專利名稱：機器人手爪及采用該機器人手爪的機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人手爪及采用該機器人手爪的機器人。
背景技術(shù)：
機器人抓取產(chǎn)品的方式通常為抱、夾、撐、磁力等。撐的方式常見為旋轉(zhuǎn)三滾珠向心膨脹式，該種機器人的手爪包括圓筒狀的爪套、鋼芯及三個滾珠。爪套包括抓取部及安裝部，爪套的安裝部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，三個滾珠分別自套筒的安裝部裝入套筒并收容于容納孔中，鋼芯自套筒的安裝部裝入套筒并可沿套筒側(cè)壁軸向移動。待抓取產(chǎn)品上通常對應(yīng)開設(shè)有抓取孔，抓取孔的側(cè)壁開設(shè)有滾珠孔。抓取產(chǎn)品時，手爪插入抓取孔，鋼芯朝向套筒的抓取部的端面移動，三個滾珠由于受到鋼芯的壓力而向四周撐開，并經(jīng)由容納孔進 入抓取孔側(cè)壁的滾珠孔以抓取產(chǎn)品。然而，對于一些體積較小的產(chǎn)品，如果開設(shè)的抓取孔的孔徑過大會對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)造成較大影響，因此，需要設(shè)計出直徑較小的機器人手爪。由于爪套的直徑較小，需相應(yīng)地采用直徑較小的滾珠，但是，因滾珠直徑較小，滾珠進入滾珠孔的體積較小，很難確保機器人手爪和待抓取產(chǎn)品之間有足夠的摩擦力，機器人手爪抓取產(chǎn)品時產(chǎn)品容易脫落，從而影響機器人的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種用于有效抓取具有較小抓取孔的產(chǎn)品的機器人手爪及采用該機器人手爪的機器人。一種機器人手爪，其包括套筒、撐桿及滾珠，該套筒兩端分別為安裝部及抓取部，該抓取部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，該滾珠活動收容于該容納孔，該撐桿的一端設(shè)置有推頂部，該撐桿的推頂部收容于該套筒內(nèi)，該撐桿可沿該套筒軸向運動，該推頂部用于推頂該滾珠以使其部分露出于容納孔，該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使該滾珠可從該裝配孔安裝到該容納孔，該機器人手爪還包括安裝在該裝配孔內(nèi)用于防止該滾珠從該容納孔脫出的柱塞?！N機器人，其包括連接件、氣缸及機器人手爪，該氣缸與該連接件的一端相固定，該機器人手爪固定在該氣缸上，該機器人手爪包括套筒、撐桿及滾珠，該套筒兩端分別為安裝部及抓取部，該抓取部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，該滾珠活動收容于該容納孔，該撐桿的一端設(shè)置有推頂部，該撐桿的推頂部收容于該套筒內(nèi)，該撐桿可沿該套筒軸向運動，該推頂部用于推頂該滾珠以使其部分露出于容納孔，其特征在于該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使該滾珠可從該裝配孔安裝到該容納孔，該機器人手爪還包括安裝在該裝配孔內(nèi)用于防止該滾珠從該容納孔脫出的柱塞。所述機器人手爪，該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使該滾珠可從該裝配孔安裝到該容納孔。當待抓取產(chǎn)品上開設(shè)的抓取孔較小，三個滾珠無法從安裝部裝入容納孔時，可經(jīng)由設(shè)計較大尺寸的裝配孔將滾珠經(jīng)由裝配孔裝入容納孔，從而使機器人手爪能有效地抓取具有較小抓取孔的產(chǎn)品。


圖I是本發(fā)明實施方式的機器人的立體示意圖。圖2是圖I所示機器人的立體分解示意圖。圖3是圖I所示機器人手爪的立體示意圖。 圖4是圖3所示機器人手爪的立體分解示意圖。圖5是圖3所示機器人手爪沿V-V線的剖視圖。主要元件符號說明機器人100連接件20氣缸30感應(yīng)裝置40機器人手爪50本體22螺紋孔224法蘭24、26螺紋通孔242緊固螺釘244鎖定孔262本體300氣管304固定孔305螺栓307進氣孔308安裝孔309套筒52安裝部521抓取部523裝配孔5232容納孔524鎖孔526凹槽522密封件53、54撐桿55滾珠56柱塞58推頂部550固定部551
軸肩552環(huán)形槽5522螺孔5沿螺桿58具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明的機器人手爪及采用該機器人手爪的機器人作進一步的詳細說明。請參閱圖I及圖2，本發(fā)明實施方式的機器人100包括連接件20、氣缸30、感應(yīng)裝 置40及機器人手爪50。氣缸30裝設(shè)于連接件20的端部，感應(yīng)裝置40及機器人手爪50固定在氣缸30上。連接件20與機器人100的驅(qū)動裝置(圖未示)相連接，用于帶動氣缸30及機器人手爪50運動。本發(fā)明實施方式中，連接件20為中空圓柱體，以減小機器人100的重量。連接件20包括本體22及分別設(shè)置于本體22靠近兩端外側(cè)壁上的兩個法蘭24、26。法蘭24位于本體22上靠近氣缸30的一端，法蘭24上設(shè)置有兩個螺紋通孔242，螺紋通孔242與緊固螺釘244相配合固定連接件20及氣缸30。本體22靠近法蘭24的一端的側(cè)壁上開設(shè)有螺紋孔224。法蘭26位于本體22的遠離法蘭24的另一端，法蘭26上開設(shè)有多個用于將連接件20固定在驅(qū)動裝置上的鎖定孔262。本發(fā)明實施方式中，氣缸30包括本體300及氣管304。本體300上相應(yīng)開設(shè)有用于安裝氣管304的進氣孔308及用于安裝機器人手爪50的安裝孔309。本體300還開設(shè)有用于穿設(shè)螺栓307以固定氣缸30及連接件20的固定孔305。螺栓307穿過固定孔305，并與螺紋孔224相配合將氣缸30固定在連接件20上。本發(fā)明實施方式中，感應(yīng)裝置40是一個感應(yīng)器，感應(yīng)裝置40用于感知待抓取樣品與機器人手爪50的距離。請同時參閱圖3至圖5，機器人手爪50呈圓柱體狀，其包括套筒52、撐桿55、滾珠56及柱塞58。撐桿55及滾珠56收容于套筒52內(nèi)，柱塞58塞住套筒52以防止?jié)L珠56脫落。套筒52包括安裝部521及抓取部523。安裝部521靠近端面的側(cè)壁上凹設(shè)有凹槽522，凹槽522用于安裝密封件53。抓取部523用于插入待抓取產(chǎn)品的抓取孔(圖未示)以抓取產(chǎn)品。抓取部523的側(cè)壁上開設(shè)有用于收容滾珠56的容納孔524。優(yōu)選地，抓取部523的內(nèi)徑呈臺階狀，容納孔524兩側(cè)的抓取部523的內(nèi)徑不同，其中靠近抓取部523的端面的一側(cè)內(nèi)徑較大以形成一個裝配孔5232，容納孔524開設(shè)于抓取部523的兩段內(nèi)徑不同抓取部523的過渡區(qū)，裝配孔5232與容納孔524相通，裝配孔5232用于方便將滾珠56從套筒52的抓取部523安裝到容納孔524。本發(fā)明實施方式中，滾珠56為三個，對應(yīng)地開設(shè)有三個用于活動收容滾珠56的容納孔524，每個滾珠56對應(yīng)收容在一個容納孔524內(nèi)。優(yōu)選地，三個容納孔524的中心均勻分布于套筒52的橫截面上的圓周上。抓取部523鄰近容納孔524且靠近端部的位置處還開設(shè)有鎖孔526，鎖孔526用于鎖定柱塞58。撐桿55為圓柱體狀，其包括推頂部550及固定部551。撐桿55的推頂部550收容于套筒52內(nèi)，撐桿55可沿套筒52軸向運動。推頂部550的錐角為60度，推頂部550用于推頂滾珠56以使?jié)L珠56部分露出于容納孔524。固定部551設(shè)置有一個軸肩552。軸肩552上凹設(shè)有兩個用于安裝密封件54的環(huán)形槽5522。柱塞58為圓柱體狀，其直徑與套筒52的抓取部523的裝配孔5232的內(nèi)徑相當，柱塞58上開設(shè)有螺孔582。柱塞58裝入裝配孔5232時，柱塞58緊鄰容納孔524以輔助支撐滾珠56，從而防止?jié)L珠56從容納孔524脫落。柱塞58還包括一個螺桿584，螺桿584依次穿過套筒52的鎖孔526及螺孔582將柱塞58鎖定在套筒52的抓取部523。安裝時，首先將滾珠56沿套筒52的抓取部523的裝配孔5232裝入容納孔524內(nèi)，裝上柱塞58 ;其次將密封件53固定在凹槽522內(nèi)，并將撐桿55的推頂部550從套筒52的安裝部521插入套筒52，直至撐桿55的軸肩552與套筒52的安裝部521的端面相抵持，此時，推頂部550位于三個滾珠56的中間；然后將密封件54套設(shè)于撐桿55的軸肩552上的環(huán)形槽5522內(nèi)，并將機器人手爪50固定在氣缸30的本體300的安裝孔309內(nèi)，將氣管304安裝在進氣孔308內(nèi)，將感應(yīng)裝置40固定在氣缸30的本體300上；最后經(jīng)由螺栓307將氣缸30與連接件20相固定，并通過緊固螺釘244與法蘭24相配合進一步固定氣缸30與連接件20。工作時，機器人手爪50進入待抓取產(chǎn)品上開設(shè)的抓取孔內(nèi)，氣缸30帶動撐桿55上下移動，當撐桿55朝向靠近柱塞58的一端移動時,滾珠56受到推頂部550的擠壓而向四周撐開以凸出容納孔524，滾珠56進入待夾持產(chǎn)品上的抓取孔側(cè)壁上開設(shè)的滾珠孔以抓取產(chǎn)品；當撐桿55朝向遠離柱塞58的一端移動時,滾珠56向套筒52的軸心收攏,滾珠56與待夾持產(chǎn)品上的抓取孔側(cè)壁上開設(shè)的滾珠孔相互脫離，從而解除滾珠56與待夾持產(chǎn)品的鎖定以將產(chǎn)品放下。所述機器人手爪50，其容納孔524兩側(cè)的抓取部523的內(nèi)徑不同，其中靠近抓取部523的端面的一側(cè)的內(nèi)徑較大并形成裝配孔5232。當滾珠56的直徑較小，且三個滾珠56可依次從套筒52的安裝部521裝入容納孔524時，可以選擇從安裝部521裝入滾珠56 ;當待抓取產(chǎn)品上開設(shè)的抓取孔較小時，機器人手爪50的抓取部523的直徑相應(yīng)較小，為保證機器人手爪50抓取產(chǎn)品的效率，需確保滾珠56具有一定大小的直徑，此時三個滾珠56無法從安裝部521裝入容納孔524，可經(jīng)由尺寸較大的裝配孔5232將滾珠56裝入容納孔524，從而使機器人手爪50能有效地抓取具有較小抓取孔的產(chǎn)品。 本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機器人手爪，其包括套筒、撐桿及滾珠，該套筒兩端分別為安裝部及抓取部，該抓取部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，該滾珠活動收容于該容納孔，該撐桿的一端設(shè)置有推頂部，該撐桿的推頂部收容于該套筒內(nèi)，該撐桿可沿該套筒軸向運動，該推頂部用于推頂該滾珠以使其部分露出于容納孔，其特征在于該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使該滾珠可從該裝配孔安裝到該容納孔，該機器人手爪還包括安裝在該裝配孔內(nèi)用于防止該滾珠從該容納孔脫出的柱塞。
2.如權(quán)利要求I所述的機器人手爪，其特征在于該安裝部凹設(shè)有凹槽，該套筒還包括密封件，該密封件收容于該凹槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的機器人手爪，其特征在于該抓取部的側(cè)壁鄰近該容納孔位置處開設(shè)有鎖孔，該柱塞上開設(shè)有螺孔，該柱塞還包括一螺桿，該螺桿依次穿過該鎖孔及 該螺孔將該柱塞固定安裝在該裝配孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的機器人手爪，其特征在于該滾珠為三個，該容納孔為三個，每個滾珠對應(yīng)收容在一個容納孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的機器人手爪，其特征在于該推頂部的錐角為60度，三個容納孔的中心均勻分布于該套筒的橫截面上的圓周上。
6.如權(quán)利要求I所述的機器人手爪，其特征在于該撐桿還包括固定部，該固定部上設(shè)有一軸肩，該軸肩上凹設(shè)有環(huán)形槽，該環(huán)形槽用以安裝密封件。
7.—種機器人,其包括連接件、氣缸及機器人手爪,該氣缸與該連接件的一端相固定，該機器人手爪固定在該氣缸上，該機器人手爪包括套筒、撐桿及滾珠，該套筒兩端分別為安裝部及抓取部，該抓取部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，該滾珠活動收容于該容納孔，該撐桿的一端設(shè)置有推頂部，該撐桿的推頂部收容于該套筒內(nèi)，該撐桿可沿該套筒軸向運動，該推頂部用于推頂該滾珠以使其部分露出于容納孔，其特征在于該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使該滾珠可從該裝配孔安裝到該容納孔，該機器人手爪還包括安裝在該裝配孔內(nèi)用于防止該滾珠從該容納孔脫出的柱塞。
8.如權(quán)利要求7所述的機器人，其特征在于該抓取部的側(cè)壁鄰近該容納孔位置處開設(shè)有鎖孔，該柱塞上開設(shè)有螺孔，該柱塞還包括一螺桿，該螺桿依次穿過該鎖孔及該螺孔將該柱塞固定安裝在該裝配孔內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的機器人，其特征在于該連接件為中空的圓柱體。
10.如權(quán)利要求7或8所述的機器人，其特征在于該機器人還包括感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置固定在該氣缸上。
全文摘要
一種機器人手爪，其包括套筒、撐桿及滾珠，該套筒兩端分別為安裝部及抓取部，抓取部的側(cè)壁上開設(shè)有容納孔，滾珠活動收容于容納孔，撐桿的一端設(shè)置有推頂部，該撐桿的推頂部收容于套筒內(nèi)，撐桿可沿該套筒軸向運動，推頂部用于推頂滾珠以使其部分露出于容納孔，該抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使?jié)L珠可從裝配孔安裝到容納孔，該機器人手爪還包括安裝在該裝配孔內(nèi)用于防止?jié)L珠從容納孔脫出的柱塞。所述機器人手爪的抓取部的端面上開設(shè)有與容納孔相通的裝配孔以使?jié)L珠可從裝配孔安裝到容納孔?？山?jīng)由設(shè)計較大尺寸的裝配孔將直徑較大的滾珠經(jīng)由裝配孔裝入容納孔，從而使機器人手爪能有效地抓取具有較小抓取孔的產(chǎn)品。
文檔編號B25J15/08GK102649274SQ201110045890
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者葉啟賢, 李 杰, 秦鐘 申請人:富泰華工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司