一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手的制作方法

1.本实用新型属于工业自动化设备领域，涉及一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手。


背景技术：

2.在工业自动化生产领域，工业机器人是自动化生产线中必不可少的要素，设备自动化、智能化程度的高低直接影响了生产效率和生产质量，因为工件的类型和规格多种多样，生产工位数量根据生产节拍设置多少不一，因此，多数情况下需要设计专用的机械抓手，对于圆柱形工件来说，由于工件表面缺少定位要素，有时候机械抓手在抓取圆柱形工件的时候容易造成工件掉落不能及时发现，工作站或者生产线对机器人的机械抓手上的工件状态难以实时判断，容易造成误抓或者空抓等情况，严重时甚至会造成设备碰撞，工作可靠性较差，缺少对工件的自动识别功能，进而影响工作站或生产线的可靠性和安全性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，以解决现有的圆柱形工件在自动化生产线或工作站中的可靠抓取问题，通过增加实时监控和识别功能，提高了可靠性、安全性。
4.为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，用于对圆柱形工件进行抓取并进行状态监测识别，包括连接支架，所述连接支架上设置有连接孔，通过所述连接孔与机器人进行机械连接，与现有技术不同的是，还包括驱动机构至少一个、夹紧块两个、传感器发射模块、传感器接收模块；所述连接支架的左端和/或右端与至少一个所述驱动机构进行机械连接，所述驱动机构上设置有两个夹紧手指并与两个所述夹紧手指进行驱动连接实现所述夹紧手指的运动并夹紧工件，每个所述夹紧手指与一个所述夹紧块进行机械连接实现所述夹紧块的运动，其中一个所述夹紧块上安装有所述传感器发射模块，另一个所述夹紧块上安装有所述传感器接收模块，所述传感器发射模块与所述传感器接收模块的位置相对应实现对圆柱形工件的状态监测。
5.进一步地，其特征在于，所述夹紧块上设置有夹紧部，所述夹紧部的表面为圆柱面，所述夹紧部的表面与圆柱形工件表面实现接触连接并与圆柱形工件表面的形状相适应。
6.优选地，所述夹紧部设置有多个防滑槽用于增强对圆柱形工件表面的防滑效果。
7.进一步地，所述夹紧块还设置有定位凹槽，所述夹紧手指置于所述定位凹槽内，所述定位凹槽的宽度与所述夹紧手指的宽度相适应用于加强所述夹紧手指的定位效果。
8.进一步地，还包括防护块，所述防护块与所述夹紧块进行机械连接，所述传感器发射模块或所述传感器接收模块设置在所述防护块与所述夹紧块形成的空腔内。
9.本实用新型涉及一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，有益效果为：本实用新型结构设计简单、合理，通过驱动机构和夹紧块实现了对圆柱形工件的夹紧操作，利用
传感器发射模块、传感器接收模块的相互作用实现了对圆柱形工件的实时监测，保证了机械抓手抓取的可靠性和安全性，确保了生产节拍的可靠运转，能够实现至少两个工位的圆柱形工件的同时抓取，利于实现生产线的自动化和智能化，确保生产线的工作稳定可靠，安全性好，生产效率高，满足了用户的多种需求。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
11.图1为本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手立体结构示意图；
12.图2为本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手俯视图示意图；
13.图3为本实用新型实施例一提供的驱动机构立体结构示意图；
14.图4为本实用新型实施例一提供的夹紧块示意图；
15.图5为图4中a部分放大示意图；
16.图6为本实用新型实施例二提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手立体结构示意图。
17.图中：
18.1、连接支架；11、连接孔；2、驱动机构；21、夹紧手指；3、夹紧块；31、夹紧部；311、防滑槽；32、定位凹槽；4、传感器发射模块；5、传感器接收模块；6、防护块。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在实用新型中的具体含义。
22.下面结合附图对本实用新型实施例的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手进行详细描述。
23.实施例一
24.图1示出了本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手立体结构示意图，图2示出了本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手俯视图示意图，图3示出了本实用新型实施例一提供的驱动机构立体结构示意图，图4示出了本实用新型实施例一提供的夹紧块示意图，图5示出了图4中a部分放大示意图。如图1到图5所示，本实用新型实施例提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手主要用于对圆柱形工件进行抓取并对其状态进行监测识别，一般包括连接支架1，连接支架1上设置有连接孔11，通过连接孔11与机器人进行机械连接，通常，将连接支架1连接到机器人的机械臂上，通过机器人带动连接支架1运动到指定的位置。与现有的技术不同的是，本实用新型实施例一特别适合对圆柱形工件的抓取及识别，本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手还包括驱动机构2、夹紧块3、传感器发射模块4、传感器接收模块5；具体地，连接支架1的左端和/或右端与至少一个驱动机构2进行机械连接，具体驱动机构2的数量根据生产节拍和工位设置来决定，当使用一个驱动机构2时，驱动机构2可以设置在连接支架1的左端或者右端任一位置，这样每次可以实现一个圆柱形工件的抓取；若是为了进一步提高生产效率，同时设置了两个甚至更多工位，可以使用两个或着更多驱动机构2，当使用两个驱动机构2时，两个驱动机构2分别设置在连接支架1的左端和右端，这样可以同时实现两个圆柱形工件的抓取。当然，也可以使用多于两个驱动机构2，但是需要对连接支架1进行相应的设计改进调整以适应更多的驱动机构2的机械连接。在这里，驱动机构2可以采用气缸驱动，也可以采用电机驱动，均能够实现驱动效果。
25.在本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手中，驱动机构2的设置数量优选为两个，这样可以实现两个圆柱形工件的同时抓取和转运，提高了生产效率。驱动机构2上设置有两个夹紧手指21并与两个夹紧手指21分别进行驱动连接实现夹紧手指21的运动，从而实现夹紧手指21的张开和夹紧操作，夹紧手指21与夹紧块3进行机械连接实现夹紧块3的运动，每个夹紧手指21带动对应的夹紧块3在驱动机构2的驱动下进行运动，这样，通过夹紧块3的夹紧部31夹紧工件实现了圆柱形工件的夹紧抓取；为了对工件的状态进行识别，其中一个夹紧块3上安装有传感器发射模块4，另一个夹紧块3上安装有传感器接收模块5，传感器发射模块4与传感器接收模块5的位置相对应实现对圆柱形工件的状态监测，通过传感器发射模块4发射信号，传感器接收模块5相应的接收传感器发射模块4的信号，由于在抓取到圆柱形工件时，圆柱形工件会对传感器发射模块4发射信号的信号造成遮挡，这样传感器接收模块5因接收不到信号则被控制系统判断为工件在抓手上；相应的，当传感器接收模块5接收到传感器发射模块4的发射信号时，会判断工件没有在抓手上，结合控制系统对机器人状态的综合判断，从而得到工件是否掉落等信息。在这里，可以将传感器发射模块4与传感器接收模块5的安装位置进行互换，不影响本实用新型实施例一的效果。
26.在本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手中，夹紧块3上通过设置有夹紧部31，使得夹紧部31的表面为圆柱面，夹紧部31的表面与圆柱形工
件表面实现接触连接并与圆柱形工件表面的形状相适应，这样可以更好的与圆柱形工件的表面进行接触，增大了接触面积和摩擦力，更有助于防止圆柱形工件滑落；进一步地，还可以在夹紧部31上设置有多个防滑槽311用于增强对圆柱形工件表面的防滑效果，这样就使得同样压紧力的情况下对圆柱形工件表面产生更大的压强，尤其是当抓取非金属的圆柱形工件时更容易使得工件的表面产生变形，增强了防滑效果；值得说明的是，可以将夹紧块3或者夹紧块3上的夹紧部31设置成非金属材料如树脂、尼龙等，可以在具有相应的强度和刚度下，又不至于对工件产生划伤效果，在这里不对夹紧部31的材料进行具体限定，具体使用何种材料可根据具体的圆柱形工件的材料进行相应确定。
27.在本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手中，夹紧块3还设置有定位凹槽32，夹紧手指21置于定位凹槽32内，定位凹槽32的宽度与夹紧手指21的宽度相适应用于加强夹紧手指21的定位效果；在这里，夹紧块3与夹紧手指21一般利用螺栓进行连接，当抓取较重的圆柱形工件时，通过定位凹槽32上下两侧的突起可以减小螺栓在竖直方向上的受力，使得夹紧块3与夹紧手指21的定位更加准确、可靠，具体结构可见图4所示。
28.在本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手中，还包括防护块6，防护块6与夹紧块3进行机械连接，传感器发射模块4或传感器接收模块5设置在防护块6与夹紧块3形成的空腔内，这样，利用防护块6实现对传感器发射模块4和传感器接收模块5的保护，有效防止了对传感器发射模块4、传感器接收模块5的磕碰并导致其损坏或者测试结果不准确的情况发生，同时，防护块6还不能对机械抓手抓取圆柱形工件时造成位置干涉。
29.本实用新型实施例一提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手结构设计简单、合理，通过驱动机构2和夹紧块3的共同作用实现了对圆柱形工件的夹紧操作，利用传感器发射模块4、传感器接收模块5的相互作用实现了对圆柱形工件的实时监测，保证了机械抓手抓取的可靠性和安全性，确保了生产节拍的可靠运转，利于实现生产线的自动化和智能化，确保生产线的工作稳定可靠，安全性好，生产效率高，能够实现两个圆柱形工件的同时抓取，满足了用户的多种需求。
30.实施例二
31.图6示出了本实用新型实施例二提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手立体结构示意图。本实施例二中，与实施例一相同的部分采用相同的附图标记，下面仅对不同之处予以说明，本实用新型实施例二提供的一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手相比于实施例一，主要是减少了一个驱动机构2及其上安装的相应的夹紧块3、传感器发射模块4、传感器接收模块5和对应的防护块6，只是使用了一个驱动机构2和其上的零部件，适合于对生产节拍要求不高，工位较少的情况，虽然抓取效率相对于实施例一较低，但是相对成本也低，也同样能够满足对圆柱形工件的抓取及实时监测的需求。
32.与现有技术相比，本实用新型提供的实施例结构设计简单、合理，通过驱动机构2和夹紧块3的共同作用实现了对圆柱形工件的夹紧操作，利用传感器发射模块4、传感器接收模块5的相互作用实现了对圆柱形工件的实时监测，保证了机械抓手抓取的可靠性和安全性，确保了生产节拍的可靠运转，利于实现生产线的自动化和智能化，确保生产线的工作稳定可靠，安全性好，生产效率高，满足了用户的多种需求。
33.有以下几点需要说明：
34.(1)除非另作定义，本实用新型实施例以及附图中，同一标号代表同一含义。
35.(2)本实用新型实施例附图只涉及到与本实用新型实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
36.(3)为了清晰起见，在用于描述本实用新型的实施例的附图中，附图中的部分结构可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
37.(4)在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
38.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，用于对圆柱形工件进行抓取并进行状态监测识别，包括连接支架(1)，所述连接支架(1)上设置有连接孔(11)，通过所述连接孔(11)与机器人进行机械连接，其特征在于，还包括驱动机构(2)至少一个、夹紧块(3)、传感器发射模块(4)、传感器接收模块(5)；所述连接支架(1)的左端和/或右端与至少一个所述驱动机构(2)进行机械连接，所述驱动机构(2)上设置有两个夹紧手指(21)并与两个所述夹紧手指(21)进行驱动连接实现所述夹紧手指(21)的运动并夹紧工件，每个所述夹紧手指(21)与一个所述夹紧块(3)进行机械连接实现所述夹紧块(3)的运动，其中一个所述夹紧块(3)上安装有所述传感器发射模块(4)，另一个所述夹紧块(3)上安装有所述传感器接收模块(5)，所述传感器发射模块(4)与所述传感器接收模块(5)的位置相对应实现对圆柱形工件的状态监测。2.根据权利要求1所述的带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，其特征在于，所述夹紧块(3)上设置有夹紧部(31)，所述夹紧部(31)的表面为圆柱面，所述夹紧部(31)的表面与圆柱形工件表面实现接触连接并与圆柱形工件表面的形状相适应。3.根据权利要求2所述的带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，其特征在于，所述夹紧部(31)设置有多个防滑槽(311)用于增强对圆柱形工件表面的防滑效果。4.根据权利要求1-3任一所述的带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，其特征在于，所述夹紧块(3)还设置有定位凹槽(32)，所述夹紧手指(21)置于所述定位凹槽(32)内，所述定位凹槽(32)的宽度与所述夹紧手指(21)的宽度相适应用于加强所述夹紧手指(21)的定位效果。5.根据权利要求4所述的带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，其特征在于，还包括防护块(6)，所述防护块(6)与所述夹紧块(3)进行机械连接，所述传感器发射模块(4)或所述传感器接收模块(5)设置在所述防护块(6)与所述夹紧块(3)形成的空腔内。

技术总结
本实用新型涉及一种带自动识别功能的圆柱形工件机械抓手，连接支架上的连接孔与机器人进行连接，还包括驱动机构至少一个、夹紧块、传感器发射模块、传感器接收模块；连接支架的左端和/或右端与至少一个驱动机构进行机械连接，驱动机构上设置有两个夹紧手指并与两个夹紧手指进行驱动连接，夹紧手指与夹紧块进行机械连接实现夹紧块的运动，其中一个夹紧块上安装有传感器发射模块，另一个夹紧块上安装有传感器接收模块，传感器发射模块与传感器接收模块的位置相对应实现对圆柱形工件的状态监测。本实用新型结构设计简单、合理，实现了对圆柱形工件的实时监测，可靠性、安全性好，生产效率高，满足了用户的多种需求。满足了用户的多种需求。满足了用户的多种需求。


技术研发人员：鲍佳捷 陈景峰 杜春明 杨刚
受保护的技术使用者：天津中科玛斯特激光科技有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25