[发明专利]一种适应任意抓手位置的单电机驱动多抓手的机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人抓手技术领域，尤其涉及一种适应任意抓手位置的单电机驱动多抓手的机构。

背景技术

在工业生产中为了代替人手上料的工序，使用大量的XY平面定位机构，而且在定位机构上安装上料单元。而工业现场里上料单元上安装抓手机构是很常见的，而且为了提高抓取物料的效率，多抓手轮流作业的方式也是很常见的。然而物料存在各种复杂的形状和姿态，因此机器人抓手不仅仅对平面位置有严格要求，而且还要求抓手能够进行自由旋转。这不仅要求物料在世界X-Y坐标系里的位置进行控制，还要对物料跟世界坐标系的XY平面的角度进行控制。在现有的技术方案中，采用在同一个载具上安装多个机器人抓手并且每一个抓手都采用一个电机驱动进行旋转来实现，上述方案简称为单电机驱动单抓手机构。单电机驱动单抓手机构，这种机构的特点是通过电机和抓手一对一的控制方式，实现抓手的自由旋转的。抓手的XY平面位置则是通过XY二维运动机构来实现。由于电机和手抓是一一对应的，因此随着抓手数目的增加，电机的数目也在相对应增加。因此现有技术方案的抓手旋转机构体积重量较大，而且成本昂贵，较大的重量和体积不利于整体机构加速度的提高，严重制约了整体机构的性能；另外，面对不同形状的物料而且物料存在不同位置的情况下，不同抓手可能为了对应不同的物料，要求他们必须具备不同的形状，也对应着不同的安装位置，同时为了满足旋转的姿态调整要求，又必须安装至少一个电机进行驱动旋转。于是，申请人研究开发了一种能够适应抓手不同形状和安装位置的并且单电机驱动多抓手旋转的机构。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适应任意抓手位置的单电机驱动多抓手的机构。

本发明所采用的技术方案主要是：一种适应任意抓手位置的单电机驱动多抓手的机构，其安装在XY平面运动机构上，包括有固定架和多个抓手机构，所述固定架上设置带有编码器的、可对抓手机构旋转位置进行示教的驱动电机，所述驱动电机输出轴驱动连接有主动带轮，所述主动带轮通过同步带连接有从动带轮，所述从动带轮可通过同步带连接下一级的从动带轮，每个从动带轮均驱动连接有连接轴，所述连接轴通过联接件与抓手机构连接。

作为上述技术方案的改进，所述从动带轮为二级带轮，其包括上下分布的上级带轮和下级带轮，所述上级带轮和下级带轮的其中一级通过同步带与上一级的从动带轮或者主动带轮连接、另一级通过同步带与下一级的从动带轮相同的一级连接，下一级的从动带轮的另一级与再下一级的从动带轮的相同一级连接，从而通过主动带轮可带动各个从动带轮同步传动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多个二级带轮的安装高度相同。

进一步，所述固定架包括有固定盘，所述固定盘上设置有多个通孔，所述通孔内安装有轴承，所述连接轴安装于轴承上。

进一步，所述固定盘上还设置有紧贴连接同步带的涨紧轮，所述同步带通过涨紧轮调节压轴力。

进一步，所述同步带为啮合齿同步带。

进一步，所述驱动电机为伺服电机，所述伺服电机输出轴连接有减速器，所述主动齿轮连接减速器。

本发明的有益效果是：

本发明的一种适应任意抓手位置的单电机驱动多抓手的机构，其通过XY平面运动机构实现抓手机构在XY位置上的运动，然后通过一个驱动电机同时驱动多个抓手机构的旋转运动，同时将每个抓手机构的旋转位置通过编码器进行示教，从而将多个抓手机构的旋转功能汇集到同一个驱动电机上，将机械的复杂度转化为电机控制的复杂度来实现，从而降低成本，提高硬件的性能，本发明通过一个驱动电机实现多个抓手机构的旋转，采用一个电机即可实现传统技术中需要多个电机才能完成的功能，可以大大减少整个机构的体积重量和降低生产的成本，改善设备的物料抓取性能，具有很高的实用价值；而且本发明通过同步带传动，很好的解决了大范围的两个抓手机构间的传动问题。并且任意选择不同长度的同步带，就可以适应任意距离的抓手机构间的传动连接，由于每个从动带轮大小相同，当需要增加新的抓手机构时，机构整体增加的体积重量几乎是固定的，非常适合机械机构设计的模块化；由于旋转摩擦力很小，因此同步带负载也很轻，从动带轮的半径可以选择得非常小，对整体机构性能的影响很低；单电机控制多个抓手同步旋转时需要的控制角度的量衡单位是统一的，有利于控制部分的设计。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视示意图

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是固定盘盘体的结构示意图。

具体实施方式