CN110617908B - 一种全自动侧门开闭测力机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全自动侧门开闭测力机械手，包括机械手单元以及用于检测机械手单元受力的测力传感器，所述机械手单元包括机械手骨架、机械手指、传动组件以及驱动组件，所述机械手指设置于机械手骨架的端部并与其铰接，所述驱动组件和传动组件设置于机械手骨架内，所述驱动组件通过传动组件驱动机械手指动作。本发明所述的机械手降低了试验成本，缩短了产品研发周期，同时可以进行汽车侧门在开闭过程中，还可以测量侧门处于不同位置所需的力等相关试验。
Description
技术领域
本发明属于汽车侧门夹装领域，尤其是涉及一种全自动侧门开闭测力机械手。
背景技术
随着汽车在日常生活中越来越普及，人们对汽车舒适性的关注度也越来越大。其中，汽车侧门的舒适度是一个综合性指标，对于车辆侧门的开启和关闭过程中，车门把手的夹装问题，目前各主机厂均比较关注，目前公知，各主机厂针对自己的车型，可以开发相关的装置，但缺乏通用，尤其是具备自动测力功能的机械手，故本领域亟待研发一种能够解决汽车侧门门把手的夹装和全自动测力的技术问题的全自动侧门开闭测力机械手。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种全自动侧门开闭测力机械手，该机械手可以降低试验成本，缩短产品研发周期，同时可以进行汽车侧门在开闭过程中，还可以测量侧门处于不同位置所需的力等相关试验。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种全自动侧门开闭测力机械手，包括机械手单元以及用于检测机械手单元受力的测力传感器，所述机械手单元包括机械手骨架、机械手指、传动组件以及驱动组件，所述机械手指设置于机械手骨架的端部并与其铰接，所述驱动组件和传动组件设置于机械手骨架内，所述驱动组件通过传动组件驱动机械手指动作。
进一步的，所述机械手骨架包括依次连接的支撑架、连接板和固定框，所述机械手指设置于支撑架中且与支撑架通过销轴转动连接。
进一步的，所述传动组件包括连杆、导向销块、推拉杆以及套设于推拉杆外部的回位弹簧，所述推拉杆一端穿过连接板与驱动组件连接，另一端连接导向销块，所述导向销块能够沿机械手骨架轴向滑动，所述连杆一端与导向销块铰接，另一端与机械手指铰接，所述回位弹簧一端与机械手骨架相接触,另一端与推拉杆相接触。
进一步的，所述驱动组件为牵引电磁铁，所述牵引电磁铁中的铁芯的端部与推拉杆连接。
进一步的，所述支撑架的两侧设置有导向槽，所述导向销块的两端设置在导向槽内且可沿导向槽轴向滑动。
进一步的，所述机械手指包括对称设置的第一夹爪和第二夹爪，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一夹爪和第二夹爪的夹持端呈弧形，所述第一夹爪的末端与第一连杆铰接，所述第二夹爪的末端与第二连杆铰接，所述第一连杆和第二连杆的末端均与导向销块铰接。
进一步的，所述支撑架的外表面设置有可进行轴向调节的推力杆，所述推力杆设置于第一夹爪和第二夹爪之间。
进一步的，所述固定框上设置有接近开关，所述牵引电磁铁中的铁芯在所述接近开关的感应范围内。
进一步的，所述机械手单元连接有若干组测力传感器。
进一步的，所述机械手还包括固定座，所述机械手单元通过测力传感器安装于固定座上。
相对于现有技术，本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手具有以下优势：
(1)本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手降低了试验成本，缩短了产品研发周期，同时可以进行汽车侧门在开闭过程中，还可以测量侧门处于不同位置所需的力等相关试验；
(2)本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手将测力传感器作为连接装置,同时采用多套测力传感器,提高试验准确性；
(3)本发明所述的本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手采用接近开关作为控制系统的控制开关,能够实现自动化；
(4)本发明所述的本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手具有间隙调整功能，通用性更强。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明所述的全自动侧门开闭测力机械手的轴测投影视图；
图2是本发明所述的机械手单元的轴测投影视图；
图3是本发明所述的机械手单元的正视投影视图；
图4是本发明所述的机械手单元的俯视投影视图；
图5是本发明所述的推拉杆的轴测投影视图；
图6是本发明所述的导向销块的轴测投影视图；
图7是本发明所述的机械手单元处于开启状态的轴测投影视图；
图8是本发明所述的机械手单元处于夹紧状态的轴测投影视图。
附图标记说明：
1、固定座；2、测力传感器；3、机械手单元；4、机械手骨架；41、支撑架；42、连接板；43、固定框；5、牵引电磁铁；6、铁芯；7、推拉杆；8、导向销块；9、回位弹簧；10、连杆；101、第一连杆；101、第二连杆；11、机械手指；111、第一夹爪；112、第二夹爪；12、推力杆；13、接近开关。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，一种全自动侧门开闭测力机械手，包括固定座1、测力传感器2和机械手单元3，其中，固定座1是全自动侧门开闭测力机械手的固定安装座,可将机械手整体固定安装在其他装置上，机械手单元3通过多组完全相同的测力传感器2固定安装在固定座1上。设置两组以上的测力传感器2可对传感器测出的数据进行校正，提高数据精准性。
参阅图2到图6，所述的机械手单元3，主要由机械手骨架4、牵引电磁铁5、推拉杆7、导向销块8、回位弹簧9、连杆10、机械手指11、推力杆12和接近开关13组成。
其中，机械手骨架4是机械手单元3的安装架,包括依次连接的支撑架41、连接板42和固定框43，牵引电磁铁5固定安装在机械手骨架4的固定框43内，电铁芯6安装在牵引电磁铁5内部，其另一端通过销轴与推拉杆7相连接，推拉杆7的另一端穿过连接板43与导向销块8相连接，两者之间采用销轴连接，导向销块8安装在机械手骨架4上，支撑架41的两侧各设置有沿轴向设置的导向槽，导向销块8的两端可以在支撑架41的导向槽内滑动，回位弹簧9一端与机械手骨架4相接触,另一端与推拉杆7相接触,两组连杆10均与导向销块8铰接,连杆10可以绕导向销块8发生转动，机械手指11包括两组对称设置夹爪，两组夹爪的中部通过销轴安装在机械手骨架4的支撑架41前端，两组夹爪的末端分别通过销轴与连杆10相连接，具体地，机械手指11包括对称设置的第一夹爪111和第二夹爪112，所述连杆10包括第一连杆101和第二连杆102，所述第一夹爪111和第二夹爪112的夹持端呈弧形，所述第一夹爪111的末端与第一连杆101铰接，所述第二夹爪112的末端与第二连杆102铰接，所述第一连杆101和第二连杆102的末端均与导向销块8铰接。
推力杆12设置于第一夹爪111和第二夹爪112之间，推力杆12为推力螺杆，通过其自身推杆上的螺纹固定安装在机械手骨架4上，为使推力杆12能够抵住门把手的外表面，防止机械手指在夹持住门把手后产生晃动，根据不同的车型其长度设置为可调节。两组接近开关13固定安装在固定框上，其位置与铁芯6处于开、闭的位置相配合，牵引电磁铁5是整个机械手单元3的驱动装置,但不仅限于牵引电磁铁。
接近开关包括两组，分别相邻设置在固定框的表面，且铁芯的运动范围在接近开关的感应范围内，例如，两组接近开关的位置分别为位置一和位置二，当电磁铁通电后铁芯被吸合到达位置一，进而通过传动组件带动机械手指绕销轴转动，达到夹紧的目的。当抓取的操作结束后电磁铁停止通电，铁芯退回到达位置二再次通过接近开关再次为电磁铁通电，循环往复，实现机械手的抓取和闭合。
另外，具体地，测力传感器2的安装方向与机械手骨架4垂直连接，可将测力传感器与连接板固定连接，当机械手骨架受到水平沿轴向的力时，测力传感器会由于与受力垂直，进而传感器所测得的力为开、关车辆侧门时的力，而不是开、关侧门力的分力，提高了试验数据的准确性。
该机械手体积小，传动组件和驱动组件均安装在机械手骨架中，对其他零部件不会产生干涉，占用空间小。
本发明的具体工作原理为：当牵引电磁铁5上通有电流时，铁芯6会产生运动,进而带动推拉杆7和导向销块8运动，推拉杆7带动回位弹簧9压缩，导向销块8带动连杆10运动，连杆10进而带动机械手指11绕销轴发生转动，两组夹爪相互配合，可以实现机械手的开、闭功能。参阅图7，所述的机械手单元处于开启状态的示意图。参阅图8，所述的机械手单元处于夹紧状态的示意图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：包括机械手单元以及用于检测机械手单元受力的测力传感器，所述机械手单元包括机械手骨架、机械手指、传动组件以及驱动组件，所述机械手指设置于机械手骨架的端部并与其铰接，所述驱动组件和传动组件设置于机械手骨架内，所述驱动组件通过传动组件驱动机械手指动作；
所述机械手骨架包括依次连接的支撑架、连接板和固定框，所述机械手指设置于支撑架中且与支撑架通过销轴转动连接；
所述传动组件包括连杆、导向销块、推拉杆以及套设于推拉杆外部的回位弹簧，所述推拉杆一端穿过连接板与驱动组件连接，另一端连接导向销块，所述导向销块能够沿机械手骨架轴向滑动，所述连杆一端与导向销块铰接，另一端与机械手指铰接，所述回位弹簧一端与机械手骨架相接触,另一端与推拉杆相接触；
所述驱动组件为牵引电磁铁，所述牵引电磁铁中的铁芯的端部与推拉杆连接；
接近开关包括两组，分别相邻设置在固定框的表面，且铁芯的运动范围在接近开关的感应范围内。
2.根据权利要求1所述的全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：所述支撑架的两侧设置有导向槽，所述导向销块的两端设置在导向槽内且可沿导向槽轴向滑动。
3.根据权利要求1所述的全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：所述机械手指包括对称设置的第一夹爪和第二夹爪，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一夹爪和第二夹爪的夹持端呈弧形，所述第一夹爪的末端与第一连杆铰接，所述第二夹爪的末端与第二连杆铰接，所述第一连杆和第二连杆的末端均与导向销块铰接。
4.根据权利要求3所述的全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：所述支撑架的外表面设置有可进行轴向调节的推力杆，所述推力杆设置于第一夹爪和第二夹爪之间。
5.根据权利要求1所述的全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：所述机械手单元连接有若干组测力传感器。
6.根据权利要求1所述的全自动侧门开闭测力机械手，其特征在于：所述机械手还包括固定座，所述机械手单元通过测力传感器安装于固定座上。
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