CN107471242A - 机器人用自锁抓手机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种机器人用自锁抓手机构，包括基座及设置在所述基座上的卡爪，还包括限位柱、挡板和第一弹性元件，所述卡爪有两个且相对设置，两个所述卡爪均转动设置在基座上，所述基座上开设有滑槽，所述滑槽具有依次收尾连接的上端导向段、限位段和下端导向段并形成一个封闭环形结构，本发明机器人用自锁抓手机构在使用时，通过卡爪上的限位柱与基座上的滑槽配合，当卡爪处于夹紧状态时，一方面在外力作用下迫使卡爪张开，限位柱的抵设在棘刺的阻挡段，使得卡爪无法张开，保持卡爪处于夹紧状态，另一方面当驱动装置失效时，同样卡爪起到对零件的夹紧，上述均能保证卡爪夹紧稳定可靠。

Description

机器人用自锁抓手机构

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其是涉及一种机器人用自锁抓手机构。

背景技术

机器人已被运用各种重要场合，通过机器人来抓取物品，并将物品转移或者对零件进行加工等。现有机器人通过两个卡爪相对张开或者相对靠拢来实现对零件的夹紧或者松脱，当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有机器人通过两个卡爪相对张开或者相对靠拢来实现对零件的夹紧或者松脱，当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤的问题，现提供了一种机器人用自锁抓手机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人用自锁抓手机构，包括基座及设置在所述基座上的卡爪，还包括限位柱、挡板和第一弹性元件，所述卡爪有两个且相对设置，两个所述卡爪均转动设置在基座上，所述基座上开设有滑槽，所述滑槽具有依次收尾连接的上端导向段、限位段和下端导向段并形成一个封闭环形结构，所述上端导向段沿卡爪张开时转动方向具有逐渐向上倾斜设置的第一斜面，所述第一斜面位于靠近限位段的一侧，所述限位段沿竖向方向设置，所述限位段内设置有若干棘刺，所述棘刺具有依次连接的位移段和阻挡段，所述位移段为沿卡爪靠拢时转动方向逐渐向下倾斜设置的第二斜面，所述阻挡段为水平设置的平面，所述下端导向段具有与所述上端导向段相对倾斜设置的第三斜面，所述第三斜面位于靠近限位段的一侧，所述限位柱的一端滑动设置在所述滑槽内，所述卡爪上开设有与所述限位柱相匹配的限位槽，所述限位柱远离滑槽的一端滑动设置在所述限位槽内，所述第一弹性元件的一端设置在限位柱上，所述第一弹性元件的另一端设置在所述卡爪上，所述挡板转动设置在所述上端导向段与限位段之间，所述挡板的倾斜方向与所述棘刺上位移段的倾斜方向一致，所述挡板上设置有用于挡板恢复原有状态的第二弹性元件。通过卡爪上的限位柱与基座上的滑槽配合，在卡爪处于夹紧状态时，卡爪上的限位柱位于滑槽的限位段内，由限位段防止卡爪相对张开，通过下端导向段使得限位柱过度至上端导向段，再通过上端导向段并推开挡板，在挡板的作用下使得限位柱进入到限位段上的棘刺，限位柱在滑槽内循环动作从而实现卡爪的张开或者松脱；在卡爪处于夹紧工件状态时，当作用力作用于工件上，并迫使卡爪相对张开，通过限位柱抵设在棘刺的阻挡段上，使得卡爪无法失效转动，保证了卡爪对工件的夹紧。

为了保证限位柱在滑槽内滑动稳定可靠，进一步地，所述滑槽为“T”形结构，所述限位柱远离卡爪的一端设有滑块，所述滑块与所述滑槽相匹配，所述滑块滑动设置在所述滑槽内。通过将滑槽的横截面形状设置为“T”结构，同时滑槽内设置与其相匹配的滑块，使得限位柱被限制在滑槽内，保证了限位柱运行稳定可靠，避免了限位柱脱离滑槽的现象。

为了便于基座上滑槽的加工，同时也便于滑槽内滑块的安装，进一步地，所述基座包括固定板和侧板，所述卡爪转动设置在固定板上，所述固定板上开设有阶梯孔，所述限位段设置在所述侧板上，所述侧板固定连接在所述固定板远离卡爪的一端，所述限位段设置在所述阶梯孔内并形成滑槽。通过将基座上的阶梯孔与侧板上的限位段配合并形成滑槽，便于滑槽的加工，同时为了便于滑块的安装。

为了保证限位柱滑动稳定可靠，进一步地，所述卡爪上设置有导向轴，所述导向轴与所述限位槽相互平行设置，所述限位柱滑动设置在所述导向轴上。通过限位柱滑动设置在导向轴上，一方面使得限位柱滑动更加稳定可靠，同时也便于弹性元件的安装。

为了使得限位柱运行稳定可靠，进一步地，所述第一弹性元件为弹簧。通过弹簧将限位柱拉紧，使得限位柱能够在卡爪受反向作用力时或者驱动装置失效使得限位柱稳定的卡在棘刺的阻挡段。

为了实现挡板能够自动恢复原有状态，进一步地，所述第二弹性元件为卷簧。由于第二弹性元件为卷簧，使得挡板在被打开后，当作用于挡板上的力消失后，在卷簧的作用力下挡板能够快速方恢复原有状态，结构简单，安装方便，同时也便于维护。

本发明的有益效果是：本发明机器人用自锁抓手机构在使用时，通过卡爪上的限位柱与基座上的滑槽配合，当卡爪处于夹紧状态时，一方面在外力作用下迫使卡爪张开，限位柱的抵设在棘刺的阻挡段，使得卡爪无法张开，保持卡爪处于夹紧状态，另一方面当驱动装置失效时，同样卡爪起到对零件的夹紧，上述均能保证卡爪夹紧稳定可靠，避免了现有机器人通过两个卡爪相对张开或者相对靠拢来实现对零件的夹紧或者松脱，当卡爪在抓取时，由于外部作用力作用零件上时，使得零件对卡爪施加一个反向作用力，很容易使得卡爪相对张开，从而导致零件掉落而损坏，增加生产成本，严重时导致工作人员受伤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是本发明中基座的主视图；

图4是图3中B的局部放大图；

图5是图3中C-C的剖视图；

图6是本发明中滑块与滑槽的安装结构示意图；

图7是本发明卡爪处于相对张开状态时的结构示意图视图；

图8是本发明卡爪处于下端导向段时的结构示意图视图。

图中：1、基座，101、固定板，102、侧板，2、卡爪，201、限位槽，3、限位柱，4、挡板，5、第一弹性元件，6、滑槽，601、上端导向段，602、限位段、603、下端导向段，7、棘刺，701、位移段，702、阻挡段，8、第二弹性元件，9、导向轴，10、滑块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

如图1-8所示，一种机器人用自锁抓手机构，包括基座1及设置在所述基座1上的卡爪2，还包括限位柱3、挡板4和第一弹性元件5，所述卡爪2有两个且相对设置，两个所述卡爪2均转动设置在基座1上，所述基座1上开设有滑槽6，所述滑槽6具有依次收尾连接的上端导向段601、限位段602和下端导向段603并形成一个封闭环形结构，所述上端导向段601沿卡爪2张开时转动方向具有逐渐向上倾斜设置的第一斜面，所述第一斜面位于靠近限位段602的一侧，所述限位段602沿竖向方向设置，所述限位段602内设置有若干棘刺7，所述棘刺7具有依次连接的位移段701和阻挡段702，所述位移段701为沿卡爪2靠拢时转动方向逐渐向下倾斜设置的第二斜面，所述阻挡段702为水平设置的平面，所述下端导向段603具有与所述上端导向段601相对倾斜设置的第三斜面，所述第三斜面位于靠近限位段602的一侧，所述限位柱3的一端滑动设置在所述滑槽6内，所述卡爪2上开设有与所述限位柱3相匹配的限位槽201，所述限位柱3远离滑槽6的一端滑动设置在所述限位槽201内，所述第一弹性元件5的一端设置在限位柱3上，所述第一弹性元件5的另一端设置在所述卡爪2上，所述挡板4转动设置在所述上端导向段601与限位段602之间，所述挡板4的倾斜方向与所述棘刺7上位移段701的倾斜方向一致，所述挡板4上设置有用于挡板4恢复原有状态的第二弹性元件8。基座1上设有用于驱动两个卡爪2相对张开或者靠拢的气缸，气缸被接入外接气源，并通过外部控制器控制启闭，当然驱动卡爪2的也可以是电机等等。两个卡爪2上均设有限位柱3。

所述滑槽6为“T”形结构，所述限位柱3远离卡爪2的一端设有滑块10，所述滑块10与所述滑槽6相匹配，所述滑块(0滑动设置在所述滑槽6内。

所述基座1包括固定板101和侧板102，所述卡爪2转动设置在固定板101上，所述固定板101上开设有阶梯孔，所述限位段602设置在所述侧板102上，所述侧板102通过螺钉固定连接在所述固定板101远离卡爪2的一端，所述限位段602设置在所述阶梯孔内并形成滑槽6。为了便于基座1上的滑槽6的制造及便于滑块10安装到滑槽6内。也就是侧板102上设置有凸块，并且限位段602设置在凸块上，通过将凸块与阶梯孔配合而形成滑槽6。

所述卡爪2上设置有导向轴9，所述导向轴9与所述限位槽201相互平行设置，所述限位柱3滑动设置在所述导向轴9上。

所述第一弹性元件5为弹簧。弹簧的一端设置在卡爪2远离其转动中心的一端。

所述第二弹性元件8为卷簧。

上述机器人用自锁抓手机构在运用时，具体过程如下：首先启动气缸，气缸带动卡爪2在基座1上转动，两个卡爪2相对张开，限位柱3在弹簧的作用力下，使得限位柱3在滑槽6内位移，限位柱3上的滑块10在滑槽6内滑动，同时限位柱3在卡爪2上的限位槽201内滑动，由限位柱3由下端导向段603逐渐向上端导向段601位移，下端导向段603具有与所述上端导向段601相对倾斜设置的第三斜面，上端导向段601沿卡爪2张开时转动方向具有逐渐向上倾斜设置的第一斜面，迫使限位柱3在上端导向段601向限位段602位移，当限位柱3位移至上端导向段601处的挡板4时，限位柱3推开挡板4，并进入到上端导向段601和限位段602之间，在限位柱3作用在挡板4上的作用力消失时，挡板4在卷簧的作用力下恢复原有状态，此时卡爪2逐渐相互靠拢，使得限位柱3在与挡板4接触，并迫使限位柱3进入到限位段602的棘刺7，此时限位柱3在基础的位移段701上位移，当卡爪2处于夹紧状态时，此时限位柱3处于限位段602的棘刺7上，如此循环上述过程即可对零件进行抓取或松脱；当卡爪2处于夹紧状态时，也就是限位柱3处于限位段602的棘刺7处，在卡爪2上工件受到外力作用，并使得零件作用于卡爪2，迫使卡爪2相对张开时，卡爪2带动限位柱3，使得限位柱3抵设在棘刺7的阻挡段702，从而防止卡爪2反向转动，保持卡爪2处于夹紧状态，同样在气缸失效时的也能够保证卡爪2处于夹紧状态。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种机器人用自锁抓手机构，包括基座(1)及设置在所述基座(1)上的卡爪(2)，其特征在于：还包括限位柱(3)、挡板(4)和第一弹性元件(5)，所述卡爪(2)有两个且相对设置，两个所述卡爪(2)均转动设置在基座(1)上，所述基座(1)上开设有滑槽(6)，所述滑槽(6)具有依次收尾连接的上端导向段(601)、限位段(602)和下端导向段(603)并形成一个封闭环形结构，所述上端导向段(601)沿卡爪(2)张开时转动方向具有逐渐向上倾斜设置的第一斜面，所述第一斜面位于靠近限位段(602)的一侧，所述限位段(602)沿竖向方向设置，所述限位段(602)内设置有若干棘刺(7)，所述棘刺(7)具有依次连接的位移段(701)和阻挡段(702)，所述位移段(701)为沿卡爪(2)靠拢时转动方向逐渐向下倾斜设置的第二斜面，所述阻挡段(702)为水平设置的平面，所述下端导向段(603)具有与所述上端导向段(601)相对倾斜设置的第三斜面，所述第三斜面位于靠近限位段(602)的一侧，所述限位柱(3)的一端滑动设置在所述滑槽(6)内，所述卡爪(2)上开设有与所述限位柱(3)相匹配的限位槽(201)，所述限位柱(3)远离滑槽(6)的一端滑动设置在所述限位槽(201)内，所述第一弹性元件(5)的一端设置在限位柱(3)上，所述第一弹性元件(5)的另一端设置在所述卡爪(2)上，所述挡板(4)转动设置在所述上端导向段(601)与限位段(602)之间，所述挡板(4)的倾斜方向与所述棘刺(7)上位移段(701)的倾斜方向一致，所述挡板(4)上设置有用于挡板(4)恢复原有状态的第二弹性元件(8)。

2.根据权利要求1所述的机器人用自锁抓手机构，其特征在于：所述滑槽(6)为“T”形结构，所述限位柱(3)远离卡爪(2)的一端设有滑块(10)，所述滑块(10)与所述滑槽(6)相匹配，所述滑块(10)滑动设置在所述滑槽(6)内。

3.根据权利要求2所述的机器人用自锁抓手机构，其特征在于：所述基座(1)包括固定板(101)和侧板(102)，所述卡爪(2)转动设置在固定板(101)上，所述固定板(101)上开设有阶梯孔，所述限位段(602)设置在所述侧板(102)上，所述侧板(102)固定连接在所述固定板(101)远离卡爪(2)的一端，所述限位段(602)设置在所述阶梯孔内并形成滑槽(6)。

4.根据权利要求1所述的机器人用自锁抓手机构，其特征在于：所述卡爪(2)上设置有导向轴(9)，所述导向轴(9)与所述限位槽(201)相互平行设置，所述限位柱(3)滑动设置在所述导向轴(9)上。

5.根据权利要求1所述的机器人用自锁抓手机构，其特征在于：所述第一弹性元件(5)为弹簧。

6.根据权利要求1所述的机器人用自锁抓手机构，其特征在于：所述第二弹性元件(8)为卷簧。