本發(fā)明涉及碼垛機器人，具體為一種龍門式碼垛機器人彈性夾具。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和物流搬運領(lǐng)域，機器人碼垛技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類生產(chǎn)線，以提高作業(yè)效率并降低人工成本。其中，夾具作為碼垛機器人關(guān)鍵的末端執(zhí)行機構(gòu)，其設(shè)計直接影響到夾持物料的穩(wěn)定性、安全性和適應(yīng)性。

2、現(xiàn)有夾具主要包括機械夾爪、氣動夾爪、電磁夾爪等形式，但在實際應(yīng)用中仍然存在以下技術(shù)問題：

3、夾持穩(wěn)定性不足，易導(dǎo)致物料滑動或掉落：現(xiàn)有機械夾爪大多采用固定夾板進行夾持，受力面較小，無法均勻分布夾持力，導(dǎo)致部分物料在夾持過程中可能發(fā)生滑移或掉落，影響搬運穩(wěn)定性。對于表面光滑或重心偏移的物料，傳統(tǒng)夾爪因夾持力不足或受力不均，往往需要額外增加防滑結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致夾具整體復(fù)雜度提升，成本增加。

4、夾持力不可調(diào)節(jié)，難以適應(yīng)不同物料：傳統(tǒng)夾具通常采用固定夾緊機構(gòu)，對不同規(guī)格、形狀或質(zhì)量的物料適應(yīng)性較差，需要更換夾具或調(diào)整機械結(jié)構(gòu)，影響生產(chǎn)效率。夾持力過大會導(dǎo)致易碎或柔性物料損壞，而夾持力不足則可能導(dǎo)致物料掉落，無法兼顧不同種類物料的搬運需求。

5、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護成本高：現(xiàn)有部分夾具設(shè)計過于復(fù)雜，如采用多個驅(qū)動部件或獨立的調(diào)節(jié)機構(gòu)，增加了夾具的重量和體積，使得機器人執(zhí)行夾持動作時的響應(yīng)速度下降。復(fù)雜的機構(gòu)設(shè)計也會導(dǎo)致維護成本上升，夾具的更換和維修較為繁瑣，不利于長期穩(wěn)定運行。

6、因此，需要一種能夠提供穩(wěn)定夾持力、可自適應(yīng)調(diào)整夾持強度，并具備良好通用性的夾爪結(jié)構(gòu)，以提升夾持效率并降低維護成本。針對上述問題，本發(fā)明提出了一種采用定夾板與動夾板配合，并通過承輻條提供支撐作用，同時結(jié)合彈性連條進行夾持力自適應(yīng)調(diào)節(jié)的夾具結(jié)構(gòu)，以提升夾持穩(wěn)定性、適應(yīng)不同規(guī)格物料并優(yōu)化整體夾持效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一種龍門式碼垛機器人彈性夾具，包括：上安裝板、夾持臂和夾爪組件；

4、所述上安裝板為矩形結(jié)構(gòu)，其上表面設(shè)置有若干組安裝孔，用于通過螺栓將所述上安裝板與龍門式機器人連接；所述上安裝板表面固定安裝有控制氣缸；所述上安裝板的底面固定安裝有u型導(dǎo)架和夾爪支撐臂，且夾爪支撐臂對稱布置于u型導(dǎo)架的兩側(cè)，夾爪支撐臂底端與夾持臂的頂端轉(zhuǎn)動連接，所述夾持臂的頂面設(shè)有連頭耳并轉(zhuǎn)動連接有連動桿，所述連動桿的表面活動套接有轉(zhuǎn)動安裝于夾爪支撐臂內(nèi)側(cè)的軸套塊，所述控制氣缸的輸出端與連動桿的端部活動連接；所述上安裝板表面活動安裝有吊耳座，所述吊耳座的表面固定安裝有滑動套接于u型導(dǎo)架內(nèi)側(cè)的桁滑桿；

5、上安裝板采用矩形結(jié)構(gòu)，其上表面開設(shè)有若干組安裝孔，用于通過螺栓將上安裝板固定至龍門式機器人上。其表面固定安裝控制氣缸，用于驅(qū)動夾持臂進行夾持動作。u型導(dǎo)架固定安裝在上安裝板的底面，并沿其長度方向布置。夾爪支撐臂對稱布置于u型導(dǎo)架的兩側(cè)，夾爪支撐臂底端與夾持臂頂端轉(zhuǎn)動連接，確保夾持臂能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)運動。通過上安裝板的安裝孔與龍門式機器人連接，確保夾具在工作過程中牢固固定?？刂茪飧椎陌惭b使得夾具能夠進行精確的夾持控制，確保物體在搬運過程中穩(wěn)定夾持。

6、夾持臂的頂面設(shè)有連頭耳，并通過連動桿與控制氣缸和夾爪支撐臂協(xié)同運動。連動桿的表面活動套接有轉(zhuǎn)動安裝于夾爪支撐臂內(nèi)側(cè)的軸套塊，使夾持臂能夠相對于夾爪支撐臂轉(zhuǎn)動，保證夾持臂的穩(wěn)定運動。連動桿的配合使用使得夾持臂可以精確旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)夾具的精準夾持動作，確保夾具能夠根據(jù)物體的不同形狀和尺寸進行自適應(yīng)夾持。

7、所述夾爪組件包括定夾板、動夾板和若干承輻條，所述定夾板的頂端和側(cè)面分別設(shè)有與夾持臂表面固定連接的吊桿和定連桿，所述定夾板的一側(cè)固定安裝有固定板，所述承輻條的兩端設(shè)有軸頭，且承輻條的兩端通過軸頭與固定板和動夾板的表面轉(zhuǎn)動連接，若干所述承輻條呈斜向平行布置且沿固定板表面直線排列，各個相鄰承輻條之間固定連接有彈性連條，所述桁滑桿與連動桿的端部活動連接。

8、夾爪組件包括定夾板、動夾板和若干承輻條。定夾板的頂端通過吊桿固定連接至夾持臂，側(cè)面設(shè)有定連桿。動夾板與定夾板相對布置，并用于夾持物體。承輻條通過軸頭與固定板和動夾板轉(zhuǎn)動連接，多個承輻條呈斜向平行布置，并通過彈性連條連接，提供夾持力的彈性緩沖作用。定夾板和動夾板的配置使得夾具可以穩(wěn)定地夾持物體，承輻條的斜向布置提供了夾持時的彈性調(diào)整，使夾具能夠自適應(yīng)不同重量的物體，確保穩(wěn)定抓取。

9、優(yōu)選的，所述控制氣缸的數(shù)量為兩組，分別位于吊耳座的兩側(cè)，用于驅(qū)動兩個呈關(guān)于吊耳座原點對稱布置的連動桿進行偏轉(zhuǎn)運動。

10、控制氣缸與連動桿設(shè)計：所述控制氣缸為兩組，分別位于吊耳座兩側(cè)，用于驅(qū)動兩個連動桿進行偏轉(zhuǎn)運動。連動桿端部轉(zhuǎn)動套接于桁滑桿表面，桁滑桿沿u型導(dǎo)架內(nèi)側(cè)垂直上安裝板表面方向滑動?？刂茪飧椎碾p組設(shè)計能夠在物體的抓取過程中提供更均衡的力，增強夾持動作的穩(wěn)定性。桁滑桿的設(shè)計使得夾具在運輸過程中提供平穩(wěn)的支撐和緩沖，減少震動對物體的影響。

11、優(yōu)選的，所述上安裝板表面開設(shè)有用于吊耳座垂直上安裝板表面滑動的套孔，所述桁滑桿沿u型導(dǎo)架內(nèi)側(cè)垂直上安裝板表面方向滑動，所述連動桿的端部轉(zhuǎn)動套接于桁滑桿的表面。

12、優(yōu)選的，所述動夾板一側(cè)設(shè)有若干防滑凸棱，用于提高動夾板與物體表面摩擦力，所述承輻條在初始階段呈斜向布置，且承輻條與動夾板連接端的水平高度高于承輻條與固定板的連接高度。

13、優(yōu)選的，所述定夾板和動夾板內(nèi)側(cè)的承輻條從上至下寬度逐漸增大。

14、優(yōu)選的，最頂端所述承輻條表面的彈性連條頂端與定夾板表面固定連接，承輻條之間的各個彈性連條依次連接。

15、優(yōu)選的，定夾板和動夾板的表面均設(shè)有與軸頭相適配的凹槽，所述承輻條為金屬片狀結(jié)構(gòu)。

16、優(yōu)選的，所述夾爪組件的數(shù)量為若干且呈直線排列，吊桿依次直線布置于夾持臂表面。

17、本夾具設(shè)計能夠在物體夾持時提供自動增力和調(diào)整夾持角度的功能，適應(yīng)物體的重量變化，確保夾持過程的穩(wěn)定性，具體夾持過程如下：

18、初始狀態(tài)：夾持臂處于放松狀態(tài)，動夾板和定夾板之間存在間隙，承輻條呈斜向布置，未受力狀態(tài)下夾爪組件保持開放。

19、夾持動作：控制氣缸推動連動桿旋轉(zhuǎn)，帶動夾持臂向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，使動夾板向定夾板方向靠攏，實現(xiàn)物體的夾持。承輻條自動調(diào)整角度，夾持力隨著物體重量的增加而增強。

20、運輸階段：碼垛機器人開始提升夾持物體，桁滑桿沿u型導(dǎo)架內(nèi)側(cè)滑動，夾爪組件隨夾持臂同步抬升，穩(wěn)定搬運物體。

21、釋放物體：控制氣缸回縮，連動桿帶動夾持臂外擴，使動夾板遠離定夾板，釋放物體。

22、進一步的，防滑設(shè)計與彈性緩沖：動夾板表面設(shè)有防滑凸棱，提高夾持力；彈性連條連接相鄰承輻條，為夾持力提供緩沖作用，減少運輸過程中震動對夾持效果的影響。防滑凸棱有效增加夾持物體的摩擦力，防止物體在搬運過程中滑落。彈性連條提供彈性緩沖，確保夾具能夠有效吸收運輸過程中的沖擊，避免物體松脫。

23、夾持力調(diào)節(jié)與自適應(yīng)設(shè)計：承輻條呈斜向布置，并通過彈性連條相互連接，在夾持過程中，根據(jù)物體重量自動調(diào)整夾持力，確保夾持的穩(wěn)定性和安全性。通過這種自適應(yīng)夾持設(shè)計，夾具可以在不同重量的物體上進行精準的夾持，確保每次夾持都能達到最佳的效果。

24、本發(fā)明所取得的有益效果為：

25、1.本發(fā)明中，夾具采用定夾板與動夾板配合，并通過承輻條在夾持過程中提供支撐作用，使夾持面受力均勻，避免物料滑動或脫落；動夾板表面的防滑凸棱設(shè)計進一步提高了夾持力和摩擦力，確保物料在搬運過程中不會發(fā)生移位。

26、2.本發(fā)明中，通過設(shè)置承輻條與彈性連條的組合結(jié)構(gòu)，使夾爪組件能夠根據(jù)物料的形狀、尺寸和質(zhì)量自動調(diào)整夾持力，適應(yīng)不同規(guī)格的物料，提高夾持穩(wěn)定性，并采用特殊的承輻條角度設(shè)計，夾持力會隨著物料重量的增加而自動增強，實現(xiàn)重物夾持更穩(wěn)固以及輕物夾持更柔和的效果，避免因夾持力過大造成損壞，也防止夾持力不足導(dǎo)致物料掉落。

27、3.本發(fā)明中，承輻條與彈性連條組合，使動夾板能夠根據(jù)物料的尺寸和重量進行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，避免夾持力過大或過小的問題，使夾具具備高穩(wěn)定性、自適應(yīng)夾持、減震緩沖、結(jié)構(gòu)緊湊、耐用性強等優(yōu)勢，能夠適應(yīng)不同規(guī)格、形態(tài)和重量的物料，提升碼垛機器人的工作效率和夾持安全性。