用于操纵器的夹持器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于操纵组件的夹持器，特别是用于操作机器人以抓持物体的夹持器，包括：待安装到物体的联接元件；待安装到操纵组件的基体，该基体包括壳体、布置在壳体的外侧的夹紧托架、以及布置在壳体中并操作地连接到夹紧托架的夹紧机构，其中夹紧托架具有闩锁状态和解锁状态，在闩锁状态下，夹紧托架被拉到靠近壳体的位置，并且在解锁状态下，夹紧托架被推离壳体以在夹紧托架和壳体之间容纳联接元件，其中夹紧机构能够通过气动或液压驱动被激活以迫使夹紧托架从闩锁状态改变到解锁状态并且被去激活，使得夹紧托架能够返回到所述闩锁状态，从而将联接元件夹紧到壳体。从而将联接元件夹紧到壳体。从而将联接元件夹紧到壳体。

【技术实现步骤摘要】
用于操纵器的夹持器


[0001]本专利技术涉及一种用于自动操纵组件以装载和卸载物体、特别是用于操纵机器人的夹持器。特别地，本专利技术涉及一种用于机器人抓持在机床中使用的托盘或工件的夹持器。

技术介绍

[0002]自动操纵组件是一种能够在工业环境中自动执行特定动作的装置，例如操纵机器人。自动化可以增加生产的充分性。经常使用的自动化动作之一是装载和卸载物体。一种特定的应用是在机加工工业中。在加工之前，工件必须首先被装载到机床中，并且在加工之后，所生产的部件必须从机床卸载。通常，工件安装在具有夹紧装置的托盘上，使得托盘可以自动地夹紧在机床中的机床工作台上。对于这样的应用，操纵机器人大多是用于将其上有待加工工件的托盘从料斗取出将其装载到机床中，并且将其上具有已加工部件的托盘取出以将其再次装载到机床中。用于操纵机器人的一个重要元件是用于安全地抓持托盘的夹持器。在大多数情况下，夹持器必须能够抓持高重量。
[0003]CN 107433484描述了托盘交换系统的夹持装置，包括夹持装置主板和夹持装置工具板。夹持装置主板与机器人的夹持臂的末端连接，并且夹持装置工具板与标准托盘连接。夹持装置主板包括主板基体。定位锥销和球形保持框架以向外突出的模式布置在主板基体上。每个夹持装置工具板包括能够被插入球形保持框架中的工具板基体。作为用于该应用的大多数夹持装置，主板和工具板在一个位置处被夹紧，通常在一个侧表面的中间。因此，需要非常高的夹紧力。
[0004]另一种已知的夹持器是Erowa公司的RCS夹持器。夹持器包括接口元件，托盘可以安装在该接口元件上，并且配对件将被安装到机器人。夹紧插头安装在接口元件上以夹紧接口元件和配对件。布置在接口元件一半高度的单个插头必须提供大的夹紧力以确保安全的夹紧。此外，由于接口元件侧向安装在托盘上，所以托盘的质心没有靠近接口元件定位，而是定位成远离接口元件至少150 mm，因此托盘的大部分具有一定长度和宽度。托盘和安装在其上的工件的总重量通常很高。由托盘在夹紧点上产生的力矩必须由夹紧插头产生的力矩来补偿。由于接口元件的高度是有限的，并且插头布置在接口元件的一半高度上，因此只有小的距离可以有助于由夹紧插头产生的力矩，因此夹紧力必须大。这种夹持器具有负载能力有限的缺点。这意味着托盘重量受到限制，并且在气压损失的情况下的安全裕度受到限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于自动操纵组件以装载和卸载物体的夹持器，特别是用于操纵机器人的夹持器，以允许快速且可靠地抓持物体。本专利技术的另一个目的是提供一种用于可靠地抓持重物的紧凑型夹持器。特别地，本专利技术的一目的是提供一种用于在气压损失时牢固地夹紧物体的夹持器。
[0006]根据本专利技术，这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外，其他有利的实施例
由从属权利要求和说明书得出。
[0007]在本专利技术中，一种用于操纵组件以抓持物体、特别是用于操纵机器人的夹持器包括联接元件和基体。基体包括壳体、布置在壳体外侧的夹紧托架、以及布置在壳体中并操作地连接到夹紧托架的夹紧机构。所述联接元件可固定到所述物体。夹紧托架具有闩锁状态和解锁状态。在闩锁状态下，夹紧托架被拉到靠近壳体的位置，而在解锁状态下，夹紧托架被推离壳体以在夹紧托架和壳体之间容纳联接元件。夹紧机构可气动或液压地激活以迫使夹紧托架从闩锁状态改变到未闩锁状态。此外，夹紧机构可以被停用，使得夹紧托架可以返回到闩锁状态，从而将联接元件夹紧到壳体。当夹紧机构未被激活时，夹紧托架停留在闩锁状态。这可以进一步提高安全性。例如，如果施加给夹持器的气压太低或者甚至降至零，则联接元件仍然通过夹紧托架夹紧到壳体，使得联接元件和重物不能落下。这提供了自锁效果，这增加了安全性。
[0008]在一个实施例中，夹紧机构包括活塞和活塞杆，活塞杆的一端固定地连接到夹紧托架，并且另一端操作地连接到活塞，以将活塞的运动传递到夹紧托架。
[0009]用于自动装载物体的系统，例如机器人、自动工具更换装置和自动托盘更换装置，广泛地用在工业环境中。例如，为了减少加工时间以提高生产效率，应用自动托盘更换器将托盘装载到机床中和从机床卸载托盘。通常，联接元件安装在托盘上，而基体安装在机器人臂上。当机器人臂必须从机床装载或卸载托盘时，托盘必须首先被夹持器牢固地抓持，使得机器人臂能够执行装载或卸载动作。
[0010]夹紧托架具有中心部分和两个夹爪，所述夹爪将联接元件和壳体夹紧在它们之间。特别地，夹紧托架具有U形形状，并且夹爪形成U形形状的腿部。这种构造可以提高负载能力。特别地，托盘重量和到重心的距离以及在气压损失下保持的夹紧力与已知的夹持器相比更高。优选地，中心部分和夹爪被制成一件以实现高刚度。由夹紧托架产生的夹紧力作用于联接元件和壳体的整个高度，从而可以增强夹紧扭矩。夹紧托架被构造成通过放大由活塞产生的拉入力而产生高的夹紧力，即夹紧力是拉入力的几倍。这通过在5
°
至25
°
的范围内选择夹爪与中心部分之间的角度来实现。这已经导致正好在夹紧托架和联接元件之间的大约2:1到5:1的动力传动比。例如，如果活塞杆作用于夹紧托架上的拉入力在4000牛顿的量级，则夹爪所作用的夹紧力可在20000牛顿的量级。
[0011]壳体具有基本上矩形的形状并且是刚性的。在优选的变型中，壳体具有前壁、后壁、顶壁、底壁和两个侧壁。
[0012]在一个实施例中，当夹紧托架从闩锁位置变化到解锁位置时，夹紧托架位于壳体的侧面上，并且可以通过夹紧机构侧向移动，并且反之亦然。其上具有托盘的联接元件可以与壳体的前表面接触，并由其间的夹爪夹紧。为了实现可靠的夹紧，夹爪具有与壳体相同的高度，并且联接元件具有至少与壳体相同的高度，因此夹紧力沿着壳体的整个高度作用，这导致高扭矩。
[0013]此外，在联接元件上形成联接接触区域，以与形成在夹爪上的夹紧区域接合。在壳体的前壁和/或后壁上形成至少一个支撑区域，当联接元件夹紧到壳体时，夹紧力作用于该支撑区域上。
[0014]特别地，清洁孔设置在壳体的前表面上的支撑区域上。由于夹持器用于工业应用，尤其是用于机加工工业，因此它被应用在具有例如碎屑和碎片的环境中。如果支撑区域被
碎屑覆盖，则夹紧力会显著减小，这对夹紧的安全性具有直接影响。因此，清洁的接触表面是重要的。此外，可以测量通过清洁孔的气压，以监测联接元件和壳体的夹紧状态。
[0015]另外，在靠近夹爪的夹紧托架中形成有清洁槽。特别地，清洁槽形成在夹爪的刚性主体之间，以吹送通过接触表面上的空气入口供应的空气。
[0016]在一些实施例中，夹紧机构包括保持装置，该保持装置固定地安装在壳体中以将夹紧托架保持在闩锁位置。特别地，复位装置安装在壳体的前壁的内表面与活塞之间，以在活塞上作用保持力。
[0017]在有利的变型中，保持装置包括至少一个弹簧，优选地设置多个弹簧以产生足够的保持力。例如，保持力为1000牛顿的量级。在优选的变型中，弹簧是压缩弹簧。当夹紧托架处于解锁状态时，弹簧被压缩，并且因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种用于操纵组件、特别是用于操纵机器人以抓持物体(1)的夹持器(100)，包括：a)待安装到所述物体的联接元件(10)；以及b)基体(20)，其可安装至所述操纵组件，所述基体包括壳体(21)、布置在所述壳体的外侧的夹紧托架(30a、30b)和布置在所述壳体中的夹紧机构，所述夹紧机构操作地连接至所述夹紧托架，其中所述夹紧托架具有闩锁状态和解锁状态，其中在所述闩锁状态下，所述夹紧托架被拉至靠近所述壳体的位置，并且在所述解锁状态下，所述夹紧托架被推离所述壳体以在所述夹紧托架和所述壳体之间容纳所述联接元件，其中所述夹紧机构能够通过气动或液压驱动而被激活以迫使所述夹紧托架从所述闩锁状态改变至所述解锁状态，以及被去激活，使得所述夹紧托架能够返回至所述闩锁状态并且由此将所述联接元件夹紧至所述壳体。2.根据权利要求1所述的夹持器，其中所述夹紧机构包括保持装置(53)，所述保持装置安装在所述壳体中以将所述夹紧托架保持在所述闩锁位置中，特别地，所述保持装置是弹簧。3.根据权利要求1或2所述的夹持器，其中，所述夹紧机构包括活塞(51)和活塞杆(45a、45b)，所述活塞杆的一端固定地连接到所述夹紧托架，并且另一端操作地连接到所述活塞以将所述活塞的运动传递到所述夹紧托架。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的夹持器，其中，所述夹紧机构包括连接在所述活塞杆与所述活塞之间的滑动件(60)，并且所述滑动件与所述活塞杆接合，以将所述活塞在第一方向上的运动转换成所述活塞杆在第二方向上的运动，特别地，所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。5.根据权利要求4所述的夹持器，其中所述滑动件连接到所述活塞以跟随所述活塞的运动，并且以引导槽(61、61a、61b)为特征，形成在所述活塞杆上的引导销(48a)接合在所述引导槽中，并且在所述滑动件的运动期间能够沿着所述引导槽行进。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的夹持器，其中，所述弹簧安装在所述活塞与所述壳体的内表面之间，所述内表面特别是所述壳体的前壁的内表面，其中，当所述夹紧托架处于解锁状态时，所述弹簧被压缩，特别地，被压缩的弹簧被部分地释放以将所述夹紧托架保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：系统三R国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：