机器人夹爪总成的制作方法

1.本实用新型涉及一种机器人夹爪总成。


背景技术：

2.在自动化生产线中，作为机器人附件的夹爪得到了广泛的应用。夹爪的自由度不包含在机器人机械臂具有的自由度中，例如六自由度机械臂实质指的是用来调整机械臂末端位姿所配的自由度。夹爪的夹持工作行程所对应的自由度通常由其自身实现，通常其至少具有一个自由度，因此，当前的夹爪多是电动夹爪，作为独立的配件向有需求的厂家提供。而如前所述的例如mrna高通量合成的设备往往需要在一个相对密闭的空间内完成，单一的夹爪面对多种操作对象难以完成操作，若配有多组，则与密闭空间内紧凑化的配置相抵触。
3.电动夹爪作为成品件，其具有特定的工作参数，例如有效工作行程、夹持力和推荐夹持重量等，其中的有效工作行程一般为8mm、12mm、20mm、30mm、50mm、90mm等，有效工作行程越大，电动夹爪的体积就越大，对所夹持物品的适应性就越差，因此，电动夹爪有效工作行程的选用也是机器人附件的重要设计参数。
4.需要说明的是，有鉴于在绝大多数的应用中，机器人夹爪通常仅配一个，在于应用的特定性，例如在汽车生产线的某个环节，电动夹爪需要夹持转运某个部件，显而易见的是，该部件的几何形状必然是确定的，且在该生产线上是专一的，因此，在绝大多数的应用中，机器人适应性的配置一个夹爪是常规选择，符合本领域的常规理解。
5.典型地，如中国专利文献cn212830766u，其公开了一种盒装药品上药装置，所配的安装在电动伸缩杆上的以对盒装药进行夹取的电动夹爪夹持部仅有一个，在于所适用盒装药品上药装置中盒装药盒的规格是统一的。
6.同样地，如中国专利文献cn 210826178 u，其公开了一种慢病毒滴度检测的试剂盒，所配置移转装置上安装电动夹爪也是单个配置的，基于基本相同的原因，在于其所适用物件的规格相对统一。
7.发明人认为在一些应用中，因需要移转的例如料盒可能会有多个规格，该多个规格的料盒使用单一的夹爪难以完成所需的移转操作。如前所述，例如电动夹爪，其有效工作行程决定了其对料盒适应性方面的不足。尽管在一些实现中，电动夹爪使用类似于刀库的形式进行配置，从而在需要哪一电动夹爪时，从库中选取。该种实现的必要性并不大，在于在一种产品的生产线上，在某个工位，料盒的数量也不会太多，所对应的规格往往更少，配置独立的电动夹爪库不仅没有必要，反而会增加相关工位处工艺设备的复杂度。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种与工艺设备工位适配性相对较好的机器人夹爪总成。
9.在本实用新型的实施例中，提供了一种机器人夹爪总成，其基本结构包括：
10.座板，用于机器人夹爪总成在机器人上的连接；
11.第一电动夹爪，具有第一工作行程，且安装在座板预定方向的一端；以及
12.第二电动夹爪，具有第二工作行程，且安装在座板预定方向的另一端；
13.其中，第一工作行程与第二工作行程不同。
14.可选地，座板用于与机器人连接的位置为所述预定方向的一端或中间。
15.可选地，座板上开有座孔，以转动地安装在机器人的机械臂末端；
16.转动的轴线为座孔的轴线。
17.可选地，座板上开有用于第一电动夹爪和/或第二电动夹爪装配定位的定位槽。
18.可选地，所述座板为水平板，第一电动夹爪和第二电动夹爪的夹爪体位于座板的下侧；
19.提供竖板，该竖板的上端与座板间固定连接，侧面相应与第一电动夹爪和第二电动夹爪连接。
20.可选地，座板在预定方向上的两端端面为第一电动夹爪和第二电动夹爪的间距；或
21.第一电动夹爪和第二电动夹爪中的一个位于座板预定方向的一端下侧，另一位于另一端端面外侧。
22.可选地，第一电动夹爪和第二电动夹爪的夹持方向平行。
23.可选地，第一电动夹爪和/或第二电动夹爪的工作面中间设有圆柱轮廓件定位结构，对应圆柱轮廓的轴线为竖直线；
24.若只有一个电动夹爪设有圆柱轮廓件定位结构时，该电动夹爪为两电动夹爪中工作行程相对较小的电动夹爪。
25.可选地，若第一电动夹爪或第二电动夹爪所配工作面为平面，则该平面设有弹性内衬。
26.可选地，所述定位结构为v型槽或圆心角小于180度的圆柱面槽。
27.在本实用新型的实施例中，适用于抓取规格相对较多的工艺，其配有两个电动夹爪，两个电动夹爪的工作行程不同，而对所夹持物件有相对更广的适应性。尽管增加一个电动夹爪使得机器人夹爪总成相对较大，但因两个电动夹爪各偏置在所配座板的一端，相互间的干扰相对较小，从而整体结构相对紧凑，而适应于例如密闭空间对紧凑性的要求。
附图说明
28.图1为一实施例中机器人夹爪总成结构示意图。
29.图2为一实施例中座板结构示意图。
30.图中：1.第一电动夹爪，2.安装板，3.定位槽，4.安装孔，5.安装孔，6.座孔，7.座板，8.安装板，9.第二电动夹爪，10.橡胶内衬，11.v型槽。
具体实施方式
31.电动夹爪种类繁多，在本实用新型的实施例中优选平动电动夹爪。
32.本实用新型设计定型的机器人夹爪总成选配的电动夹爪为深圳市大寰机器人科技有限公司生产的电动夹爪，可以理解的是，电动夹爪的基本运动形式不因厂家的不同而
不同。
33.需知，对于电动夹爪合钳的方向，一般定位向内，反之为向外。
34.另外，电动夹爪一般在四周均设有用于其固定的结构，以提高对不同机器人机械臂末端结构的适应性，并且在大多数情况下，所说的用于电动夹爪固定的结构一般是螺钉孔。
35.一般情况下，电动夹爪的夹爪往往配置于其下端，表现为如图1中所示的悬垂状态，换言之，用于电动夹爪安装的座，如图1中所示的座板7位于电动夹爪的上侧。
36.关于例如座板7，并不表示其必然具有板的属性，而仅用于表示其构成座。但作为必要技术特征的用于两电动夹爪间留出预定距离的限定，至少在选定的方向上，座板7应有合适的延展空间，以适配于相应的工艺设备，避免产生运动干涉。本领域的技术人员基于此可获得相应的设计依据，属于根据本实用新型可易于实现的内容。
37.前述的合适的延展空间，在选定的方向上被确定，该被选定的方向为权利要求书中所说的预定方向，为方便描述，在下文中统一参考图1而使用“左右方向”替代。
38.需知，关于电动夹爪，其一个重要参数是有效工作行程，在有效工作行程内夹持物件的夹持力大致是恒定力，该恒定力即其夹持力（工作参数之一），因此，夹持力也是电动夹爪的选型参数之一。例如对于瓶的抓取，过大的夹持力会导致瓶身碎裂。
39.一般而言，电动夹爪的有效工作行程与夹持力正相关，或者说电动夹爪越大，所提供的夹持力也越大。
40.为了方便描述，在下文中使用工作行程表示电动夹爪的有效工作行程。
41.图1例示的机器人夹爪总成，其基本结构包括一个座板7和安装在该座板7上的两个电动夹爪。其中座板7是该机器人夹爪总成在机械臂末端载置结构上安装的基础，可以理解的是，座板7的形状除了受两电动夹爪设计间距的影响外，还需考虑与机械臂末端载置结构的适配性，因此，座板7并不必然具有板的属性，尽管板体是座板7的优选结构。
42.座板7可以选用金属件，也可以选用工程塑料件，尤其是工程塑料在较多的应用中已经可以取代金属的情况下，在于工程塑料有不弱于金属的强度，且通常具有更小的密度。
43.图1例示的结构中，两电动夹爪在图1中表示为第一电动夹爪1和第二电动夹爪9，两电动夹爪分居于座板7的左右，其中第一电动夹爪1的工作行程相对较小，第二电动夹爪9的工作行程相对较大。两电动夹爪的夹爪均位于下端，工作时整体上呈悬垂状态，用于夹取工件后移转。
44.需知，随着技术的发展，具有可调工作行程的电动夹爪也已经出现，但其应用范围仍受限制，在于若特定的工艺需要相对较小的夹持行程，只需选择规格相对较小的电动夹爪即可，而没有必要选用工作行程相对较大的电动夹爪。电动夹爪工作行程的可调更多的是应用在生产线给料侧相对不稳定的场景。
45.需要说明的是，以上说明并没有排除工作行程可调、夹持力可调的电动夹爪在本实用新型实施例中的应用。但具有“相对大小”工作行程的两个电动夹爪，对于所要夹持的工件，鉴于工作行程本身提供了一定的规格裕度，两个电动夹爪即可满足较多的应用，由此确定的工作行程可调的必要性相对较低。并且两个电动夹爪分离开一定距离，避免相互间的干涉。
46.关于两个电动夹爪间的距离以100mm~200mm为宜。另外，需要说明的是，对于需要
使用电动夹爪夹取的物件，往往位于工艺设备的给料区，该区域通常会被规范的划定，从而两电动夹爪基于适配间距可以在夹取物件时避免对给料区其他部件的干涉。
47.作为进一步的考虑，第一电动夹爪1和第二电动夹爪9的夹持方向平行，考虑这一手段的主要原因是电动夹爪往往在开合的方向上尺寸相对较大，且因开合而使得电动夹爪尺寸在开合的方向上变动。
48.关于座板7，在图1和图2所示的结构中各提供了一种结构形式，其中图1例示的结构中，座板7的座孔6向左侧偏置，而在图2例示的结构中，座板7的座孔6居中设置。其中，图1和图2例示的结构中，座孔6是与机械臂末端连接所适配的孔，其可以是用于装配而加以对位的孔，也可以是轴承座孔，从而使座板7具有绕座孔6轴线转动的自由度，还可以是减重孔，以减轻机器人夹爪总成的总重量。
49.座孔6用做轴承座孔时，在图2例示的结构中，表现为通过绕座孔6轴线180度的旋转，第一电动夹爪1与第二电动夹爪9间的位置调换，可以表现为工作位置的调换，其中一个夹爪处于备用状态，另一夹爪则处于工作状态。借助于该种结构可以有效减轻所载置机械臂的负担。
50.对于图1例示的结构，座孔6偏置图1中的左侧，可以借以区分两夹爪，不容易产生编程上的误操作。并且在大多数的应用中，两个夹爪可以不必更换位置，对应于不同的上料区，而各自适配有各自的程式。
51.由于电动夹爪的四周以及上端面均设有装配用的例如螺钉孔，因此，其装配灵活性比较好，考虑到整体的紧凑性，图1中第二电动夹爪9安装在座板7的右端侧面上，同样地，如果第一电动夹爪1安装在座板7的左端侧面上，在左右跨度相对较小的条件下，两电动夹爪可以具有相对较大的间距。
52.端面或者侧面定位的精度由座板7的加工精度所确定，在图1例示的结构中，于座板7的下表面开有定位槽3，借以提高例如第一电动夹爪1的装配精度。
53.对于第二电动夹爪9而言，其也可以采用定位槽3或者类似结构进行装配定位。
54.关于第一电动夹爪1和第二电动夹爪9的装配定位，于前述的内容中述及采用例如定位槽3进行定位，该定位可以是直接定位，也可以是间接定位，间接定位表示在装配上体现在使用连接板进行装配，如图1中所示的安装板2和安装板8，两安装板均为竖直板，而座板7则是水平板，竖直板与相应电动夹爪间则是侧面连接，即竖直板的侧面与电动夹爪的侧面进行对位装配。
55.关于电动夹爪的工作面，在大多数的应用中，电动夹爪的工作面为平面结构，平面结构具有广泛的适应性，如工件为圆柱体，夹持拾取本身在工件初始状态确定的条件下能够保证夹持以及工件在夹持状态下位姿的稳定性。平面结构对于例如长方盒体，基于面面配合形式的夹持，稳定性也相对较好。
56.在一些实施例中，第一电动夹爪1和/或第二电动夹爪9的工作面中间设有圆柱轮廓件定位结构，对应圆柱轮廓的轴线为竖直线；在优选的实施例中，所述圆柱轮廓件定位结构为v型槽11，v型槽11对圆柱直径具有较好的适应性。而在一些实施例中，圆柱轮廓件定位结构采用圆柱面结构，该圆柱面结构适应性稍差。如果对合的两个工作面均有v型槽11，则易于精确的拾取，在于对合的两个工作面所具有的v型槽11对夹圆柱面工件可使圆柱面工件的轴线大致构成两工作面的对称轴。
57.若只有一个电动夹爪设有圆柱轮廓件定位结构时，该电动夹爪为两电动夹爪中工作行程相对较小的电动夹爪，相对于盒，圆柱面结构的工件对工作行程的要求相对较低。
58.另外，如果采用圆柱面槽定位圆柱面轮廓件，圆柱面槽的圆心角应小于180度，以避免对夹产生的干涉而影响对夹的可靠性。
59.进一步地，若第一电动夹爪1或第二电动夹爪9所配工作面为平面，则该平面设有弹性内衬，如图1中所示的橡胶内衬10。