自适应内筒夹持机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应内筒夹持机械手，包括底盘，底板的中心设有与其旋转配合的转轴，转轴上套装设有控制盘，控制盘与底盘之间环形均布设有至少三个夹持单元；夹持单元包括固定安装在底盘上的径向滑座，径向滑座上设有与其滑动配合的滑轨，滑轨上固定安装设有连接块，连接块径向向内的一端设有滑轴，连接块径向向外的一端设有夹持头，滑轴的轴线与转轴的轴线平行，控制盘上与滑轴一一对应设有行程槽，滑轴延伸伸入行程槽内并与行程槽配合；行程槽的中心线距离转轴的轴线之间的距离y满足：y=aθ+b，θ为行程槽的中心线上任一点相对于转轴轴线的径向方向与行程槽的中心线距离转轴轴线最近的一点相对于转轴轴线的径向方向之间的夹角。

Adaptive internal cassette clamping manipulator

【技术实现步骤摘要】
自适应内筒夹持机械手
本专利技术属于机械手
，具体的为一种自适应内筒夹持机械手。
技术介绍
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，能够准确的抓取特定形状的物体。然而，对于薄壁圆筒工件而言，由于其容易产生变形，现有的机械手往往无法满足薄壁圆筒工件的抓取需求。公开号为CN107175676A的中国专利公开了一种圆筒夹持机械手，包括：导轨安装座；执行机构，该执行机构包括旋转气缸、气缸旋转轴和控制盘，所述旋转气缸通过气缸旋转轴与控制盘键连接，控制盘位于导轨安装座的下方正中间、旋转气缸位于导轨安装座的上方正中间；至少3组连杆机构，所述3组连杆机构均布环绕于导轨安装座的下方，其中每组连杆机构包括连杆、滑块底座、滑块及导轨，滑块固定于滑块底座上，导轨固定于导轨安装座的下表面，所述连杆的一端铰接于控制盘上、另一端与滑块底座的一端铰接，滑块与导轨滑动连接；夹持机构，该夹持机构包括夹持头安装座和夹持头，所述夹持头安装于夹持头安装座上，夹持头安装座与滑块底座的另一端固定连接。该圆筒夹持机械手能够满足薄壁零件的夹持要求，但是，由于其通过连杆与控制盘之间的偏心距实现驱动夹持头径向移动，在控制盘旋转过程中，控制盘的圆周运动带动连杆摆动，进而转换为夹持头的直线运动，若控制盘的转速恒定，则会导致夹持头直线运动的速率不稳定，进而导致夹持头与薄壁零件之间的瞬时接触压力以及夹持力得不到精确控制；若要控制夹持头保持恒定速率运动，则对控制盘的转动速率的控制要求太高，增加控制成本。另外，该圆筒夹持机械手在夹持过程中，虽然从理论上来说可以实现不同尺寸的薄壁零件的夹持，但是在死点以外的其他夹持位置处，由于控制盘和连杆均受到夹持力的反作用力，该反作用力相对于控制盘轴线会产生较大的扭矩，导致控制盘不稳定，进而导致夹持不稳定；因此，在实际使用过程中，该圆筒夹持机械手仅具有死点（连杆与导轨均位于径向方向时的位置点）一处稳定的夹持点，即该圆筒夹持机械手在实际使用过程中仅能够满足特定尺寸的圆筒零件的夹持。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种自适应内筒夹持机械手，不仅能够满足内筒零件的夹持要求，而且能够精确控制与内筒零件之间的瞬时接触力和夹持力，能够避免内筒零件变形，并能够夹持不同尺寸的内筒零件。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自适应内筒夹持机械手，包括底盘，所述底板的中心设有与其旋转配合的转轴，所述转轴上套装设有与其同步转动且位于所述底盘上方的控制盘，所述控制盘与所述底盘之间环形均布设有至少三个夹持单元；所述夹持单元包括固定安装在所述底盘上的径向滑座，所述径向滑座上设有与其滑动配合的滑轨，所述滑轨上固定安装设有连接块，所述连接块径向向内的一端设有滑轴，所述连接块径向向外的一端设有夹持头，所述滑轴的轴线与所述转轴的轴线平行，所述控制盘上与所述滑轴一一对应设有行程槽，所述滑轴延伸伸入所述行程槽内并与所述行程槽配合；所述行程槽的中心线距离所述转轴的轴线之间的距离y满足：y=aθ+b其中，b为所述行程槽的中心线距离所述转轴轴线的最短距离；θ为行程槽的中心线上任一点相对于转轴轴线的径向方向与行程槽的中心线距离所述转轴轴线最近的一点相对于转轴轴线的径向方向之间的夹角；a为系数，表示控制盘转动单位角度时，滑轴轴线距离所述转轴轴线之间的距离的增加值。进一步，所述夹持头可拆卸地安装在所述连接块上。进一步，所述滑轴可拆卸地安装在所述连接块上。进一步，所述夹持头采用橡胶制成。进一步，所述夹持头径向向外的一端端面为径向向外凸出的圆弧面。进一步，所述滑轴上套装设有与所述行程槽滚动配合的轴承。进一步，还包括用于驱动所述转轴转动的旋转驱动机构。进一步，所述旋转驱动机构包括固定安装在所述底盘的底面上的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆轴线与所述转轴的轴线空间垂直，且所述驱动气缸的活塞杆上连接设有安装块，所述安装块上设有齿条，所述转轴上套装设有于所述齿条啮合的齿轮。进一步，所述底盘的底面上设有与所述驱动气缸的轴线平行的驱动滑轨，所述安装块上设有与所述驱动滑轨滑动配合的驱动滑块。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的自适应内筒夹持机械手，使用时，将内筒零件套装在控制盘外，利用转轴驱动控制盘旋转，控制盘的行程槽与滑轴配合驱动连接块径向移动，进而驱动所有的夹持头保持同步径向移动，以实现夹持内筒零件的技术目的；同时，通过将行程槽的中心线距离转轴轴线的距离设置为与控制盘的旋转角度呈正比的线性关系，能够确保控制盘在匀速转动过程中，夹持头径向移动的速率保持恒定，即可以方便地控制夹持头的速率和行程，进而控制夹持头与薄壁零件之间的瞬时接触压力和加持力，当内筒零件为薄壁内筒零件时，能够防止薄壁内筒零件变形。由于采用行程槽实现夹持头行程和速率的控制，夹持头受到的夹持力的反作用力时，该反作用力通过滑轴作用在控制盘上，作用在控制盘上的反作用力与行程槽的中心线的切线垂直，相较于控制盘的轴线产生的扭矩作用很小，可以实现稳定控制，即能够满足不同尺寸的内筒零件的夹持要求。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术自适应内筒夹持机械手实施例的结构示意图；图2为图1的上轴测图；图3为图1的下轴测图；图4为夹持内筒零件时的使用状态参考图；图5为图4的A-A剖视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。如图1所示，为本专利技术自适应内筒夹持机械手实施例的结构示意图。本实施例的自适应内筒夹持机械手，包括底盘1，底板1的中心设有与其旋转配合的转轴2，转轴2上套装设有与其同步转动且位于底盘1上方的控制盘3，控制盘3与底盘1之间环形均布设有至少三个夹持单元。本实施例的夹持单元环形均布设置为三个，当然，根据需要，夹持单元的数量还可以设置为四个及四个以上，其原理相当，不再一一累述。本实施例的夹持单元包括固定安装在底盘1上的径向滑座4，径向滑座4上设有与其滑动配合的滑轨5，滑轨5上固定安装设有连接块6，连接块6径向向内的一端设有滑轴7，连接块6径向向外的一端设有夹持头8，滑轴7的轴线与转轴2的轴线平行，控制盘3上与滑轴7一一对应设有行程槽9，滑轴7延伸伸入行程槽9内并与行程槽9配合。具体的，本实施例的滑轴7上套装设有与行程槽9滚动配合的轴承10，轴承10与行程槽9的两侧壁之间分别滚动配合。行程槽9的中心线距离转轴2的轴线之间的距离y满足：y=aθ+b其中，b为行程槽9的中心线距离转轴2轴线的最短距离；θ为行程槽9的中心线上任一点相对于转轴2轴线的径向方向与行程槽9的中心线距离转轴2轴线最近的一点相对于转轴2轴线的径向方向之间的夹角；a为系数，表示控制盘3转动单位角度时，滑轴7轴线距离转轴2轴线之间的距离的增加值。进一步，本实施例的夹持头8可拆卸地安装在连接块6上，本实施例的滑轴7可拆卸地安装在连接块6上，便于更换维护。本实施例的夹持头8采用橡胶制成，具有一定的柔性变形作用，避免夹持头8与内筒零件16之间产生刚性冲击，防止薄壁零件变形。本实施例的夹持头8径向向外的一端端面为径向向外凸出的圆弧面，增大与薄壁零件之间的接触面积。进一步，本实施例的自适应内筒夹持机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应内筒夹持机械手，其特征在于：包括底盘，所述底板的中心设有与其旋转配合的转轴，所述转轴上套装设有与其同步转动且位于所述底盘上方的控制盘，所述控制盘与所述底盘之间环形均布设有至少三个夹持单元；所述夹持单元包括固定安装在所述底盘上的径向滑座，所述径向滑座上设有与其滑动配合的滑轨，所述滑轨上固定安装设有连接块，所述连接块径向向内的一端设有滑轴，所述连接块径向向外的一端设有夹持头，所述滑轴的轴线与所述转轴的轴线平行，所述控制盘上与所述滑轴一一对应设有行程槽，所述滑轴延伸伸入所述行程槽内并与所述行程槽配合；所述行程槽的中心线距离所述转轴的轴线之间的距离y满足：y=aθ+b其中，b为所述行程槽的中心线距离所述转轴轴线的最短距离；θ为行程槽的中心线上任一点相对于转轴轴线的径向方向与行程槽的中心线距离所述转轴轴线最近的一点相对于转轴轴线的径向方向之间的夹角；a为系数，表示控制盘转动单位角度时，滑轴轴线距离所述转轴轴线之间的距离的增加值。

【技术特征摘要】
1.一种自适应内筒夹持机械手，其特征在于：包括底盘，所述底板的中心设有与其旋转配合的转轴，所述转轴上套装设有与其同步转动且位于所述底盘上方的控制盘，所述控制盘与所述底盘之间环形均布设有至少三个夹持单元；所述夹持单元包括固定安装在所述底盘上的径向滑座，所述径向滑座上设有与其滑动配合的滑轨，所述滑轨上固定安装设有连接块，所述连接块径向向内的一端设有滑轴，所述连接块径向向外的一端设有夹持头，所述滑轴的轴线与所述转轴的轴线平行，所述控制盘上与所述滑轴一一对应设有行程槽，所述滑轴延伸伸入所述行程槽内并与所述行程槽配合；所述行程槽的中心线距离所述转轴的轴线之间的距离y满足：y=aθ+b其中，b为所述行程槽的中心线距离所述转轴轴线的最短距离；θ为行程槽的中心线上任一点相对于转轴轴线的径向方向与行程槽的中心线距离所述转轴轴线最近的一点相对于转轴轴线的径向方向之间的夹角；a为系数，表示控制盘转动单位角度时，滑轴轴线距离所述转轴轴线之间的距离的增加值。2.根据权利要求1所述的自适应内筒夹持机械手，其特征在于：所述夹持头可拆卸地安装在所述连接块...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄其祥，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33