[发明专利]一种内外环自适应夹取的螺母类工件夹具

说明书

本发明公开了一种内外环自适应夹取的螺母类工件夹具，包括同轴设置的内套管和外套管，内套管设置在外套管内，外套管一端内设有内套管动力装置，内套管动力装置与内套管一端连接，驱使内套管相对外套管轴向往复运动，内套管末端设有至少三个内夹具，内夹具呈放射状且沿内套管管壁周向均匀布置；外套管末端设有多个外夹具，外夹具呈放射状且沿外套管外表面周向均匀布置。本发明提出的螺母类工件夹具先通过内夹具和内夹具动力装置固定螺母类工件的内圈，实现初步抓取，再通过外夹具和外夹具动力装置锁紧被内夹具抓取的螺母类工件的外圈，实现抓取传递；同时，相比于现有螺母类工件夹具，具有更好的适应性，有利于提高抓取效率。

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，尤其涉及一种内外环自适应夹取的螺母类工件夹具，用于工业机器人末端执行机构。

背景技术

目前，大部分的工业机器人末端执行装置使用吸盘式和二指式抓取装置，对于工件表面平坦且无中空、对于工件周边无其他工件或者干扰的环境，上述二种方式的末端执行装置可以很好的胜任。但是，吸盘式和二指式抓取装置存在一定的局限性，如果工件的上表面有凹槽、不平坦、中空。那么吸盘式末端执行器则无法胜任。如果工件放置的环境周边也有其他工件而工件之间距离过小则会使二指式末端执行装置触碰其他工件导致无法完成工件的夹取动作。在工业生产中，螺母类工件恰好同时具有中空和多工件同平台放置的特点，因此使用上述两个末端执行装置夹取工件有很大的不确定性。同时如果螺母类工件的夹具工作是为了下一步嵌套螺杆准备的，那么上述二种控制方法都无法完成螺母类工件的嵌套任务。

针对上述夹具在螺母类工件夹取和加工作业中的弊端，本发明设计一种混合动力控制的工业机器人用内外环自适应夹取的螺母类工件夹具及其控制方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种混合动力控制的工业机器人用内外环自适应夹取的螺母类工件夹具及其控制方法，用于工业机器人末端执行机构，该夹具通过内外环传递夹取，可以适应各种类型螺母类工件，同时降低周围环境对夹具动作的影响。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种内外环自适应夹取的螺母类工件夹具，用于工业机器人末端执行机构，包括同轴设置的内套管和外套管，内套管设置在外套管内，外套管一端内设有内套管动力装置，内套管动力装置与内套管一端连接，驱使内套管相对外套管轴向往复运动，内套管末端设有至少三个内夹具，内夹具呈放射状且沿内套管管壁周向均匀布置，内夹具连接有内夹具动力装置，内夹具动力装置驱使内夹具径向伸缩；外套管末端设有多个外夹具，外夹具呈放射状且沿外套管外表面周向均匀布置，外套管末端还设有与外夹具连接的外夹具动力装置，外夹具动力装置驱使外夹具径向收缩或伸展。

进一步的，所述内夹具动力装置包括嵌进气缸，嵌进气缸输出端设有内夹具伸缩执行杆，内夹具伸缩执行杆设置在内套管内，且内夹具伸缩执行杆与内套管同轴设置，内夹具伸缩执行杆末端为锥形，内夹具伸缩执行杆末端侧壁设有T形槽，T形槽沿锥形面母线方向设置，所述内夹具靠近轴心一端嵌入T形槽且与T形槽滑动连接，嵌进气缸通过驱使内夹具伸缩执行杆轴向移动，从而内夹具伸缩执行杆带动内夹具径向伸缩。

进一步的，所述内外环自适应夹取的螺母类工件夹具的控制方法：

工业机器人根据上位机定位信息将工业机器人末端执行机构运动到螺母类工件的上方；工业机器人控制如权利要求1所述的内外环自适应夹取的螺母类工件夹具的内套管动力装置工作，驱使内套管轴向运动并嵌进螺母类工件的内圈里，随后控制内夹具动力装置工作，驱使内夹具伸展，实现对螺母类工件的内圈夹取；工业机器人控制内套管动力装置驱使内套管上行，并使螺母类工件停止在外夹具位置，工业机器人控制外夹具动力装置工作，驱使外夹具径向收缩，实现对螺母类工件的外圈夹取；工业机器人控制内夹具动力装置驱使内夹具径向缩回，再控制内套管动力装置驱使内套管上行，脱离螺母类工件内圈，待螺母类工件安装完成后，再控制外夹具动力装置驱使外夹具径向伸展，夹取工作完成。