[发明专利]工业机器人夹持器及工业机器人

说明书

本专利公开了一种工业机器人夹持器，包括夹持部，所述夹持部为环形，由两个半环形的夹臂对合而成；还包括驱动夹持部开合的驱动部；所述夹臂内周向均布有多个滑腔，该滑腔的底部处于所述夹持部的内周壁上，所述底部为弹性材料制成；滑腔内横向设有可沿所述夹持部径向滑动的活塞，该活塞与所述底部形成以一具气密性的气囊，该气囊内充满空气；所述活塞内设有电磁铁。本发明还公开了以该工业机器人夹持器作为末端执行机构的工业机器人，克服现有工业机器人夹持器夹持范围有限且专物专用这个局限性，夹持范围广、适应性较强。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体涉及工业机器人夹持器和工业机器人。

背景技术

机器人在进行作业时，必须在机器人手腕的端部安装某种装置，这种装配是用来直接完成作业任务。当这种装置的动作与机器人手腕和手臂的运动相协调时，就可以成功地完成作业，该装置被称为末端执行器，也被称为机器人手爪。

工业机器人系统中，机械臂末端的设计对于降低误差和循环周期来说非常重要，由于这一部分是直接与物理环境接触，通常工作误差可以归结到很多方面，但是问题往往出现在末端夹具。设计良好的机械手末端夹具可以在很大程度上提高效率、提高系统的可靠性，并对机器人的误差提供补偿，给装配系统带来高的附加价值。

目前主要有两种机械手：一种是工业夹持器，通常是指其结构随着夹持操作对象的形状而固定。工业夹持器的自由度较少，一般只有一个活动关节。由于其结构是随着夹持对象的形状而固定，所以这样的工业夹持器就是通常我们所说的专用夹具。另一种是六十年代科学家们研制出的智能型机器人灵巧手，此类夹持器的特点是它的机械结构与人手相似，具有多个活动关节，自由度也较多，可以夹持不同尺寸的物体，能模仿人手有灵活多样的精细操作，如抓握拧捻等。

上述两种机械手存在的问题：工业夹持器可以对大质量的物体进行夹持，但其夹持范围有限，要求夹持对象规则，一般都是专物专用；灵巧手虽可以实现灵活多样的精细操作，但目前大部分仿生夹持器只应用于实验室，其设计上大多是针对小载荷，形状变化不大或者实验应用的场合，而且它们大多结构和控制都很复杂，成本也相对较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有工业机器人夹持器夹持范围有限且专物专用这个局限性，提出了一种具有夹持范围广、适应性较强的工业机器人夹持器。

工业机器人夹持器，包括夹持部，所述夹持部为环形，由两个半环形的夹臂对合而成；还包括驱动夹持部开合的驱动部；

所述夹臂内周向均布有多个滑腔，该滑腔的底部处于所述夹持部的内周壁上，所述底部为弹性材料制成；滑腔内横向设有可沿所述夹持部径向滑动的活塞，该活塞与所述底部形成以一具气密性的气囊，该气囊内充满空气；所述活塞内设有电磁铁。

本方案的工作原理为：本发明中的工业机器人夹持器用于抓取具有磁性的工件，驱动部驱动夹臂张开，而后绕工件对合；此时开启电磁铁，在磁力的作用下，各电磁铁均向着工件的方向运动，进而挤压滑腔内的空气最终造成弹性材料制成的底面向着工件鼓起直至挤压工件的外表面，如此，工件则被鼓起的底面紧紧包裹，完成对于工件的夹持。

本发明的有益效果在于，通过电磁铁与工件之间的吸引制造出了鼓起的底面以包裹工件，鼓起程度则与工件表面到夹持部内周壁的距离有关，如此每个底面根据工件的外轮廓，会有不同程度的鼓起，柔性的底面在与工件表面接触后，其形状随工件的外轮廓姿自适应的改变，如此对工件形成紧密的包裹，还能保护工件表面不被碰伤。各个电磁铁是相互独立的，最终各自会根据受力停留在一相互平衡的稳定位置上。

综上，本发明通过各自独立的电磁铁、滑腔以及底面的配合，实现对不同外轮廓的工件的夹持，克服现有工业机器人夹持器夹持范围有限且专物专用这个局限性，夹持范围广、适应性较强。