[发明专利]一种柔性单元及应用该柔性单元的机械手臂

说明书

本发明涉及机器人技术领域，提供一种柔性单元及应用该柔性单元的机械手臂，该柔性单元包括固定板和从动板，所述固定板与从动板之间设有支撑柱、万向转头以及弹性连接件，所述从动板设有与所述支撑柱套接的通孔，支撑柱与所述通孔的套接端设有梯形套，梯形套从所述从动板内部与所述通孔扣接固定；所述从动板内部还设有套接所述弹性连接件的容置座，所述容置座设有与万向转头对应的开孔，所述弹性连接件从所述开孔穿出并与所述万向转头连接；所述从动板在外力作用下向所述万向转头方向位移并脱离梯形套的固定，且在万向转头的转向下调整从动板的水平角度。本发明的机械手臂，在保证承重量的前提下有效地扩展取件角度，优化取件方式，提高整机性能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特指一种柔性单元及应用该柔性单元的机械手臂。

背景技术

随着科技的日益发展，在生产加工作业中，原来采用的人工流水线操作，已逐渐被全机械自动化生产线所替代，进而节省人力成本，特别是规范化的工业生产领域，已采用高科技的工业机器人设备作为生产线上的加工节点，取代人手加工，利用工业机器人具有的稳定性高、承重量大以及操作精准等优点来进行现代化生产加工，已逐渐普及到各大型的全机械自动化生产线上。

在现有的全机械自动化生产线中，工业机器人的机械手臂是最为普及的应用设备，机械手臂具有良好的承重能力，是人类没法比较的，而且，操作精准，只要设置好相应的操作流程，机械手臂将会准确地完成抓取、运送等动作。例如简单的取件机器人，主要功能是通过机械手臂实现将工件抓取并输送到指定位置，该机械手臂一般包括机械臂和夹爪，机械臂设有多个转折点，各个转折点设有相应的驱动器，并在驱动器的作用下，实现多角度的活动；该夹爪用于抓取工件，并随机械臂的活动，将工件输送到指定位置。

对于机械臂驱动夹爪的活动方式，一般在X轴的水平平移或者Y轴上的纵向上下移动来实现抓取工件。但在实际应用中，工件的摆放不一定整齐归一，摆放角度存在不统一，使得机械手臂的夹爪难以抓取工件或者抓取工件不稳定，导致在运送过程中容易脱落工件，特别是工件具有一定重量时，脱落会造成损坏或安全隐患，十分危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性单元及应用该柔性单元的机械手臂，对机械手臂的结构作改进，在保证承重量的前提下有效地扩展取件角度，优化机械手臂的取件方式，提高机器人的性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种柔性单元，应用于工业机器人的机械手臂中，包括固定板和从动板，所述固定板与从动板之间设有支撑柱、万向转头以及弹性连接件，所述从动板设有与所述支撑柱套接的通孔，所述支撑柱与所述通孔的套接端设有梯形套，所述梯形套从所述从动板内部与所述通孔扣接固定；所述从动板内部还设有套接所述弹性连接件的容置座，所述容置座设有与所述万向转头对应的开孔，所述弹性连接件从所述开孔穿出并与所述万向转头连接；所述从动板在外力作用下向所述万向转头方向位移并脱离所述梯形套的固定，且在所述万向转头的转向下调整从动板的水平角度。

进一步的，所述弹性连接件包括连接柱、弹簧以及固定法兰，所述连接柱从所述开孔穿出与所述万向转头连接，所述固定法兰固定在所述容置座内，所述弹簧弹性连接在所述连接柱与固定法兰之间。让所述从动板可通过所述弹性连接件与所述万向转头弹性连接，并在外力作用下沿所述连接柱向所述万向转头的方向弹性位移。

再进一步的，所述连接柱上设有自上往下逐渐扩张的凸环，所述凸环从所述从动板内部与所述开孔扣接；所述开孔的直径大于所述连接柱，且所述开孔设有与所述凸环形状配合的第一扩口。一方面，所述凸环与开孔扣接，让所述连接柱与支撑柱同时起到支撑作用，加强连接硬度，提高承重量；另一方面，当所述从动板在外力作用下沿所述连接柱向所述万向转头弹性位移时，所述从动板同时从所述凸环与开孔的扣接状态下脱离，并随所述万向转头的转向下作活动角度的调整。所述开孔上设置的第一扩口，有利于所述开孔与所述凸环自动对位，恢复扣接状态。