刀具抓取手爪和自动化机器人的制作方法

本发明涉及机器人，特别涉及一种刀具抓取手爪和自动化机器人。

背景技术：

1、面对科技的快速发展，市场对于电子产品个性化的需求也不断提升，消费类电子产品逐渐由传统的单品种、大规模生产模式向多品种、小批量的生产模式转变，为适应市场的需求以及提升生产效率，原本由人为手工操作的cnc加工中心，逐渐被无需手动操作的自动化机器人所替代。现代集成电路和通信产品越来越精细化、集成化，拥有多种不同功能的精细结构，若要生产一件同时拥有多种精细结构的产品，往往需要数控机床切换几种或十几种刀具来完成。在精细化生产的过程中，数控机床设备通常24小时连续不断加工产品，因此加工刀具每天都会有磨损换新的需求；为了提升设备自动化程度，通常采用自动化刀具抓取手爪实现对数控机床实现新、旧刀具的自动化更换。

2、现有的数控机床设备中刀具种类繁多，直径和外形具有多种尺寸，传统的机器人手爪采用多个转换装置应对不同的刀具的形状，会占用机器人机身的空间，导致机器人体积过大不方便作业。而转换装置换刀时，是通过刀柄上的方形卡槽进行与刀库上卡位对应来进行换刀的，安装时需要通过左右的旋转以将卡槽卡入卡位中，而机械人在通过手爪旋转卡位时，无法像人一样通过感官感知卡槽是否已经卡入卡位，导致在卡槽卡入卡位后仍继续施力，从而造成手爪与刀柄损坏。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种刀具抓取手爪以及自动化机器人，旨在使刀具抓取手爪能够适应多种刀具以及提升刀具抓取手爪和刀具的寿命。

2、为实现上述目的，本发明提出的刀具抓取手爪，包括：固定座、基座、缓冲装置、夹持装置、驱动装置；所述固定座用于连接机械臂；所述基座可转动安装于所述固定座；所述缓冲装置安装于所述固定座，所述缓冲装置能够与所述基座抵接；所述夹持装置包括安装于所述基座的传动组件，以及与所述传动组件传动连接的第一夹持件与第二夹持件；所述驱动装置安装于所述基座，所述驱动装置驱动连接所述传动组件，以使所述第一夹持件与第二夹持件相互靠近或远离。

3、在一实施方式中，所述基座包括与所述固定座转动连接的旋转轴，以及沿第一方向分置于所述旋转轴两侧的两个凸块，所述缓冲装置包括沿所述第一方向间隔设置的两个缓冲组件，所述缓冲组件与所述凸块一对一地弹性抵接。

4、在一实施方式中，所述固定座开设安装腔，所述缓冲装置设于所述安装腔内，所述缓冲组件包括可沿第二方向弹性伸缩的弹性件，以及分别设于所述弹性件两端的顶针和调节件，所述顶针用于与所述基座相抵，所述调节件用于调节所述弹性件的松紧程度，所述第一方向与所述第二方向相交。

5、在一实施方式中，所述固定座对应两个所述凸块的位置分别设有凹槽，所述凸块滑动连接于所述凹槽，所述凹槽分别与所述安装腔设有所述顶针的一端连通，以使所述凸块能分别与所述顶针抵接。

6、在一实施方式中，所述传动组件包括：第一夹臂组件、第二夹臂组件、传动件以及连杆；所述第一夹臂组件转动连接于所述基座；所述第二夹臂组件转动连接于所述基座；所述传动件设于所述第一夹臂组件与第二夹臂组件之间，所述传动件的一端连接所述驱动装置，所述传动件的另一端传动连接所述第一夹臂组件和所述第二夹臂组件；所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端转动连接，所述第一连杆远离所述第二连杆的一端转动连接所述第一夹臂组件，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端转动连接所述第二夹臂组件；所述第一夹持件安装于所述第一夹臂组件，所述第二夹持件安装于所述第二夹臂组件。

7、在一实施方式中，所述传动件远离所述驱动装置的一端开设第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽沿第二方向倾斜延伸设置，所述第一滑槽和所述第二滑槽的间隔自所述基座朝远离所述驱动装置的方向逐渐增大；所述第一夹臂组件设有第一凸轮，所述第一凸轮滑动连接所述第一滑槽；所述第二夹臂组件设有第二凸轮，所述第二凸轮滑动连接所述第二滑槽。

8、在一实施方式中，所述第一夹持件固定连接于所述第一夹臂组件远离所述固定座的一端，所述第二夹持件可转动连接于所述第二夹臂组件远离所述固定座的一端。

9、在一实施方式中，所述第二夹持件与所述第二夹臂组件的连接处开设弧形槽，所述弧形槽内插设销钉，所述销钉的一端固定连接所述第二夹臂组件，所述销钉的另一端滑动连接所述弧形槽。

10、在一实施方式中，所述第一夹臂组件包括沿第三方向相对间隔设置的第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂和所述第二夹臂之间设有定距支柱，所述定距支柱两端固定连接所述第一夹臂和第二夹臂；和/或，所述第二夹臂组件包括沿第三方向相对间隔设置的第三夹臂和第四夹臂，所述第三夹臂和所述第四夹臂之间设有定距支柱，所述定距支柱两端固定连接所述第三夹臂和第四夹臂；所述第三方向与所述基座的旋转轴线相平行。

11、本发明还提出一种自动化机器人，包括机械臂以及以上任意一项所述的刀具抓取手爪，所述刀具抓取手爪的固定座与所述机械臂连接。

12、本发明的技术方案通过采用在刀具抓取手爪的夹持装置上设置第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件和第二夹持件能够通过驱动装置相互靠近或远离，以使第一夹持件和第二夹持件夹持不同外径和锥度的刀柄；还通过在刀具抓取手爪上设置缓冲装置，并使相对于固定座可转动的基座与所述缓冲装置能够抵接，以通过缓冲装置缓冲旋转安装刀具时产生的扭矩，避免安装刀具时刀具与刀具抓取手爪发生相对摩擦的问题，从而延长刀具和刀具抓取手爪的使用寿命。

技术特征：

1.一种刀具抓取手爪，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述基座包括与所述固定座转动连接的旋转轴，以及沿第一方向分置于所述旋转轴两侧的两个凸块，所述缓冲装置包括沿所述第一方向间隔设置的两个缓冲组件，所述缓冲组件与所述凸块一对一地弹性抵接。

3.如权利要求2所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述固定座开设安装腔，所述缓冲装置设于所述安装腔内，所述缓冲组件包括可沿第二方向弹性伸缩的弹性件，以及分别设于所述弹性件两端的顶针和调节件，所述顶针用于与所述基座相抵，所述调节件用于调节所述弹性件的松紧程度，所述第一方向与所述第二方向相交。

4.如权利要求3所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述固定座对应两个所述凸块的位置分别设有凹槽，所述凸块滑动连接所述凹槽，所述凹槽分别与所述安装腔设有所述顶针的一端连通，以使所述凸块能分别与所述顶针抵接。

5.如权利要求1所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述传动组件包括：

6.如权利要求5所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述传动件远离所述驱动装置的一端开设第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽沿第二方向倾斜延伸设置，所述第一滑槽和所述第二滑槽的间隔自所述基座朝远离所述驱动装置的方向逐渐增大；所述第一夹臂组件设有第一凸轮，所述第一凸轮滑动连接所述第一滑槽；所述第二夹臂组件设有第二凸轮，所述第二凸轮滑动连接所述第二滑槽。

7.如权利要求5所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述第一夹持件固定连接于所述第一夹臂组件远离所述固定座的一端，所述第二夹持件可转动连接于所述第二夹臂组件远离所述固定座的一端。

8.如权利要求5所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述第二夹持件与所述第二夹臂组件的连接处开设弧形槽，所述弧形槽内插设销钉，所述销钉的一端固定连接所述第二夹臂组件，所述销钉的另一端滑动连接所述弧形槽。

9.如权利要求5所述的刀具抓取手爪，其特征在于，所述第一夹臂组件包括沿第三方向相对间隔设置的第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂和所述第二夹臂之间设有定距支柱，所述定距支柱两端固定连接所述第一夹臂和第二夹臂；

10.一种自动化机器人，其特征在于，包括机械臂以及如权利要求1至9中任意一项所述的刀具抓取手爪，所述刀具抓取手爪的固定座与所述机械臂连接。

技术总结
本发明公开了一种刀具抓取手爪和自动化机器人，涉及机器人技术领域，其中，刀具抓取手爪包括：固定座、基座、缓冲装置、夹持装置、驱动装置；固定座用于连接机械臂；基座可转动安装于固定座；缓冲装置安装于固定座，缓冲装置能够与基座抵接；夹持装置包括安装于基座的传动组件，以及与传动组件传动连接的第一夹持件与第二夹持件；驱动装置安装于基座，驱动装置驱动连接传动组件，以使第一夹持件与第二夹持件相互靠近或远离；本发明的技术方案通过在刀具抓取手爪上设置缓冲装置，并使相对于固定座可转动的基座与所述缓冲装置能够抵接，以通过缓冲装置缓冲旋转安装刀具时产生的扭矩，避免安装刀具时刀具与刀具抓取手爪发生相对摩擦的问题。

技术研发人员：张伟,王迪,朱新新
受保护的技术使用者：深圳市功夫机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5