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CN110815265A - 一种机器人夹持器 - Google Patents

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CN110815265A
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screw
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synchronous
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黄才贵
何宇
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Nanning Institute
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Nanning Institute
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Abstract

本发明公开了一种机器人夹持器，属于机器配件技术领域，其中，包括套筒B，套筒B为一端有开口的空腔；至少两个同步夹紧机构，两个同步夹紧机构分别间隔贯穿固定安装于套筒B的内部和外侧；同步带，同步带连接两个同步夹紧机构。铅笔被两个同步夹紧机构同步夹紧于套筒B内部，铅笔的两个径向面的径向多点受力，解决了目前至少使用三个大头梅花螺栓不能同步对铅笔夹紧且夹紧铅笔后倾斜的问题，在实现机器人手臂快速完成更换不同铅笔的基础上，保证了铅笔在运动时笔头不会轻易折断。

Description

一种机器人夹持器
技术领域
本发明属于机器配件技术领域，涉及一种机器人夹持器。
背景技术
随着智能制造的快速发展，机器人手臂在工业上得到了广泛的使用，特别是在高温喷漆、水刀切割等危险的工作环境中，以及在芯片雕刻等高精密作业中，机器人手臂正在逐步的替代人工作业；机器人手臂在研发完成后需要从运动轨迹上获得校核，在对机器人手臂的运动轨迹进行制作时，为了获得机器人手臂运动的精度，往往采用直径尖端不同的多个铅笔在画板上绘制运动轨迹，目前机器人手臂上连接用于夹紧铅笔的夹紧装置，在对铅笔进行夹持时，大多采用至少三个大头梅花螺栓的栓体对铅笔单一径向面上的多个点进行定位完成夹紧，由于在使用梅花螺栓对铅笔进行夹紧时，不能同时将三个大头梅花螺栓进行同步旋转，使得铅笔在安装夹紧后常常为倾斜状态，容易使得铅笔在运动时被折断，影响校核结果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种机器人夹持器。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种机器人夹持器，其中，包括套筒B，套筒B为一端有开口的空腔；至少两个同步夹紧机构，两个同步夹紧机构分别间隔贯穿固定安装于套筒B的内部和外侧；同步带，同步带连接两个同步夹紧机构。
铅笔被两个同步夹紧机构同步夹紧于套筒B内部，铅笔的两个径向面的径向多点受力，解决了目前至少使用三个大头梅花螺栓不能同步对铅笔夹紧且夹紧铅笔后倾斜的问题，在实现机器人手臂快速完成更换不同铅笔的基础上，保证了铅笔在运动时笔头不会轻易折断。
所述同步夹紧机构包括夹持块A、夹持块B、螺杆A、螺杆B、中间轴、齿轮A、齿轮B、同步带轮、齿轮C，夹持块A两端分别与螺杆B右旋螺纹旋合、螺杆A轴向滑动配合；夹持块B两端与螺杆A左旋螺纹旋合、螺杆B轴向滑动配合；螺杆A与齿轮C键连接；螺杆B与齿轮A键连接；齿轮B、同步带轮依次与中间轴键连接；齿轮B两侧与齿轮A、齿轮C啮合；螺杆A、螺杆B的两端分别可转动安装于套筒B上。
齿轮A、齿轮C被带动逆时针旋转，夹持块A在螺杆B上向右运动，夹持块B在螺杆A上向左运动，使得两个同步夹紧机构的夹持块A与夹持块B对向同步靠近运动，实现对铅笔的两径向面同步夹紧。
所述夹持块A、夹持块B内侧设均有凹槽。
所述中间轴向外端焊接固定有旋钮。
所述同步带轮安装于齿轮B的外侧。
所述螺杆A、螺杆B中心轴线处于同一面并与水平面平行。
还包括法兰盘、套筒、缓冲复位件，套筒底端间隙套接在套筒B的顶部外侧，法兰盘底部固定连接在套筒顶端，缓冲复位件安装于套筒与套筒B顶面之间。
法兰盘与机器人手臂经螺栓组件连接，机器人手臂在使得铅笔在与画板接触时，缓冲复位件吸收来自机器人手臂本身的振动，提高铅笔在画板上作业的稳定性。
所述缓冲复位件为压缩弹簧。
所述缓冲复位件安装于套筒与套筒B顶面中心。
还包括防尘罩，防尘罩固定连接于两个同步夹紧机构四周边的套筒B上。
本发明的有益效果在于：两个同步夹紧机构的夹持块A与夹持块B的同步运动，实现对铅笔的两径向面快速同步夹紧以及同步快速分离；缓冲复位件吸收来自机器人手臂本身的振动，使得铅笔在画板上平稳绘出运动轨迹；螺杆A、螺杆B中心轴线处于同一面并与水平面平行，铅笔的两个径向面被两个处于同一面并与水平面平行的同步夹紧机构同步夹紧于套筒B内部；经上所述，本发明解决了目前至少使用三个大头梅花螺栓不能同步对铅笔夹紧且夹紧铅笔后倾斜的问题，在实现机器人手臂快速完成更换不同铅笔的基础上，保证了铅笔在运动时笔头不会轻易折断。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图1；
图2是本发明同步夹紧机构的结构示意图；
图3是本发明结构示意图；
图4是本发明的剖面结构示意图2。
图中：1-法兰盘；2-套筒2；3-套筒B；301-凸台B；302-凸台A30；4-同步带；5-旋钮；6-同步夹紧机构；601-夹持块A；602-夹持块B；603-螺杆A；604-螺杆B；605-中间轴；606-齿轮A；607-齿轮B；608-同步带轮；609-齿轮C；7-缓冲复位件；8-防尘罩8。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图1、图2、图3、图4。
本发明的一种机器人夹持器，其中，包括套筒B3，套筒B3为一端有开口的空腔；
至少两个同步夹紧机构6，两个同步夹紧机构6分别间隔贯穿固定安装于套筒B3的内部和外侧；
同步带4，同步带4连接两个同步夹紧机构6。
一个同步夹紧机构6转动经过同步带4带动另一个同步夹紧机构6同时转动，铅笔被两个同步夹紧机构6同步夹紧于套筒B3内部，铅笔的两个径向面的径向多点受力，解决了目前至少使用三个大头梅花螺栓不能同步对铅笔夹紧且夹紧铅笔后倾斜的问题，在实现机器人手臂快速完成更换不同铅笔的基础上，保证了铅笔在运动时笔头不会轻易折断。
同步夹紧机构6包括夹持块A601、夹持块B602、螺杆A603、螺杆B604、中间轴605、齿轮A606、齿轮B607、同步带轮608、齿轮C609，
夹持块A601一端与螺杆B604右旋螺纹旋合，夹持块A601的另一端与螺杆A603采用平键间隙配合，夹持块A601上的右旋螺纹通孔先与螺杆B604右旋螺纹旋合，夹持块A601的另一端的通孔内设置有键槽，螺杆A603上对应设置有键槽，而后使用键将夹持块A601与螺杆A603配合连接，使得夹持块A601只能以键在螺杆A603上做轴向滑动而不能转动；
夹持块B602一端与螺杆A603左旋螺纹旋合，夹持块B602另一端与螺杆B604采用平键间隙配合，先将夹持块B602一端上的左旋螺纹通孔先与螺杆A603左旋螺纹旋合，夹持块B602另一端的通孔内设置有键槽，螺杆B604上对应设置有键槽，而后使用键将夹持块B602与螺杆B604配合，使得夹持块B602只能以键在螺杆B604上做轴向滑动而不能转动；
螺杆A603与齿轮C609键连接，
螺杆B604与齿轮A606键连接，
齿轮B607、同步带轮608依次与中间轴605键连接，
齿轮B607两侧与齿轮A606、齿轮C609啮合，螺杆A603、螺杆B604的一端分别间隙安装于中空套筒B3的内壁上，螺杆A603、螺杆B604的另一端分别间隙贯穿安装于套筒B3上；以图2为参考，将中间轴605向顺时针旋转，齿轮A606、齿轮C609被带动逆时针旋转，夹持块A601在螺杆B604上向右运动，夹持块B602在螺杆A603上向左运动，使得两个同步夹紧机构6的夹持块A601与夹持块B602对向同步靠近运动，实现对铅笔的两径向面同步夹紧。
所述螺杆A603、螺杆B604的两端与套筒B3安装处分别粘接固定连接有凸台A302、凸台B301；每根螺杆A603、螺杆B604的两端均与凸台A302、凸台B301间隙套装，使得螺杆A603的两端与凸台A302、凸台B301形成间隙轴套，同时螺杆B604的两端与凸台A302、凸台B301形成间隙轴套，使得螺杆A603、螺杆B604在运转时更平稳。
所述夹持块A601、夹持块B602内侧为V字形凹槽，增加夹持块A601、夹持块B602与铅笔的接触面积，提高铅笔夹紧后的稳定性。
所述中间轴605向外端焊接固定有旋钮5，便于对中间轴605进行旋转。
所述同步带轮608安装于齿轮B607的外侧，避免同步带4在长时间高速后松弛后与齿轮B607发生运动干涉接触，提高设备的安全性。
所述螺杆A603、螺杆B604中心轴线处于同一面并与水平面平行，提高设备的规整性，便于管理。
还包括法兰盘1、套筒2、缓冲复位件7，套筒2至少底端设置有开口的空腔，套筒2底端间隙套接在套筒B3的顶部外侧，法兰盘1底部焊接固定连接在套筒2顶端，缓冲复位件7安装于套筒2与套筒B3顶面之间；法兰盘1与机器人手臂经螺栓组件连接，机器人手臂在使得铅笔在与画板接触时，缓冲复位件7吸收来自机器人手臂本身的振动，提高铅笔在画板上作业的稳定性。
所述缓冲复位件7为压缩弹簧，使用现有技术成熟的部件，以便于降低生产成本。
所述缓冲复位件7安装于套筒2与套筒B3顶面中心，提高缓冲复位件7吸收振动冲击的均匀性。
还包括防尘罩8，防尘罩8焊接固定连接于两个同步夹紧机构6四周边的套筒B3上，中间轴605贯穿于防尘罩8；防尘罩8将同步夹紧机构6密封至中空的本体内，放置杂物掉入齿轮B607、同步带轮608、齿轮C609上，提高设备运行环境的安全。
工作原理：首先，将铅笔或者其他笔分别穿入夹持块A601、夹持块B602的中心，以图2为参考，快速旋转旋钮5顺时针运动，夹持块A601在螺杆B604上向右运动，夹持块B602在螺杆A603上向左运动，使得两个同步夹紧机构6的夹持块A601与夹持块B602对向同步运动，实现对铅笔的两径向面快速同步夹紧；
其次，缓冲复位件7吸收来自机器人手臂本身的振动，使得铅笔在画板上平稳绘出运动轨迹；
最后，当需要更换铅笔时，以图2为参考，快速旋转旋钮5逆时针运动，夹持块A601在螺杆B604上向左运动，夹持块B602在螺杆A603上向右运动，使得两个同步夹紧机构6的夹持块A601与夹持块B602对向同步分离运动，实现对铅笔的两径向面同步快速分离。本发明解决解决了目前至少使用三个大头梅花螺栓不能同步对铅笔夹紧且夹紧铅笔后倾斜的问题，在实现机器人手臂快速完成更换不同铅笔的基础上，保证了铅笔在运动时笔头不会轻易折断。

Claims (10)

1.一种机器人夹持器，其特征在于，包括套筒B(3)，套筒B(3)为一端有开口的空腔；
至少两个同步夹紧机构(6)，两个同步夹紧机构(6)分别间隔贯穿固定安装于套筒B(3)的内部和外侧；
同步带(4)，同步带(4)连接两个同步夹紧机构(6)。
2.如权利要求1所述的机器人夹持器，其特征在于：所述同步夹紧机构(6)包括夹持块A(601)、夹持块B(602)、螺杆A(603)、螺杆B(604)、中间轴(605)、齿轮A(606)、齿轮B(607)、同步带轮(608)、齿轮C(609)，夹持块A(601)两端分别与螺杆B(604)右旋螺纹旋合、螺杆A(603)轴向滑动配合；夹持块B(602)两端与螺杆A(603)左旋螺纹旋合、螺杆B(604)轴向滑动配合；螺杆A(603)与齿轮C(609)键连接；螺杆B(604)与齿轮A(606)键连接；齿轮B(607)、同步带轮(608)依次与中间轴(605)键连接；齿轮B(607)两侧与齿轮A(606)、齿轮C(609)啮合；螺杆A(603)、螺杆B(604)的两端分别可转动安装于套筒B(3)上。
3.如权利要求2所述的机器人夹持器，其特征在于：所述夹持块A(601)、夹持块B(602)内侧设均有凹槽。
4.如权利要求2所述的机器人夹持器，其特征在于：所述中间轴(605)向外端焊接固定有旋钮(5)。
5.如权利要求2所述的机器人夹持器，其特征在于：所述同步带轮(608)安装于齿轮B(607)的外侧。
6.如权利要求2所述的机器人夹持器，其特征在于：所述螺杆A(603)、螺杆B(604)中心轴线处于同一面并与水平面平行。
7.如权利要求1所述的机器人夹持器，其特征在于：还包括法兰盘(1)、套筒(2)、缓冲复位件(7)，套筒(2)底端间隙套接在套筒B(3)的顶部外侧，法兰盘(1)底部固定连接在套筒(2)顶端，缓冲复位件(7)安装于套筒(2)与套筒B(3)顶面之间。
8.如权利要求7所述的机器人夹持器，其特征在于：所述缓冲复位件(7)为压缩弹簧。
9.如权利要求7所述的机器人夹持器，其特征在于：所述缓冲复位件(7)安装于套筒(2)与套筒B(3)顶面中心。
10.如权利要求1所述的机器人夹持器，其特征在于：还包括防尘罩(8)，防尘罩(8)固定连接于两个同步夹紧机构(6)四周边的套筒B(3)上。
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