一種鏟式振動型抓取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鏟式振動型抓取裝置，特別是一種用于抓取軟性物體的鏟式振動型抓取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對軟性物體實施抓取的過程中存在擠壓和摩擦兩個關(guān)鍵問題，擠壓可導(dǎo)致物體變形，摩擦可導(dǎo)致物體表面損傷。目前的研宄大多著眼于實時采集抓取過程中的力學(xué)數(shù)據(jù)并構(gòu)建智能反饋系統(tǒng)以準(zhǔn)確控制抓取力，此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難以實現(xiàn)實用化與市場化。
[0003]由于在振動工況下，物體間的摩擦系數(shù)和摩擦力會顯著減小，在國內(nèi)外都運用摩擦振動原理研制出了振動沉粧機，振動焊接機，超聲波電機等設(shè)備，進一步改善相應(yīng)的工
-H-
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[0004]對于軟性物體、易損工件等，采用剛性機械手難以保證其結(jié)構(gòu)完整，而柔性機械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高昂，難以實現(xiàn)。因此我們可以利用摩擦振動原理設(shè)計一種能夠解決軟性物體(如陶泥、面團等)無傷抓取的抓取裝置，依靠振動摩擦減小摩擦力使物體安全的滑到抓取裝置上直接提起即可。
[0005]綜上所述，為解決現(xiàn)有用于抓取軟性物體的裝置結(jié)構(gòu)上的不足，需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、可無損傷抓取的鏟式振動型抓取裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、可無損傷抓取的鏟式振動型抓取裝置。
[0007]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種鏟式振動型抓取裝置，包括驅(qū)動件以及活動安裝在驅(qū)動件前端的至少兩個鏟臂，在驅(qū)動件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動的振動器，所述驅(qū)動件可驅(qū)動各鏟臂張開或合攏，且在鏟臂動作時，振動器帶動各鏟臂持續(xù)抖動。
[0008]在上述的一種鏟式振動型抓取裝置中，每個鏟臂均包括連接部以及工作部，所述連接部與工作部連為一體且連接部與驅(qū)動件相連。
[0009]在上述的一種鏟式振動型抓取裝置中，所述連接部與對應(yīng)工作部呈夾角設(shè)置且工作部圓弧過渡至對應(yīng)連接部，所述工作部遠離對應(yīng)連接部的一端具有一光滑尖端。
[0010]在上述的一種鏟式振動型抓取裝置中，所述工作部的厚度由光滑尖端至靠近對應(yīng)連接部的一端逐漸增大。
[0011]在上述的一種鏟式振動型抓取裝置中，所述驅(qū)動件包括驅(qū)動軸，各連接部分別通過連桿與驅(qū)動軸鉸接連接，每個連接部均與對應(yīng)的連桿鉸接連接。
[0012]在上述的一種鏟式振動型抓取裝置中，在驅(qū)動件前端固連有支架，各連接部還分別與支架鉸接連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；鏟臂在振動器、驅(qū)動件的共同作用下能夠?qū)崿F(xiàn)無傷抓取的功能，實用性強；鏟臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計則有助于順利鏟起軟性物體。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，10、振動器；20、驅(qū)動件；21、驅(qū)動軸；30、鏟臂；31、連接部；32、工作部；321、光滑尖端；40、連桿；50、支架。
【具體實施方式】
[0016]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0017]如圖1所示，本鏟式振動型抓取裝置包括驅(qū)動件20以及活動安裝在驅(qū)動件20前端的至少兩個鏟臂30，在驅(qū)動件20后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動的振動器10，驅(qū)動件20可驅(qū)動各鏟臂30張開或合攏，且在鏟臂30動作時，振動器10帶動各鏟臂30持續(xù)抖動。
[0018]由于軟性物體(如陶泥、面團等)在制坯、成型過程中對其進行取放容易發(fā)生破損的現(xiàn)象，針對這一問題，利用振動可以減少摩擦的原理，設(shè)計了振動器10來產(chǎn)生振動的力，傳遞給鏟臂30，在鏟臂30鏟起或放開軟性物體時能夠減少鏟臂30與軟性物體之間的摩擦，同時也能夠減輕鏟臂30與軟性物體之間、軟性物體與放置軟性物體的臺面之間的粘結(jié)效應(yīng)。
[0019]鏟臂30與驅(qū)動件20相連，驅(qū)動件20與振動器10相連，工作時，驅(qū)動件20驅(qū)動各鏟臂30沿軸向方向移動并使各鏟臂30張開，與此同時，振動器10向驅(qū)動件20傳遞軸向振動的力，進一步傳遞給各鏟臂30，各鏟臂30沿著垂直于自身咬合的方向振動。驅(qū)動件20與振動器10共同作用，使各鏟臂30逐漸鏟起軟性物體。
[0020]其中，振動器10在工作時一直運作，也即振動是始終維持的。因為軟性物體很容易與其他物體產(chǎn)生粘結(jié)效應(yīng)，維持振動還可以避免在抓取過程中鏟臂30與軟性物體之間的粘結(jié)，保證軟性物體的完整性。
[0021]振動器10采用偏心振動原理，保持振動恒定，振動器10的振動幅度小于0.1mm,振動頻率在20Hz?200Hz之間，即振動器10采用小幅中頻的振動方式進行振動工作。在這個頻率范圍之內(nèi)，振動器10可以選擇合適的參數(shù)值來進行振動工作，其中，本實施例中振動器10的振動頻率優(yōu)選為50Hz，振動幅度可以根據(jù)實際生產(chǎn)、使用情況來進行相應(yīng)的調(diào)整。
[0022]鏟臂30的數(shù)量可以根據(jù)實際需要來設(shè)計，本實施例中以兩個鏟臂30為例進行闡述。
[0023]優(yōu)選地，每個鏟臂30均包括連接部31以及工作部32，連接部31與工作部32連為一體且連接部31與驅(qū)動件20相連。在鏟臂30張開或合攏時，振動器10帶動各鏟臂30保持抖動狀態(tài)，使得工作部32鏟起或脫開軟性物體更順暢，減少快速直線抽離帶來的劃傷和粘結(jié)現(xiàn)象。
[0024]進一步優(yōu)選地，連接部31與對應(yīng)工作部32呈夾角設(shè)置且工作部32圓弧過渡至對應(yīng)連接部31，工作部32遠離對應(yīng)連接部31的一端具有一光滑尖端321。即是說，工作部32的末端(即鏟臂30的末端)設(shè)有光滑尖端321。
[0025]鏟臂30呈類“L”形設(shè)置，其中連接部31與驅(qū)動件20相連，驅(qū)動件20帶著連接部31運動同時帶動工作部32 —起運動，兩鏟臂30張開，振動器10驅(qū)動兩鏟臂30振動。當(dāng)兩鏟臂30與軟性物體接觸時，驅(qū)動件20帶著兩鏟臂30逐漸合攏，此時在振動作用下兩鏟臂30逐漸鏟起軟性物體。
[0026]光滑尖端321的設(shè)置是為了方便鏟臂30鏟起軟性物體，且光滑的表面與軟性物體接觸能減少破損的可能。工作部32圓弧過渡至連接部31，具體地說，連接部31、工作部32與軟性物體接觸的表面都是光滑的，表面粗糙度相對其他部件來說比較低，這樣設(shè)計才能夠保證軟性物體在抓取之后的完整性。此外，還可以方便軟性物體進入兩鏟臂30合攏的區(qū)域內(nèi)。
[0027]值得一提的是，兩鏟臂30采用高分子聚酯復(fù)合材料制成，高分子聚酯復(fù)合材料有良好的減摩性能及柔性，適宜抓取軟性物體。當(dāng)然，在不影響無傷抓取工作的情況下，兩鏟臂30還可以由與高分子聚酯復(fù)合材料性能相似的材料制成。
[0028]進一步優(yōu)選地，工作部32的厚度由光滑尖端321至靠近對應(yīng)連接部31的一端逐漸增大。光滑尖端321的厚度相對較小，比較容易進入軟性物體與放置軟性物體的臺面之間，進而在振動作用下鏟起軟性物體。
[0029]優(yōu)選地，驅(qū)動件20包括驅(qū)動軸21，各連接部31分別通過連桿40與驅(qū)動軸21鉸接連接，每個連接部31均與對應(yīng)的連桿40鉸接連接。
[0030]驅(qū)動軸21伸出驅(qū)動件20外并與兩連桿40鉸接連接，當(dāng)驅(qū)動軸21向外移動時，帶動兩連桿40運動，進而帶動兩連接部31、兩工作部32運動，也即兩鏟臂30張開；當(dāng)驅(qū)動軸21往回移動時，兩鏟臂30合攏。兩鏟臂30張開的范圍可以通過驅(qū)動軸21移動的距離來調(diào)
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[0031]驅(qū)動件20可以采用氣壓、液壓等方式來驅(qū)動驅(qū)動軸21運動，當(dāng)然也可以采用其他具有相同作用效果的驅(qū)動方式進行驅(qū)動。
[0032]優(yōu)選地，在驅(qū)動件20前端固連有支架50，各連接部31還分別與支架50鉸接連接。
[0033]兩鏟臂30既通過對應(yīng)的連桿40與驅(qū)動軸21鉸接連接，又分別與支架50鉸接連接，而支架50與驅(qū)動件20固連。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得兩鏟臂30在驅(qū)動軸21運動的時候，繞著鏟臂30自身與支架50的鉸接點轉(zhuǎn)動，而連桿40的設(shè)置則是為了保證能夠?qū)Ⅱ?qū)動軸21的軸向移動轉(zhuǎn)換成兩鏟臂30的張開與合攏動作，從而順利進行抓取工作。
[0034]本鏟式振動型抓取裝置在初始狀態(tài)下，振動器10、驅(qū)動件20運作，驅(qū)動軸21逐漸向外移動，兩鏟臂30張開(張開的范圍視所需抓取的軟性物體的大小而定)，且在整個過程中兩鏟臂30 —直保持振動狀態(tài)。當(dāng)兩鏟臂30接觸到軟性物體時(即兩鏟臂30的光滑尖端321進入軟性物體與放置軟性物體的臺面之間時)，驅(qū)動軸21反向移動，兩鏟臂30在合攏的同時不斷振動，將軟性物體從放置軟性物體的臺面上脫離。此時驅(qū)動件20停止工作，振動器10保持振動工作，兩鏟臂30維持振動狀態(tài)。當(dāng)本鏟式振動型抓取裝置將軟性物體移動到指定位置時，驅(qū)動件20再次開始運作，驅(qū)動軸21逐漸向外移動，兩鏟臂30張開，將軟性物體放置到該指定位置，抓取工作完成之后，驅(qū)動軸21回到初始位置，振動器10、驅(qū)動件20均停止運作。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實用性好。
[0035]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，包括驅(qū)動件以及活動安裝在驅(qū)動件前端的至少兩個鏟臂，在驅(qū)動件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動的振動器，所述驅(qū)動件可驅(qū)動各鏟臂張開或合攏，且在.產(chǎn)臂動作時，振動器帶動各.產(chǎn)臂持續(xù)抖動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，每個鏟臂均包括連接部以及工作部，所述連接部與工作部連為一體且連接部與驅(qū)動件相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，所述連接部與對應(yīng)工作部呈夾角設(shè)置且工作部圓弧過渡至對應(yīng)連接部，所述工作部遠離對應(yīng)連接部的一端具有一光滑尖端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，所述工作部的厚度由光滑尖端至靠近對應(yīng)連接部的一端逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，所述驅(qū)動件包括驅(qū)動軸，各連接部分別通過連桿與驅(qū)動軸鉸接連接，每個連接部均與對應(yīng)的連桿鉸接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鏟式振動型抓取裝置，其特征在于，在驅(qū)動件前端固連有支架，各連接部還分別與支架鉸接連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鏟式振動型抓取裝置，屬于機械技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的抓取裝置會導(dǎo)致物體損傷的問題。本鏟式振動型抓取裝置包括驅(qū)動件以及活動安裝在驅(qū)動件前端的至少兩個鏟臂，在驅(qū)動件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動的振動器，驅(qū)動件可驅(qū)動各鏟臂張開或合攏，且在鏟臂動作時，振動器帶動各鏟臂持續(xù)抖動。本發(fā)明具有可無損傷抓取的優(yōu)點。
【IPC分類】B65G47-90
【公開號】CN104773504
【申請?zhí)枴緾N201510135104
【發(fā)明人】李占濤
【申請人】寧波工程學(xué)院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月26日