铸造机器人用自适应气动抓手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铸造机器人用自适应气动抓手，包括连接支座、主支架、上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件。连接支座可安装到铸造机器人手部的末端法兰上，每个上夹爪、下夹爪通过相应的上夹紧气缸、下夹紧气缸独立连接与控制，调节上夹爪、下夹爪的径向距离和角度，可自动适应被抓取工件的外表面，实现对工件的有效贴合式夹紧。本实用新型专利技术能满足铸造机器人对浇口杯、砂芯等工件的抓取需求，能够同时满足圆柱状和圆台状两类工件的自适应抓取作业要求，具有结构简单、重量轻、稳定性好、安全性高、自适应性强、操作维护简便等优点，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。

Adaptive pneumatic grip for casting robot

The utility model discloses an adaptive pneumatic grip for a casting robot, which comprises a connecting bearing, a main bracket, an upper clamping device, a lower clamping device and an adaptive adjusting connecting rod assembly. The connecting support can be installed on the end flange of the hand of the casting robot. Each clip claw and the lower clip claw are connected and controlled independently by the corresponding upper clamping cylinder and the lower clamping cylinder to adjust the radial distance and angle of the upper claw and the lower clips, which can automatically adapt to the outer surface of the workpiece and realize the effective fitting of the workpiece. Clamp. The utility model can meet the needs of the casting robot to grab the gate cup and the sand core, and can meet the requirements of the self-adaptive grasping operation of two kinds of workpiece with cylindrical and round platform. It has the advantages of simple structure, light weight, good stability, high security, strong adaptability and easy operation and maintenance, and reduces the operation. The labor intensity and production cost of the personnel.

【技术实现步骤摘要】
铸造机器人用自适应气动抓手
本技术属于工业机器人设备
，特别涉及一种铸造机器人用自适应气动抓手。
技术介绍
工业机器人高度的柔性化能够满足现代化绿色铸造生产中的各种特殊要求，铸造生产采用机器人，不仅可把操作工人从繁重、单调的体力劳动中解放出来，节约劳动力，而且还是提高铸件生产效率、制造精度和质量、实现铸造生产机械化、自动化及文明化的重要手段。铸造机器人不仅可用于压铸、精铸生产中的铸件搬运和传送，还可用在砂型铸造的造型、制芯、下芯、浇注、清理以及检验等工序中。而铸造机器人执行取芯、组芯、下芯和搬运等作业任务时，除机器人本体外，作为末端执行器的机器人抓手便成为重要的关键设备。在中大型铸件的生产中，浇口杯、砂芯组件和铸件的尺寸、重量都比较大，执行取芯、组芯、下芯、浇注和搬运作业难度大，要求高。目前，现有机器人抓手多为外夹式，其主要特点为从外部夹持工件，抓手的尺寸相对比较大。尤其是针对类似浇口杯等中空类工件，执行抓取任务时没有合适的机器人抓手，尤其是缺少能够同时满足圆柱和圆台两类形状的工件抓取的自适应机器人抓手。针对铸件抓取中存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201621329359.4的中国专利公开一种小型内撑式启动机械手，包括滑块、导向套、基座和均匀布置的连杆和卡爪，利用小型气缸伸缩缸的伸缩带动滑块和连杆上下移动，驱动卡爪张紧和放松，但三个卡爪与工件之间只能实现点接触，卡爪与工件内表面的接触面积过小，容易对工件夹持点造成损伤，不适合抓取浇口杯或中空砂芯组件或材质较软的铸件。申请号为201520758016.9的中国专利公开一种环形物件抓取机械手，包括抓取机构、抓取移动机构和抓取驱动机构，抓取驱动机构通过驱动多个抓取爪，使多个抓取爪的撑开端同时向外旋转并在环形物件的内环内撑开从而实现对环形物件的抓取，抓取爪与工件之间属于刚性接触，主要适合线盘和轮胎的抓取，不适合浇口杯、砂芯等工件的抓取。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种铸造机器人用自适应气动抓手，能够用于铸造机器人针对中大型铸件在铸造成型过程中执行取芯、组芯、下芯和搬运等作业时对工件进行抓取，能同时满足圆柱和圆台两类工件的自适应抓取作业要求，提高铸造生产的作业效率、稳定性和安全性，降低劳动强度和生产成本，可克服现有技术的缺陷。本技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。一种铸造机器人用自适应气动抓手，包括连接支座、主支架、上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件。其中，所述的连接支座包括连接法兰和连接支板，在所述的连接法兰上设有与铸造机器人手部法兰相连接的安装孔，所述的连接支板的内侧端与连接法兰固连，所述的连接支板的外侧端与主支架的上端固连。所述的主支架位于连接支座的下方，用于支撑和安装上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件。所述的上夹紧装置、下夹紧装置分别固定安装在主支架的上下两端，用于夹紧被抓取工件；所述的上夹紧装置与下夹紧装置通过自适应调节连杆组件相连接。所述的自适应调节连杆组件安装在主支架的内侧中间部位，用于连接上夹紧装置和下夹紧装置并辅助调整上夹紧装置和下夹紧装置的姿态；所述的自适应调节连杆组件的上端与上夹紧装置的下端通过铰链相连接，所述的自适应调节连杆组件的下端与下夹紧装置的上端通过铰链相连接。所述的上夹紧气缸和下夹紧气缸采用双作用气缸，在保证对被抓取工件产生足够的相同夹紧力的前提下，还具有缓冲和减振的功能，避免对被抓取工件表面造成损伤。所述的上夹紧气缸、下夹紧气缸均通过管路与电磁换向阀、安全阀及气源相连接。所述的主支架包括垂直支板、上围板和下围板。其中，所述的垂直支板用于固定和安装上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件，所述的上围板和下围板用于连接和固定垂直支板。所述的上围板位于垂直支板的上端且与垂直支板固连，所述的下围板位于垂直支板的下端且与垂直支板通过螺钉相固连，所述的上围板与连接支座中的连接支板的外侧端通过螺钉相固连。所述的上夹紧装置包括上夹紧气缸、上夹爪和上拉簧。其中，所述的上夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的上端外侧，上夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的上端内侧，用于为上夹爪的夹紧动作提供动力；所述的上夹爪位于主支架的内部上端，用于夹紧和抓取工件；且上夹紧气缸的活塞杆前端与上夹爪的中部通过铰链相连接；所述的上拉簧位于垂直支板的上端内侧，且位于上夹紧气缸的活塞杆的上方，用于为上夹爪在完成抓取作业后自主恢复到初始状态提供动力，所述的上拉簧的内侧端钩挂在上夹爪上，所述的上拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上。所述的下夹紧装置包括下夹紧气缸、下夹爪和下拉簧。其中，所述的下夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的下端外侧，下夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的下端内侧，用于为下夹爪的夹紧动作提供动力；所述的下夹爪位于主支架的内部下端，用于夹紧和抓取工件；且下夹紧气缸的活塞杆前端与下夹爪的中部通过铰链相连接；所述的下拉簧位于垂直支板的下端内侧，且位于下夹紧气缸的活塞杆的下方，用于为下夹爪在完成抓取作业后自主恢复到初始状态提供动力，所述的下拉簧的内侧端钩挂在下夹爪上，所述的上拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上。所述的自适应调节连杆组件包括上连杆、下连杆和中部拉簧。其中，所述的上连杆的上端与上夹爪的下端通过铰链相连接，所述的下连杆的下端与下夹爪的上端通过铰链相连接，所述的上连杆与下连杆通过铰链相连接；所述的中部拉簧用于为上夹爪、下夹爪以及上连杆、下连杆自主恢复到初始状态提供动力，所示的中部拉簧的内侧端钩挂在上连杆的下端，所述的中部拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上。所述的上夹爪包括上刚性支撑板和上防滑层，所述的上防滑层通过螺钉及粘接剂固定在上刚性支撑板的内侧面上，且在所述的上防滑层的表面设有横向阻滑楞筋，可增加上防滑层与工件之间的摩擦力，避免工件在抓取过程中滑脱；所述的下夹爪包括下刚性支撑板和下防滑层，所述的下防滑层通过螺钉及粘接剂固定在下刚性支撑板的内侧面上，且在所述的下防滑层的表面设有横向阻滑楞筋，可增加下防滑层与工件之间的摩擦力，避免工件在抓取过程中滑脱。所述的上刚性支撑板和下刚性支撑板采用铝合金材料制成，可减轻上刚性支撑板和下刚性支撑板自身的重量；所述的上防滑层和下防滑层的材料采用由聚酯纤维布和聚氯乙烯胶制成的PVC或由天然橡胶和增强纤维制成的耐磨橡胶，确保本技术在执行抓取工件任务时，上夹爪、下夹爪与工件之间有足够的摩擦力。所述的上夹紧装置与下夹紧装置的数量均为3-6，可以确保对被抓取工件保持足够的支撑和夹紧点；每组上夹紧装置、下夹紧装置中的上夹爪和下夹爪均由对应的上夹紧气缸和下夹紧气缸独立驱动与控制，可以实现对被抓取工件的外表面的自适应调节和有效夹紧，既能实现对圆柱形工件的抓取，又能实现对圆台形工件的抓取。使用时，先根据被抓取对象的形状确定上夹紧气缸、下夹紧气缸的驱动方式。当被抓取工件为圆台体时，上夹紧气缸、下夹紧气缸采取异步等压驱动方式，驱动上夹爪、下夹爪对被抓取工件从外部进行夹紧；当被抓取工件为圆柱体时，上夹紧气缸、下夹紧气缸采取同步等压驱动方式，驱动上夹爪和下夹爪对被抓取工件从外部进行夹紧。作业完成后可在上拉簧、下拉簧和中部拉簧的作用下自主恢复到初始状态。在执行作业任务时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造机器人用自适应气动抓手，包括连接支座、主支架、上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件，其特征在于：所述的连接支座包括连接法兰和连接支板，在所述的连接法兰上设有与铸造机器人手部法兰相连接的安装孔，所述的连接支板的内侧端与连接法兰固连，所述的连接支板的外侧端与主支架的上端固连；所述的主支架位于连接支座的下方，所述的上夹紧装置、下夹紧装置分别固定安装在主支架的上下两端，所述的上夹紧装置与下夹紧装置通过自适应调节连杆组件相连接；所述的自适应调节连杆组件安装在主支架的内侧中间部位，所述的自适应调节连杆组件的上端与上夹紧装置的下端通过铰链相连接，所述的自适应调节连杆组件的下端与下夹紧装置的上端通过铰链相连接；所述的主支架包括垂直支板、上围板和下围板，所述的上围板位于垂直支板的上端且与垂直支板固连，所述的下围板位于垂直支板的下端且与垂直支板固连，所述的上围板与连接支座中的连接支板的外侧端固连；所述的上夹紧装置包括上夹紧气缸、上夹爪和上拉簧，所述的上夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的上端外侧，上夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的上端内侧，所述的上夹爪位于主支架的内部上端，且上夹紧气缸的活塞杆前端与上夹爪的中部通过铰链相连接；所述的上拉簧位于垂直支板的上端内侧，且位于上夹紧气缸的活塞杆的上方，所述的上拉簧的内侧端钩挂在上夹爪上，所述的上拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上；所述的下夹紧装置包括下夹紧气缸、下夹爪和下拉簧，所述的下夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的下端外侧，下夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的下端内侧，所述的下夹爪位于主支架的内部下端，且下夹紧气缸的活塞杆前端与下夹爪的中部通过铰链相连接；所述的下拉簧位于垂直支板的下端内侧，且位于下夹紧气缸的活塞杆的下方，所述的下拉簧的内侧端钩挂在下夹爪上，所述的上拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上；所述的自适应调节连杆组件包括上连杆、下连杆和中部拉簧，所述的上连杆的上端与上夹爪的下端通过铰链相连接，所述的下连杆的下端与下夹爪的上端通过铰链相连接，所述的上连杆与下连杆通过铰链相连接；所述的中部拉簧的内侧端钩挂在上连杆的下端，所述的中部拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上。...

【技术特征摘要】
1.一种铸造机器人用自适应气动抓手，包括连接支座、主支架、上夹紧装置、下夹紧装置和自适应调节连杆组件，其特征在于：所述的连接支座包括连接法兰和连接支板，在所述的连接法兰上设有与铸造机器人手部法兰相连接的安装孔，所述的连接支板的内侧端与连接法兰固连，所述的连接支板的外侧端与主支架的上端固连；所述的主支架位于连接支座的下方，所述的上夹紧装置、下夹紧装置分别固定安装在主支架的上下两端，所述的上夹紧装置与下夹紧装置通过自适应调节连杆组件相连接；所述的自适应调节连杆组件安装在主支架的内侧中间部位，所述的自适应调节连杆组件的上端与上夹紧装置的下端通过铰链相连接，所述的自适应调节连杆组件的下端与下夹紧装置的上端通过铰链相连接；所述的主支架包括垂直支板、上围板和下围板，所述的上围板位于垂直支板的上端且与垂直支板固连，所述的下围板位于垂直支板的下端且与垂直支板固连，所述的上围板与连接支座中的连接支板的外侧端固连；所述的上夹紧装置包括上夹紧气缸、上夹爪和上拉簧，所述的上夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的上端外侧，上夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的上端内侧，所述的上夹爪位于主支架的内部上端，且上夹紧气缸的活塞杆前端与上夹爪的中部通过铰链相连接；所述的上拉簧位于垂直支板的上端内侧，且位于上夹紧气缸的活塞杆的上方，所述的上拉簧的内侧端钩挂在上夹爪上，所述的上拉簧的外侧端钩挂在垂直支板上；所述的下夹紧装置包括下夹紧气缸、下夹爪和下拉簧，所述的下夹紧气缸的缸体部分安装在垂直支板的下端外侧，下夹紧气缸的活塞杆前端位于垂直支板的下端内侧，所述的下夹爪位于主支架的内部下端，且下夹紧气缸的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成军，崔骄建，郭永存，沈豫浙，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34