[发明专利]一种抓取圆筒形工件的机器人

说明书

本申请公开了一种抓取圆筒形工件的机器人，涉及机器人非标自动化设备领域，本申请由机器人替代人工对圆筒形工件，如对电机定子铁芯的搬运和码垛，夹具总成安装在机器人总成和驱动机构的末端，和机器人总成偶合成一体，由机器人统一控制，形成机器人的第七轴，实现了最大的协调性。夹具总成采用内胀紧式结构，三组撑紧臂可以通过机器人控制伸出或收回，实现夹具总成夹持范围的胀大或缩小。

技术领域

本申请涉及机器人非标自动化设备领域，尤其是涉及一种抓取圆筒形工件的机器人。

背景技术

目前，对于圆筒形金属工件夹紧和搬运的夹具，通常有以下两种方式：

一是外夹紧式的夹具。这种夹具结构简单、容易实现，但是在机器人对工件码垛时不适用，因为当圆筒形工件竖立码垛时，工件与工件之间紧靠在一起，没有容纳夹具的空间。

二是普通内孔胀紧式夹具。此种夹具尽管可以避免外夹紧式夹具码垛时的空间干涉问题，但是常见的此类夹具一般比较简单，只是采用平行四边形的结构和原理，即：中轴与周围均布的三个或两个胀紧接触爪形成平行四边形，当人工提起胀紧接触爪而中轴相对下移时，夹具直径方向收缩；反之，中轴上提时，夹具直径胀大，撑紧圆筒形工件的内壁，靠摩擦力提起工件，以此实现夹持。这种夹具也不适合机器人搬运和码垛的要求，因为这种夹具收缩进入圆筒形工件内时，要保证胀紧接触爪接触到工件底部，中轴必须向下伸出工件下端面，而胀紧时中轴又要上升高出工件上端面，对于自动化领域，工件是由链板输送线运送的，工件下面一般来说没有孔供中轴下伸，而对于中轴上升，这个升高的距离会抵消机器人码垛的有效高度，而且对不同内径工件，中轴升高的高度不同，码垛高度位置不好控制，所以并不能通用。

再者，仅机械结构的夹具不具备夹紧状态的指示和信号反馈，不能满足控制系统需要。如果没有夹紧，机器人搬运时会出现工件甩脱事故，其可靠性、安全性不能满足需要。现有夹具在控制等方面不能满足机器人自动化夹持工件的要求，由机器人和自动化的方式替代人工搬运和码垛势在必行，故急需研发一款更加可靠、安全、空间可行、且能够实现夹紧状态反馈信息的夹紧机构。

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提供了一种抓取圆筒形工件的机器人，以便解决现有夹持圆筒形工件的夹具存在的空间干涉、可靠性低和安全性差等问题，且能够实现夹紧状态信息实时反馈，进一步提高了夹持码垛效率和精度。

本申请的技术问题是通过以下技术方案实现的：包括机器人总成和机器人总成外接的控制柜，其特征在于：所述机器人总成末端设置驱动机构，所述驱动机构下方连接夹具总成；所述夹具总成包括丝杠，所述丝杠上下依次设置与丝杠螺纹连接的第一螺母和第二螺母，所述第一螺母活动连接上连杆，所述第二螺母活动连接下连杆，所述上连杆和下连杆末端均设置撑紧臂，所述撑紧臂与上连杆和下连杆均为活动连接。

通过采用上述技术方案：确保了所述第一螺母和第二螺母上下移动时的幅度相同，使撑紧臂在缩胀时始终保持上下两端同样的幅度，以保证和工件内壁上下两端均匀接触，保持最大的接触面积。

进一步地，所述夹具总成还包括连接盘和连接板；所述连接盘和连接板分别设置于丝杠的顶部和底部位置；所述连接盘中心处设置联轴器用以连接丝杠和驱动机构；所述第一螺母通过螺母销轴与上连杆旋转连接，所述第二螺母通过螺母销轴与下连杆旋转连接；所述上连杆和下连杆通过臂销轴与撑紧臂旋转连接。

通过采用上述技术方案：销轴连接更加简单易安装，强度也得以保证，且销轴维修和更换更加快捷，替换件易得。

进一步地每一组所述上连杆和下连杆两侧均设置导轨，所述导轨顶部固定于连接盘上，底部固定于连接板上。

通过采用上述技术方案：每组导轨之间保持一定距离形成一定宽度的缝隙，便于上连杆和下连杆在缝隙之间只做垂直方向的上下移动，而不能沿圆周方向转动，以达到防止撑紧臂随丝杠转动的目的。

进一步地，所述导轨顶部通过焊接方式与连接盘连接；所述导轨底部通过螺钉与连接板固定。