[发明专利]一种适用于抓取多种零件的机械手爪

说明书

本发明公开一种适用于抓取多种零件的机械手爪，包括机械手连接部、真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构，真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构分别设于机械手连接部上不同方向的外侧面上，机械手连接部的顶面外接工业机器人。本适用于抓取多种零件的机械手爪为一种多功能机械手爪，可完成多种类别零件的抓取和放置，该机械手爪使用灵活，可同时适用多种类别零件的抓取或夹持，设备成本较低，适合在工程项目中大范围推广和使用。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种适用于抓取多种零件的机械手爪。

背景技术

在工程中，为了适应不同的抓取任务，通常会设计开发不同的机械手手爪，如结构较为简单的三点气爪、平行气爪，结构较为复杂的多指灵巧手爪等。但在目前的工程应用中，三点气爪、平行气爪适用于外轮廓规则零件的夹持任务，且只能进行一种动作；而多指灵巧手爪虽然能夹持复杂曲面的工件并能够进行多种复杂的操作，但目前的研究成果距离实用化要求还有很大的距离。因此在不同的工程应用上，仍需要采用不同的机械手爪来完成特定的抓取或夹持任务。而在同一工程项目中常常会涉及多种类别的零件(例如：包括不同直径的圆形薄片零件、六角螺栓等)，这就需要配备多种不同的机械手爪来完成相应零件的抓取或夹持，使得设备成本较高，使用的灵活程度低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于抓取多种零件的机械手爪，该机械手爪使用灵活，可同时适用多种类别零件的抓取或夹持，设备成本较低，适合在工程项目中大范围推广和使用。

本发明的技术方案为：一种适用于抓取多种零件的机械手爪，包括机械手连接部、真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构，真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构分别设于机械手连接部上不同方向的外侧面上，机械手连接部的顶面外接工业机器人。其中，真空吸盘机构采用真空吸取的方式，主要适用于吸取多种不同直径、不同尺寸或形状的薄片零件；三点式气爪机构利用三个气爪的开合动作，主要适用于夹取具备一定厚度的圆形零件；平行气爪机构利用两个U型卡块的开合动作，形成带有半六角形内槽的U形槽，主要适用于抓取六角螺母或六角螺栓等零件。

所述机械手连接部呈长方体状，真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构分布于相邻的三个外侧面上。

所述真空吸盘机构包括真空吸盘、吸盘连接件和滑动连接板，真空吸盘通过吸盘连接件固定安装于滑动连接板上；

真空吸盘机构与机械手连接部的连接处设有第一连接板，第一连接板上设有第一导轨，第一导轨上设有相配合的第一滑块，滑动连接板与第一滑块固定连接。其中，第一导轨和第一滑块的配合使用，第一滑块可在第一导轨上根据实际需要进行上下移动，以保证真空吸盘接触到零件，再根据圆形薄片零件的直径尺寸选择相应的吸嘴对零件进行吸取即可。

所述真空吸盘包括相配合的内圈吸嘴和外圈吸嘴，内圈吸嘴从真空吸盘的顶端引入真空(其引入处为内圈出气孔)，外圈吸嘴从真空吸盘的外侧引入真空(其引入处为外圈出气孔)，保证两组吸嘴之间的独立运作，内圈吸嘴和外圈吸嘴分成内外两圈均匀开孔，分别用于吸取不同直径尺寸的圆形薄片零件。

所述三点式气爪机构包括第一壳体、第一活塞杆、第一活塞、第一弹簧、第一连杆和夹爪手指，第一活塞、第一活塞杆、第一弹簧和第一连杆分别设于第一壳体内，第一壳体底部分布有三个夹爪手指，第一活塞杆设于第一壳体内的中部，第一活塞设于第一活塞杆上，第一弹簧套于第一活塞杆上，且第一弹簧上端与第一活塞底面固定连接，第一活塞杆外周分布有三个第一连杆，各第一连杆的上端与第一活塞底面铰接，各第一连杆的下端与夹爪手指铰接。向三点式气爪机构充入气体时，第一活塞克服第一弹簧的预紧力向下运动，通过第一连杆转化为第一连杆下端与夹爪手指铰接处(可采用滑动式铰接块的结构形式)沿半径轨道向外的运动，从而控制三个夹爪手指松开夹取的零件，反之受第一弹簧的预紧力作用夹紧零件。

三点式气爪机构与机械手连接部的连接处设有第二连接板，三点式气爪通过第二连接板安装于机械手连接部上。