CN113733148A

CN113733148A - 一种扭环式抓取机械手

Info

Publication number: CN113733148A
Application number: CN202111157047.5A
Authority: CN
Inventors: 刘晓强; 钱健; 姚辰午
Original assignee: Nanjing College of Information Technology
Current assignee: Nanjing College of Information Technology
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2041-09-30
Also published as: CN113733148B

Abstract

本发明公开了一种扭环式抓取机械手，包括：摆动机构，所述摆动机构的动力输出端连接有莫比乌斯环；摆动滑套，所述摆动滑套与莫比乌斯环滑动连接；基板，所述基板底部设有导座，所述导座设有竖直卡槽与水平卡槽；所述竖直卡槽用于与摆动滑套活动连接，所述水平卡槽用于卡设莫比乌斯环；所述摆动滑套设有手爪；本发明中机械手通过摆动机构带动莫比乌斯环驱动手爪张开或收拢，结构简单，稳定性高；本发明中莫比乌斯环驱动的夹爪具有自锁功能，停气或者断电后，物体不会掉落；控制操作方便，效率高。

Description

一种扭环式抓取机械手

技术领域

本发明涉及一种扭环式抓取机械手，属于机械手技术领域。

背景技术

在工业自动化领域，对于杯子等立式柱状物抓取经常使用气动柔性机械手实现抓取动作，但是目前的柔性机械手的结构较为复杂，加工生产成本较高，在柔性气动机械手内的进气、通气管路的连接和结构较为复杂，安装和维护的难度较高，可靠性低，而且控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间，并且自由度低，在抓取杯壁等环形件的时候操作较为复杂，抓取搬运的效率和效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭环式抓取机械手，以解决现有机械手抓取杯壁等环形件的时候操作较为复杂，抓取搬运的效率和效果差的缺陷。

一种扭环式抓取机械手，包括：

摆动机构，所述摆动机构的动力输出端连接有莫比乌斯环；

摆动滑套，所述摆动滑套与莫比乌斯环滑动连接；

基板，所述基板底部设有导座，所述导座设有竖直卡槽与水平卡槽；所述竖直卡槽用于与摆动滑套活动连接，所述水平卡槽用于卡设莫比乌斯环；

所述摆动滑套设有手爪。

进一步地，所述莫比乌斯环的中心设有中心套，所述中心套通过辐条与莫比乌斯环连接；所述中心套与摆动机构的动力输出端连接。

进一步地，所述莫比乌斯环的截面为六边形，包括三条直线边和三个圆弧边相间首尾连接；三段所述圆弧边的圆心重合，三条所述直线边间的夹角都为度。

进一步地，所述导座包括U型卡板一、U型卡板二和顶板；所述U型卡板一和U型卡板二平行设置在顶板底部，并形成竖直卡槽，所述顶板与基板固定联结，所述水平卡槽设在U型卡板一和U型卡板二上。

进一步地，所述手爪下端内侧设有柔性垫块。

进一步地，所述水平卡槽的槽宽大于莫比乌斯环的截面直径。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明中机械手通过摆动机构带动莫比乌斯环驱动手爪张开或收拢，结构简单，稳定性高；

本发明中莫比乌斯环驱动的夹爪具有自锁功能，停气或者断电后，物体不会掉落；控制操作方便，效率高。

附图说明

图1是本发明机械手整体示意图；

图2是本发明机械手抓取状态局部剖视图；

图3是本发明机械手张开状态局部剖视图；

图4是本发明莫比乌斯环及摆动滑套示意图；

图5是本发明莫比乌斯环示意图；

图6是本发明导座示意图；

图中：10、基板；20、导座；30、摆动气缸；40、莫比乌斯环；50、摆动滑套；60、手爪；20、导座；21、U型卡板一；22、U型卡板二；23、顶板；24、竖直卡槽；25、水平卡槽；41、截面；42、圆弧；43、直线；44、中心套；45、辐条；60、手爪；61、柔性垫块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图6所示，公开了一种扭环式抓取机械手，包括：

摆动机构，所述摆动机构的动力输出端连接有莫比乌斯环40；其中摆动机构采用摆动气缸30，也可以采用电机；

摆动滑套50，所述摆动滑套50与莫比乌斯环40滑动连接；图例中六个摆动滑套50均布滑动套设在莫比乌斯环40上。各摆动滑套50上设有滑槽，其滑槽的截面形状与莫比乌斯环40的截面形状相匹配。摆动滑套50可以做成组合式，以方便安装到莫比乌斯环40上。

基板10，所述基板10底部设有导座20，所述导座20设有竖直卡槽24与水平卡槽25；所述竖直卡槽24用于与摆动滑套50活动连接，所述水平卡槽25用于卡设莫比乌斯环40；所述水平卡槽25的槽宽大于莫比乌斯环40的截面直径；所述摆动滑套50设有手爪60。

摆动气缸30(或者电机)的输出轴带动莫比乌斯环40顺时针转动，手爪60收拢夹紧物体；摆动气缸30的输出轴带动莫比乌斯环40逆时针转动，手爪60张开松开物体；

在本实施例中进一步说明摆动机构与莫比乌斯环40驱动的原理：所述莫比乌斯环40的中心设有中心套44，所述中心套44通过辐条45与莫比乌斯环40连接；所述中心套44与摆动机构的动力输出端连接。

在本实施例中对莫比乌斯环40进一步阐述，所述莫比乌斯环40的截面41为六边形，包括三条直线边43和三个圆弧边42相间首尾连接；三段所述圆弧边42的圆心重合，或者说是一个圆的三段圆弧。三条直线边43为截面41的主要面，三条所述直线边43间的夹角都为60度；截面41沿环40的中心轴线回转一周的同时绕自身中心旋转若干圈（一圈或者两圈等，图例为一圈），形成莫比乌斯环。

在本实施例中，莫比乌斯环的截面也可以是其它能够实现该功能的截面形状。

在本实施例中，所述导座20包括U型卡板一21、U型卡板二22和顶板23；所述U型卡板一21和U型卡板二22平行设置在顶板23底部，并形成竖直卡槽24，所述顶板23与基板10固定联结，所述水平卡槽25设在U型卡板一21和U型卡板二22上；摆动机构在动作时，通过中心套44带动莫比乌斯环40转动，由于摆动滑套50受到竖直卡槽24的限制，做摆动动作，从而带动机械手60摆动。

在抓取杯体时，为了减少破坏，在手爪60下端内侧设有柔性垫块61。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种扭环式抓取机械手，其特征在于，包括：

摆动机构，所述摆动机构的动力输出端连接有莫比乌斯环（40）；

摆动滑套（50），所述摆动滑套（50）与莫比乌斯环（40）滑动连接；

基板（10），所述基板（10）底部设有导座（20），所述导座（20）设有竖直卡槽（24）与水平卡槽（25）；所述竖直卡槽（24）用于与摆动滑套（50）活动连接，所述水平卡槽（25）用于卡设莫比乌斯环（40）；

所述摆动滑套（50）设有手爪（60）。

2.根据权利要求1所述的扭环式抓取机械手，其特征在于，所述莫比乌斯环（40）的中心设有中心套（44），所述中心套（44）通过辐条（45）与莫比乌斯环（40）连接；所述中心套（44）与摆动机构的动力输出端连接。

3.根据权利要求1所述的扭环式抓取机械手，其特征在于，所述莫比乌斯环（40）的截面（41）为六边形，包括三条直线边（43）和三个圆弧边（42）相间首尾连接；三段所述圆弧边（42）的圆心重合，三条所述直线边（43）间的夹角都为60度。

4.根据权利要求1所述的扭环式抓取机械手，其特征在于，所述导座（20）包括U型卡板一（21）、U型卡板二（22）和顶板（23）；所述U型卡板一（21）和U型卡板二（22）平行设置在顶板（23）底部，并形成竖直卡槽（24），所述顶板（23）与基板（10）固定联结，所述水平卡槽（25）设在U型卡板一（21）和U型卡板二（22）上。

5.根据权利要求1所述的扭环式抓取机械手，其特征在于，所述手爪（60）下端内侧设有柔性垫块（61）。

6.根据权利要求1所述的扭环式抓取机械手，其特征在于，所述水平卡槽（25）的槽宽大于莫比乌斯环（40）的截面直径。