[发明专利]薄壁易碎件内撑式抓取机械手作业冲击与转运过程实验系统有效

专利信息
申请号: 202110100927.2 申请日: 2021-01-26
公开(公告)号: CN112720539B 公开(公告)日: 2023-06-16
发明(设计)人: 王良文;巩晓赟;王若澜;刘艳红;李应生;陈志宏;霍本岩;王才东;孟凡念;王壮;李帅琦;栗培栋 申请(专利权)人: 郑州轻工业大学
主分类号: B25J13/08 分类号: B25J13/08;B25J15/08;B25J19/02;B25J19/00
代理公司: 郑州市华翔专利代理事务所(普通合伙) 41122 代理人: 马鹏鹞
地址: 450000 河南省郑州*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 薄壁 易碎 件内撑式 抓取 机械手 作业 冲击 转运 过程 实验 系统
【说明书】:

发明涉及一种薄壁易碎件内撑式抓取机械手作业冲击与转运过程实验系统,该系统包括实验台、机械手和实验工件,所述的实验台设置在支架上,在实验台上设有控制柜、工件定位角铁、装配模座及高速摄像系统,在实验台的边沿固定有立架,在立架上固定有水平的横向直线运动模组,该横向直线运动模组的横向运动块上固定有竖直的纵向直线运动模组,该纵向直线运动模组的纵向运动块上固定有安装架,该安装架上固定有竖直设置的机械手;本发明系统中机械手上的内撑机构的内撑速度可调可控,研究不同速度冲击下的接触力的传递,运动模组通过机械手将工件向上提升运动的速度、加速度可调可控,研究运动加速度变化下,工件与橡胶减震层表面摩擦力的变化情况。

技术领域

本发明涉及机器人的技术领域,特别涉及一种薄壁易碎件内撑式抓取机械手作业冲击与转运过程实验系统。

背景技术

对于工业生产机器人来说,取料和放料是最基本的功能,然而对于不同类型的产品所需要的夹头也不一样,其中对于圆柱类工件,一般采用外夹式夹头,即从工件的外部来夹持工件,而这些夹头多是利用三个夹爪组成类圆柱孔来夹紧并移动圆柱体类工件的;对于管状类工件,一般采用内撑式结构的机械手,即从工件的内部进行夹紧,利用多个内撑体组成类圆柱状的结构并伸入管状类工件的内部,实现对管状类工件的抓取和移动,例如现有技术(申请号:CN202010355810.4,主题名称:易碎薄壁圆柱形内壁工件的内撑式作业自适应柔顺机械手),采用多个相同的且沿径向同时移动的圆弧条状的内撑体伸入管状类工件的内部,且内撑体的曲率半径与抓取的工件的内径匹配,通过内撑的形式抓取工件,但是,对于易碎的管状类工件来说,其本身属于易碎件,对作用的力比较敏感,并且机械手抓取工件的过程是一个复杂的受力过程,需要通过对不同直径尺寸的工件进行反复实验研究和测试,确定在满足工件内力允许条件下的最大可行的抓取冲击速度以及保证工件快速可靠转运的系统运动规律,才能得出完整、合理的操作方案。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提出一种薄壁易碎件内撑式抓取机械手作业冲击与转运过程实验系统。

具体内容如下:薄壁易碎件内撑式抓取机械手作业冲击与转运过程实验系统,该系统包括实验台、机械手和实验工件,其特征是:

所述的实验台设置在支架上,在实验台上设有控制柜、工件定位角铁、装配模座及高速摄像系统,在实验台的边沿固定有立架,在立架上固定有水平的横向直线运动模组,所述的横向直线运动模组包括伺服电机甲,伺服电机甲通过减速器与丝杆连接,丝杆上通过螺纹连接有横向运动块,该横向运动块上固定有竖直的纵向直线运动模组,横向直线运动模组包括伺服电机乙,伺服电机乙通过减速器与丝杆连接,丝杆上通过螺纹连接有纵向运动块,该纵向运动块上固定有安装架,该安装架上固定有竖直设置的机械手;

所述的机械手包括外部的圆柱形套筒、安装在套筒内的抓取装置以及安装在套筒上端的自适应连接装置,所述的套筒竖直固定在上述的安装架上;

所述的抓取装置包括盘形主体、设置在盘形主体的下表面并沿圆周均布的至少三个相同的内撑机构;

所述的内撑机构包括有,固定在盘形主体的下表面垂直向外伸出的支撑腿,该支撑腿外侧面到盘形主体中心的最大距离小于盘形主体的半径;沿盘形主体的径向贯穿该支撑腿下端滑动孔的滑动块,两端分别通过铰接轴连接滑动块里端和直线运动驱动器的活动部件之间的连杆,该连杆的下端与滑动块的里端铰接;固定在滑动块外端的圆弧条状的内撑体,该内撑体上表面的中间位置固定在对应滑动块外端的下表面上,在内撑体的外侧设有圆弧条形的弹性调节板,该弹性调节板与内撑体之间连接有中心螺柱,该中心螺柱的外端垂直固定在弹性调节板内圆弧面的中心,中心螺柱的内端贯穿内撑体中心位置上的通孔并通过两个夹紧螺母将两者固定,两个夹紧螺母均通过螺纹连接在中心螺柱上且分别夹紧在内撑体的内外圆弧面上,在弹性调节板与内撑体之间还连接有若干个用于改变弹性调节板曲率半径的伸缩调节机构,若干个伸缩调节机构对称分布在中心螺柱的两侧,在弹性调节板的外圆弧面上设有厚度均匀的橡胶减震层,且每个弹性调节板上的橡胶减震层的外圆弧面均在同一圆柱面上。

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