一种柔性四自由度机械手

1.一种柔性四自由度机械手，包括支架装置和固定在支架装置上的气动装置，其特征是，所述的支架装置包括水平固定板、储料器支架、立支架和固定脚板，水平固定板的两侧通过定位销和螺栓分别固定有一立支架，立支架的底部通过螺栓固定有固定脚板，固定脚板上设有长条孔，可通过固定脚板的长条孔对整体的左右位移进行调整，在两立支架之间还固定有一储料器支架，储料器支架上安装有储料装置；所述的气动装置包括水平位移气缸、垂直位移气缸、旋转气缸和气爪，水平位移气缸的底部固定在连接件上，连接件通过多个螺栓紧固，可以通过松动螺栓调整水平位移气缸的前后位置，连接件通过螺栓固定在水平固定板的长条状定位孔上，可调整连接件的左右位移，垂直位移气缸的底部固定在水平位移气缸的一端，垂直位移气缸的末端固定有旋转气缸，旋转气缸通过法兰固定有气爪；所述的储料装置包括储料管，储料管内设有多层凹槽，凹槽与物料的形状相配合，储料管的端部通过螺钉安装有端面固定板。
2.根据权利要求1所述的一种柔性四自由度机械手，其特征是，所述的储料装置上还设有储料管盖，储料管盖通过螺钉固定在储料管上表面两侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种柔性四自由度机械手，其特征是，所述的储料装置上还设有光纤传感器，所述的光纤传感器位于储料管和端面固定板之间。
4.根据权利要求1所述的一种柔性四自由度机械手，其特征是，所述的气爪采用平行气爪或卡槽式气爪。
5.根据权利要求1所述的一种柔性四自由度机械手，其特征是，所述的气爪采用内卡气爪。
6.根据权利要求5所述的一种柔性四自由度机械手，其特征是，所述的内卡气爪的爪头为圆柱形，内设有气爪杆，气爪杆的端部设有空腔，空腔内设有滚珠，空腔壁上设有一圆孔，圆孔的直径不大于滚珠，滚珠与空腔壁之间设有弹簧。

一种柔性四自由度机械手\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种机械手，具体地说是一种柔性四自由度机械手。\n背景技术\n[0002] 随着技术的发展，机械手越来越多的被运用到各类领域，尤其是自动化生产线，但目前自动化生产线所使用的机械手大多比较大，不适合生产体积较小的零件，由于微小零件不易夹持，对机械手的制造要求就会很严格，既要实现高精度的抓取还要提高工作可靠性。例如民用电源开关的生产，由于个零件体积较小，不易抓取，目前还采用人工安装，非常不方便。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于提供一种柔性四自由度机械手，解决上述问题。\n[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性四自由度机械手，包括支架装置和固定在支架装置上的气动装置，其特征是，所述的支架装置包括水平固定板、储料器支架、立支架和固定脚板，水平固定板的两侧通过定位销和螺栓分别固定有一立支架，立支架的底部通过螺栓和定位销固定有固定脚板，在两立支架之间还固定有一储料器支架，储料器支架上安装有储料装置；所述的气动装置包括水平位移气缸、垂直位移气缸、旋转气缸和气爪，水平位移气缸的底部固定在连接件上，连接件通过螺栓固定在水平固定板上，垂直位移气缸的底部固定在水平位移气缸的一端，垂直位移气缸的末端固定有旋转气缸，旋转气缸通过法兰固定有气爪；所述的储料装置包括储料管，储料管内设有多层凹槽，凹槽与物料的形状相配合，储料管的端部通过螺钉安装有端面固定板；所述的储料装置上还设有储料管盖，储料管盖通过螺钉固定在储料管上表面两侧；所述的储料装置上还设有光纤传感器，所述的光纤传感器位于储料管和端面固定板之间；所述的垂直位移气缸的末端还可通过法兰直接固定气爪；所述的气爪可采用平行气爪，还可采用内卡气爪或卡槽式气爪；\n所述的内卡气爪的爪头为圆柱形，内设有气爪杆，气爪杆的端部设有空腔，空腔内设有滚珠，空腔壁上设有一圆孔，圆孔的直径不大于滚珠，滚珠与空腔壁之间设有弹簧。\n[0005] 本发明的有益效果是：可方便的抓取块状零件或有内孔的零件，放入指定位置，抓取精度高，可靠性高，体积小。\n附图说明\n[0006] 图1是本发明的结构示意图，\n[0007] 图2A是本发明储料装置的俯视图，\n[0008] 图2B是本发明储料装置的左视图，\n[0009] 图3是本发明内卡气爪结构示意图，\n[0010] 图4是本发明卡槽式气爪结构示意图，\n[0011] 图5是本发明工作状态框图。\n[0012] 图中：1水平固定板，2储料器支架，3立支架，4固定脚板，5水平位移气缸，6垂直位移气缸，7旋转气缸，8气爪，81内卡气爪，811爪头，812气爪杆，813空腔，814滚珠，815弹簧，82卡槽式气爪，9连接件，10法兰，11储料管，12端面固定板，13储料管盖，14光纤传感器。\n具体实施方式\n[0013] 如图1，图2A，图2B所示，一种柔性四自由度机械手，包括支架装置和固定在支架装置上的气动装置，所述的支架装置包括水平固定板1、储料器支架2、立支架3和固定脚板4，水平固定板1的两侧通过定位销和螺栓分别固定有一立支架3，立支架3的底部通过螺栓和定位销固定有固定脚板4，在两立支架3之间还固定有一储料器支架2，储料器支架\n2上安装有储料装置；所述的气动装置包括水平位移气缸5、垂直位移气缸6、旋转气缸7和气爪8，水平位移气缸5的底部固定在连接件9上，连接件9通过多个螺栓紧固，可以通过松动螺栓调整水平位移气缸5的前后位置，连接件9通过螺栓固定在水平固定板1的长条状定位孔上，可根据需要调整连接件9的左右位移，还可通过固定脚板4的长条孔对整体的左右位移进行调整，垂直位移气缸6的底部固定在水平位移气缸5的一端，垂直位移气缸6的末端固定有旋转气缸7，旋转气缸7通过法兰10固定有气爪8；所述的储料装置包括储料管11，储料管11内设有多层凹槽，凹槽与物料的形状相配合，储料管11的端部通过螺钉安装有端面固定板12；所述的储料装置上还设有储料管盖13，储料管盖13通过螺钉固定在储料管11上表面两侧，由于物料在物料管中相互之间有一定的作用力，因此容易发生因挤压而跷起的问题，通过储料管盖13可以压住物料的两端，使物料一直处于一个平面内，保持物料的稳定性；所述的储料装置上还设有光纤传感器14，所述的光纤传感器14位于储料管11和端面固定板12之间，可用来检测物料是否到位，提高准确度；所述的垂直位移气缸\n6的末端还可通过法兰10直接固定气爪8；所述的气爪8可采用平行气爪，还可采用内卡气爪81，用来抓取带有内孔的物料；如图3所示，所述的内卡气爪81的爪头811为圆柱形，内设有气爪杆812，气爪杆812的端部设有空腔813，空腔813内设有滚珠814，空腔壁上设有一圆孔，圆孔的直径不大于滚珠，滚珠814与空腔壁之间设有弹簧815，当抓取带有内孔的物料时，气爪杆812的端部伸入到物料内孔中，滚珠814在弹簧815的作用下，顶住物料内壁将物料带起。如图4所示，所述的气爪8还可采用卡槽式气爪82。\n[0014] 实施例一：水平位移气缸5的底部固定在连接件9上，连接件9通过螺栓固定在水平固定板1上，垂直位移气缸6的底部固定在水平位移气缸5的一端，垂直位移气缸6的末端固定有旋转气缸7，旋转气缸7通过法兰10固定有平行气爪。\n[0015] 实施例二：水平位移气缸5的底部固定在连接件9上，连接件9通过螺栓固定在水平固定板1上，垂直位移气缸6的底部固定在水平位移气缸5的一端，垂直位移气缸6的末端固定有旋转气缸7，旋转气缸7通过法兰10固定有内卡气爪81或卡槽式气爪82。\n[0016] 实施例三：水平位移气缸5的底部固定在连接件9上，连接件9通过螺栓固定在水平固定板1上，垂直位移气缸6的底部固定在水平位移气缸5的一端，垂直位移气缸6的末端通过法兰10固定有平行气爪。\n[0017] 工作原理：如图5所示，垂直位移气缸6带动气爪8向下运动，运动到储料管11处，气爪8抓取物料，垂直位移气缸6带动气爪8向上运动，运动至顶部时，水平位移气缸5带动垂直位移气缸6前行至指定位置，同时在旋转气缸7的带动下，气爪8旋转90°，垂直位移气缸6带动气爪8向下运动，气爪8将物料放入指定工位后，再由垂直位移气缸6带动向上运动，至顶部时在旋转气缸7的带动下，气爪8旋转90°回到原位，此时水平位移气缸5带动垂直位移气缸6返回至原位，至此为一个循环。