一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统技术方案

本申请属于复合材料抓取设备技术领域，公开了一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统，包括与机器人的机械臂固定的工装固定框，所述工装固定框上设置有用于抓取待预热的复合材料的针刺组件以及用于抓取预热后复合材料的边缘夹紧机构，所述边缘夹紧机构设有两组并对称设置，所述工装固定框上还设置有用于驱使边缘夹紧机构朝向远离工装固定框中部一侧运动的直线驱动装置以及用于驱使边缘夹紧机构升降的升降组件

【技术实现步骤摘要】
一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统


[0001]本技术涉及复合材料抓取设备
，特别涉及一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统
。

技术介绍

[0002]纤维增强热塑性复合材料是复合材料中的重要一支，用玻璃纤维
、
碳纤维
、
芳纶纤维及其它纤维材料，对各种热塑性树脂进行增强，热塑性复合材料
FRTP
应用已经有数十年历史，与酚醛树脂
、
脲醛树脂
、
环氧树脂
、
聚氨酯等热固性复合材料相比，热塑性复合材料具有一些特殊的性能，如密度小
、
强度高
、
性能可设计性的自由度大
、
耐化学腐蚀性等优点
。
[0003]复合材料中的纤维布进行模压成型前需要有个流转过程，裁切好的纤维布先要进入加热炉预热，加热好后再搬运到压力机模具中
。
这样对纤维布的机器人抓手系统就提出了比较高的要求，既能直接从裁切机上抓取纤维布还要从加热炉中抓取加热过的纤维布，现有机器人抓手不能很好的集成两种抓取方式，两种抓取方式的配件容易互相干涉，同时在碰到不同尺寸的纤维布原料时，抓手系统配件位置需要人工做调整
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提供一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统
。
[0005]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统，包括与机器人的机械臂固定的工装固定框，所述工装固定框上设置有用于抓取待预热的复合材料的针刺组件以及用于抓取预热后复合材料的边缘夹紧机构，所述边缘夹紧机构设有两组并对称设置，所述工装固定框上还设置有用于驱使边缘夹紧机构朝向远离工装固定框中部一侧运动的直线驱动装置以及用于驱使边缘夹紧机构升降的升降组件
。
[0006]通过采用上述技术方案，针刺组件和边缘夹紧机构均安装于工装固定框上，针刺组件用于抓取待预热的复合材料，边缘夹紧机构用于抓取预热后复合材料，升降组件能够控制边缘夹紧机构升降，以免边缘夹紧机构和针刺组件在使用过程中相互干涉，直线驱动装置能够驱使边缘夹紧机构朝向远离工装固定框中部一侧运动，直至两个边缘夹紧机构能够配合并抓取预热后复合材料时停止调节即可，改变了传统技术中的机器人抓手系统系统，提高了机器人抓手系统抓取待预热的复合材料以及预热后复合材料的协调性
。
[0007]进一步的，所述针刺组件包括固定于工装固定框上的
L
型连接件
、
固定于
L
型连接件上的第一缓冲杆以及与第一缓冲杆下端固定的针刺夹爪；
[0008]所述边缘夹紧机构包括设置于工装固定框上的夹爪固定板
、
固定于夹爪固定板上的夹紧气缸以及与夹紧气缸配套使用的齿形夹爪
。
[0009]通过采用上述技术方案，针刺夹爪为现有技术中的成熟产品，利用压缩空气控制吸盘内的针伸缩，以达到搬运多孔和不易真空吸取或无磁性物体的目的，能够很好的对待预热的复合材料中的纤维布进行抓取
。
[0010]进一步的，所述升降组件包括与工装固定框顶部滑移连接的平移板
、
与平移板底部固定的升降气缸
、
贯穿设置于平移板上并与平移板固定的直线轴承以及贯穿设置于直线轴承上并与直线轴承滑移连接的导向轴，所述升降气缸的活塞杆下端以及导向轴下端均与夹爪固定板顶部固定
。
[0011]通过采用上述技术方案，使用升降组件控制边缘夹紧机构升降时，工作人员只需通过升降气缸即可控制夹爪固定板升降，以此使得夹紧气缸和齿形夹爪得以升降，以便齿形夹爪对加热后的纤维布原料进行抓取
。
[0012]进一步的，所述直线驱动装置包括固定于工装固定框上的步进电机
、
与步进电机的输出轴通过联轴器固定的滚珠丝杠以及与滚珠丝杠的螺母固定的伸缩轴，所述伸缩轴远离步进电机的一端与平移板固定
。
[0013]通过采用上述技术方案，步进电机工作后，步进电机带动滚珠丝杠转动，由于滚珠丝杠的螺母与伸缩轴连接，且伸缩轴与平移板固定，以此使得平移板能够朝向靠近或远离工装固定框的一侧运动，以便对两侧的边缘夹紧机构的位置进行调节，以抓取不同宽度的纤维布原料
。
[0014]进一步的，所述工装固定框包括矩形框架
、
固定于矩形框架上的电气快插接线盒以及固定于矩形框架上的安装板，所述矩形框架顶部固定有平移滑轨，所述平移板底部固定有与平移滑轨滑移连接的滑块
。
[0015]通过采用上述技术方案，电气快插接线盒连接压缩空气气源
、
电源
、
信号线，简化机器人抓手系统安装到机器人上的工作
。
[0016]进一步的，所述工装固定框上设置有检测模块，所述检测模块包括固定于工装固定框上的
U
型折弯件
、
设置于
U
型折弯件上的第二缓冲杆以及固定于
U
型折弯件上并用于检测第二缓冲杆位置的接近开关
。
[0017]通过采用上述技术方案，第二缓冲杆下端碰到纤维布原料后向上小幅度运动，接近开关对第二缓冲杆的位置进行检测，检测到信息后，机器人停止下降动作
。
[0018]进一步的，所述工装固定框上设置有多个螺栓固定导槽，所述
L
型连接件通过螺栓与螺栓固定导槽螺纹连接
。
[0019]通过采用上述技术方案，以便工作人员控制
L
型连接件在工装固定框上的位置，以适用于不同宽度的纤维布原料
。
[0020]综上所述，本技术具有以下有益效果：
[0021]1、
本申请中，工装固定框两边的边缘夹紧机构在抓取预热前的纤维布原料时，由直线驱动装置驱使边缘夹紧机构移动到初始位置，再由升降组件上升到最高位置，避免在针刺组件抓取纤维布原料时产生干涉；
[0022]2、
本申请中，工装固定框两边的边缘夹紧机构在抓取预热后的纤维布原料时，由直线驱动装置移动到指定的任意位置，升降组件控制边缘夹紧机构下降，直至齿形夹爪低于针刺组件底部，以便齿形夹爪抓取纤维布原料的左右两个边缘，且不会与针刺组件产生干涉
。
附图说明
[0023]图
1、
图2均是本技术中一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统的结构示意
图；
[0024]图3是图2中
A
处的放大示意图，用于凸显实施例2中的检测模块；
[0025]图4是本技术实施例1用于凸显边缘夹紧机构的结构示意图
。
[0026]图中：
1、
工装固定框；
11、
矩形框架；
111、
平移滑轨；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统，其特征是：包括与机器人的机械臂固定的工装固定框
(1)
，所述工装固定框
(1)
上设置有用于抓取待预热的复合材料的针刺组件
(2)
以及用于抓取预热后复合材料的边缘夹紧机构
(3)
，所述边缘夹紧机构
(3)
设有两组并对称设置，所述工装固定框
(1)
上还设置有用于驱使边缘夹紧机构
(3)
朝向远离工装固定框
(1)
中部一侧运动的直线驱动装置
(5)
以及用于驱使边缘夹紧机构
(3)
升降的升降组件
(4)。2.
根据权利要求1所述的一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统，其特征是：所述针刺组件
(2)
包括固定于工装固定框
(1)
上的
L
型连接件
(21)、
固定于
L
型连接件
(21)
上的第一缓冲杆
(22)
以及与第一缓冲杆
(22)
下端固定的针刺夹爪
(23)
；所述边缘夹紧机构
(3)
包括设置于工装固定框
(1)
上的夹爪固定板
(31)、
固定于夹爪固定板
(31)
上的夹紧气缸
(32)
以及与夹紧气缸
(32)
配套使用的齿形夹爪
(33)。3.
根据权利要求2所述的一种抓取复合材料的柔性机器人抓手系统，其特征是：所述升降组件
(4)
包括与工装固定框
(1)
顶部滑移连接的平移板
(41)、
与平移板
(41)
底部固定的升降气缸
(42)、
贯穿设置于平移板
(41)
上并与平移板
(41)
固定的直线轴承
(43)
以及贯穿设置于直线轴承
(43)
上并与直线轴承
(43)
滑移连接的导向轴
(44)
，所述升降气缸
(42)
的活塞杆下端以及导向轴
(44)

【专利技术属性】
技术研发人员：王策，荆彦峰，张宏伟，马雄杰，
申请(专利权)人：上海创轲新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：