CN107457794A - 一种多功能机械爪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械自动化技术领域，具体为一种多功能机械爪，包括连接座，在连接座上设置有夹爪气缸，夹爪气缸的活塞下端连接有活动座，在连接座上还铰接有夹爪，夹爪与气缸之间连接有夹爪连杆，在夹爪上设置有导柱及固定机构，在导柱的外端设置有挡块，挡块与夹爪之间设置有弹簧I，固定机构上设置有固定导柱的夹紧板，夹紧板与导柱的内端之间设置有吸引装置。本发明通过在夹爪上设置导柱和固定导柱的夹紧板，可以实现导柱夹取和夹紧板的夹取，满足多样化的需求。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，具体为一种多功能机械爪。
背景技术
随着机械自动化的逐步发展，生产、生活的机械化程度越来越高，可以采用机械代替人工的领域也越来越多。现如今，机械臂的使用也越来越多，机械臂的适用范围越来越广，也就导致对机械臂的功能需求也越来越大，目前的机械臂大多是用来夹取外表面规则的物体，但是对于外表面不规则的物体，没有特别设置的结构，不能满足人们的多样化需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的机械爪一般是针对外表面规则的物体设计的，不能适用于外表面不规则物体的夹取，为解决上述问题，提供一种多功能机械爪。
一种多功能机械爪，包括连接座，在连接座上设置有夹爪气缸，夹爪气缸的活塞下端连接有活动座，在连接座上还铰接有夹爪，夹爪与气缸之间连接有夹爪连杆，在夹爪上设置有导柱及固定机构，在导柱的外端设置有挡块，挡块与夹爪之间设置有弹簧I，固定机构上设置有固定导柱的夹紧板，夹紧板与导柱的内端之间设置有吸引装置。
在导柱的内端设置有弹性摩擦片，导柱穿过夹紧板，夹紧板上设置有与弹性摩擦片配合的凹槽。
吸引装置为分别设置在凹槽底部及导柱内端部的磁铁。
固定机构包括连接在夹紧板上的夹紧板导柱，在夹紧板导柱上套装有滑动座，夹紧板导柱与滑动座之间设置有定位装置，滑动座与夹紧板之间设置有连杆机构。
定位装置包括设置在夹紧板导柱内的定位轴，定位轴的前端为梯形，在夹紧板导柱上对称设置有两个定位块，定位块的尾端为与定位轴前端配合的斜面，定位块中部设置有挡环，定位块上套装有弹簧II，夹紧板导柱内设置有容纳弹簧II的空腔。
夹爪上设置有夹紧板导柱定位装置，在夹紧板导柱的尾端设置有与夹紧板定位装置配合的卡块，卡块包括设置夹紧板导柱的尾端的上挡块和下挡块，上挡块和下挡块对称设置在夹紧板导柱的两侧，上挡块和下挡块的外侧面均为斜面，夹紧板导柱定位装置上设置有与卡块配合的夹紧装置。
夹紧板导柱定位装置包括夹紧装置，夹紧装置上连接有升降装置，升降装置连接在夹爪上。
夹紧装置包括与升降装置连接的活动台，活动台两侧分别设置有上卡块和下卡块，在活动台内设置有J型槽，J型槽内设置有柔性导柱，柔性导柱的尾端连接有下楔块，下楔块的后端设置有弹簧III，柔性导柱的尾端与上卡块连接，柔性导柱的前端与下卡块连接，活动台上设置有与下楔块对应的通孔。
升降装置包括设置在夹爪上固定支架，固定支架上连接有升降气缸，升降气缸的下端连接有连接台，连接台下端设置有与活动台连接的连接柱，在连接台上设置有伸缩气管，伸缩气管的下端深入到活动台内与下楔块接触。
伸缩气管包括设置在连接台上的固定段，固定段与气源连接，固定段的下端连接有活动段，活动段的下端连接有上楔块。
相对于现有技术，本发明通过在夹爪上设置导柱和固定导柱的夹紧板，可以实现导柱夹取和夹紧板的夹取，满足多样化的需求。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是固定机构张开结构示意图。
图3是图2中I的放大图。
图4是夹紧板导柱结构示意图。
图5是图4中II的放大图。
图6是卡紧机构结构示意图。
图7是升降装置结构示意图。
图8是伸缩气管结构示意图。
其中，1.夹爪气缸；2.连接座；3.夹爪；4.导柱；5.挡块；6.固定机构；61.外侧连杆；62.中间连杆；63.滑动座；64.夹紧板导柱；65.定位轴；7.弹性摩擦片；8.夹紧板；9.夹爪连杆；10.活动座；11.活塞；12.固定支架；13.升降气缸；14.连接台；15.伸缩气管；151.固定段；152.活动段；153.上楔块；16.连接柱；17.下挡块；18.上挡块；19.上卡块；20.下卡块；21.活动台；22.弹簧I；23.弹簧II；24.定位块；25.弹簧III；26.下楔块；27.柔性导柱。
具体实施方式
如图1-图8所示，一种多功能机械爪，包括连接座2，在连接座2上设置有夹爪气缸1，夹爪气缸1的活塞11下端连接有活动座10，在连接座2上还铰接有夹爪3，夹爪3与夹爪气缸1之间连接有夹爪连杆9，在夹爪3上设置有导柱4及固定机构，在导柱4的外端设置有挡块5，挡块5与夹爪3之间设置有弹簧I22，固定机构6上设置有固定导柱4的夹紧板8，夹紧板8与导柱4的内端之间设置有吸引装置。吸引装置用于夹紧板8的自动回位，不再需要复杂的控制装置或者运动机构去实现回位，结构简单。
在导柱4的内端设置有弹性摩擦片7，弹性摩擦片7用于夹紧稳固。导柱4穿过夹紧板8，夹紧板8上设置有与弹性摩擦片7配合的凹槽，当弹性摩擦片7位于凹槽中时，弹性摩擦片7的表面与夹紧板8位于一个平面上，便于稳固的夹取表面规则的物体，如包裹箱。
吸引装置为分别设置在凹槽底部及导柱内端部的磁铁，当至少两个导柱4靠近夹紧板8时就能够吸引夹紧板8靠近。
固定机构包括连接在夹紧板8上的夹紧板导柱64，在夹紧板导柱64上套装有滑动座63，夹紧板导柱64与滑动座63之间设置有定位装置，滑动座63与夹紧板8之间设置有连杆机构。连杆机构包括依次连接的外侧连杆61、滑块和中间连杆62，外侧连杆61一端铰接在夹爪3上，外侧连杆61的另一端铰接在滑块上，滑块设置在夹紧板8上，夹紧板8上设置有供滑块上下移动的竖直导轨，中间连杆62一端铰接在滑块上，另一端铰接在滑动座63上。为了使受力平衡，滑动座63与夹紧板8之间对称设置两套连杆机构。
定位装置包括设置在夹紧板导柱64内的定位轴65，定位轴65的前端为梯形，在夹紧板导柱64上对称设置有两个定位块24，定位块24的尾端为与定位轴65前端配合的斜面，定位块24中部设置有挡环，定位块24上套装有弹簧II23，夹紧板导柱64内设置有容纳弹簧II23的空腔，下压定位轴65，定位轴65前端的梯形面推动两个定位块24向外移动，滑动座63上设置有与定位块24配合的环形槽，定位块24卡在滑动座63的环形槽中即实现了位置固定，松开定位轴65，弹簧II23推动定位块24复位，定位块24与滑动座63脱离，就解除了定位状态。
夹爪3上设置有夹紧板导柱定位装置，在夹紧板导柱64的尾端设置有与夹紧板定位装置配合的卡块，卡块包括设置夹紧板导柱64的尾端的上挡块18和下挡块17，上挡块18和下挡块17对称设置在夹紧板导柱64的两侧，上挡块18和下挡块17的外侧面均为斜面，夹紧板导柱定位装置上设置有与卡块配合的夹紧装置。
夹紧板导柱定位装置包括夹紧装置，夹紧装置上连接有升降装置，升降装置连接在夹爪3上。
夹紧装置包括与升降装置连接的活动台21，活动台21两侧分别设置有上卡块19和下卡块20，在活动台21内设置有J型槽，J型槽内设置有柔性导柱27，柔性导柱27的尾端连接有下楔块26，下楔块26的后端设置有弹簧III25，柔性导柱27的尾端与上卡块19连接，柔性导柱27的前端与下卡块20连接，活动台21上设置有与下楔块26对应的通孔，下楔块26的斜面方向与上卡块19的运动方向对应。
升降装置包括设置在夹爪3上的固定支架12，固定支架12上连接有升降气缸13，升降气缸13的下端连接有连接台14，连接台14下端设置有与活动台21连接的连接柱16，在连接台14上设置有伸缩气管15，伸缩气管15的下端深入到活动台21内与下楔块26接触。
伸缩气管15包括设置在连接台14上的固定段151，固定段151与气源连接，固定段151的下端连接有活动段152，活动段152的下端连接有上楔块153。
使用时，在自由状态下，不需要夹紧板8的固定，则升降装置带动连接台14上升，使夹紧装置与定位轴65脱离，夹紧板8在导柱4的作用下自由的运动，此时，适用于抓取表面不规则的物体，多个导柱4可以夹取不同深浅的部位，夹取的更稳定。
若是需要用夹紧板8夹紧，则需要夹紧板8的固定，先判定夹紧板8是否与导柱4上的磁铁吸附，若是没有，先空夹一下，使导柱4靠近夹紧板8，进而与夹紧板8吸引在一起，若是已经吸引在一起，则不再需要进行空夹。夹紧板8位置稳定后，升降气缸13带动连接台14下降，进而使活动台21下落到图3中所示的位置，即夹紧装置与定位轴65配合的位置，此时位置固定后，伸缩气管15中进气，伸缩气管15的上楔块153压动下楔块26运动，进而带动上卡块19和下卡块20的同步运动，使上卡块19和下卡块20卡紧上挡块18和下挡块17，由于上卡块19和下卡块20上均设置有斜面，运动时，带动定位轴65运动，使夹紧板导柱64中的定位块24伸出，即可实现活动座10的位置固定，由于活动座10通过连杆机构与夹紧板8连接，且活动座10的位置固定，则此时的夹紧板8的位置固定，即可用于夹紧工作。
若不需要夹紧板8进行夹紧的工作，需要先关闭伸缩气管15上连接的气源，缺少动力来源的伸缩气管15，在弹簧III25的作用下缩回初始位置，同时，柔性导柱27运动，上卡块19和下卡块20恢复至初始位置，之后升降气缸13抬起连接台14即可。
本发明一方面可以实现规则物体和不规则物体的夹取，另外一方面设置有吸引装置、夹紧装置及升降装置，减少了人工的工作量，也更能满足多样化的需求。
Claims (10)
1.一种多功能机械爪，包括连接座，在连接座上设置有夹爪气缸，夹爪气缸的活塞下端连接有活动座，在连接座上还铰接有夹爪，夹爪与夹爪气缸之间连接有夹爪连杆，其特征在于：在夹爪上设置有导柱及固定机构，在导柱的外端设置有挡块，挡块与夹爪之间设置有弹簧I，固定机构上设置有固定导柱的夹紧板，夹紧板与导柱的内端之间设置有吸引装置。
2.根据权利要求1所述的一种多功能机械爪，其特征在于：在导柱的内端设置有弹性摩擦片，导柱穿过夹紧板，夹紧板上设置有与弹性摩擦片配合的凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种多功能机械爪，其特征在于：吸引装置为分别设置在凹槽底部及导柱内端部的磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种多功能机械爪，其特征在于：固定机构包括连接在夹紧板上的夹紧板导柱，在夹紧板导柱上套装有滑动座，夹紧板导柱与滑动座之间设置有定位装置，滑动座与夹紧板之间设置有连杆机构。
5.根据权利要求4所述的一种多功能机械爪，其特征在于：定位装置包括设置在夹紧板导柱内的定位轴，定位轴的前端为梯形，在夹紧板导柱上对称设置有两个定位块，定位块的尾端为与定位轴前端配合的斜面，定位块中部设置有挡环，定位块上套装有弹簧II，夹紧板导柱内设置有容纳弹簧II的空腔。
6.根据权利要求5所述的一种多功能机械爪，其特征在于：夹爪上设置有夹紧板导柱定位装置，在夹紧板导柱的尾端设置有与夹紧板定位装置配合的卡块，卡块包括设置夹紧板导柱的尾端的上挡块和下挡块，上挡块和下挡块对称设置在夹紧板导柱的两侧，上挡块和下挡块的外侧面均为斜面，夹紧板导柱定位装置上设置有与卡块配合的夹紧装置。
7.根据权利要求6所述的一种多功能机械爪，其特征在于：夹紧板导柱定位装置包括夹紧装置，夹紧装置上连接有升降装置，升降装置连接在夹爪上。
8.根据权利要求7所述的一种多功能机械爪，其特征在于：夹紧装置包括与升降装置连接的活动台，活动台两侧分别设置有上卡块和下卡块，在活动台内设置有J型槽，J型槽内设置有柔性导柱，柔性导柱的尾端连接有下楔块，下楔块的后端设置有弹簧III，柔性导柱的尾端与上卡块连接，柔性导柱的前端与下卡块连接，活动台上设置有与下楔块对应的通孔。
9.根据权利要求8所述的一种多功能机械爪，其特征在于：升降装置包括设置在夹爪上固定支架，固定支架上连接有升降气缸，升降气缸的下端连接有连接台，连接台下端设置有与活动台连接的连接柱，在连接台上设置有伸缩气管，伸缩气管的下端深入到活动台内与下楔块接触。
10.根据权利要求9所述的一种多功能机械爪，其特征在于：伸缩气管包括设置在连接台上的固定段，固定段与气源连接，固定段的下端连接有活动段，活动段的下端连接有上楔块。
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