一种夹持工具(2)、系统、夹紧单元(35)以及搬运物体(6)的方法，其中夹持工具(2)包括设置在壳体(7)内的传动机构，其中传动机构耦合至位于壳体(7)外部的多条臂(11)。臂(11)在径向平面内从第一端(15)延伸至第二端(16)，其中每条臂(11)上设置有一个或多个夹持手指(12)。夹持手指(12)可以在臂(11)上重新定位，或者多个夹持手指(12)可以设置在同一条臂(11)上。臂(11)优选地具有弯曲轮廓或曲线轮廓，其中弯曲线或弧线面朝着壳体(7)的中心纵向轴线(A)。线或弧线面朝着壳体(7)的中心纵向轴线(A)。线或弧线面朝着壳体(7)的中心纵向轴线(A)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】夹持工具、系统、夹紧单元以及在工序中搬运物体的方法
[0001]本专利技术涉及一种夹持工具，优选地为具有多个夹持元件的夹持器，其配置为耦合到机器臂或布置在表面，其中夹持工具包括可旋转地连接至夹持工具的壳体的多条臂，每条臂具有至少一个用于夹持物体的夹持点。
技术介绍
[0002]已知在装配、加工、分拣和包装过程中，使用安装在机器人的机械臂上的夹持工具来搬运物体。夹持工具配备有两条或多条夹持臂，每条夹持臂设计用于在夹持点夹持特定的物体。夹持臂配置为在夹持工序中在不同位置之间移动，其中通过机器人单元的本地控制器控制夹持工具的操作。可选地，本地控制器可以从中央控制器接收命令。
[0003]已知机械臂，包括其各自的接口，配备有一个或多个关节，每个关节为机械臂提供至少一个自由度(DOF)。机械臂通常具有五到七个自由度，但一些机械臂只有两个或三个自由度。夹持工具和机器人单元的设计是基于该机器人单元要搬运的物体的尺寸、形状和重量来选择的。
[0004]已知使用传感器和/或摄像头来监测机械臂的轴向运动，从而监测夹持工具。然后本地控制器使用这些传感器或摄像头的信号来正确定位相对于特定物体的夹持臂。本地控制器可以选择性地使用物体的二维或三维地图来定位夹持工具。
[0005]罗伯特
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博世有限公司的US 2013/0341944 A1公开了一种用于具有保护装置的搬运机器人的夹持装置，其中夹持装置包括三条臂，三条臂均连接到设置在夹持装置壳体内的公共传动机构。每条臂具有沿径向平面延伸的细长主体，其中一端通过夹紧装置连接至该传动机构的转轴，另一端连接至夹持手指。夹持手指通过卡入式连接器连接至臂。
[0006]为了夹持非常大的物体，该条臂必须手动更换成更长的臂。
[0007]德国雄克有限公司的EP 2390068 B1公开了一种具有三条臂的夹持装置，三条臂均与气动操作的传动机构相连接，其中每条臂具有L型主体，其中两肢节之间的弯曲处从中心纵向轴线面向外。该条臂的一段肢节连接至该传动机构的转轴，而该条臂的另一段肢节处于自由端，连接至夹持手指。夹持手指设置在臂转动到与物体进行接触的那一侧。臂通过锁定销相对于转轴固定，锁定销设置在转轴和臂中的凹槽内。据称这个夹持装置可以夹持外径在0
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100mm之间的圆形物体以及内径在10
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125mm之间的环形物体。
[0008]然而，EP 2390068 B1没有公开夹持手指是如何在各自的臂中保持就位的，也没有暗示或建议可以更换夹持手指。所示出的结构表明夹持手指牢牢地附接至臂，或是形成了臂的整合部分。
[0009]夹持装置的另一个例子是OnRobot公司的模型3FG15，其包括三条臂，三条臂均连接至壳体内的公共传动机构。每条臂具有沿着纵向平面延伸的大致L型的主体，其中一端安装有连接到传动机构转轴上的小圆盘。该夹持装置的夹持范围在20
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160mm之间，然而必须使用工具手动地使臂相对于该圆盘移动，以在整个夹持范围内操作夹持手指。此外，夹持手指不能在各自的臂上重新定位。
[0010]CN 103963067A、US 4598942A和US 4765669A公开了具有沿着纵向平面延伸的类似的臂的夹持装置。在以上夹持装置中，夹持工序在径向平面内完成。
[0011]JP 2006082140 A描述了一种夹持工具，包括设置有壳体的驱动机构，壳体具有接口，接口配置为耦合至机器的匹配接口。该夹持工具具有三条可旋转的臂，臂设置在壳体的相对端，每条臂具有沿径向平面延伸的壳状主体，且其适于与物体接触。当激活臂时，每条臂可以绕旋转轴线旋转，以在径向平面内使臂与物体接触或脱离接触。
[0012]其他夹持装置包括设置为在纵向平面移动的两条或三条臂。这些臂可以配备有一个或多个关节，用于移动夹持手指与物体接触。
[0013]因此，需要一种具有改善的灵活性、操作范围和举升能力的夹持或夹紧工具。
[0014]专利技术目的
[0015]本专利技术的目的在于提供一种能够解决上述问题的夹持工具。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种能够在整个夹持范围内操作的夹持工具。
[0017]本专利技术的又一目的在于提供一种无需使用工具就能调节夹持手指的位置的夹持工具。
技术实现思路
[0018]本专利技术的目的通过一种在工序中搬运物体的夹持工具来实现，该夹持工具包括：
[0019]‑
定义夹持工具的纵向轴线的壳体，
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设置在壳体内的驱动机构，
[0021]‑
设置在壳体一端的接口，该接口配置为耦合至机器的匹配接口或者设置在表面上，
[0022]‑
设置在壳体的另一端的多条臂，每条臂包括至少第一夹持元件，第一夹持元件配置为接触物体，每条臂配置为在激活时围绕旋转轴线旋转，每条臂在径向平面内具有从第一端延伸至第二端的主体，该径向平面垂直于纵向轴线，其中驱动机构配置为在径向平面中使至少第一夹持元件旋转至与物体接触和脱离接触，该主体具有面朝纵向轴线的第一侧，还有背对着纵向轴线的相对的第二侧，
[0023]‑
其中主体的第一侧在第一位置具有第一切线和在第二位置具有第二切线，其特征在于，第一切线与第二切线相交于交点，该交点位于一个假想的圆内，当臂处于收缩位置时，该圆的半径从纵向轴线延伸至臂的旋转轴线。
[0024]这为机器人应用或夹具应用提供了一种可选的夹持工具设计，与同类型的传统夹持工具相比，它具有更好的灵活性。本专利技术的夹持工具设计紧凑，重量轻，提供了更好的举升能力。
[0025]夹持工具具有在纵向方向上从第一端延伸至第二端的保护壳体。该壳体进一步在径向方向延伸并形成外表面和内表面，其中内表面、第一端和第二端共同形成内部腔室。该壳体可以由任何合适的材料制成，优选的材料为轻质材料，例如塑料材料，优选的材料为纤维增强材料或金属，例如铝或不锈钢。这样，驱动机构、电气元件和其他灵敏元件就可以免受放置夹持工具的环境中的灰尘、水分、有害气体和其他颗粒的影响。
[0026]第一端可以适于形成接口，用于将夹持工具安装至位于外部机器上的匹配接口，如后文所述。夹持工具可以安装至机械臂上而无需使用工具，例如使用螺丝连接或可释放
连接。或者，可以使用紧固件将夹持工具安装至机器。该接口还可以包括其他连接元件，用于向夹持工具提供加压空气或油、电力和/或控制信号。这节省了重量和成本，因为夹持工具可以由外部能源驱动。这也允许了夹持工具的简单且快速的安装。
[0027]第一端还可以适于形成接口，该接口配置为将夹持工具设置在表面上，以便它可以作为夹紧工具，如后文所述。该接口可包括一个或多个支撑元件、安装元件或紧固元件，用于使夹持工具定位在表面上。该接口可以优选地成型为适配器或底座，其配置为使夹持工具能够相对于表面正确地定向。该接口可以包括连接元件，用于向夹持工具提供加压空气或油、电力和/或控制信号。这节省了重量和成本，因为夹持本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在工序中搬运物体(6)的夹持工具(2)，所述夹持工具(2)包括：
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定义夹持工具(1)的纵向轴线(A)的壳体(7)，
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设置在壳体内的驱动机构，
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设置在壳体(7)一端的接口(8)，所述接口(8)配置为耦合至机器的匹配接口(9)或者设置在表面上，
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设置在壳体(7)的另一端的多条臂(11)，每条臂(11)包括至少第一夹持元件(12a)，第一夹持元件(12a)配置为接触物体(6)，每条臂(11)配置为在激活时围绕旋转轴线(B)旋转，每条臂(11)在径向平面内具有从第一端(15)延伸至第二端(16)的主体(14)，所述径向平面垂直于纵向轴线(A)，其中驱动机构配置为在径向平面中使至少第一夹持元件(12a)旋转至与物体(6)相接触和脱离接触，所述主体(14)具有面朝纵向轴线的第一侧(17)，还有背对着纵向轴线的相对的第二侧(18)，
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其中主体(14)的第一侧(17)在第一位置具有第一切线，在第二位置具有第二切线，其特征在于，第一切线与第二切线相交于交点(22)，所述交点(22)位于一个假想的圆内，当臂(11)处于收缩位置时，所述圆的半径从纵向轴线(A)延伸至臂(11)的旋转轴线(B)。2.根据权利要求1所述的夹持工具，其特征在于，第一侧(17
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)具有在第一端(15)和第二端(16)之间延伸的曲线轮廓，或者具有由至少第一线段和第二线段定义的弯曲轮廓。3.根据权利要求1或2所述的夹持工具，其特征在于，臂(11)上设置有至少第二夹持元件(12b)，其中第二夹持元件(12b)设置在臂(11)的第一端(15)和第二端(16)之间的中间位置(21)。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的夹持工具，其特征在于，至少第一夹持元件(12a)是通过机械连接器可释放地连接至臂(11)，机械连接器优选地为快速释放扣或夹紧元件。5.根据权利要求3或4所述的夹持工具，其特征在于，第一夹持元件(12a)具有沿纵向方向测量的第一高度，第二夹持元件具有沿纵向方向测量的第二高度，其中第一高度与第二高度相同或者不同。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的夹持工具，其特征在于，处于收缩位置的臂(11)相对于彼此放置，使得
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每条臂上的至少一个夹持元件(12a、12n)彼此接触，和/或
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一条臂(11)的第一侧(17)至少部分地接触相邻臂(11)的第一侧(17)。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的夹持工具，其特征在于，至少第一夹持元件(12a)配置为在夹持工具(2)的整个夹持范围内进行操作，同时保持每条臂(11)相对于每个旋转轴线(B)处于相同的径向位置。8.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：延斯，
申请(专利权)人：奋博技术公司，
类型：发明
国别省市：
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