一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊，在工業(yè)生產(chǎn)中能夠更加靈敏快速抓取目標(biāo)物件，并且在抓取的過程中不易損壞物件，延長機(jī)械手使用壽命。橡膠墊表面采用顆粒狀凸圓形結(jié)構(gòu)，能夠增大接觸面積，增加表面摩擦力，使得物件抓取過程不易滑落。
【專利說明】—種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)以及機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊。

【背景技術(shù)】
[0002]在電子、輕工、食品和醫(yī)藥等行業(yè)中，通常需要以很高的速度完成諸如插裝、封裝、包裝、分檢等操作，相應(yīng)的操作對象一般具有體積小、重量輕的特征。為了提高自動(dòng)化程度和保證產(chǎn)品質(zhì)量，上述操作通常需要高速機(jī)械手來完成。通常，完成上述操作主要依賴手工或串聯(lián)機(jī)械手，后者主要包括關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型和極坐標(biāo)型三種形式。這類機(jī)械手雖然具有作業(yè)空間大等優(yōu)點(diǎn)，但由于需在各關(guān)節(jié)上設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置，故各動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)慣量較大、制造成本較高、因而不宜實(shí)現(xiàn)高速或超高速操作。與串聯(lián)構(gòu)型相比，并聯(lián)機(jī)械手因采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)，故具有剛度大、精度高，承載能力強(qiáng)、自重負(fù)荷比小等優(yōu)點(diǎn)，故特別適于對物料的高速操作。隨著我國工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，在機(jī)械加工與制造領(lǐng)域，以及各種裝配與包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線上，機(jī)械手的應(yīng)用已相當(dāng)普遍。機(jī)械手通常擔(dān)負(fù)著上料、下料，搬運(yùn)或裝卸零件的重復(fù)動(dòng)作等，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。本課題研究的二指張角式機(jī)械手是指工業(yè)機(jī)械手，能模仿人手簡單的張開與閉合動(dòng)作。
[0003]機(jī)械手的誕生與應(yīng)用是生產(chǎn)和社會發(fā)展的需要，同時(shí)又是科學(xué)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展的新一代機(jī)器人?？梢詼p輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全，尤其是在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆及有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，使用機(jī)械手更具有顯著的優(yōu)越性。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。因此它對為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，改善勞動(dòng)條件等起到重要作用。
[0004]械手主要由抓手、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，抓手是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持的物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使抓手完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需6個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手自由度有2-3個(gè)。
[0005]機(jī)械手分類一般有如下方法:
[0006]( I)液壓式:
[0007]其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由液動(dòng)機(jī)、伺服閥、油泵、油箱等組成。通常它有很大的抓舉能力，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作平穩(wěn)，耐沖擊，耐震動(dòng)防爆好。但液壓組件要求較高的制造精度和密封性能。
[0008](2)氣動(dòng)式:
[0009]其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成，其特點(diǎn)是電源方便，動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，維修方便。但難以進(jìn)行速度控制，氣壓不可太高，故抓取力能力較低。
[0010](3)電動(dòng)式:
[0011]電力驅(qū)動(dòng)是目前使用較多的一種驅(qū)動(dòng)方式。其特點(diǎn)是電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大，信號檢測、傳遞、處理方便，并可采用靈活的控制方案。由于電機(jī)速度高，通常采用減速機(jī)構(gòu)。
[0012]按用途分可分為如下幾類:
[0013](I)專用機(jī)械手:
[0014]它附屬于主機(jī)、具有固定的程序而無獨(dú)立控制系統(tǒng)。專用機(jī)械手具有動(dòng)作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價(jià)低等特點(diǎn)，適用于大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)自動(dòng)刀機(jī)械手，如自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)線的上、下料機(jī)械手。
[0015](2)通用機(jī)械手:
[0016]它是一種具有獨(dú)立控制系統(tǒng)的、程序可變的、動(dòng)作靈活多樣的機(jī)械手。在允許的性能范圍內(nèi)，其動(dòng)作程序是可變的，通過調(diào)整可在不同場合使用。其顯著特點(diǎn)就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是獨(dú)立的。通用機(jī)械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強(qiáng)，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。
[0017]工業(yè)機(jī)器人自60年代初問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中重要的機(jī)電設(shè)備。目前，正式投入使用的絕大部分是第一代機(jī)器人，即程序控制機(jī)器人，這代機(jī)器人基本上采用點(diǎn)位控制系統(tǒng)，沒有感覺外界環(huán)境信息的感覺器官，主要用于焊接、噴漆和上下料。第二代機(jī)器人具有感覺器官，仍然以程序控制為基礎(chǔ)，但可以根據(jù)外界環(huán)境信息對控制程序進(jìn)行校正。這代機(jī)器人通常采用接觸傳感器一類的簡單傳感裝置和相應(yīng)的適應(yīng)性算法。現(xiàn)在，第三代機(jī)器人正在第一、第二代機(jī)器人的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展起來，它是能感知外界環(huán)境與對象物，并具有對復(fù)雜信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理，對自己行為做出自主決策能力的智能化機(jī)器人。它能識別景物，具有觸覺、視覺、力覺、聽覺、味覺等多種感覺，能實(shí)現(xiàn)搜索、追蹤、辨色識圖等多種仿生動(dòng)作，具有專家知識、語音功能和自學(xué)能力等人工智能。在機(jī)器人前沿技術(shù)方面出現(xiàn)了:仿人型機(jī)器人、微型機(jī)器人和微操作系統(tǒng)(如細(xì)小工業(yè)管道機(jī)器人移動(dòng)探測系統(tǒng)、微型飛行器等)、機(jī)器人化機(jī)器、智能機(jī)器人(不僅可以進(jìn)行事先設(shè)定的動(dòng)作，還可按照工作狀況相應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作，如回避障礙物的移動(dòng)，作業(yè)順序的規(guī)劃，有效的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)等)。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正在向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)方向擴(kuò)展，并且蓬勃發(fā)展的軍用機(jī)器人也將越來越多地裝備部隊(duì)。國外工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域近幾年有如下幾個(gè)發(fā)展趨勢:機(jī)器人性能不斷提高，而單機(jī)價(jià)格不斷下降；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。
[0018]國內(nèi)方面，目前在一些機(jī)種方面，如噴涂機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、特種機(jī)器人(水下、爬壁、管道、遙控等機(jī)器人)基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決了控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置，軟件的設(shè)計(jì)和編制等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了自動(dòng)化噴漆線、弧焊自動(dòng)線及其周邊配套設(shè)備的全套自動(dòng)通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)；在基礎(chǔ)元件方面，諧波減速器、機(jī)器人焊接電源、焊縫自動(dòng)跟蹤裝置也有了突破。從技術(shù)方面來說，我國已經(jīng)具備了獨(dú)立自主發(fā)展中國機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)。機(jī)器人技術(shù)離不開機(jī)械手的發(fā)展，這就對機(jī)械手的設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求。
[0019]由于近些年，人們意識到氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。氣動(dòng)機(jī)械手強(qiáng)調(diào)模塊化的形式，現(xiàn)代傳輸技術(shù)的氣動(dòng)機(jī)械手在控制方面采取了先進(jìn)的閥島技術(shù)(可重復(fù)編程等)，氣動(dòng)伺服系統(tǒng)(可任意位置上精確定位)，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上全部采用模塊化的拼裝結(jié)構(gòu)。由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、強(qiáng)磁、多塵埃、輻射等惡劣環(huán)境下工作。而氣動(dòng)機(jī)械手，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境、容易實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。所以，氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品包裝、精密儀器、農(nóng)用裝備和軍事工業(yè)等領(lǐng)域。
[0020]經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，機(jī)械手的應(yīng)用廣度、技術(shù)發(fā)展上都有了長足的進(jìn)步。尤其是近二十年，氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到了廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度更高，控制方式更加靈活，性能更可靠；氣動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動(dòng)技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促使了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動(dòng)技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動(dòng)脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn)，國內(nèi)外都在大力研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]為了使機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中更加方便的應(yīng)用，在抓取物件時(shí)使其更加牢固，并且減小機(jī)械手的磨損程度，本發(fā)明的目的在于提出一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊，使得我國工業(yè)流水操作作業(yè)更加效率化、智能化、現(xiàn)代化。
[0022]為了達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0023]一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊，包括:機(jī)械手底座、橡膠墊、緊固墊片、螺釘。
[0024]當(dāng)物件到達(dá)時(shí)，機(jī)械手張開，使用液壓或者氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，使其抓住物件，由于現(xiàn)代工業(yè)對抓取質(zhì)量要求較高，抓取力過大或者過小都會影響抓取效果。抓取力過大，物件可能會產(chǎn)生不可修復(fù)變形；抓取力過小，可能使物件滑落，從而起不到抓取作用。
[0025]可以把機(jī)械手手部面積設(shè)計(jì)得較大些，增加物件的受力面積，在保證受力不變的情況下減小壓強(qiáng)，同時(shí)把手爪的掌面安裝橡膠墊，橡膠墊材料用一般的合成橡膠，可多次更換橡膠墊，其表面是均勻分布的顆粒狀凸圓形，以增大摩擦，如附圖1所示，這樣，可使物件在夾緊過程中被抓物體的受力從開始到加緊有一個(gè)緩慢的過程，從而保護(hù)被抓物體的表面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊的裝配爆炸示意圖。
[0027]其中圖標(biāo)如下:
[0028]1、機(jī)械手底座；2、橡膠墊；3、緊固墊片；4、螺釘。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下是【具體實(shí)施方式】:
[0030]當(dāng)物件到達(dá)時(shí)，由氣壓或者液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，使其張開，物件到達(dá)合適位置，氣壓或者液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，夾緊物件，由于現(xiàn)代工業(yè)對抓取質(zhì)量要求較高，抓取力過大或者過小都會影響抓取效果。抓取力過大，物件可能會產(chǎn)生不可修復(fù)變形；抓取力過小，可能使物件滑落，從而起不到抓取作用。
[0031]本發(fā)明采用橡膠墊表面是均勻分布的顆粒狀凸圓形結(jié)構(gòu)，以增大摩擦力，物件在夾緊過程中被抓物體的受力從開始到加緊有一個(gè)緩慢的過程，從而保護(hù)被抓物體的表面，使其不會產(chǎn)生變形，同時(shí)抓取也十分牢固。當(dāng)機(jī)械手把物件運(yùn)送到指定的位置，由液壓或者氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，使其張開，這樣就完成了一次運(yùn)送工業(yè)物件的過程，從而優(yōu)化了抓取效果ο
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)用機(jī)械手護(hù)墊，包括:機(jī)械手底座、橡膠墊、緊固墊片、螺釘，其特征在于橡膠墊表面采用顆粒狀凸圓形結(jié)構(gòu)，能夠增大接觸面積，增加表面摩擦力，使得物件抓取過程不易滑落。
【文檔編號】B25J15/00GK104275699SQ201310292426
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】李飛 申請人:無錫成博科技發(fā)展有限公司