CN111558952A - 一种单向用力双位锁定的机械手的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向用力双位锁定的机械手的装置，包括基座，所述基座前侧固定有滑套，所述滑套上下两侧均固定有手指滑轮支架，所述手指滑轮支架前侧安装有机械手指，所述机械手指的后侧设有手指滑槽，所述机械手指可沿该手指滑槽在手指滑轮支架上移动；所述推杆在基座的部分安装有弹簧；所述滑道为首尾相接的“F”形循环轨道。本结构只靠按压或推拉等一个简单的单一动作机械手头部即可实现机械手指的开合动作。

Description

一种单向用力双位锁定的机械手的装置

技术领域

本发明涉及机械手臂技术领域，具体涉及一种单向用力双位锁定的机械手的装置。

背景技术

目前各类机器人、专用设备、电动工具等机械设备的机械手，手指开合一般采用马达或气缸或电磁铁等驱动，但均需要外接电源或气源等。在一些特殊应用中如：用于移动小车、救援机械等设备的临时抓取（解挂）装置、无动力源场所等的应用，需要一种操作简单、无需外接动力的装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供单向用力双位锁定的机械手的装置，以实现只靠按压或推拉等一个简单的单一动作机械手头部即可实现机械手指的开合动作。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种单向用力双位锁定的机械手的装置，包括基座，所述基座前侧固定有滑套，所述滑套上下两侧均固定有手指滑轮支架，所述手指滑轮支架前侧安装有机械手指，所述机械手指的后侧设有手指滑槽，所述机械手指可沿该手指滑槽在手指滑轮支架上移动；所述机械手指上设有安装孔，所述安装孔上安装有手指转轴，所述手指转轴之间通过一连接件连接；所述连接件的后侧固定有推杆，所述推杆穿过滑套并与滑套另一侧的滑轮连接，所述滑轮安装在固定于基座上的滑道内，并可通过该滑轮在滑道内运行；所述推杆可沿滑套轴向往复运动；所述推杆在基座的部分安装有弹簧；所述滑道为首尾相接的“F”形循环轨道，其包括起点a、b段、c段、拐点d、拐点e、f段、拐点g、h段、i段以及下止点j，当对推杆施加外力F，所述推杆跟随滑轮从起点a出发，经过b段和c段，达到拐点d后无法运行，此时撤消外力F，滑轮回弹至拐点e后，滑轮停止运动，机械手指完成夹紧动作；继续施加外力F，滑轮经f段到达拐点g后无法运动，再次撤消外力F后，滑轮经h段和i段回到下止点j，然后回位至起点a，此时机械手指打开。

优选地，所述推杆包括主推杆和连杆，所述主推杆与连杆固定连接，所述主推杆可在滑套内往复运动，所述连杆上安装有弹簧。

优选地，所述主推杆的尾部固定有限位块。

优选地，所述连杆具有连杆为刚性或弹性材料制成。

优选地，所述连杆上安装有挡块，所述弹簧安装在限位块与挡块之间

优选地，所述连杆为两段铰轴连接的非弹性杆。

优选地，所述滑轮有两个，且镜像对称的位于连杆的两侧。

本发明的有益效果体现在：本发明结构简单，耗材少，成本低，只靠按压或推拉等一个简单的单一动作机械手头部即可实现机械手指的开合动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的单向用力双位锁定的机械手的装置的主视图；

图2-7为图1所示的单向用力双位锁定的机械手的装置的工作原理图。

附图中，1.机械手指 2.手指滑槽 3.手指滑轮 4.手指滑轮支架 5.主推杆 6.滑套 7.弹簧8. 挡块 9.双位滑道 10.基座 11.滑轮 12.连杆 13.手指转轴 14.被夹物料。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

结合图1-7，本实施例的单向用力双位锁定的机械手的装置，包括基座10，所述基座10前侧固定有滑套6，所述滑套6上下两侧均固定有手指滑轮支架4，所述手指滑轮支架4前侧安装有机械手指1，所述机械手指1的后侧设有L型手指滑槽2，所述机械手指可沿该手指滑槽2在手指滑轮支架4上移动；所述机械手指1上设有安装孔，所述安装孔上安装有手指转轴13，所述手指转轴13之间通过一连接件连接，该连接件可以是连接杆或连接板；所述连接件的后侧固定有推杆，所述推杆穿过滑套6并与滑套6另一侧的滑轮11连接，所述滑轮11安装在固定于基座10上的滑道9内，并可通过该滑轮11在滑道9内运行；所述推杆可沿滑套6轴向往复运动；所述推杆在基座的部分安装有弹簧12；所述滑道9为首尾相接的“F”形循环轨道，其包括起点a、b段、c段、拐点d、拐点e、f段、拐点g、h段、i段以及下止点j，当对推杆施加外力F，所述推杆跟随滑轮从起点a出发，经过b段和c段，达到拐点d后无法运行，此时撤消外力F，滑轮回弹至拐点e后，滑轮停止运动，机械手指完成夹紧动作；继续施加外力F，滑轮经f段到达拐点g后无法运动，再次撤消外力F后，滑轮经h段和i段回到下止点j，然后回位至起点a，此时机械手指打开。

本实施例中，所述推杆包括主推杆5和连杆12，所述主推杆5与连杆12固定连接，所述主推杆5可在滑套6内往复运动，所述连杆上安装有弹簧。所述主推杆的尾部固定有限位块。所述连杆具有连杆为刚性或弹性材料制成。所述连杆上安装有挡块，所述弹簧12安装在限位块与挡块之间。所述滑轮11有两个，且镜像对称的位于连杆的两侧。

如图1所示，机械手指1可根据不同的应用选择刚性或弹性材料制成，或增加弹性机构，也可根据不同应用加工成不同的形状。主推杆5运动时，机械手指1可绕手指转轴13转动，手指滑轮支架4上的手指滑轮3在手指滑槽2中限定机械手指1的运动轨迹，手指滑槽2为“L”型，可以使手指开合度到位后不再受主推杆运动的影响，避免形成夹死的情况。

主推杆5可以沿滑套6轴向往复运动，主推杆端部固定一个弹性连杆12，通过挡块8悬臂连接滑轮11，滑轮只能在双位滑道9内运动。双位滑道可以在基座10上直接加工出来或将加工好滑道固定在基座上。在一些相对尺寸较大的应用场合，弹性连杆12也可以采用靠弹簧复位的两段铰轴连接的非弹性杆。滑轮11可以安装两个分别位于镜像对称并固定连接的双位滑道内，以增加并稳定滑轮和弹性杆受力。

运行方式如下：

1）如图2所示，当机械手指受力F，主推杆可以在滑套中沿滑道运动,弹性杆推动滑轮沿双位滑道从起点a开始沿直段b运动，直段的长度L及其与整个滑道的尺寸的比例，配合机械手指上手指滑槽的尺寸可以得到不同的夹持力或手指开度。

2）如图3所示，当机械手指继续受力，弹性杆带动滑轮沿双位滑槽的c段到达夹紧行程的上止点d后，滑轮停止运动。

3）如图4所示，当弹性杆带动滑轮沿双位滑槽的d段，外力撤消后，滑轮靠弹性杆的回弹力及弹簧7的推力到达夹紧行程的止点d后，滑轮停止运动。机械手完成夹紧动作。

4）如图5所示，当夹紧的机械手再次沿F方向受力，弹性杆带动滑轮沿滑道f段到达复位行程的上止点g后，滑轮停止运动。此段行程由于机械手指上滑槽的特殊形状，运行过程中手指的开合角度并无变化。

5）如图6所示，当机械手外力F撤消后滑轮在弹性杆弹力和弹簧力的作用下进入滑道的h段及i段。弹簧推动主推杆继续回位滑轮运动至复位行程下止点j，如图7所示，然后滑轮靠弹性杆的弹力回位至起点a，机械手完全打开。

实施例2

在实施例1的基础上，所述连杆为两段铰轴连接的非弹性杆，在一些相对尺寸较大的应用场合，弹性连杆12也可以采用靠弹簧复位的两段铰轴连接的非弹性杆。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：包括基座，所述基座前侧固定有滑套，所述滑套上下两侧均固定有手指滑轮支架，所述手指滑轮支架前侧安装有机械手指，所述机械手指的后侧设有手指滑槽，所述机械手指可沿该手指滑槽在手指滑轮支架上移动；所述机械手指上设有安装孔，所述安装孔上安装有手指转轴，所述手指转轴之间通过一连接件连接；所述连接件的后侧固定有推杆，所述推杆穿过滑套并与滑套另一侧的滑轮连接，所述滑轮安装在固定于基座上的滑道内，并可通过该滑轮在滑道内运行；所述推杆可沿滑套轴向往复运动；所述推杆在基座的部分安装有弹簧；所述滑道为首尾相接的“F”形循环轨道，其包括起点a、b段、c段、拐点d、拐点e、f段、拐点g、h段、i段以及下止点j，当对推杆施加外力F，所述推杆跟随滑轮从起点a出发，经过b段和c段，达到拐点d后无法运行，此时撤消外力F，滑轮回弹至拐点e后，滑轮停止运动，机械手指完成夹紧动作；继续施加外力F，滑轮经f段到达拐点g后无法运动，再次撤消外力F后，滑轮经h段和i段回到下止点j，然后回位至起点a，此时机械手指打开。

2.根据权利要求1所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述推杆包括主推杆和连杆，所述主推杆与连杆固定连接，所述主推杆可在滑套内往复运动，所述连杆上安装有弹簧。

3.根据权利要求2所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述主推杆的尾部固定有限位块。

4.根据权利要求3所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述连杆具有连杆为刚性或弹性材料制成。

5.根据权利要求4所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述连杆上安装有挡块，所述弹簧安装在限位块与挡块之间。

6.根据权利要求2所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述连杆为两段铰轴连接的非弹性杆。

7.根据权利要求2至6任一所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述滑轮有两个，且镜像对称的位于连杆的两侧。

8.根据权利要求1所述的单向用力双位锁定的机械手的装置，其特征在于：所述手指滑槽为“L”型。

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