，圆形柱343固定设置在转轴342的外壁上，圆形柱343的外壁底端前后两侧均固定设置有连接板344的一端，且连接板344的另一端与第二侧柱35的顶端固定连接，由于开设有凹槽4，当伺服电机341控制转轴342转动时，可使连接板344带动第二侧柱35转动，直至可使连接板345转动至支撑柱32的一侧并与支撑柱32的侧壁保持水平。
47.如图3和图4所示，吸取组件36包括：真空分流器361、真空发生器362、进气管363和压缩空气连接管364。顶柱31、第一侧柱33和第二侧柱35的内腔一侧均固定设置有真空分流器361，真空发生器362固定设置在真空分流器361的一侧。真空发生器362为现有技术，符合本案的真空发生器型号均可使用，通过控制与压缩空气连接管364连接的电磁阀启动可使真空发生器362通过进气管363将真空分流器361的内部抽为真空状态，进气管363的一端与真空分流器361的一侧相螺接，且进气管363的另一端与真空发生器362的真空进气口螺接，真空发生器362的压缩空气进气口螺接有压缩空气连接管364的一端，且三个压缩空气连接管364的另一端分别延伸出顶柱31、第一侧柱33和第二侧柱35的外壁并通过电磁阀与压缩空气的接入口连接，且电磁阀与机械臂1的外部控制系统电性连接。
48.吸取组件36还包括：固定柱365、连接管366、扁平吸盘367和过滤网368，固定柱365的数量为若干个，若干个固定柱365固定设置在真空分流器361的一侧，且固定柱365与真空分流器361的内腔相通，固定柱365的内腔螺接有连接管366，若干个连接管366的内侧分别延伸出顶柱31、第一侧柱33和第二侧柱35，扁平吸盘367与连接管366的外壁相螺接，扁平吸盘367在连接管366的抽取下形成真空状态并将箱体的上表面和侧面牢牢地吸附住，过滤网368固定设置在位于扁平吸盘367内连接管366的一端，通过设置有过滤网368可避免在对扁平吸盘367内部进行抽取空气时，使灰尘或杂物通过连接管366吸入进到真空分流器361内。
49.作为优选方案，更进一步的，连接管366的形状为倒“t”字形，以避免扁平吸盘367与连接管36发生脱离，以使其连接更稳固。
50.其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下：
51.使用时，通过控制机械臂1可将与连接柱2连接的顶柱31平稳的移动到箱体上方，并控制顶柱31和第一侧柱33移动至扁平吸盘367与箱体的上表面和侧面接触后，通过控制与压缩空气连接管364连接的电磁阀启动可使真空发生器362通过进气管363将真空分流器361的内部抽为真空状态，以使扁平吸盘367在连接管366的抽取下形成真空状态并将箱体的上表面和侧面牢牢地吸附住。且通过设置有过滤网368可避免在对扁平吸盘367内部进行抽取空气时，使灰尘或杂物通过连接管366吸入进到真空分流器361内，转动连接管366与扁平吸盘367可实现对连接管366的安装和拆卸。控制伺服电机341启动后可驱动转轴342绕自身轴线转动，以使圆形柱343带动连接板344绕着转轴342的轴线转动。如图3和图5所示，分别为连接板344翻转过程中，第二侧柱35的两个位置状态。由于开设有凹槽4，从而可使连接板344带动第二侧柱35转动，直至可使连接板344转动至支撑柱32的一侧并与支撑柱32的侧壁保持水平。通过控制第二侧柱35转动以使位于第二侧柱35侧壁上的扁平吸盘367能够对不同规格的箱体表面进行吸取。且当位于第二侧柱35上的扁平吸盘367和第一侧柱33上的扁平吸盘367位于同一侧时，通过与顶柱31底端的扁平吸盘367相配合可提高对箱体的吸附力，从而可保证箱体能够稳定的固定和移动，进而可加快搬运速度，有利于广泛推广。
52.以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。