本發(fā)明涉及物料輸送裝置，特別是一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置。

背景技術(shù)：

在物件的抓取方面，傳統(tǒng)的方法是用機(jī)械抓手結(jié)構(gòu)或者是真空吸盤(pán)，但這些常用技術(shù)存在若干缺陷。機(jī)械抓手通過(guò)對(duì)各機(jī)械零件的精確控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物件的夾持動(dòng)作，要實(shí)現(xiàn)這一動(dòng)作需要對(duì)物件接觸表面進(jìn)行機(jī)械“擠壓”，該缺陷也限制了機(jī)械抓手對(duì)易碎、易損物件的夾持。真空吸盤(pán)在抓取物件的時(shí)候也有諸多的限制，如真空吸盤(pán)的應(yīng)用要求待抓取物件表面光滑、干燥、潔凈，這也限制了真空吸盤(pán)的應(yīng)用。

柔性膠體是一種自粘性的硅膠，既有硅膠化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)、彈性高等優(yōu)點(diǎn)，又擁有較強(qiáng)自粘性，不易產(chǎn)生開(kāi)裂、脫膠的現(xiàn)象。另外，也可以選擇熱塑性聚氨酯橡膠作為柔性膠體，該材料類(lèi)似于玩具‘粘粘手’的材料，具有高彈性、高韌性、高強(qiáng)度、高粘度的性能。

未來(lái)機(jī)器會(huì)向多維、柔順、仿生、高精度、微機(jī)械等發(fā)展，而柔性機(jī)構(gòu)在這些領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，所以對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)4.0有重要的研究意義。和傳統(tǒng)的物體抓取機(jī)構(gòu)相比，柔性抓取機(jī)構(gòu)的在過(guò)去機(jī)構(gòu)學(xué)的研究中，由于柔性機(jī)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，柔性機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為了機(jī)構(gòu)學(xué)研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置，這種粘附抓取裝置結(jié)構(gòu)合理，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，抓取方便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置，包括導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)有上滑塊，上滑塊通過(guò)滾珠絲杠與第一電機(jī)連接，在上滑塊下方設(shè)有下滑塊，下滑塊通過(guò)滾珠絲杠與第二電機(jī)連接，下滑塊下方固定有預(yù)彎彈簧片及擋桿，擋桿設(shè)于預(yù)彎彈簧片中間，柔性膠體兩側(cè)與預(yù)彎彈簧片兩側(cè)通過(guò)銷(xiāo)軸連接，柔性膠體兩端固定有無(wú)彈性的拉繩，無(wú)彈性的拉繩與上滑塊兩側(cè)固定連接。

上述的一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置，下滑塊固定有橫桿，橫桿兩側(cè)設(shè)有滑輪，無(wú)彈性的拉繩繞過(guò)滑輪分別與上滑塊兩側(cè)固定連接。

當(dāng)增加柔性物體的剛度時(shí)，柔性物體的粘結(jié)力會(huì)隨之增強(qiáng)。而對(duì)于相互粘結(jié)的物體，當(dāng)其中一個(gè)的剛度增加一倍時(shí)，其所需要的分離力會(huì)增加八倍左右。

本發(fā)明通過(guò)拉伸柔性膠體，增大柔性膠的剛度用于粘附抓取物體；當(dāng)卸載物體時(shí)，柔性膠體被中間橫桿撐住而兩邊拉伸，柔性膠兩邊會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，并且擋桿將柔性膠體頂出，這時(shí)抓取物就會(huì)被卸載。

本發(fā)明很好地利用了柔性膠體這一材料變形的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)易碎、易損物件的夾持。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明在整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明釋放物料時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：1導(dǎo)軌，11第一電機(jī)，12第一滾珠絲杠，13上滑塊，21第二電機(jī)，22第二滾珠絲杠，23下滑塊，3滑輪，4橫桿，51預(yù)彎彈簧片，52擋桿，53柔性膠體，6無(wú)彈性的拉繩。

具體實(shí)施方式

一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置，包括導(dǎo)軌1，在導(dǎo)軌上設(shè)有上滑塊13，上滑塊通過(guò)滾珠絲杠12與第一電機(jī)11連接，在上滑塊下方設(shè)有下滑塊23，下滑塊通過(guò)滾珠絲杠22與第二電機(jī)21連接，下滑塊固定有橫桿4，橫桿兩側(cè)設(shè)有滑輪3，下滑塊下方固定有預(yù)彎彈簧片51及擋桿52，擋桿設(shè)于預(yù)彎彈簧片中間，柔性膠體兩側(cè)與預(yù)彎彈簧片兩側(cè)通過(guò)銷(xiāo)軸連接，柔性膠體兩端固定有無(wú)彈性的拉繩6，無(wú)彈性的拉繩繞過(guò)滑輪分別與上滑塊兩側(cè)固定連接。

在初始位置時(shí)，預(yù)彎彈簧片將柔性膠體撐開(kāi)，并且擋桿高度小于預(yù)彎彈簧片底部與柔性膠體之間的距離，擋桿未與柔性膠體接觸，此時(shí)柔性膠體下端面為平面，可用于粘附物件。

當(dāng)柔性膠體粘附物件后，抓取裝置移動(dòng)，將物件轉(zhuǎn)移到指定位置，此時(shí)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，分別帶動(dòng)上滑塊向上運(yùn)動(dòng)、下滑塊向下運(yùn)動(dòng)，無(wú)彈性的拉繩拉動(dòng)柔性膠體兩側(cè)，同時(shí)預(yù)彎彈簧片受壓力變形向兩側(cè)展開(kāi)，下滑塊下方的擋桿突出于預(yù)彎彈簧片將柔性膠體頂出，此時(shí)柔性膠體與物件表面產(chǎn)生分離角，使得粘結(jié)處粘結(jié)力快速釋放，使得粘附的物件與柔性膠體下表面迅速分離。此后電機(jī)再次旋轉(zhuǎn)，通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)上、下滑塊復(fù)位到初始位置以備下次粘附。

本例中柔性膠體采用天然橡膠材質(zhì)，天然橡膠具有良好的彈性與合適的粘性，即可以承受反復(fù)的變形，又可以長(zhǎng)期保持粘性、反復(fù)多次使用。

本裝置對(duì)被抓取物沖擊的力度小，使其表面受力較為均勻，對(duì)于易碎、易損物件的夾持損傷會(huì)降到最小。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種基于柔性膠體的粘附抓取裝置，包括導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)有上滑塊，上滑塊通過(guò)滾珠絲杠與第一電機(jī)連接，在上滑塊下方設(shè)有下滑塊，下滑塊通過(guò)滾珠絲杠與第二電機(jī)連接，下滑塊下方固定有預(yù)彎彈簧片及擋桿，擋桿設(shè)于預(yù)彎彈簧片中間，柔性膠體兩側(cè)與預(yù)彎彈簧片兩側(cè)通過(guò)銷(xiāo)軸連接，柔性膠體兩端固定有無(wú)彈性的拉繩，無(wú)彈性的拉繩與上滑塊兩側(cè)固定連接。本發(fā)明通過(guò)拉伸柔性膠體，增大柔性膠的剛度用于粘附抓取物體；很好地利用了柔性膠體這一材料變形的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)易碎、易損物件的夾持。

技術(shù)研發(fā)人員：許楊劍;韓威;李攀磊;潘常良;許雷;唐哲韜;趙帥;梁利華;王效貴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.13
技術(shù)公布日：2017.07.14