CN111283714A - 一种伺服电缸控制的夹爪机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服电缸控制的夹爪机构，包括夹爪固定座和电机座，所述夹爪固定座和电机座之间固定安装有电动缸，且电动缸的顶端安装有移动支架，所述电机座两侧对称安装有第一连杆和第二连杆，同侧所述第一连杆和第二连杆另一端之间安装有前夹片，两个所述前夹片相对的外表面位置均安装有胶块，所述胶块的顶端镶嵌有气囊，所述前夹片内部安装有压力传感器。本发明所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，一是通过在胶块的后端安装压力传感器，能够检测胶块待抓取物体表面的压力，避免出现夹持力过大或过小的情况发生，二是通过在胶块的前端设置气囊，并在胶垫的内部设置镍钛网，能够与不同形状待夹取物的表面紧密贴合，提高装置的适用性。

Description

一种伺服电缸控制的夹爪机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种伺服电缸控制的夹爪机构。

背景技术

随着科技的发展，机器人不断的走入人们的生活，改善人们生活的方方面面，如代替人工进行高强度的重复工作，或是进行精准的抓取与摆放等；

现有机器人的夹爪机构在使用时，需要先将待抓取物体摆放到指定位置，之后机器人前端的夹爪机构向待抓取物体方向伸出，并进行抓取，但是由于现有的夹爪机构夹持物体是，无法精准的控制夹持例的大小，使得夹持例出现过大或过小的情况，夹持力过大时则会造成待夹持物体发生变形，而夹持力过小时则会造成夹取时待夹持物体发生晃动，甚至是掉落等，其次，现有的夹爪机构在夹取时，均是通过在夹爪机构与待夹持物体接触位置粘接橡胶垫，来避免待夹持物体的磨损与保证抓取的稳定性，但是由于不同待夹持物体表面的形状也不尽相同，使得夹取时夹爪机构无法与待夹持物体表面紧密贴合，从而出现待夹持物体掉落的情况，为此，我们提出一种伺服电缸控制的夹爪机构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种伺服电缸控制的夹爪机构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种伺服电缸控制的夹爪机构，包括用于与机器人连接的夹爪固定座和电机座，且夹爪固定座和电机座之间靠近边缘位置设有支杆，所述夹爪固定座和电机座之间固定安装有电动缸，且电动缸的顶端安装有移动支架，所述电机座的两侧均通过转轴对称安装有第一连杆和第二连杆，且第二连杆位于第一连杆靠近移动支架的一侧，所述移动支架的两侧分别和位于同侧的第二连杆中间点之间安装有拉杆，同侧所述第一连杆和第二连杆分别远离电机座的一端之间安装有前夹片，两个所述前夹片相对的外表面位置均安装有胶块，其中，

所述胶块的顶端镶嵌有气囊，且气囊的外表面粘接有胶垫，所述前夹片内部靠近胶块的底端位置固定安装有压力传感器。

优选的，所述胶垫的内表面安装有镍钛网，且镍钛网有镍钛丝组成，镍钛丝的中心处设有电热丝。

优选的，所述第一连杆和第二连杆的长度相等，同侧所述第一连杆和第二连杆相互平行，所述电机座的前端外表面所在平面与前夹片的后端外表面所在平面平行。

优选的，所述电动缸的外表面设有电源插头，且电动缸、电热丝和压力传感器的输入端均通过导线与电源插头的输出端电性连接。

优选的，所述夹爪固定座的表面固定安装有气管，气管远离夹爪固定座的一端与气囊连通。

优选的，所述电动缸顶端与移动支架的底端之间通过螺栓连接，所述电机座的中心处贯穿开设有通孔。

优选的，所述压力传感器的前端与胶垫的外表面连接，所述胶垫的边缘与胶块前端靠近气囊边缘位置粘连。

优选的，两个所述胶块相对的外表面相互平行。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一是通过在前夹片与电机座之间设置相互平行的连杆，使得胶块移动时时刻与移动支架垂直，能够从待抓取物体两侧，对物体进行平稳的抓取；

二是通过在胶块的后端安装压力传感器，能够检测胶块待抓取物体表面的压力，避免出现夹持力过大或过小的情况发生，提高物体夹持的稳定性；

三是通过在胶块的前端设置气囊，能够与不同形状待夹取物的表面紧密贴合，避免在夹取时物体发生晃动，从而进一步提高物体夹取的稳定性；

四是通过在气囊的表面设置胶垫，并在胶垫的内部设置镍钛网，在气囊的挤压下，使得镍钛网发生形变，形成与待夹持物体表面相对应的形状，能够很好的对物体进行固定，提高夹爪机构的适用性，其次，通过在镍钛丝的内部中心处设置电热丝，能够辅助镍钛网快速恢复原有形状，进一步提高装置的适用性。

附图说明

图1为本发明一种伺服电缸控制的夹爪机构的整体结构示意图；

图2为本发明一种伺服电缸控制的夹爪机构整体的截面图；

图3为本发明一种伺服电缸控制的夹爪机构图2中A的放大图；

图4为本发明一种伺服电缸控制的夹爪机构中胶垫的局部截面图。

图中：1、夹爪固定座；2、电动缸；3、电机座；4、移动支架；5、第一连杆；6、第二连杆；7、拉杆；8、前夹片；9、胶块；10、压力传感器；11、气囊；12、胶垫；13、镍钛网。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1-4所示，一种伺服电缸控制的夹爪机构，包括用于与机器人连接的夹爪固定座1和电机座3，且夹爪固定座1和电机座3之间靠近边缘位置设有支杆，夹爪固定座1和电机座3之间固定安装有电动缸2，且电动缸2的顶端安装有移动支架4，电机座3的两侧均通过转轴对称安装有第一连杆5和第二连杆6，且第二连杆6位于第一连杆5靠近移动支架4的一侧，移动支架4的两侧分别和位于同侧的第二连杆6中间点之间安装有拉杆7，同侧第一连杆5和第二连杆6分别远离电机座3的一端之间安装有前夹片8，两个前夹片8相对的外表面位置均安装有胶块9，其中，

胶块9的顶端镶嵌有气囊11，且气囊11的外表面粘接有胶垫12，前夹片8内部靠近胶块9的底端位置固定安装有压力传感器10。

参照图3所示，胶垫12的内表面安装有镍钛网13，且镍钛网13有镍钛丝组成，镍钛丝的中心处设有电热丝。

参照图2，第一连杆5和第二连杆6的长度相等，同侧第一连杆5和第二连杆6相互平行，电机座3的前端外表面所在平面与前夹片8的后端外表面所在平面平行。

参照图1，电动缸2的外表面设有电源插头，且电动缸2、电热丝和压力传感器10的输入端均通过导线与电源插头的输出端电性连接。

参照图1，夹爪固定座1的表面固定安装有气管，气管远离夹爪固定座1的一端与气囊11连通。

参照图2，电动缸2顶端与移动支架4的底端之间通过螺栓连接，电机座3的中心处贯穿开设有通孔。

参照图3，压力传感器10的前端与胶垫12的外表面连接，胶垫12的边缘与胶块9前端靠近气囊11边缘位置粘连。

参照图2，两个胶块9相对的外表面相互平行。

使用前，先将夹爪固定座1安装到机器人机械臂的前端，并将电源插头与外界电源连接，将气管与外界气泵连接，便完成夹爪机构的安装。

使用时，机器人机械臂先前伸长，同时控制电动缸2伸长，将电动缸2前端的移动支架4向前推动，由于移动支架4两侧的拉杆7分别与电机座3两侧第二连杆6中间位置处连接，且第二连杆6的一端与电机座3连接无法移动，因此在移动支架4向前移动的过程中，拉杆7挤压电机座3两侧的第二连杆6，使得第二连杆6向两侧展开，又由于前夹片8安装在第二连杆6的顶端，因此在第二连杆6向外展开时，带动前夹片8一起展开，之后在机械臂的作用下，前夹片8移动到待夹取物体的两侧，通过控制电动缸2带动移动支架4收缩，使得移动支架4两侧的拉杆7带动前夹片8向待夹取物体两侧移动，由于第一连杆5与第二连杆6相互平行，并与前夹片8和电机座3围成平行四边形形状，因此在拉杆7被拉动时，前夹片8始终保持正对待夹取物的方向移动，从而保证胶块9能够平稳的与待夹取物体两侧表面贴合，提高夹取的稳定性，避免夹取过程中物体发生晃动。

当胶块9向待夹取物体表面移动的过程中，胶块9表面的胶垫12先与物体表面接触，之后在胶块9继续向物体挤压的过程中，挤压胶垫12底端的气囊11，使得气囊11内部气压增大，在气囊11内部压力的作用下，气囊11将胶垫12向物体表面挤压，从而将胶垫12按压到物体的表面，使得胶垫12与物体表面紧密贴合，又由于胶垫12内部设置有镍钛网13，能够在形变后，保持形变后的形状，从而避免物体移动时，物体发生晃动，使用后，通过对镍钛丝内部的电热丝通电，使得电热丝对镍钛网13进行加热，由于镍钛网13为记忆金属，在高温下会恢复原有形状，因此电热丝的加热，使得镍钛网13恢复原有形状，方便进行重复使用，抓取时，胶块9后端的压力传感器10实时检测气囊11对物体的夹持力的大小，避免出现夹持力过大或过小的情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种伺服电缸控制的夹爪机构，包括用于与机器人连接的夹爪固定座(1)和电机座(3)，且夹爪固定座(1)和电机座(3)之间靠近边缘位置设有支杆，其特征在于：所述夹爪固定座(1)和电机座(3)之间固定安装有电动缸(2)，且电动缸(2)的顶端安装有移动支架(4)，所述电机座(3)的两侧均通过转轴对称安装有第一连杆(5)和第二连杆(6)，且第二连杆(6)位于第一连杆(5)靠近移动支架(4)的一侧，所述移动支架(4)的两侧分别和位于同侧的第二连杆(6)中间点之间安装有拉杆(7)，同侧所述第一连杆(5)和第二连杆(6)分别远离电机座(3)的一端之间安装有前夹片(8)，两个所述前夹片(8)相对的外表面位置均安装有胶块(9)，其中，

所述胶块(9)的顶端镶嵌有气囊(11)，且气囊(11)的外表面粘接有胶垫(12)，所述前夹片(8)内部靠近胶块(9)的底端位置固定安装有压力传感器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述胶垫(12)的内表面安装有镍钛网(13)，且镍钛网(13)有镍钛丝组成，镍钛丝的中心处设有电热丝。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述第一连杆(5)和第二连杆(6)的长度相等，同侧所述第一连杆(5)和第二连杆(6)相互平行，所述电机座(3)的前端外表面所在平面与前夹片(8)的后端外表面所在平面平行。

4.根据权利要求2所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述电动缸(2)的外表面设有电源插头，且电动缸(2)、电热丝和压力传感器(10)的输入端均通过导线与电源插头的输出端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述夹爪固定座(1)的表面固定安装有气管，气管远离夹爪固定座(1)的一端与气囊(11)连通。

6.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述电动缸(2)顶端与移动支架(4)的底端之间通过螺栓连接，所述电机座(3)的中心处贯穿开设有通孔。

7.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：所述压力传感器(10)的前端与胶垫(12)的外表面连接，所述胶垫(12)的边缘与胶块(9)前端靠近气囊(11)边缘位置粘连。

8.根据权利要求1所述的一种伺服电缸控制的夹爪机构，其特征在于：两个所述胶块(9)相对的外表面相互平行。

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