本發(fā)明涉及機械手技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種旋轉(zhuǎn)抓取裝置。

背景技術(shù)：

一般地，通過人工、四軸機械手或六軸機械手實現(xiàn)手機殼等工件的上下料工作，但是，人工上下料效率低，四軸機械手只能局限在水平空間內(nèi)，六軸機械手靈活度雖高，但存在成本高昂、控制程序復(fù)雜和占用空間大等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能實現(xiàn)多角度抓取且結(jié)構(gòu)簡單的旋轉(zhuǎn)抓取裝置。

一種旋轉(zhuǎn)抓取裝置，應(yīng)用在機械手上并用于取放工件，包括：

固定件，與所述機械手連接；

旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，包括安裝在所述固定件上的安裝架，與所述安裝架轉(zhuǎn)動連接的主軸，固定在所述主軸上的齒輪，及驅(qū)動所述齒輪轉(zhuǎn)動的傳動組件；及

抓取機構(gòu)，與所述主軸連接并用于取放所述工件。

在其中一個實施例中，所述傳動組件包括與所述安裝架滑動配合并與所述齒輪嚙合的齒條，及驅(qū)動所述齒條滑動的驅(qū)動氣缸，所述驅(qū)動氣缸的缸筒固定在所述固定件上，所述驅(qū)動氣缸的活塞桿與所述齒條連接。

在其中一個實施例中，所述傳動組件包括安裝在所述齒條的端部并與所述驅(qū)動氣缸的活塞桿連接的連接器，所述連接器上開設(shè)有與所述齒條配合的t型槽。

在其中一個實施例中，還包括如下中的至少一個：

所述連接器上安裝有端部能與所述安裝架抵接、并用于控制所述驅(qū)動氣桿活塞桿行程的調(diào)節(jié)螺釘；

所述連接器上安裝有能防止碰撞的緩沖器。

在其中一個實施例中，所述安裝架上設(shè)置有與所述主軸配合的通孔，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括安裝在所述通孔中并與所述主軸配合的滾動軸承。

在其中一個實施例中，所述抓取機構(gòu)包括分別固定在所述主軸兩端上的兩個支耳，連接在兩個所述支耳之間的連接板，及固定在所述連接板上的吸附組件。

在其中一個實施例中，所述吸附組件包括固定在所述連接板上、并以所述連接板的中心呈輻射狀布置的四個支撐板，及固定在所述支撐板遠(yuǎn)離所述連接板一端上的吸附器。

在其中一個實施例中，所述吸附器與所述支撐板垂直連接，所述支撐板開設(shè)有與所處吸附器連接的腰型孔。

在其中一個實施例中，所述安裝架為敞口結(jié)構(gòu)，所述安裝架包括與所述主軸連接且相對設(shè)置的兩個第一側(cè)板，設(shè)置在所述兩個第一側(cè)板之間并與所述傳動組件配合的兩個第二側(cè)板。

在其中一個實施例中，所述固定件包括固定板。

本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)抓取裝置，由于設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，當(dāng)傳動組件驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪通過主軸帶動抓取機構(gòu)轉(zhuǎn)動，抓取機構(gòu)轉(zhuǎn)動的角度范圍可以在0°到90°之間。因此，抓取機構(gòu)可以從相對水平面平行的位置轉(zhuǎn)動到與水平面垂直的位置，在抓取機構(gòu)對工件進行抓取或擺放的過程中，抓取機構(gòu)可以調(diào)整自身的傾斜角度，從而于垂直方向上施加對工件的作用力，順利實現(xiàn)對工件的抓取或擺放，提高旋轉(zhuǎn)抓取裝置了對工件上、下料的效率和精度。

附圖說明

圖1為一實施例提供的旋轉(zhuǎn)抓取裝置與機械手裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實施例提供的吸附有工件的旋轉(zhuǎn)抓取裝置的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一實施例提供的吸附有工件的旋轉(zhuǎn)抓取裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一實施例提供的未吸附有工件的旋轉(zhuǎn)抓取裝置的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

同時參閱圖1至圖3，一種旋轉(zhuǎn)抓取裝置10，應(yīng)用在機械手20上并用于抓取工件400，工件400可以為手機殼等。該旋轉(zhuǎn)抓取裝置10包括固定件100、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)200和抓取機構(gòu)300。固定件100固定在機械手20上的旋轉(zhuǎn)軸21上，機械手20可以為四軸機械手等。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)200包括安裝架210、主軸220、齒輪230和傳動組件240。安裝架210固定安裝在固定件100上，主軸220與安裝架210轉(zhuǎn)動連接，即主軸220可以相對安裝架210轉(zhuǎn)動，齒輪230固定在主軸220上，傳動組件240用于驅(qū)動齒輪230轉(zhuǎn)動。抓取機構(gòu)300與主軸220連接，抓取機構(gòu)300用于抓取工件400。

參閱圖3，當(dāng)傳動組件240驅(qū)動齒輪230轉(zhuǎn)動時，齒輪230通過主軸220帶動抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動，抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動的角度范圍可以在0°到90°之間。因此，抓取機構(gòu)300可以從相對水平面平行的位置轉(zhuǎn)動到與水平面垂直的位置，在抓取機構(gòu)300對工件400進行抓取或擺放的過程中，抓取機構(gòu)300可以調(diào)整自身的角度，從而于垂直方向上施加對工件400的作用力，順利實現(xiàn)對工件400的抓取或擺放。

參閱圖3，在一些實施例中，固定件100包括固定板110，安裝架210為上下開口的敞口結(jié)構(gòu)，安裝架210包括兩個第一側(cè)板211和兩個第二側(cè)板212。兩個第一側(cè)板211平行且相對設(shè)置，第二側(cè)板212設(shè)置在第一側(cè)板211之間，即第二側(cè)板212的兩端分別與兩個第一側(cè)板211連接，安裝架210的橫截面為矩形。主軸220的兩端轉(zhuǎn)動安裝在兩個第一側(cè)板211上，齒輪230剛好位于兩個第一側(cè)板211之間。當(dāng)然，可以理解，安裝架210還存在其它結(jié)構(gòu)形式。

第一側(cè)板211上設(shè)置有通孔，主軸220與該通孔配合，為避免主軸220在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生跳動，安裝孔中還可以安裝滾動軸承，主軸220與該滾動軸承直接配合，可以減少主軸220和第一側(cè)板211的磨損，并提高主軸220的旋轉(zhuǎn)精度。

同時參閱圖2和圖3，在一些實施例中，傳動組件240包括齒條241和驅(qū)動氣缸242。齒條241與兩個第二側(cè)板212滑動配合，齒條241與主軸220為空間垂直關(guān)系。驅(qū)動氣缸242的缸筒固定在固定板110上，驅(qū)動氣缸242的活塞桿與齒條241連接。第二側(cè)板212上設(shè)置有滑孔，齒條241與該滑孔滑動配合。當(dāng)然，齒條241與齒輪230對應(yīng)的部分設(shè)施輪齒，與滑孔配合的部分不設(shè)置輪齒，齒條241上不設(shè)置輪齒的部分與第二側(cè)板212上的滑孔滑動配合，當(dāng)驅(qū)動氣缸242帶動活塞桿往復(fù)運動時，齒條241相對第二側(cè)板212往復(fù)滑動?？梢岳斫?，第二側(cè)板212的滑孔中可以安裝導(dǎo)套，齒條241與導(dǎo)套直接配合，導(dǎo)套中開設(shè)存儲潤滑油的導(dǎo)油槽，這樣可以提高齒條241滑動的精度和靈敏度。

在齒條241與齒輪230的嚙合作用下，當(dāng)驅(qū)動氣缸242驅(qū)動齒條241相對第二側(cè)板212往復(fù)運動時，齒條241的直線運動將轉(zhuǎn)化為齒輪230和主軸220的旋轉(zhuǎn)運動，從而使主軸220帶動抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，在其它實施例中，傳動組件240還存在其它替代形式，例如，用蝸桿替代齒條241與主軸220上的齒輪230配合，通過伺服電機驅(qū)動蝸桿轉(zhuǎn)動以帶動齒輪230轉(zhuǎn)動，同樣可以驅(qū)動主軸220帶動抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動。

在一些實施例中，傳動組件240還包括連接器243，連接器243的一個側(cè)面與齒條241連接，連接器243的另一側(cè)面與驅(qū)動氣缸242的活塞桿連接。具體的，連接器243上開設(shè)有t型槽243c，該t型槽243c與設(shè)置在齒條241端部的t型凸塊相配合，t型槽243c可以起到對齒條241的定位和加強連接作用，提高齒條241的運動精度與連接器243的連接強度。

在一些實施例中，連接器243上安裝有調(diào)節(jié)螺釘243a，調(diào)節(jié)螺釘243a的端部能與安裝架210上的第二側(cè)板212抵接，當(dāng)驅(qū)動氣缸242推動連接器243靠近安裝架210運動，直至調(diào)節(jié)螺釘243a的端部與安裝架210抵接，此時，驅(qū)動氣缸242的活塞桿停止向安裝架210方向運動。因此，調(diào)節(jié)螺釘243a可以控制驅(qū)動氣桿活塞桿的行程。當(dāng)調(diào)節(jié)螺釘243a與安裝架210抵接時，位于安裝架210與連接器243之間的調(diào)節(jié)螺釘243a的長度越長，驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程越短，主軸220帶動抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動的角度越??；反之，位于安裝架210與連接器243之間的調(diào)節(jié)螺釘243a的長度越小，驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程越長，主軸220帶動抓取機構(gòu)300轉(zhuǎn)動的角度越大。

連接器243上還安裝有緩沖器243b，例如，緩沖器243b可以采用彈性材料制成，當(dāng)驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程接近最大值時，緩沖器243b與安裝架210接觸，驅(qū)動氣缸242的活塞桿做減速運動，當(dāng)驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程達(dá)到最大值時，驅(qū)動氣缸242的活塞桿的速度減為零，這樣能有效避免調(diào)節(jié)螺釘243a或連接器243與安裝架210之間產(chǎn)生的劇烈碰撞，防止工件400因振動而產(chǎn)生跌落，提高抓取機構(gòu)300對工件400抓取的可靠性。

抓取機構(gòu)300包括兩個支耳310、連接板320和吸附組件330。兩個支耳310的一端分別固定在主軸220的兩端上，安裝架210被夾置在兩個支耳310之間，連接板320連接在兩個支耳310的另一端上，當(dāng)然，支耳310的另一端凸出第二側(cè)板212一定的高度，即保證連接板320與安裝架210之間保持適當(dāng)?shù)拈g距，防止轉(zhuǎn)動過程中的干涉現(xiàn)象。

同時參閱圖3和圖4，在一些實施例中，吸附組件330包括支撐板331和吸附器332。支撐板331的數(shù)量為四個，當(dāng)然也可以為三個或六個等。具體的，四個支撐板331以連接板320的幾何中心呈輻射狀布置，換言之，四個支撐板331所在直線的延長線相交于連接板320的幾何中心，例如，當(dāng)連接板320的外部輪廓為矩形時，四個支撐板331分別與連接板320上的對角線重合。吸附器332固定在支撐板331遠(yuǎn)離連接板320的一端上。

吸附器332與支撐板331垂直連接，支撐板331上開設(shè)有腰型孔331a，通過改變吸附器332在腰型孔331a中的相對位置，可以調(diào)整各個吸附器332之間的距離，從而使得抓取機構(gòu)300可以適用對不同尺寸工件400的抓取。具體的，吸附器332可以采用真空吸附的方法，在對工件400的吸附過程中，吸附器332垂直對工件400施加作用力。

在吸附過程中，具體的，由于支撐板331的數(shù)量為四個，四個支撐板331呈輻射狀布置，相鄰兩個支撐板331上的兩個吸附器332共同吸附一個工件400，抓取機構(gòu)300可以同時抓取兩個工件400。因此，在抓取機構(gòu)300上同時吸附有兩個工件400的前提下，當(dāng)其中一組相鄰的兩個吸附器332繼續(xù)保持對工件400的吸附作用時，另外一組相鄰的兩個吸附器332將停止工作以對工件400進行下料，下料完畢后再重新在新的工位上吸附工件400，也就是說，兩組相鄰的兩個吸附器332可以分別獨立的工作、以實現(xiàn)對工件400進行上料和下料，這樣消除了中間等待時間，極大的提高了抓取機構(gòu)300上、下料的工作效率。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)抓取裝置10工作時，例如，驅(qū)動氣缸242的活塞桿完全收縮時，吸附器332處于豎直狀態(tài)，即吸附器332與水平面垂直，可以對放置在水平面上的工件400進行抓取。當(dāng)驅(qū)動氣缸242的活塞桿以設(shè)定的行程伸出時，支耳310帶動吸附器332順時針轉(zhuǎn)動，吸附器332與水平面保持一定的夾角，可以對與水平面呈一定夾角的工件400進行抓取，吸附器332相對水平面的傾斜角度可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程進行控制，而驅(qū)動氣缸242的活塞桿的行程可以由調(diào)節(jié)螺釘243a進行調(diào)節(jié)。因此，無論工件400相對水平面以何種角度放置，或者工件400相對加工工位需以何種方式擺放，抓取機構(gòu)300均能對工件400進行精確和快速的上料或下料。

該旋轉(zhuǎn)抓取裝置10結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，同時通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)200，在原有自由度的基礎(chǔ)上增加新的一個自由度，提高了機械手20取放工件400的靈活度。因此，在確保結(jié)構(gòu)簡單和成本合理的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)抓取裝置10能有效提高機械手20對工件400的多自由度抓取。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。