本發(fā)明涉及用于夾取樣件的機(jī)械手設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是指一種柔性自動對中機(jī)械手。

背景技術(shù)：

目前，在汽車充電樁樣件組件裝配中，充電樁組件尺寸大、零部件多、重量重，現(xiàn)有的裝配線樣件大多由人工送取，工作效率低、勞動力成本高，并且人工放置時由于用力不均勻，容易損壞樣件的表面。隨著機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)械手越來越多的被運(yùn)用到各類領(lǐng)域，尤其是自動化生產(chǎn)線中，但目前自動化生產(chǎn)線所使用的機(jī)械手沒有減震的功能，在樣件的吊運(yùn)、裝配過程中，由于機(jī)械手將樣件夾緊，使機(jī)械手與樣件之間的連接實(shí)際形成剛性連接，這樣在慣性外力的作用下會對樣件造成破壞，并且在操作整個機(jī)械手時，由于樣件受力的不平穩(wěn)，同樣也會對樣件造成損壞。

因此提供一種在樣件夾取過程中，能夠保證樣件受力平衡，使樣件不被損壞的柔性機(jī)械手，是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種柔性自動對中機(jī)械手，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械手由于與樣件之間形成的連接為剛性連接，這樣在慣性外力的作用下會對樣件造成破壞的問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種柔性自動對中機(jī)械手，在機(jī)械手上設(shè)置有用于連接機(jī)器人手臂的連接機(jī)構(gòu)，包括控制板、緩沖板、傳動機(jī)構(gòu)、夾取機(jī)構(gòu)，所述控制板與連接機(jī)構(gòu)相連接，緩沖板與控制板平行設(shè)置，在控制板與緩沖板之間分別設(shè)有緩沖裝置、拉桿、伺服電機(jī)，緩沖裝置分別與控制板、緩沖板的相對板面相連接，拉桿的兩端分別通過球軸承與控制板、緩沖板相連接，伺服電機(jī)驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)，并且在緩沖板的兩端分別固定連接有支撐板，所述傳動機(jī)構(gòu)安裝在支撐板上，所述夾取機(jī)構(gòu)安裝在傳動機(jī)構(gòu)上。

所述控制板與機(jī)器人手臂剛性連接，以控制整個柔性自動對中機(jī)械手的行程，控制板通過拉桿與緩沖板連接，并且在拉桿的兩端分別裝有球軸承，控制板、緩沖板與拉桿形成了平行四邊形機(jī)構(gòu)，此平行四邊形機(jī)構(gòu)能夠起到變形協(xié)調(diào)的作用。同時在緩沖板與控制板之間增設(shè)了緩沖裝置，緩沖裝置的柔性設(shè)計，很大程度上減小了慣性外力對所夾取的樣件的破壞作用。本發(fā)明通過帶球軸承的拉桿與緩沖裝置的共同作用，減輕了控制板傳遞給緩沖板的機(jī)器人手臂啟動、停止時產(chǎn)生的慣性力，為柔性設(shè)計，保護(hù)了樣件，緩沖了樣件所受外力，使樣件受外力干擾的程度降到最低。同時避免了人工操作產(chǎn)生的不利影響，實(shí)現(xiàn)了樣件的快速柔性夾取、搬運(yùn)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了勞動力成本。

進(jìn)一步的，所述傳動機(jī)構(gòu)包括螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反的左滾珠絲桿與右滾珠絲桿、螺紋連接在左滾珠絲桿上的左螺母、螺紋連接在右滾珠絲桿上的右螺母，左滾珠絲桿與右滾珠絲桿之間通過a聯(lián)軸器連接成為傳動絲桿，傳動絲桿的兩端安裝在支撐板上，并且在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上通過b聯(lián)軸器連接有主動同步帶輪，在傳動絲桿上安裝有帶動傳動絲桿同步轉(zhuǎn)動的從動同步帶輪，主動同步帶輪通過同步帶與從動同步帶輪相連接。

所述伺服電機(jī)驅(qū)動主動同步帶輪，并通過同步帶帶動從動同步帶輪轉(zhuǎn)動，從動同步帶輪又帶動傳動絲桿轉(zhuǎn)動，所述右滾珠絲桿與左滾珠絲桿通過a聯(lián)軸器同軸相連，因此左滾珠絲桿與右滾珠絲桿同步轉(zhuǎn)動。左滾珠絲桿與右滾珠絲桿的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝在傳動絲桿上的左螺母與右螺母的同步相對運(yùn)動。

進(jìn)一步的，所述夾取機(jī)構(gòu)包括左夾緊臂與右夾緊臂，左夾緊臂安裝在左螺母上，右夾緊臂安裝在右螺母上。所述左螺母帶動左夾緊臂運(yùn)動，右螺母帶動右夾緊臂運(yùn)動，最終通過控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與速度來控制左夾緊臂與右夾緊臂的平移方向與移動速度，以達(dá)到同步夾緊樣件的目的。

進(jìn)一步的，所述左夾緊臂與右夾緊臂的底部內(nèi)側(cè)壁上分別設(shè)有用于夾取樣件的夾取塊，并且在緩沖板上連接有豎直向下的垂直板，垂直板的底部安裝有豎直向下的c定位銷。若樣件的定位孔受限，不能將定位孔打在樣件左右側(cè)面而只能打在樣件的上表面時，可以使用垂直板底部的c定位銷首先對樣件上表面的定位孔進(jìn)行定位，定位后在通過夾取塊對樣件整體進(jìn)行承力夾持。

進(jìn)一步的，所述左夾緊臂與右夾緊臂的底部外側(cè)壁上分別安裝有用于定位并夾取樣件的b定位銷。若樣件整體結(jié)構(gòu)呈槽型結(jié)構(gòu)，則本發(fā)明能夠通過左夾緊臂與右夾緊臂的底部外側(cè)壁的b定位銷對槽型結(jié)構(gòu)的樣件側(cè)壁上的定位孔進(jìn)行定位并夾取。

進(jìn)一步的，所述夾取塊的內(nèi)側(cè)壁上安裝有用于定位并夾取樣件的a定位銷，若樣件的側(cè)壁上能夠打定位孔，則本發(fā)明能夠通過夾取塊的內(nèi)側(cè)壁上的a定位銷對樣件側(cè)壁上的定位孔進(jìn)行定位并夾取。

進(jìn)一步的，所述夾取塊的內(nèi)側(cè)壁上還安裝有采用柔性材料制成的防護(hù)塊，防護(hù)塊可以采用諸如ABS塑料之類的柔性材料制成，這樣在夾取樣件的過程中，能夠防止夾持過程中由于夾緊力過大而對樣件的表面刮花或者磨損。

進(jìn)一步的，所述緩沖裝置包括安裝在控制板底部的上安裝蓋，安裝在緩沖板頂部的下安裝蓋，并且在上安裝蓋與下安裝蓋內(nèi)通過連接部件安裝有阻尼橡膠球。阻尼橡膠球具有較強(qiáng)的彈性，在夾取樣件的過程中，能夠有效緩解樣件在慣性外力作用下對所夾取的樣件的破壞作用。

進(jìn)一步的，所述支撐板上還安裝有平行于傳動絲桿的直線軸，并且在左夾緊臂與右夾緊臂上分別開設(shè)有與直線軸相對應(yīng)的安裝孔，在安裝孔上分別設(shè)有便于左夾緊臂與右夾緊臂移動的直線軸承，直線軸貫穿直線軸承。所述直線軸能夠起到導(dǎo)向作用，從而為左夾緊臂與右夾緊臂提供移動的平穩(wěn)性，并且在左夾緊臂與右夾緊臂的安裝孔中設(shè)有直線軸承，直線軸與直線軸承相配合，能夠方便左夾緊臂與右夾緊臂的移動。

進(jìn)一步的，所述直線軸設(shè)有四根，并且四根直線軸以傳動絲桿為中心均勻?qū)ΨQ分布在傳動絲桿的周圍。所述四根直線軸可以作為承力構(gòu)件，以使作用在傳動絲桿上的樣件重力能夠均勻的分布到每個直線軸上，從而對傳動絲桿起到了保護(hù)作用。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明通過帶球軸承的拉桿與緩沖裝置的共同作用，減輕了控制板傳遞給緩沖板的機(jī)器人手臂啟動、停止時產(chǎn)生的慣性力，為柔性設(shè)計，保護(hù)了樣件，緩沖了樣件所受外力，使樣件受外力干擾的程度降到最低，同時避免了人工操作產(chǎn)生的不利影響，實(shí)現(xiàn)了樣件的快速柔性夾取、搬運(yùn)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了勞動力成本；

(2)本發(fā)明的左滾珠絲桿與右滾珠絲桿的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝在傳動絲桿上的左螺母與右螺母的同步相對運(yùn)動，并最終通過控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與速度來控制左夾緊臂與右夾緊臂的平移方向與移動速度；

(3)本發(fā)明對側(cè)壁上能夠打定位孔的樣件，通過夾取塊內(nèi)側(cè)壁上的a定位銷即可進(jìn)行定位并夾?。粚φw結(jié)構(gòu)呈槽型結(jié)構(gòu)的樣件，通過左夾緊臂與右夾緊臂底部外側(cè)壁的b定位銷即可進(jìn)行定位并夾取；對定位孔受限，不能將定位孔打在樣件左右側(cè)面而只能打在樣件的上表面的樣件，可以使用垂直板底部的c定位銷首先對樣件上表面的定位孔進(jìn)行定位，再通過夾取塊對樣件整體進(jìn)行承力夾持；

(4)本發(fā)明的夾取塊的內(nèi)側(cè)壁上的采用柔性材料制成的防護(hù)塊，能夠防止夾持過程中由于夾緊力過大而對樣件的表面刮花或者磨損；

(5)本發(fā)明的支撐板上安裝的四根直線軸，一方面能夠起到導(dǎo)向作用，為左夾緊臂與右夾緊臂提供移動的平穩(wěn)性；另一方面，四根直線軸還可以作為承力構(gòu)件，以使作用在傳動絲桿上的樣件重力能夠均勻的分布到每個直線軸上，從而對傳動絲桿起到了保護(hù)作用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更為明顯：

圖1為本發(fā)明的正面軸測圖；

圖2為本發(fā)明的背面軸測圖；

圖3為左夾緊臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明夾取a樣件實(shí)施例示意圖；

圖5為本發(fā)明夾取b樣件實(shí)施例示意圖；

圖6為本發(fā)明夾取c樣件實(shí)施例示意圖；

其中：1—控制板，2—緩沖裝置，3—拉桿，4—緩沖板，5—同步帶，6—左滾珠絲桿，7—直線軸，8—直線軸承，9—垂直板，10—左夾緊臂，11—右夾緊臂，12—b定位銷，13—a定位銷，14—防護(hù)塊，15—c定位銷，16—主動同步帶輪，17—從動同步帶輪，18—左螺母，19—右螺母，20—右滾珠絲桿，21—b聯(lián)軸器，22—a聯(lián)軸器，23—伺服電機(jī)，24—支撐板，25—夾取塊，26—連接機(jī)構(gòu)，27—a樣件，28—b樣件，29—c樣件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

一種柔性自動對中機(jī)械手，如圖1至圖6所示，包括控制板1、緩沖板4、左滾珠絲桿6、左夾緊臂10、右夾緊臂11、右滾珠絲桿20，所述控制板1上剛性連接有連接機(jī)構(gòu)26，并且本發(fā)明通過連接機(jī)構(gòu)26與機(jī)器人手臂剛性連接。所述緩沖板4與控制板1平行設(shè)置，在控制板1與緩沖板4之間分別設(shè)有緩沖裝置2、拉桿3、伺服電機(jī)23，緩沖裝置2包括安裝在控制板1底部的上安裝蓋，安裝在緩沖板4頂部的下安裝蓋，并且在上安裝蓋與下安裝蓋內(nèi)通過連接部件安裝有阻尼橡膠球；拉桿3為四根，并且分別安裝在控制板1與緩沖板4的四個角點(diǎn)上，所述拉桿3的兩端分別通過球軸承與控制板1、緩沖板4相連接，控制板1、緩沖板4與拉桿3形成了平行四邊形機(jī)構(gòu)，此平行四邊形機(jī)構(gòu)能夠起到變形協(xié)調(diào)的作用，同時緩沖裝置2的柔性設(shè)計，在很大程度上減小了慣性外力對所夾取的樣件的破壞作用。

本發(fā)明通過帶球軸承的拉桿3與緩沖裝置2的共同作用，減輕了控制板1傳遞給緩沖板4的機(jī)器人手臂啟動、停止時產(chǎn)生的慣性力，為柔性設(shè)計，保護(hù)了樣件，緩沖了樣件所受外力，使樣件受外力干擾的程度降到最低。同時避免了人工操作產(chǎn)生的不利影響，實(shí)現(xiàn)了樣件的快速柔性夾取、搬運(yùn)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了勞動力成本。

如圖1至圖6所示，所述伺服電機(jī)23的轉(zhuǎn)軸上通過b聯(lián)軸器21連接有主動同步帶輪16，所述緩沖板4的兩端分別固定連接有支撐板24，左滾珠絲桿6與右滾珠絲桿20分別安裝在緩沖板4兩端的支撐板24上，并且左滾珠絲桿6與右滾珠絲桿20之間通過a聯(lián)軸器22連接成為傳動絲桿，在傳動絲桿上安裝有帶動傳動絲桿同步轉(zhuǎn)動的從動同步帶輪17，所述主動同步帶輪16通過同步帶5與從動同步帶輪17相連接。當(dāng)伺服電機(jī)23的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，能夠通過同步帶5帶動傳動絲桿的轉(zhuǎn)動。所述左滾珠絲桿6與右滾珠絲桿20的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，并且左螺母18通過螺紋連接在左滾珠絲桿6，右螺母19通過螺紋連接在右滾珠絲桿20上，所述左夾緊臂10安裝在左螺母18上，右夾緊臂11安裝在右螺母19上。

由于左滾珠絲桿6與右滾珠絲桿20的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，當(dāng)伺服電機(jī)23啟動時，能夠驅(qū)動左螺母18與右螺母19同步相對運(yùn)動，并且左螺母18帶動左夾緊臂10運(yùn)動，右螺母19帶動右夾緊臂11運(yùn)動，左夾緊臂10與右夾緊臂11同步運(yùn)動能夠使樣件的兩側(cè)被同時夾取，保證了樣件吊運(yùn)過程中的受力平衡。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1至圖6所示，為了使本發(fā)明能夠?qū)Χ喾N樣件進(jìn)行夾取，所述左夾緊臂10與右夾緊臂11的底部內(nèi)側(cè)壁上分別設(shè)有用于夾取樣件的夾取塊25，并且在緩沖板4上連接有豎直向下的垂直板9，垂直板9的底部安裝有豎直向下的c定位銷15；所述左夾緊臂10與右夾緊臂11的底部外側(cè)壁上分別安裝有用于定位并夾取樣件的b定位銷12；所述夾取塊25的內(nèi)側(cè)壁上安裝有用于定位并夾取樣件的a定位銷13。

如圖1至圖6所示，所述夾取塊25的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個用于安裝a定位銷13的孔位，所述左夾緊臂10與右夾緊臂11的底部外側(cè)壁上設(shè)有多個用于安裝b定位銷12的孔位，所述垂直板9的底部設(shè)有多個用于安裝c定位銷15的孔位。當(dāng)使用本發(fā)明夾取樣件時，對側(cè)壁上能夠打定位孔的b樣件28，通過夾取塊25內(nèi)側(cè)壁上的a定位銷13即可進(jìn)行定位并夾??；對整體結(jié)構(gòu)呈槽型結(jié)構(gòu)的a樣件27，通過左夾緊臂10與右夾緊臂11底部外側(cè)壁的b定位銷12即可進(jìn)行定位并夾取；對定位孔受限，不能將定位孔打在樣件左右側(cè)面而只能打在樣件的上表面的c樣件29，可以使用垂直板9底部的c定位銷15首先對c樣件29上表面的定位孔進(jìn)行定位，再通過夾取塊25對c樣件29整體進(jìn)行承力夾持。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1至圖6所示，為了避免樣件在夾取過程中，由于夾緊力過大而對樣件的表面刮花或者磨損，在所述夾取塊25的內(nèi)側(cè)壁上還安裝有采用柔性材料制成的防護(hù)塊14，防護(hù)塊14可以采用ABS塑料制作而成，但不僅限于ABS塑料這種材料。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1至圖6所示，所述支撐板24上還安裝有平行于傳動絲桿的四根直線軸7，并且在左夾緊臂10與右夾緊臂11上分別開設(shè)有與直線軸7相對應(yīng)的安裝孔，在安裝孔上分別設(shè)有便于左夾緊臂10與右夾緊臂11移動的直線軸承8，直線軸7貫穿直線軸承8。所述四根直線軸7以傳動絲桿為中心均勻?qū)ΨQ分布在傳動絲桿的周圍。

所述支撐板24上安裝的四根直線軸7，一方面能夠起到導(dǎo)向作用，為左夾緊臂10與右夾緊臂11提供移動的平穩(wěn)性；另一方面，四根直線軸7還可以作為承力構(gòu)件，以使作用在傳動絲桿上的樣件重力能夠均勻的分布到每個直線軸7上，從而對傳動絲桿起到了保護(hù)作用。并且在左夾緊臂10與右夾緊臂11的安裝孔中設(shè)有直線軸承8，直線軸7與直線軸承8相配合，能夠方便左夾緊臂10與右夾緊臂11的移動。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解為：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。