一种工业机器人夹持装置及其夹持方法与流程

本发明涉及工业机器人相关技术领域，具体是一种工业机器人夹持装置及其夹持方法。

背景技术：

目前，随着工业自动化的不断发展与应用，在工业生产中，工业机器人的应用越来越多，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，工业机器人不仅可以实现对工件的搬运，而且还可以实现对工件的准确定位，工业机器人的应用大大提高了工业加工的效率，有效提高了自动化进程。

但是，目前的工业机器人夹持装置对工件的夹持效果并不好，一是仍旧存在夹持不稳定的情况，二是夹持过程中自身无法带动工件进行圆周旋转，不仅如此，还存在夹持臂因长时间接触工件而出现的无法清洗或更换的技术缺陷，设计不合理，需要进行全新设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工业机器人夹持装置及其夹持方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业机器人夹持装置，包括定位板、升降支撑框和工作机壳，所述升降支撑框通过顶部四角上的电动伸缩杆向上连接至定位板上，所述工作机壳的中部圆周壳壁上还固定套装有一个圆环齿条，在圆环齿条的左端齿边上以齿轮齿条啮合形式传动配合有驱动齿轮，驱动齿轮由旋转电机驱动工作且驱动齿轮固定安装在升降支撑框上，所述工作机壳的壳腔内顶部位置安装有一个伺服驱动电机，竖直传动螺杆通过轴承呈转动状态安装在工作机壳的壳腔内且其由伺服驱动电机驱动工作，在竖直传动螺杆上以螺纹螺杆配合形式适配套装有一个内螺纹传动块，在内螺纹传动块的左右两侧块体上分别转动铰接有一个支撑推拉臂，所述支撑推拉臂的另一端对应转动铰接在夹持臂的尾端端部上，所述夹持臂的臂体通过铰接轴呈转动形式对应铰接在升降支撑框的框体上，在夹持臂的臂体内侧面上还以可拆卸形式安装有工件夹板且工件夹板的内板面上均布有若干防滑凸起，所述夹持臂的臂体上开设有收纳盲孔且在收纳盲孔中配置有卡头且卡头对应卡入工件夹板上开设的卡槽中，在夹持臂的收纳盲孔中还配置有复位弹簧，卡头上还固连有一个操作杆且操作杆穿过操作孔后伸至夹持臂的外侧。

优选的：所述工作机壳的顶部圆周壳壁上向外一体延伸有支撑托沿，支撑板沿与升降支撑框的内腔顶壁面和底壁面之间沿着圆周方向上分别对应均匀布置有若干个球状滚珠，所述球状滚珠的球体一部分适配限位在升降支撑框上对应开设的上圆环形导轨槽中，所述球状滚珠的球体另一部分适配限位在支撑托沿上对应开设的下圆环形导轨槽中。

优选的：左侧的支撑推拉臂和右侧的支撑推拉臂呈左右对称形式设置，左侧的夹持臂和右侧的夹持臂同样以竖直传动螺杆为对称轴呈左右对称形式设置。

优选的：所述工件夹板的纵截面形状设置为“[”形。

优选的：所述复位弹簧的一端对应固定在卡头上且其另一端对应固定在收纳盲孔的底壁面上。

一种工业机器人夹持装置的夹持方法，它是按照以下步骤进行的：

步骤一，待夹持工件处在两个夹持臂之间的夹腔正下方。

步骤二，控制电动伸缩杆伸长，推动升降支撑框连通其他部件整体向下移动，直至待夹持工件处在两个夹持臂之间的夹腔中。

步骤三，启动伺服驱动电机，竖直传动螺杆被驱使着动作，内螺纹传动块随即向上移动，两个支撑推拉臂同步进行偏转。

步骤四，当夹持臂的尾端端部在支撑推拉臂的推动下向外侧推动时，左右两侧的支撑推拉臂同步进行偏转。

步骤五，左右两侧的两个工件夹板随即逐渐靠近，进而利用工件夹板对工件进行稳定夹持。

步骤六，启动伺服驱动电机，驱动齿轮缓慢旋转，在齿轮齿条啮合配合下，圆环齿条沿着圆周方向转动。

步骤七，通过驱动操作杆带动卡头移动，卡头从工件夹板上开设的卡槽中脱出，拆下工件夹板进行清洗或者更换即可。

有益效果：

本发明设计了一种工业机器人夹持装置，不仅使得该夹持装置能够对工件进行稳定夹持，而且能够在稳定夹持的过程中带动工件进行圆周旋转，另外，本夹持装置还解决了现有技术中存在的夹持臂因长时间接触工件而出现的无法清洗或更换的技术缺陷，结构设计巧妙，安全可靠，夹持效果好，部件传动流畅高效，具有广阔的推广应用价值。

附图说明

图1为一种工业机器人夹持装置的结构示意图。

图2为一种工业机器人夹持装置中①处的放大结构示意图。

图3为一种工业机器人夹持装置中驱动齿轮与圆环齿条的配合示意图。

图4为一种工业机器人夹持装置中内螺纹传动块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种工业机器人夹持装置及其夹持方法。

一种工业机器人夹持装置，包括定位板1、升降支撑框3和工作机壳4，升降支撑框3通过顶部四角上的电动伸缩杆2向上连接至定位板1上，设置电动伸缩杆2使得整个夹持装置能够进行上下升降，为后续的夹持工作做准备。

工作机壳4的顶部圆周壳壁上向外一体延伸有支撑托沿5，支撑板沿5与升降支撑框3的内腔顶壁面和底壁面之间沿着圆周方向上分别对应均匀布置有若干个球状滚珠6，所述球状滚珠6的球体一部分适配限位在升降支撑框3上对应开设的上圆环形导轨槽301中，所述球状滚珠6的球体另一部分适配限位在支撑托沿5上对应开设的下圆环形导轨槽501中，上圆环形导轨槽301和下圆环形导轨槽501保证了若干个球状滚珠6的行走导向性，保证后续工作机壳4旋转工作的稳定性。

所述工作机壳4的中部圆周壳壁上还固定套装有一个圆环齿条7，在圆环齿条7的左端齿边上以齿轮齿条啮合形式传动配合有驱动齿轮8，驱动齿轮8由旋转电机8驱动工作且驱动齿轮8固定安装在升降支撑框3上，设计驱动齿轮8和圆环齿条7的配合是为了使整个夹持装置能够在对工件进行稳定夹持的过程中进行自身旋转。

所述工作机壳4的壳腔内顶部位置安装有一个伺服驱动电机9，竖直传动螺杆10通过轴承呈转动状态安装在工作机壳4的壳腔内且其由伺服驱动电机9驱动工作，在竖直传动螺杆10上以螺纹螺杆配合形式适配套装有一个内螺纹传动块11，在内螺纹传动块10的左右两侧块体上以左右对称形式分别转动铰接有一个支撑推拉臂12，所述支撑推拉臂12的另一端对应转动铰接在夹持臂14的尾端端部上，所述夹持臂14的臂体通过铰接轴13呈转动形式对应铰接在升降支撑框3的框体上，左侧的夹持臂14和右侧的夹持臂14同样以竖直传动螺杆10为对称轴呈左右对称形式设置，在夹持臂14的臂体内侧面上还以可拆卸形式安装有工件夹板15且工件夹板15的内板面上均布有若干防滑凸起16，所述工件夹板15的纵截面形状设置为“[”形，所述夹持臂14的臂体上开设有收纳盲孔且在收纳盲孔中配置有卡头18且卡头18对应卡入工件夹板15上开设的卡槽中，在夹持臂14的收纳盲孔中还配置有复位弹簧17，复位弹簧17的一端对应固定在卡头18上且其另一端对应固定在收纳盲孔的底壁面上，卡头18上还固连有一个操作杆19且操作杆19穿过操作孔后伸至夹持臂14的外侧。

一种工业机器人夹持装置的夹持方法，它是按照以下步骤进行的：

步骤一，待夹持工件处在两个夹持臂14之间的夹腔正下方。

步骤二，控制电动伸缩杆2伸长，推动升降支撑框3连通其他部件整体向下移动，直至待夹持工件处在两个夹持臂14之间的夹腔中。

步骤三，启动伺服驱动电机9，竖直传动螺杆10被驱使着动作，由于在竖直传动螺杆10上以螺纹螺杆配合形式适配套装有一个内螺纹传动块11、在内螺纹传动块11的左右两侧块体上以左右对称形式分别转动铰接有一个支撑推拉臂12，内螺纹传动块11随即向上移动，两个支撑推拉臂12同步进行偏转。

步骤四，由于支撑推拉臂12的另一端对应转动铰接在夹持臂14的尾端端部上、夹持臂14的臂体通过铰接轴13呈转动形式对应铰接在升降支撑框3的框体上，当夹持臂14的尾端端部在支撑推拉臂12的推动下向外侧推动时，左右两侧的支撑推拉臂12同步进行偏转。

步骤五，支撑推拉臂12偏转后，左右两侧的两个工件夹板15随即逐渐靠近，进而利用工件夹板15对工件进行稳定夹持，若干防滑凸起16提高了防滑性。

步骤六，启动伺服驱动电机9，驱动齿轮8缓慢旋转，由于在圆环齿条7的左端齿边上以齿轮齿条啮合形式传动配合有驱动齿轮8，在齿轮齿条啮合配合下，圆环齿条7沿着圆周方向转动，从而达到工作机壳4的转动效果，从而工件即可在夹持的同时被带动旋转，进一步提高了装置的实用性。

步骤七，由于夹持臂14的臂体上开设有收纳盲孔且在收纳盲孔中配置有卡头18且卡头18对应卡入工件夹板15上开设的卡槽中、在夹持臂14的收纳盲孔中还配置有复位弹簧17，通过驱动操作杆19带动卡头18移动，复位弹簧17被压缩变形，卡头18从工件夹板15上开设的卡槽中脱出，拆下工件夹板15进行清洗或者更换即可。

本发明设计了一种工业机器人夹持装置，实际应用时，待夹持工件处在两个夹持臂14之间的夹腔正下方；控制电动伸缩杆2伸长，推动升降支撑框3连通其他部件整体向下移动，直至待夹持工件处在两个夹持臂14之间的夹腔中；启动伺服驱动电机9，竖直传动螺杆10被驱使着动作，由于在竖直传动螺杆10上以螺纹螺杆配合形式适配套装有一个内螺纹传动块11、在内螺纹传动块11的左右两侧块体上以左右对称形式分别转动铰接有一个支撑推拉臂12，内螺纹传动块11随即向上移动，两个支撑推拉臂12同步进行偏转；由于支撑推拉臂12的另一端对应转动铰接在夹持臂14的尾端端部上、夹持臂14的臂体通过铰接轴13呈转动形式对应铰接在升降支撑框3的框体上，当夹持臂14的尾端端部在支撑推拉臂12的推动下向外侧推动时，左右两侧的支撑推拉臂12同步进行偏转；支撑推拉臂12偏转后，左右两侧的两个工件夹板15随即逐渐靠近，进而利用工件夹板15对工件进行稳定夹持，若干防滑凸起16提高了防滑性；启动伺服驱动电机9，驱动齿轮8缓慢旋转，由于在圆环齿条7的左端齿边上以齿轮齿条啮合形式传动配合有驱动齿轮8，在齿轮齿条啮合配合下，圆环齿条7沿着圆周方向转动，从而达到工作机壳4的转动效果，从而工件即可在夹持的同时被带动旋转，进一步提高了装置的实用性；由于夹持臂14的臂体上开设有收纳盲孔且在收纳盲孔中配置有卡头18且卡头18对应卡入工件夹板15上开设的卡槽中、在夹持臂14的收纳盲孔中还配置有复位弹簧17，通过驱动操作杆19带动卡头18移动，复位弹簧17被压缩变形，卡头18从工件夹板15上开设的卡槽中脱出，拆下工件夹板15进行清洗或者更换即可；不仅使得该夹持装置能够对工件进行稳定夹持，而且能够在稳定夹持的过程中带动工件进行圆周旋转，另外，本夹持装置还解决了现有技术中存在的夹持臂因长时间接触工件而出现的无法清洗或更换的技术缺陷，结构设计巧妙，安全可靠，夹持效果好，部件传动流畅高效，具有广阔的推广应用价值。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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