一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置

摘要

本发明公开了一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，属于机器人技术领域，包括壳体，所述壳体内侧的顶部安装有气缸，且气缸的自由端上固接有活动板，所述活动板的两侧均设有紧急停止机构，且两个紧急停止机构均固设在壳体内部的两侧，所述活动板靠近两端的外侧壁上均套设有滑套；利用夹板完成对工件的夹持动作，可满足现有工业机器人的夹持工作，在完成夹持动作后自动形成锁紧，设计合理，结构巧妙，有效改进现有夹持机器人存在工件脱落的问题，具备紧急停止工作，确保夹板等部件的长效使用，当制动块与柱齿轮a脱离后，柱齿轮a恢复正常旋转，即可解除紧急停止状态，操作简单，使用方便。

权利要求

1.一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内侧的顶部安装有气缸(2)，且气缸(2)的自由端上固接有活动板(3)，所述活动板(3)的两侧均设有紧急停止机构(4)，且两个紧急停止机构(4)均固设在壳体(1)内部的两侧，所述活动板(3)靠近两端的外侧壁上均套设有滑套(5)，且滑套(5)的侧壁上与铰接杆a(6)和铰接杆b(7)的一端相铰接，所述铰接杆a(6)的另一端与壳体(1)内部的相铰接，所述铰接杆b(7)的另一端与活动臂(8)处于壳体(1)内部的外侧壁相铰接，所述活动臂(8)处于壳体(1)内部的外侧壁套设在固定套(9)内，且固定套(9)固设在壳体(1)的底部，所述活动臂(8)远离壳体(1)的一端固接有夹板(11)，所述夹板(11)内开设有滑动腔，且滑动腔内滑动连接有固定环(12)，固定环(12)固接在活动齿板b(13)的外侧壁上，活动齿板b(13)处于固定环(12)和滑动腔内侧壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧(14)，活动齿板b(13)延伸出夹板(11)的一端上固接有活动盘(15)、另一端的上表面与柱齿轮b(17)相啮合，柱齿轮b(17)固接在连接轴(18)的一端上，连接轴(18)的另一端上固接有锥齿轮a(20)，且锥齿轮a(20)与锥齿轮b(21)相啮合，锥齿轮b(21)固接在螺柱(22)的一端上，螺柱(22)上螺旋传动连接有螺套(25)，且螺套(25)固接在固定杆(26)的一端上，固定杆(26)的另一端上固接有锁紧板(27)。

2.根据权利要求1所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述夹板(11)的一侧壁对应活动盘(15)的位置开设有凹槽(16)，且凹槽(16)的深度与活动盘(15)的厚度一致。

3.根据权利要求1所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述连接轴(18)中端的外侧壁转动连接在轴承a(19)内，螺柱(22)靠近锥齿轮b(21)的外侧转动连接在轴承b(23)内，且轴承a(19)和轴承b(23)均嵌设固接在固定架(24)上，固定架(24)固接在夹板(11)远离活动盘(15)的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述固定杆(26)上固接有限位套(28)，且限位套(28)套设在限位杆(29)上，限位杆(29)竖向固接在夹板(11)上。

5.根据权利要求1所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述夹板(11)对应活动盘(15)的侧壁上固设有防滑垫(30)。

6.根据权利要求1所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述紧急停止机构(4)包括固接在活动板(3)一端的活动齿板a(401)，且活动齿板a(401)与柱齿轮a(402)相啮合，柱齿轮a(402)转动连接在壳体(1)内，柱齿轮a (402) 上方设有制动块(403)，且制动块(403)转动连接在壳体(1)内，制动块(403)的外侧壁与拉簧(404)的一端连接，拉簧(404)的另一端与固定块(405)连接，固定块(405)固接在壳体(1)内，制动块(403)的外侧壁贴合有凸轮(406)，且凸轮(406)转动连接在壳体(1)内，凸轮(406)的外侧壁与转杆(407)的一端固接，转杆(407)的另一端延伸至壳体(1)外部一侧并套设有握把(408)。

7.根据权利要求6所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述壳体(1)底部对应活动臂(8)的位置和壳体(1)侧壁对应转杆(407)的位置分别开设有通孔a(409)和通孔b(10)。

8.根据权利要求6所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述制动块(403)靠近柱齿轮a(402)的一侧壁上设有与柱齿轮a(402)相啮合的制动齿牙(4031)。

9.根据权利要求6所述的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，其特征在于：所述凸轮(406)挤压制动块(403)使制动块(403)完全卡住柱齿轮a(402)后，柱齿轮a(402)与制动块(403)之间呈互相垂直关系。

说明书

一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置

技术领域

[0001] 本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置。

背景技术

[0002] 机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力，机器人具有感知、决
策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与
质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。

[0003] 目前，在工业上一般会采用流水线工作，在流水线工作时为减少员工成本，从而采用机器人进行各种工作，尤其是涉及自动化领域中，机器人的应用更为广泛，而现有的夹持
机器人对物品进行夹持作业时，一般采用两个夹板将物品夹住，再进行对物品的各项移动
工作，而在移动的过程中，机械手臂会产生一定的晃动，从而导致物品存在滑落的问题，缺
乏对于夹持后物品的锁紧，夹持效果较差，且不具备紧急停止的功能，当程序设定错误导致
夹持距离小与实际工件的长度时，夹板接触到工件后气缸仍会推动并使两个夹板继续靠
近，此时则容易损坏夹板等部件，易造成一定的经济损失。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，包括壳体，所述壳体内侧的顶部安装有气缸，且气缸的自由端上固接有
活动板，所述活动板的两侧均设有紧急停止机构，且两个紧急停止机构均固设在壳体内部
的两侧，所述活动板靠近两端的外侧壁上均套设有滑套，且滑套的侧壁上与铰接杆a和铰接
杆b的一端相铰接，所述铰接杆a的另一端与壳体内部的相铰接，所述铰接杆b的另一端与活
动臂处于壳体内部的外侧壁相铰接，所述活动臂处于壳体内部的外侧壁套设在固定套内，
且固定套固设在壳体的底部，所述活动臂远离壳体的一端固接有夹板，所述夹板内开设有
滑动腔，且滑动腔内滑动连接有固定环，固定环固接在活动齿板b的外侧壁上，活动齿板b处
于固定环和滑动腔内侧壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧，活动齿板b延伸出夹板的一端
上固接有活动盘、另一端的上表面与柱齿轮b相啮合，柱齿轮b固接在连接轴的一端上，连接
轴的另一端上固接有锥齿轮a，且锥齿轮a与锥齿轮b相啮合，锥齿轮b固接在螺柱的一端上，
螺柱上螺旋传动连接有螺套，且螺套固接在固定杆的一端上，固定杆的另一端上固接有锁
紧板。

[0006] 方案中需要说明的是：

[0007] 气缸为现有技术的常用部件，采用的型号等可根据实际使用需求定制。

[0008] 作为一种优选的实施方式，所述夹板的一侧壁对应活动盘的位置开设有凹槽，且凹槽的深度与活动盘的厚度一致。

[0009] 作为一种优选的实施方式，所述连接轴中端的外侧壁转动连接在轴承a内，螺柱靠近锥齿轮b的外侧转动连接在轴承b内，且轴承a和轴承b均嵌设固接在固定架上，固定架固
接在夹板远离活动盘的侧壁上。

[0010] 作为一种优选的实施方式，所述固定杆上固接有限位套，且限位套套设在限位杆上，限位杆竖向固接在夹板上。

[0011] 作为一种优选的实施方式，所述夹板对应活动盘的侧壁上固设有防滑垫。

[0012] 作为一种优选的实施方式，所述紧急停止机构包括固接在活动板一端的活动齿板a，且活动齿板a与柱齿轮a相啮合，柱齿轮a转动连接在壳体内，柱齿轮上方设有制动块，且
制动块转动连接在壳体内，制动块的外侧壁与拉簧的一端连接，拉簧的另一端与固定块连
接，固定块固接在壳体内，制动块的外侧壁贴合有凸轮，且凸轮转动连接在壳体内，凸轮的
外侧壁与转杆的一端固接，转杆的另一端延伸至壳体外部一侧并套设有握把。

[0013] 作为一种优选的实施方式，所述壳体底部对应活动臂的位置和壳体侧壁对应转杆的位置分别开设有通孔a和通孔b。

[0014] 作为一种优选的实施方式，所述制动块靠近柱齿轮a的一侧壁上设有与柱齿轮a相啮合的制动齿牙。

[0015] 作为一种优选的实施方式，所述凸轮挤压制动块使制动块完全卡住柱齿轮a后，柱齿轮a与制动块之间呈互相垂直关系。

[0016] 与现有技术相比，本发明提供的具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，至少包括如下有益效果：

[0017] (1)利用气缸推进使活动板移动，在铰接杆a和铰接杆b的作用下，活动板移动可通过滑套带动活动臂移动，进而使得夹板相互靠近或远离，利用夹板完成对工件的夹持动作，
可满足现有工业机器人的夹持工作；

[0018] (2)当夹板相互靠近并对工件进行夹持工作时，工件会先与活动盘接触，当夹板移动时会使得工件挤压活动盘并通过活动齿板b移动，进而使得柱齿轮b旋转，在连接轴的作
用下带动锥齿轮a旋转，利用锥齿轮a和锥齿轮b的啮合作用带动螺柱旋转，螺柱旋转使螺套
上下移动并通过固定杆带动锁紧板移动，从而使得两个夹板上的两个锁紧板相互靠近，将
工件进行锁紧，有效避免工件从夹板之间滑落的情况，在完成夹持动作后自动形成锁紧，设
计合理，结构巧妙，有效改进现有夹持机器人存在工件脱落的问题；

[0019] (3)当工作人员发现夹持工作存在问题时，双手拉住握把并向下转动，通过转杆带动凸轮旋转，使凸轮挤压制动块，利用制动块上的制动齿牙卡入柱齿轮a中，从而限制柱齿
轮a旋转，当柱齿轮a被限制旋转后使活动齿板a被限制移动，使活动板被限制移动，从而紧
急停止夹持工作，避免夹板受损，具备紧急停止工作，确保夹板等部件的长效使用；

[0020] (4)在限位杆和限位套的作用下，可限制螺套旋转，从而确保螺套和顺利通过固定杆带动锁紧板进行竖向的移动动作，且通过拉簧的设计，向上扳动握把，此时凸轮不再挤压
制动块，拉簧可拉动制动块旋转，当制动块与柱齿轮a脱离后，柱齿轮a恢复正常旋转，即可
解除紧急停止状态，操作简单，使用方便。

附图说明

[0021] 图1为本发明的结构示意图；

[0022] 图2为本发明壳体剖视的结构示意图；

[0023] 图3为本发明锁紧部件的结构示意图；

[0024] 图4为本发明紧急停止机构的结构示意图；

[0025] 图5为本发明夹板剖视的结构示意图；

[0026] 图6为本发明制动块的结构示意图。

[0027] 图中：1、壳体；2、气缸；3、活动板；4、紧急停止机构；401、活动齿板a；402、柱齿轮a；403、制动块；4031、制动齿牙；404、拉簧；405、固定块；406、凸轮；407、转杆；408、握把；409、
通孔a；5、滑套；6、铰接杆a；7、铰接杆b；8、活动臂；9、固定套；10、通孔b；11、夹板；12、固定
环；13、活动齿板b；14、复位弹簧；15、活动盘；16、凹槽；17、柱齿轮b；18、连接轴；19、轴承a；
20、锥齿轮a；21、锥齿轮b；22、螺柱；23、轴承b；24、固定架；25、螺套；26、固定杆；27、锁紧板；
28、限位套；29、限位杆；30、防滑垫。

具体实施方式

[0028] 下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

[0029] 以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都
属于本发明要求保护的范围。

[0030] 请参阅图1‑6，本发明提供一种具有紧急停止功能的工业夹持机器人的锁紧装置，包括壳体1，壳体1内侧的顶部安装有气缸2，且气缸2的自由端上固接有活动板3，活动板3的
两侧均设有紧急停止机构4，且两个紧急停止机构4均固设在壳体1内部的两侧，紧急停止机
构4包括固接在活动板3一端的活动齿板a401，且活动齿板a401与柱齿轮a402相啮合，柱齿
轮a402转动连接在壳体1内，柱齿轮上方设有制动块403，且制动块403转动连接在壳体1内，
制动块403的外侧壁与拉簧404的一端连接，拉簧404的另一端与固定块405连接，固定块405
固接在壳体1内，制动块403的外侧壁贴合有凸轮406，且凸轮406转动连接在壳体1内，凸轮
406的外侧壁与转杆407的一端固接，转杆407的另一端延伸至壳体1外部一侧并套设有握把
408(见图2和图4)；当工作人员发现夹持工作存在问题时，双手拉住握把408并向下转动，通
过转杆407带动凸轮406旋转，使凸轮406挤压制动块403，利用制动块403上的制动齿牙4031
卡入柱齿轮a402中，从而限制柱齿轮a402旋转，当柱齿轮a402被限制旋转后使活动齿板
a401被限制移动，使活动板3被限制移动，从而紧急停止夹持工作，避免夹板11受损，具备紧
急停止工作，确保夹板11等部件的长效使用。

[0031] 制动块403靠近柱齿轮a402的一侧壁上设有与柱齿轮a402相啮合的制动齿牙4031(见图6)；便于制动块403卡住柱齿轮a402，达到制动的目的。

[0032] 凸轮406挤压制动块403使制动块403完全卡住柱齿轮a402后，柱齿轮a402与制动块403之间呈互相垂直关系(见图4)；使凸轮406可稳定的挤住制动块403，避免凸轮406发生
自旋转。

[0033] 活动板3靠近两端的外侧壁上均套设有滑套5，且滑套5的侧壁上与铰接杆a6和铰接杆b7的一端相铰接，铰接杆a6的另一端与壳体1内部的相铰接，铰接杆b7的另一端与活动
臂8处于壳体1内部的外侧壁相铰接，活动臂8处于壳体1内部的外侧壁套设在固定套9内，且
固定套9固设在壳体1的底部，壳体1底部对应活动臂8的位置和壳体1侧壁对应转杆407的位
置分别开设有通孔a409和通孔b10(见图1和图2)；便于活动臂8以及转杆407的移动和旋转
动作。

[0034] 活动臂8远离壳体1的一端固接有夹板11，夹板11内开设有滑动腔，且滑动腔内滑动连接有固定环12，固定环12固接在活动齿板b13的外侧壁上，活动齿板b13处于固定环12
和滑动腔内侧壁之间的外侧壁上套设有复位弹簧14，活动齿板b13延伸出夹板11的一端上
固接有活动盘15、另一端的上表面与柱齿轮b17相啮合，柱齿轮b17固接在连接轴18的一端
上，连接轴18的另一端上固接有锥齿轮a20，且锥齿轮a20与锥齿轮b21相啮合，锥齿轮b21固
接在螺柱22的一端上，螺柱22上螺旋传动连接有螺套25，且螺套25固接在固定杆26的一端
上，固定杆26的另一端上固接有锁紧板27(见图1、图2、图3和图5)；当夹板11相互靠近并对
工件进行夹持工作时，工件会先与活动盘15接触，当夹板11移动时会使得工件挤压活动盘
15并通过活动齿板b13移动，进而使得柱齿轮b17旋转，在连接轴18的作用下带动锥齿轮a20
旋转，利用锥齿轮a20和锥齿轮b21的啮合作用带动螺柱22旋转，螺柱22旋转使螺套25上下
移动并通过固定杆26带动锁紧板27移动，从而使得两个夹板11上的两个锁紧板27相互靠
近，将工件进行锁紧，有效避免工件从夹板11之间滑落的情况，在完成夹持动作后自动形成
锁紧，设计合理，结构巧妙，有效改进现有夹持机器人存在工件脱落的问题。

[0035] 夹板11的一侧壁对应活动盘15的位置开设有凹槽16，且凹槽16的深度与活动盘15的厚度一致(见图1、图2和图5)；凹槽16的设计便于圆盘收回至凹槽16内，确保夹板11表面
平整，提高夹板11的夹持效果。

[0036] 连接轴18中端的外侧壁转动连接在轴承a19内，螺柱22靠近锥齿轮b21的外侧转动连接在轴承b23内，且轴承a19和轴承b23均嵌设固接在固定架24上，固定架24固接在夹板11
远离活动盘15的侧壁上(见图3)；在轴承a19和轴承b23的作用下，从而确保连接轴18和螺柱
22在旋转更具稳定性。

[0037] 固定杆26上固接有限位套28，且限位套28套设在限位杆29上，限位杆29竖向固接在夹板11上(见图3)；在限位杆29和限位套28的作用下，可限制螺套25旋转，从而确保螺套
25和顺利通过固定杆26带动锁紧板27进行竖向的移动动作。

[0038] 夹板11对应活动盘15的侧壁上固设有防滑垫30(见图1和图2)；提高夹板11自身的防滑性，有效避免夹板11夹持工件产生滑动现象。

[0039] 在使用时，利用气缸2推进使活动板3移动，在铰接杆a6和铰接杆b7的作用下，活动板3移动可通过滑套5带动活动臂8移动，进而使得夹板11相互靠近或远离，利用夹板11完成
对工件的夹持动作，当夹板11相互靠近并对工件进行夹持工作时，工件会先与活动盘15接
触，当夹板11移动时会使得工件挤压活动盘15并通过活动齿板b13移动，进而使得柱齿轮
b17旋转，在连接轴18的作用下带动锥齿轮a20旋转，利用锥齿轮a20和锥齿轮b21的啮合作
用带动螺柱22旋转，螺柱22旋转使螺套25上下移动并通过固定杆26带动锁紧板27移动，从
而使得两个夹板11上的两个锁紧板27相互靠近，将工件进行锁紧，有效避免工件从夹板11
之间滑落的情况，在完成夹持动作后自动形成锁紧，当两个夹板11相互远离后，在复位弹簧
14的作用下，可通过推动固定环12带动活动齿板b13移动，进而使得活动盘15复位，当工作
人员发现夹持工作存在问题时，双手拉住握把408并向下转动，通过转杆407带动凸轮406旋
转，使凸轮406挤压制动块403，利用制动块403上的制动齿牙4031卡入柱齿轮a402中，从而
限制柱齿轮a402旋转，当柱齿轮a402被限制旋转后使活动齿板a401被限制移动，使活动板3
被限制移动，从而紧急停止夹持工作，避免夹板11受损，具备紧急停止工作，确保夹板11等
部件的长效使用，且通过拉簧404的设计，向上扳动握把408，此时凸轮406不再挤压制动块
403，拉簧404可拉动制动块403旋转，当制动块403与柱齿轮a402脱离后，柱齿轮a402恢复正
常旋转，即可解除紧急停止状态。

[0040] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。