[发明专利]一种缩放式搬运机械手及其夹持方法

说明书

本发明公开一种缩放式搬运机械手及其夹持方法，机械手包括基座、摆臂、摆臂驱动组件、横臂、横臂驱动组件、卡爪和卡爪驱动组件，基座下方对称设置两个摆臂，且摆臂与基座的连接处设置摆臂驱动组件，每个摆臂的下端对称设置两个横臂，每个摆臂内对应设有一组横臂驱动组件，每个横臂的末端设有一个卡爪，横臂内对应设有一组卡爪驱动组件。其夹持方法是两个摆臂先对称张开，然后横臂向摆臂两侧展开，卡爪驱动组件先驱动卡爪伸出至超过待搬运物品的宽度，再驱动卡爪旋转至卡爪的钩边与待搬运物品边沿的底面平齐，最后驱动卡爪收缩勾住待搬运物品的边沿。本机械手可随时收缩合拢，结构精简而紧凑，体积小，移动灵活，即使在空间狭窄的场所也能适应。

技术领域

本发明涉及产品包装运输技术领域，特别涉及一种缩放式搬运机械手及其夹持方法。

背景技术

在自动化生产线中，应用工业机器人进行物品码垛、卸垛、上料、下料等搬运工作已日益广泛。实现搬运功能的机器人类型基本是相同的，但针对不同的物品外形，机器人需配套不同的机械手，才能顺利抓取搬运物品。机械手种类形式较多，对于适用于箱体和板件搬运的机械手，较多采取夹持机构的形式。

传统的夹持机械手，一般采用框架式结构，由固定夹板、活动夹板和驱动机构等组成。在气缸驱动下，活动夹板移动，与固定夹板合拢或分开，实现夹持和放松的状态。由于这类机械手工作时只有活动夹板的直线移动动作，因此不可避免存在两个缺点：其一，机械手外形尺寸必须比待搬运对象要大，才能包容并夹取待搬运对象，由此造成其机构庞大，因而难以适应狭窄的工作场所；其二，机械手只能适应一个方向(活动夹板直线移动方向)的尺寸变化，难以适应长宽尺寸均变化较大的物品，因而其适应性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构灵活紧凑、可适用于带翻边的箱体或平板物品夹持搬运的缩放式搬运机械手。

本发明的另一目的在于提供一种上述缩放式搬运机械手的夹持方法。

本发明的技术方案为：一种缩放式搬运机械手，包括基座、摆臂、摆臂驱动组件、横臂、横臂驱动组件、卡爪和卡爪驱动组件，基座下方对称设置两个摆臂，且摆臂与基座的连接处设置摆臂驱动组件，每个摆臂的下端对称设置两个横臂，每个摆臂内对应设有一组横臂驱动组件，每个横臂的末端设有一个卡爪，横臂内对应设有一组卡爪驱动组件。

所述摆臂驱动组件包括电机、减速机、摆轴、轴承和齿轮组，摆轴有两个，每个摆轴中部对应与一个摆臂固定连接，位于摆臂两侧的摆轴上设有轴承，摆轴通过轴承与基座连接，电机的输出端设置减速机，减速机的输出端与其中一个摆轴连接，两个摆轴之间通过齿轮组连接，齿轮组设于摆轴的端部。即齿轮组包括规格相同并且相互啮合的两个齿轮，两个摆轴中，与减速机连接的摆轴作为主动轴，另一摆轴作为从动轴，通过齿轮组的带动，两个摆轴同步转动，从而实现两个摆臂同时分开或合拢。

所述摆臂包括相连接的中空段和辅助支座，辅助支座设于中空段底部，中空段内设置横臂驱动组件。

所述横臂驱动组件包括横臂驱动气缸、第一铰支和连杆，横臂驱动气缸与摆臂的中空段顶部固定连接，横臂驱动气缸的输出端设有第一铰支，第一铰支处连接有两个连杆，各连杆分别与摆臂一侧的横臂铰接，连杆与横臂的铰接处设置第二铰支。横臂驱动气缸动作时，通过两个连杆带动相应的两个横臂展开或回收，横臂绕着第二铰支摆动。

所述横臂一端设有第三铰支，并通过第三铰支与摆臂的辅助支座铰接。第三铰支和辅助支座对横臂起辅助支撑作用。

所述横臂为槽式结构，横臂内设置卡爪驱动组件。