CN114536391A - 一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，包括手爪主体结构和凸轮往复机构。电动机带动减速器转动，减速器带动键连接的凸轮转动轴转动，此时凸轮转动轴、凸轮传动轴、凸轮滑块销构成的凸轮往复机构发挥作用，圆柱销沿着凸轮转动轴的凹槽滑动，带动凸轮传动轴做直线往复运动。凸轮传动轴一端与套筒连接轴通过螺纹连接，带动套筒连接轴上安装的移动法兰盘在上、下固定盘的立柱上来回运动，带动连接爪臂基座与爪臂的连接杆来回收缩与张开，从而实现爪臂对物体的抓取与释放。本发明可以适应不同的抓取对象，而且四爪臂结构抓取更加有力，凸轮往复机构可以实现机械手爪对物体的自动抓取、夹持和释放。

Description

一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪。

背景技术

随着工业自动化程度的不断提高，各类工业机器人(机械手)广泛应用，并逐渐代替人工完成大量重复性、高强度的工作以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

但现有的机械手，驱动方式多为气缸或液压缸，且各个部件之间传动方式繁琐，容易导致能源在转换中的流失，提高了使用的成本，对物体的夹取方式简单，难以快速而准确地对物体进行抓取和释放，无形中降低了工作效率。

基于此，本发明设计了一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，以解决上述背景问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，包括弹簧支撑盘、弹簧、爪臂、连接杆、固定杆、下固定盘、螺栓、爪臂基座、移动法兰盘、上固定盘、套筒连接轴组成的手爪主体，凸轮传动轴、前空心滑块、圆柱销、凸轮盖、后空心滑块、凸轮转动轴、凸轮滑动销20组成的凸轮往复机构，减速器、电动机。

所述凸轮转动轴与所述凸轮传动轴通过所述凸轮滑动销进行销连接，所述凸轮转动轴与所述套筒连接轴螺纹连接，所述移动法兰盘和所述弹簧支撑盘安装固定在所述套筒连接轴上，所述伸缩弹簧安装在所述弹簧支撑盘和所述下固定盘之间，所述四个爪臂基座均匀固定在所述移动法兰盘上，所述爪臂基座另一端通过连所述接杆连接所述四根爪臂，所述固定杆两端分别连接一根所述内连接杆与所述下固定盘，所述移动法兰盘在所述上、下固定盘之间的立柱上来回运动。

优选地，使用所述电动机驱动精确度和工作效率更高、运行可靠、结构牢固，没有环境以及噪声污染，且通过控制所述电动机的功率与所述减速器的传动比，可以方便控制爪臂抓紧力的大小，以适应不同重量的抓取对象。

优选地，所述凸轮转动轴与所述凸轮传动轴以及所述凸轮滑块销构成凸轮往复机构，通过滑块销在凸轮转动轴凹槽上的运动将来自所述电动机的转动转换为所述凸轮传动轴的直线往复运动，实现机械手爪的自动抓取、夹持和释放。

优选地，所述四个爪臂基座均匀固定在所述移动法兰盘上，所述连接杆连接所述四个爪臂，所述固定杆一端接着所述连接杆，一端连着所述下固定盘，使抓取更加有力，物体不易脱落，可以适应不同的抓取对象。

优选地，所述下固定盘与所述弹簧支撑盘之间放置有伸缩弹簧，使手爪抓取和释放物体时更加节能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用电动机驱动，使工作效率更高运行更可靠，凸轮往复机构的设计可以实现对物体的自动抓取、夹持和释放，四个爪臂的设计更方便抓取，使机械手爪抓取物体时不易脱落。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，以下将对本实施例描述所需的附图做简单的介绍。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或得其他附图。

图1是本发明装配图的主视图；

图2是本发明手爪主体结构示意图；

图3是本发明凸轮往复机构示意图；

图4是本发明凸轮传动轴示意图。

附图中，各标号所代表的的部件名称列表如下；

1、弹簧支撑盘，2、伸缩弹簧，3、爪臂，4、连接杆，5、固定杆,6、下固定盘，7、螺栓，8、爪臂基座，9、移动法兰盘，10、上固定盘，11、套筒连接轴，12、凸轮传动轴，12-1、凸轮传动轴连接螺纹，12-2凸轮传动轴滑动槽，12-3凸轮传动轴空心柱，12-4凸轮传动轴安装孔，13、前空心滑块，14、圆柱销，15、凸轮盖，16、后空心滑块，17、凸轮转动轴，18、减速器，19、电动机，20、凸轮滑动销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，包括弹簧支撑盘1、弹簧2、爪臂3、连接杆4、固定杆5、下固定盘6、螺栓7、爪臂基座8、移动法兰盘9、上固定盘10、套筒连接轴11组成的手爪主体，凸轮传动轴12、前空心滑块13、圆柱销14、凸轮盖15、后空心滑块16、凸轮转动轴17、凸轮滑动销20组成的凸轮往复机构，减速器19、电动机20。

如图1、图2所示，爪臂3与爪臂基座8之间通过螺栓7连接有四根连接杆4，内连接杆4下固定盘6之间通过固定杆5连接，弹簧支撑盘1与移动法兰盘9安装固定在套筒连接轴11上，伸缩弹簧2安装在弹簧支撑盘1与下固定盘6之间，爪臂基座8通过螺栓7连接在移动法兰盘9上，移动法兰盘9安装在上固定盘10和下固定盘6之间的立柱上，沿着立柱上下滑动。

如图1、图3、图4所示，电动机19主轴连接减速器18，减速器18与凸轮转动轴17键连接，凸轮转动轴17安装在后空心滑块16内，在凸轮盖15内与凸轮传动轴12通过安装在凸轮传动轴安装孔12-4上的凸轮滑动销20进行销连接，凸轮传动轴12安装在前空心滑块13内，圆柱销14安装在前空心滑块13上，沿着凸轮传动轴滑动槽12-2滑动，前空心滑块13和后空心滑块16安装固定在凸轮盖15两端，凸轮传动轴12与套筒连接轴11通过螺纹12-1连接。

工作时，本发明电动机19带动减速器18转动，减速器18带动凸轮转动轴17在后空心滑块16内转动，凸轮滑动销20沿凸轮转动轴17凹槽从上向下滑动，凸轮传动轴12向下运动，圆柱销14沿着凸轮传动轴滑动槽12-2向上滑动，套筒连接轴11向下运动，移动法兰盘9向下滑动，带动爪臂基座8向下运动，带动连接杆4向内收缩，伸缩弹簧2向下压缩，爪臂3对物体进行抓取。凸轮滑动销20沿凸轮转动轴17平滑凹槽滑动，凸轮传动轴12静止不动，圆柱销14静止在凸轮传动轴滑动槽12-2上，套筒连接轴11静止，移动法兰盘9静止，爪臂基座8静止，连接杆4静止，伸缩弹簧2压缩不动，爪臂3对物体进行夹持。凸轮滑动销20沿凸轮转动轴17凹槽从下向上滑动，凸轮传动轴12向上运动，圆柱销14沿着凸轮滑动槽12-2向下滑动，套筒连接轴11向上运动，移动法兰盘9向上滑动，带动爪臂基座8向上运动，带动连接杆4向内张开，伸缩弹簧2向外拉伸，爪臂3对物体进行释放。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，包括弹簧支撑盘(1)，伸缩弹簧(2)，爪臂(3)，连接杆(4)，固定杆(5)，下固定盘(6)，螺栓(7)，爪臂基座(8)，移动法兰盘(9)，上固定盘(10)，套筒连接轴(11)，凸轮传动轴(12)，凸轮传动轴连接螺纹(12-1)，凸轮传动轴滑动槽(12-2)，凸轮传动轴空心柱(12-3)，凸轮传动轴滑块安装孔(12-4)，前空心滑块(13)、圆柱销(14)，凸轮盖(15)，后空心滑块(16)，凸轮转动轴(17)，减速器(18)，电动机(19)，凸轮滑动销(20)。其特征在于：凸轮传动轴(12)、凸轮转动轴(17)与凸轮滑动销(20)组成的凸轮往复机构，以及均匀固定在移动法兰盘(9)上四个爪臂基座(8)，与爪臂基座(8)用连接杆(4)连接的四个爪臂(3)，在上固定盘(10)和下固定盘(6)之间的立柱上来回运动的移动法兰盘(9)。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，其特征在于：行星减速器(18)一端套装在旋转臂电机(19)的主轴上，另一端凸轮转动轴(17)通过键连接，凸轮转动轴(17)沿着后空心滑块(16)转动，在凸轮盖(16)内通过安装在凸轮传动轴安装孔(12-4)处的凸轮滑动销(20)与凸轮传动轴(12)销连接，凸轮滑动销(20)沿着凸轮转动轴(17)的凹槽滑动，凸轮传动轴空心柱(12-3)在凸轮转动轴(17)外上下运动，安装在前空心滑块(13)上的圆柱销(14)沿着凸轮传动轴滑动槽(12-2)上下滑动，凸轮传动轴(12)与套筒连接轴(11)通过螺纹(12-1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种电机驱动的凸轮机构的机械手爪，其特征在于：移动法兰盘(9)与弹簧支撑盘(1)安装固定在套筒连接轴(11)上，伸缩弹簧安装在弹簧支撑盘(1)与下固定盘(6)之间，移动法兰盘(9)在上固定盘(10)与下固定盘(6)的立柱上来回运动，四个爪臂基座(8)均匀用螺栓(7)固定在移动法兰盘(9)上，爪臂基座(8)与爪臂(3)之间通过用螺栓(7)连接四根连接杆(4)，固定杆(5)一端用螺栓(7)连接在内连接杆(4)上，一端连接在下固定盘(6)上。

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