一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，特別是一種用于抓取軟性物體的鏟式振動(dòng)型抓取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對軟性物體實(shí)施抓取的過程中存在擠壓和摩擦兩個(gè)關(guān)鍵問題，擠壓可導(dǎo)致物體變形，摩擦可導(dǎo)致物體表面損傷。目前的研宄大多著眼于實(shí)時(shí)采集抓取過程中的力學(xué)數(shù)據(jù)并構(gòu)建智能反饋系統(tǒng)以準(zhǔn)確控制抓取力，此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)用化與市場化。
[0003]由于在振動(dòng)工況下，物體間的摩擦系數(shù)和摩擦力會(huì)顯著減小，在國內(nèi)外都運(yùn)用摩擦振動(dòng)原理研制出了振動(dòng)沉粧機(jī)，振動(dòng)焊接機(jī)，超聲波電機(jī)等設(shè)備，進(jìn)一步改善相應(yīng)的工
-H-
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[0004]對于軟性物體、易損工件等，采用剛性機(jī)械手難以保證其結(jié)構(gòu)完整，而柔性機(jī)械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高昂，難以實(shí)現(xiàn)。因此我們可以利用摩擦振動(dòng)原理設(shè)計(jì)一種能夠解決軟性物體(如陶泥、面團(tuán)等)無傷抓取的抓取裝置，依靠振動(dòng)摩擦減小摩擦力使物體安全的滑到抓取裝置上直接提起即可。
[0005]綜上所述，為解決現(xiàn)有用于抓取軟性物體的裝置結(jié)構(gòu)上的不足，需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、可無損傷抓取的鏟式振動(dòng)型抓取裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、可無損傷抓取的鏟式振動(dòng)型抓取裝置。
[0007]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，包括驅(qū)動(dòng)件以及活動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)件前端的至少兩個(gè)鏟臂，在驅(qū)動(dòng)件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動(dòng)的振動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)件可驅(qū)動(dòng)各鏟臂張開或合攏，且在鏟臂動(dòng)作時(shí)，振動(dòng)器帶動(dòng)各鏟臂持續(xù)抖動(dòng)。
[0008]在上述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置中，每個(gè)鏟臂均包括連接部以及工作部，所述連接部與工作部連為一體且連接部與驅(qū)動(dòng)件相連。
[0009]在上述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置中，所述連接部與對應(yīng)工作部呈夾角設(shè)置且工作部圓弧過渡至對應(yīng)連接部，所述工作部遠(yuǎn)離對應(yīng)連接部的一端具有一光滑尖端。
[0010]在上述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置中，所述工作部的厚度由光滑尖端至靠近對應(yīng)連接部的一端逐漸增大。
[0011]在上述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置中，所述驅(qū)動(dòng)件包括驅(qū)動(dòng)軸，各連接部分別通過連桿與驅(qū)動(dòng)軸鉸接連接，每個(gè)連接部均與對應(yīng)的連桿鉸接連接。
[0012]在上述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置中，在驅(qū)動(dòng)件前端固連有支架，各連接部還分別與支架鉸接連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；鏟臂在振動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)件的共同作用下能夠?qū)崿F(xiàn)無傷抓取的功能，實(shí)用性強(qiáng)；鏟臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則有助于順利鏟起軟性物體。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，10、振動(dòng)器；20、驅(qū)動(dòng)件；21、驅(qū)動(dòng)軸；30、鏟臂；31、連接部；32、工作部；321、光滑尖端；40、連桿；50、支架。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0017]如圖1所示，本鏟式振動(dòng)型抓取裝置包括驅(qū)動(dòng)件20以及活動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)件20前端的至少兩個(gè)鏟臂30，在驅(qū)動(dòng)件20后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動(dòng)的振動(dòng)器10，驅(qū)動(dòng)件20可驅(qū)動(dòng)各鏟臂30張開或合攏，且在鏟臂30動(dòng)作時(shí)，振動(dòng)器10帶動(dòng)各鏟臂30持續(xù)抖動(dòng)。
[0018]由于軟性物體(如陶泥、面團(tuán)等)在制坯、成型過程中對其進(jìn)行取放容易發(fā)生破損的現(xiàn)象，針對這一問題，利用振動(dòng)可以減少摩擦的原理，設(shè)計(jì)了振動(dòng)器10來產(chǎn)生振動(dòng)的力，傳遞給鏟臂30，在鏟臂30鏟起或放開軟性物體時(shí)能夠減少鏟臂30與軟性物體之間的摩擦，同時(shí)也能夠減輕鏟臂30與軟性物體之間、軟性物體與放置軟性物體的臺(tái)面之間的粘結(jié)效應(yīng)。
[0019]鏟臂30與驅(qū)動(dòng)件20相連，驅(qū)動(dòng)件20與振動(dòng)器10相連，工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)件20驅(qū)動(dòng)各鏟臂30沿軸向方向移動(dòng)并使各鏟臂30張開，與此同時(shí)，振動(dòng)器10向驅(qū)動(dòng)件20傳遞軸向振動(dòng)的力，進(jìn)一步傳遞給各鏟臂30，各鏟臂30沿著垂直于自身咬合的方向振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)件20與振動(dòng)器10共同作用，使各鏟臂30逐漸鏟起軟性物體。
[0020]其中，振動(dòng)器10在工作時(shí)一直運(yùn)作，也即振動(dòng)是始終維持的。因?yàn)檐浶晕矬w很容易與其他物體產(chǎn)生粘結(jié)效應(yīng)，維持振動(dòng)還可以避免在抓取過程中鏟臂30與軟性物體之間的粘結(jié)，保證軟性物體的完整性。
[0021]振動(dòng)器10采用偏心振動(dòng)原理，保持振動(dòng)恒定，振動(dòng)器10的振動(dòng)幅度小于0.1mm,振動(dòng)頻率在20Hz?200Hz之間，即振動(dòng)器10采用小幅中頻的振動(dòng)方式進(jìn)行振動(dòng)工作。在這個(gè)頻率范圍之內(nèi)，振動(dòng)器10可以選擇合適的參數(shù)值來進(jìn)行振動(dòng)工作，其中，本實(shí)施例中振動(dòng)器10的振動(dòng)頻率優(yōu)選為50Hz，振動(dòng)幅度可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)、使用情況來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
[0022]鏟臂30的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中以兩個(gè)鏟臂30為例進(jìn)行闡述。
[0023]優(yōu)選地，每個(gè)鏟臂30均包括連接部31以及工作部32，連接部31與工作部32連為一體且連接部31與驅(qū)動(dòng)件20相連。在鏟臂30張開或合攏時(shí)，振動(dòng)器10帶動(dòng)各鏟臂30保持抖動(dòng)狀態(tài)，使得工作部32鏟起或脫開軟性物體更順暢，減少快速直線抽離帶來的劃傷和粘結(jié)現(xiàn)象。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選地，連接部31與對應(yīng)工作部32呈夾角設(shè)置且工作部32圓弧過渡至對應(yīng)連接部31，工作部32遠(yuǎn)離對應(yīng)連接部31的一端具有一光滑尖端321。即是說，工作部32的末端(即鏟臂30的末端)設(shè)有光滑尖端321。
[0025]鏟臂30呈類“L”形設(shè)置，其中連接部31與驅(qū)動(dòng)件20相連，驅(qū)動(dòng)件20帶著連接部31運(yùn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)工作部32 —起運(yùn)動(dòng)，兩鏟臂30張開，振動(dòng)器10驅(qū)動(dòng)兩鏟臂30振動(dòng)。當(dāng)兩鏟臂30與軟性物體接觸時(shí)，驅(qū)動(dòng)件20帶著兩鏟臂30逐漸合攏，此時(shí)在振動(dòng)作用下兩鏟臂30逐漸鏟起軟性物體。
[0026]光滑尖端321的設(shè)置是為了方便鏟臂30鏟起軟性物體，且光滑的表面與軟性物體接觸能減少破損的可能。工作部32圓弧過渡至連接部31，具體地說，連接部31、工作部32與軟性物體接觸的表面都是光滑的，表面粗糙度相對其他部件來說比較低，這樣設(shè)計(jì)才能夠保證軟性物體在抓取之后的完整性。此外，還可以方便軟性物體進(jìn)入兩鏟臂30合攏的區(qū)域內(nèi)。
[0027]值得一提的是，兩鏟臂30采用高分子聚酯復(fù)合材料制成，高分子聚酯復(fù)合材料有良好的減摩性能及柔性，適宜抓取軟性物體。當(dāng)然，在不影響無傷抓取工作的情況下，兩鏟臂30還可以由與高分子聚酯復(fù)合材料性能相似的材料制成。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)選地，工作部32的厚度由光滑尖端321至靠近對應(yīng)連接部31的一端逐漸增大。光滑尖端321的厚度相對較小，比較容易進(jìn)入軟性物體與放置軟性物體的臺(tái)面之間，進(jìn)而在振動(dòng)作用下鏟起軟性物體。
[0029]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)件20包括驅(qū)動(dòng)軸21，各連接部31分別通過連桿40與驅(qū)動(dòng)軸21鉸接連接，每個(gè)連接部31均與對應(yīng)的連桿40鉸接連接。
[0030]驅(qū)動(dòng)軸21伸出驅(qū)動(dòng)件20外并與兩連桿40鉸接連接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21向外移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)兩連桿40運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)兩連接部31、兩工作部32運(yùn)動(dòng)，也即兩鏟臂30張開；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21往回移動(dòng)時(shí)，兩鏟臂30合攏。兩鏟臂30張開的范圍可以通過驅(qū)動(dòng)軸21移動(dòng)的距離來調(diào)
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[0031]驅(qū)動(dòng)件20可以采用氣壓、液壓等方式來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸21運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然也可以采用其他具有相同作用效果的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0032]優(yōu)選地，在驅(qū)動(dòng)件20前端固連有支架50，各連接部31還分別與支架50鉸接連接。
[0033]兩鏟臂30既通過對應(yīng)的連桿40與驅(qū)動(dòng)軸21鉸接連接，又分別與支架50鉸接連接，而支架50與驅(qū)動(dòng)件20固連。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得兩鏟臂30在驅(qū)動(dòng)軸21運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，繞著鏟臂30自身與支架50的鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而連桿40的設(shè)置則是為了保證能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)軸21的軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩鏟臂30的張開與合攏動(dòng)作，從而順利進(jìn)行抓取工作。
[0034]本鏟式振動(dòng)型抓取裝置在初始狀態(tài)下，振動(dòng)器10、驅(qū)動(dòng)件20運(yùn)作，驅(qū)動(dòng)軸21逐漸向外移動(dòng)，兩鏟臂30張開(張開的范圍視所需抓取的軟性物體的大小而定)，且在整個(gè)過程中兩鏟臂30 —直保持振動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)兩鏟臂30接觸到軟性物體時(shí)(即兩鏟臂30的光滑尖端321進(jìn)入軟性物體與放置軟性物體的臺(tái)面之間時(shí))，驅(qū)動(dòng)軸21反向移動(dòng)，兩鏟臂30在合攏的同時(shí)不斷振動(dòng)，將軟性物體從放置軟性物體的臺(tái)面上脫離。此時(shí)驅(qū)動(dòng)件20停止工作，振動(dòng)器10保持振動(dòng)工作，兩鏟臂30維持振動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)本鏟式振動(dòng)型抓取裝置將軟性物體移動(dòng)到指定位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)件20再次開始運(yùn)作，驅(qū)動(dòng)軸21逐漸向外移動(dòng)，兩鏟臂30張開，將軟性物體放置到該指定位置，抓取工作完成之后，驅(qū)動(dòng)軸21回到初始位置，振動(dòng)器10、驅(qū)動(dòng)件20均停止運(yùn)作。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實(shí)用性好。
[0035]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)件以及活動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)件前端的至少兩個(gè)鏟臂，在驅(qū)動(dòng)件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動(dòng)的振動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)件可驅(qū)動(dòng)各鏟臂張開或合攏，且在.產(chǎn)臂動(dòng)作時(shí)，振動(dòng)器帶動(dòng)各.產(chǎn)臂持續(xù)抖動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，每個(gè)鏟臂均包括連接部以及工作部，所述連接部與工作部連為一體且連接部與驅(qū)動(dòng)件相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，所述連接部與對應(yīng)工作部呈夾角設(shè)置且工作部圓弧過渡至對應(yīng)連接部，所述工作部遠(yuǎn)離對應(yīng)連接部的一端具有一光滑尖端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，所述工作部的厚度由光滑尖端至靠近對應(yīng)連接部的一端逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)件包括驅(qū)動(dòng)軸，各連接部分別通過連桿與驅(qū)動(dòng)軸鉸接連接，每個(gè)連接部均與對應(yīng)的連桿鉸接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，其特征在于，在驅(qū)動(dòng)件前端固連有支架，各連接部還分別與支架鉸接連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鏟式振動(dòng)型抓取裝置，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的抓取裝置會(huì)導(dǎo)致物體損傷的問題。本鏟式振動(dòng)型抓取裝置包括驅(qū)動(dòng)件以及活動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)件前端的至少兩個(gè)鏟臂，在驅(qū)動(dòng)件后端設(shè)有可向其傳遞軸向振動(dòng)的振動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)件可驅(qū)動(dòng)各鏟臂張開或合攏，且在鏟臂動(dòng)作時(shí)，振動(dòng)器帶動(dòng)各鏟臂持續(xù)抖動(dòng)。本發(fā)明具有可無損傷抓取的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B65G47-90
【公開號(hào)】CN104773504
【申請?zhí)枴緾N201510135104
【發(fā)明人】李占濤
【申請人】寧波工程學(xué)院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月26日