CN110394824A - 一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪 - Google Patents

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马庭田
叶文华
于泽灏
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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Abstract

本发明公开了一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，涉及机械手爪领域，能够针对不规则物体提供一种适用范围广、高效灵活、稳定可靠的双气缸独立控制的机械手爪。本发明包括：第一法兰盘、第二法兰盘、单活塞气缸、活塞杆、摆动手爪、连杆、双活塞气缸、手爪连接件、直动手爪。第一法兰盘底部固定安装单活塞气缸，单活塞气缸的活塞杆连接连杆，连杆另一端连接摆动手爪，摆动手爪的起点端连接第二法兰盘。第二法兰盘的底部固定连接双活塞气缸，双活塞气缸的活塞杆和手爪连接件连接，手爪连接件的末端连接直动手爪。本发明方便抓取不同形状的物体，并且手爪动作灵活，四爪结构更加稳定。

Description

一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪
技术领域
本发明涉及机械手爪领域，尤其涉及一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪。
背景技术
机械手爪是目前机械自动化设备中常用的机械部件，通常安装于机械手臂的末端，可代替人手完成指定的分拣和搬运工作，在自动化领域扮演重要的角色，其具有准确、高效等特点。
现有机械手爪一般都是根据要抓取的工件特点设计的专用手爪，往往只能抓取特定的一种或少数几种工件，对于一些形状不确定的物体难以实现抓取工作。
部分适用于不规则物体抓取的机械手爪通常采用的两爪结构，在抓取球状物体时会出现接触面太小而造成抓取不稳定等问题；还有一部分三爪卡盘类结构仅适用于球状物体，对于长条状物体的抓取同样会有受力不平衡、抓取不牢固等问题。
发明内容
本发明提供一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，能够针对不规则物体提供一种适用范围广、高效灵活、稳定可靠的双气缸独立控制的机械手爪。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，包括：第一法兰盘、第二法兰盘、单活塞气缸、活塞杆、摆动手爪、连杆、双活塞气缸、手爪连接件、直动手爪。
第一法兰盘底部固定安装单活塞气缸，单活塞气缸的活塞杆连接连杆，连杆的另一端连接摆动手爪，摆动手爪的起点端连接第二法兰盘，第二法兰盘上设置通孔供连杆穿过。单活塞气缸的活塞杆伸缩，带动摆动手爪做弧线运动。
第二法兰盘的底部固定连接双活塞气缸，双活塞气缸的活塞杆和手爪连接件连接，手爪连接件的末端连接直动手爪。双活塞气缸的活塞杆伸缩，带动直动手爪做直线往复运动。
当要抓取长条形物体时，摆动手爪张开到最大角度，直动手爪开合抓取物体；当要抓取球形物体时，摆动手爪和直动手爪同时开合抓取物体。
进一步的，摆动手爪和直动手爪的数量均为两条。
进一步的，摆动手爪和直动手爪沿第二法兰盘的周向，每隔90°间隔设置。
进一步的，第一法兰盘和第二法兰盘之间连接支撑柱。
进一步的，活塞杆连接平衡杆，活塞杆通过平衡杆和连杆连接。
进一步的，直动手爪的手爪内侧设置凹槽。
本发明的有益效果是：
本发明包括两组手爪，分别是摆动手爪和直动手爪，两组手爪可单独控制，方便抓取不同形状的物体；并且摆动手爪采用连杆带动控制开合，提高了手爪动作的灵活性；相比常见的三爪卡盘类型的机械手爪，本发明的四爪结构可以更稳定的抓取物体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为本发明的俯视图。
其中，1-第一法兰盘、2-支撑柱、3-第二法兰盘、4-平衡杆、5-单活塞气缸、6-活塞杆、7-摆动手爪、8-连杆、9-双活塞气缸、10-手爪连接件、11-直动手爪。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，如图1、2、3所示，包括：第一法兰盘1、支撑柱2、第二法兰盘3、平衡杆4、单活塞气缸5、活塞杆6、摆动手爪7、连杆8、双活塞气缸9、手爪连接件10和直动手爪11。
第一法兰盘1的顶面与机械手臂的末端通过螺栓连接，底面和单活塞气缸5固定连接。活塞杆6末端与平衡杆4相连接，平衡杆4可以保证气缸的传动稳定性。平衡杆4的两端分别和两个连杆8连接，连杆8的另一端与摆动手爪7相连，平衡杆4的上下运动带动连杆8运动，从而控制摆动手爪的开合。
摆动手爪7为两段式结构，分为上半部分和下半部分，通过铰链连接，上半部分固定在第二法兰盘3上，控制手爪开合的连杆8与手爪的下半部分相连接。第二法兰盘3上设置通孔供连杆8穿过。第一法兰盘1和第二法兰盘3之间还连接支撑柱2。
第二法兰盘3的底面固定连接双活塞气缸9，双活塞型气缸9的活塞同步运动，活塞杆和手爪连接件10固定连接，手爪连接件10和直动手爪11固定连接，手爪11通过手爪连接件10与双活塞气缸的活塞相连，方便手爪的拆卸和更换，可根据要抓取物体的尺寸更换不同结构类型的手爪。
手爪连接件10为方形块状结构，侧面分布四个沉头孔，螺栓穿过沉头孔将手爪连接件10和双活塞型气缸9的活塞杆连接。双活塞型气缸9的活塞杆与直动手爪11的连接方式为刚性连接，活塞杆末端直接垂直固定于直动手爪11顶部，活塞杆往复运动驱动直动手爪11的开合。
直动手爪11的侧抓取物体的部分增加了沟槽，通过增大与物体的接触面保证抓取的稳定性。
摆动手爪7和直动手爪11沿第二法兰盘3的周向每隔90°间隔设置，如图4所示。
单活塞气缸5和双活塞气缸9单独控制。非工作状态时，摆动手爪7和直动手爪11均张开到最大角度。当抓取球状物体时，单活塞气缸5和双活塞气缸9同时收缩完成夹紧动作；当抓取长条形物体时，双活塞气缸9收缩，即摆动手爪7不动作，直动手爪11夹紧。
本发明的有益效果是：
本发明包括两组手爪，分别是摆动手爪和直动手爪，两组手爪可单独控制，方便抓取不同形状的物体；并且摆动手爪采用连杆带动控制开合，提高了手爪动作的灵活性；相比常见的三爪卡盘类型的机械手爪，本发明的四爪结构可以更稳定的抓取物体。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，包括：第一法兰盘（1）、第二法兰盘（3）、单活塞气缸（5）、活塞杆（6）、摆动手爪（7）、连杆（8）、双活塞气缸（9）、手爪连接件（10）、直动手爪（11）；
第一法兰盘（1）底部固定安装单活塞气缸（5），单活塞气缸（5）的活塞杆（6）连接连杆（8），连杆（8）的另一端连接摆动手爪（7），摆动手爪（7）的起点端连接第二法兰盘（3），第二法兰盘（3）上设置通孔供连杆（8）穿过；
第二法兰盘（3）的底部固定连接双活塞气缸（9），双活塞气缸（9）的活塞杆和手爪连接件（10）连接，手爪连接件（10）的末端连接直动手爪（11）。
2.根据权利要求1所述的可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，摆动手爪（7）和直动手爪（11）的数量均为两条。
3.根据权利要求2所述的可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，摆动手爪（7）和直动手爪（11）沿第二法兰盘（3）的周向，每隔90°间隔设置。
4.根据权利要求1所述的可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，第一法兰盘（1）和第二法兰盘（3）之间连接支撑柱（2）。
5.根据权利要求1所述的可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，
活塞杆（6）连接平衡杆（4），活塞杆（6）通过平衡杆（4）和连杆（8）连接。
6.根据权利要求1所述的可抓取不规则物体的双气缸型机械手爪，其特征在于，直动手爪（11）的手爪内侧设置凹槽。
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