本發(fā)明涉及一種抓取裝置，具體為一種無級調(diào)速伸縮臂及其應(yīng)用的無級調(diào)節(jié)端拾器。

背景技術(shù)：

端拾器是指安裝連接在工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手等自動化傳輸裝置上，利用真空吸盤或夾鉗等與被抓取物接觸，將被抓取物從一個位置搬運到指定位置器具的通稱。傳統(tǒng)端拾器外形尺寸固定，由鋁型材搭建框架結(jié)構(gòu)，采用吸盤吸取工件來完成工件的搬運工作，傳統(tǒng)抓取裝置對于柔性生產(chǎn)線不具有通用性，不能實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)到指定尺寸并固定在此尺寸下工作。對于工件尺寸大小不一，搬運方式相同的工況，現(xiàn)有的端拾器不能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：對于工件尺寸大小不一，搬運方式相同的工況，現(xiàn)有的端拾器不能滿足要求，為解決上述問題，提供一種無級調(diào)速伸縮臂及其應(yīng)用的無級調(diào)節(jié)端拾器。

本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的：

一種無級調(diào)速伸縮臂，包括套筒式伸縮臂，伸縮臂套筒上設(shè)置有無級調(diào)速裝置，伸縮臂包括至少三級套筒，第二級套筒與直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，無級調(diào)速裝置為設(shè)置在套筒上的動滑輪及與動滑輪匹配的鋼絲繩，動滑輪設(shè)置在第n級套筒的前端，與動滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別設(shè)置在第n-1級套筒上和第n+1級套筒上，n為大于1的整數(shù)。

兩個伸縮方向相反的伸縮臂通過各自的第一級套筒連接在一起形成雙向無極調(diào)速伸縮臂，在一側(cè)第一級套筒的前端和后端均設(shè)置有定滑輪，與定滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別固定在與第一級套筒配合的第二級套筒上及對側(cè)伸縮臂的第二級套筒上，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)與一側(cè)的第二級套筒連接。

一種無級調(diào)速伸縮臂的無級調(diào)節(jié)端拾器，包括支撐板，在支撐板的上端設(shè)置有安裝法蘭，在支撐板的下端設(shè)置有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置的輸出端與伸縮臂連接，伸縮臂為無級調(diào)速伸縮臂，伸縮臂的前端設(shè)置有抓取裝置。

伸縮臂包括伸縮式套筒和設(shè)置在伸縮式套筒上的無級調(diào)速裝置，伸縮式套筒包括至少三級套筒，無級調(diào)速裝置為設(shè)置在套筒上的動滑輪及與動滑輪匹配的鋼絲繩，動滑輪設(shè)置在第n級套筒的前端，與動滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別設(shè)置在第n-1級套筒上和第n+1級套筒上，n為大于1的整數(shù)。

驅(qū)動裝置與第二級套筒連接，第一級套筒設(shè)置在支撐板上。

驅(qū)動裝置為設(shè)置在支撐板上的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端與第二級套筒連接。

在支撐板的橫向兩側(cè)和豎向兩側(cè)均設(shè)置有橫向伸縮臂和縱向伸縮臂，橫向和豎向各由一個直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

支撐板兩側(cè)的伸縮臂通過各自的第一級套筒固定連接在一起形成對中機(jī)構(gòu)，在第一級套筒的前端和后端均設(shè)置有定滑輪，與定滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別固定在與第一級套筒配合的第二級套筒上及對側(cè)伸縮臂的第二級套筒上，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)與支撐板一側(cè)的第二級套筒連接。

橫向伸縮臂和縱向伸縮臂均為至少三組，橫向伸縮臂的前端由一組豎向伸縮臂連接，豎向伸縮臂前端由一組橫向伸縮臂連接。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用由驅(qū)動裝置驅(qū)動的伸縮臂的方式，使端拾器的抓取尺寸能夠調(diào)節(jié)，采用無級調(diào)速伸縮臂，伸縮臂能夠在調(diào)節(jié)尺寸使快速響應(yīng)，有效應(yīng)對機(jī)械臂搬運工件尺寸大小不一的工況。

附圖說明

圖1是端拾器展開示意圖。

圖2是直線步進(jìn)電機(jī)與伸縮臂連接示意圖。

圖3是圖2放大圖A。

圖4是伸縮臂結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是伸縮臂對中機(jī)構(gòu)。

圖6是端拾器縮回示意圖。

其中，1是驅(qū)動連接件；2是驅(qū)動裝置；3是安裝法蘭；4是支撐板；5是鋼絲繩；6是動滑輪；7是矩形管；8是自潤滑滑塊；9是真空吸盤；10是鈑金連接件；12是動滑輪安裝座；14是鋼絲繩鋁壓套；15是直線步進(jìn)電機(jī)；16是第一級套筒；17是動滑輪Ⅱ；19是鋁套固定端；20是鋼絲繩Ⅰ；21是第二級套筒；24是動滑輪Ⅱ；25是第三級套筒；26是鋼絲繩Ⅱ；27是定滑輪Ⅰ及安裝支座Ⅰ；28是固定鋁套Ⅰ；29是固定鋁套Ⅱ；30是定滑輪鋼絲繩；31是定滑輪Ⅱ及安裝支座Ⅱ。

具體實施方式

如圖1-圖6所示，一種無級調(diào)速伸縮臂，包括套筒式伸縮臂，伸縮臂套筒上設(shè)置有無級調(diào)速裝置，伸縮臂包括至少三級套筒，第二級套筒21與直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，無級調(diào)速裝置為設(shè)置在套筒上的動滑輪6及與動滑輪6匹配的鋼絲繩5，動滑輪6設(shè)置在第n級套筒的前端，與動滑輪6匹配的鋼絲繩5兩端分別設(shè)置在第n-1級套筒上和第n+1級套筒上，n為大于1的整數(shù)。

兩個伸縮方向相反的伸縮臂通過各自的第一級套筒16連接在一起形成雙向無極調(diào)速伸縮臂，在一側(cè)第一級套筒16的前端和后端均設(shè)置有定滑輪，與定滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別固定在與第一級套筒16配合的第二級套筒21上及對側(cè)伸縮臂的第二級套筒上，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)與一側(cè)的第二級套筒連接。

無級調(diào)節(jié)端拾器，包括支撐板4，在支撐板4的上端設(shè)置有安裝法蘭3，在支撐板4的下端設(shè)置有驅(qū)動裝置2，驅(qū)動裝置2的輸出端與伸縮臂連接，在伸縮臂上設(shè)置有伸縮臂無級調(diào)速裝置，伸縮臂的前端設(shè)置有抓取裝置。

伸縮臂為伸縮式套筒，包括至少三級套筒，套筒之間設(shè)置有自潤滑滑塊8，套筒為矩形管7，無級調(diào)速裝置為設(shè)置在套筒上的動滑輪6及與動滑輪6匹配的鋼絲繩5，動滑輪6設(shè)置在第n級套筒的前端，與動滑輪6匹配的鋼絲繩5兩端分別設(shè)置在第n-1級套筒上和第n+1級套筒上，n為大于1的整數(shù)。

動滑輪6通過動滑輪安裝座12設(shè)置在套筒上，如圖3所示，鋼絲繩5端部設(shè)置有鋼絲繩鋁壓套14，套筒上設(shè)置有鋁壓套固定座19。

動滑輪6與套筒的連接關(guān)系如圖4所示，圖4中采用的是三級套筒，第一級套筒16、第二級套筒21和第三級套筒25依次套裝，動滑輪Ⅱ17設(shè)置在第二級套筒21上，與之相配的鋼絲繩Ⅰ20一端設(shè)置在第一級套筒16上，另一端設(shè)置在第三級套筒25上。以套筒的伸出方向為前端，動滑輪Ⅱ17安裝在第二級套筒21的尾端，動滑輪Ⅱ24安裝在第二級套筒21的前端，與動滑輪Ⅱ24相配的鋼絲繩Ⅱ26兩端也是分別設(shè)置在第一級套筒16上和第三級套筒25上。

驅(qū)動裝置2與第二級套筒21連接，第一級套筒16設(shè)置在支撐板4上。

運動時，驅(qū)動裝置2帶動二級套筒21以速度v運動，由于第一級套筒16設(shè)置在支撐板4，動滑輪Ⅱ17設(shè)置在第二級套筒21上，與之相配的鋼絲繩Ⅰ20一端設(shè)置在第一級套筒16上，另一端設(shè)置在第三級套筒25上，根據(jù)動滑輪的原理，則第三級套筒25以速度2v運動，若第三級套筒25后端連接有第四級套筒，則控制第四級套筒的動滑輪6安裝在第三級套筒25上，鋼絲繩5的兩端分別安裝在第二級套筒21和第四級套筒上，則第四級套筒的速度為兩倍的第三級套筒25速度減去第二級套筒21的速度，即第四級套筒的速度為3v，從上述可知，v_i=2v_i-1-v_i-2,i為套筒的級數(shù)，i大于2。

驅(qū)動裝置2為設(shè)置在支撐板4上的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以是連桿機(jī)構(gòu)、直線電機(jī)和直線步進(jìn)電機(jī)15，圖2中采用的是直線步進(jìn)電機(jī)15，直線步進(jìn)電機(jī)15的輸出端與第二級套筒21連接。直線步進(jìn)電機(jī)15的輸出端連接有驅(qū)動連接件1，驅(qū)動連接件1與第二級套筒21連接。

在支撐板4的橫向兩側(cè)和豎向兩側(cè)均設(shè)置有橫向伸縮臂和縱向伸縮臂，橫向和豎向各由一個直線步進(jìn)電機(jī)15驅(qū)動。

支撐板4兩側(cè)的伸縮臂通過各自的第一級套筒16固定連接在一起形成對中機(jī)構(gòu)，在第一級套筒16的前端和后端均設(shè)置有定滑輪，與定滑輪匹配的鋼絲繩兩端分別固定在與第一級套筒16配合的第二級套筒21上及對側(cè)伸縮臂的第二級套筒上，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)與支撐板4一側(cè)的第二級套筒連接。

圖5為對中結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，由于兩個第一級套筒16并列布置，所以兩個第一級套筒16共用了一組定滑輪，定滑輪Ⅰ及安裝支座Ⅰ27和定滑輪二和安裝支座二分別安裝在兩個第一級套筒16并列一側(cè)的兩端，第一級套筒16上還安裝有對應(yīng)一端的定滑輪，定滑輪鋼絲繩30兩端分別通過固定鋁套Ⅰ28和固定鋁套Ⅱ29分別安裝在兩側(cè)伸縮臂的第二級套筒上。采用這種結(jié)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)在驅(qū)動一側(cè)的第二級套筒21時，由于對中機(jī)構(gòu)上安裝的有定滑輪及定滑輪鋼絲繩30，對側(cè)的第二級套筒21在定滑輪鋼絲繩30的作用下實現(xiàn)同步的運動。

橫向伸縮臂和縱向伸縮臂均為至少三組，橫向伸縮臂的前端由一組豎向伸縮臂連接，豎向伸縮臂前端由一組橫向伸縮臂連接。

抓取裝置為吸盤，吸盤與伸縮臂之間通過連接件連接。圖1、圖2、圖5中的抓取裝置為真空吸盤9，連接件為鈑金連接件10。

本發(fā)明采用動滑輪6和伸縮臂的結(jié)合，使端拾器有更大的作業(yè)半徑，且實現(xiàn)伸縮臂的伸縮速度無級變速，在抓取時不僅可以適用于不同尺寸的工件，且能夠快速響應(yīng)。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。