CN114888835A - 一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法，属于机械手领域，包括夹体，夹体由长方体和圆柱体构成，且圆柱体和长方体之间采用螺纹可拆式连接；调节夹持机构，调节夹持机构设置在夹体的底部，用于夹持微粒；调节夹持机构包括调节机构和夹持机构，夹持机构设置在调节机构的底部；控制装置，控制装置设置在夹体上，控制装置用于控制调节夹持机构工作。本申请设计了调节夹持机构，实现了对较小的微粒进行夹取，再通过将竖向连接板进行拆除，将拆除后的竖向连接板安装到夹持机构的两侧，增大夹持机构的面积，在拨取时，将微粒拨进环形框内再进行隔挡，提高了装置的实用性。

Description

一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械手领域，涉及一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

现有工业机器人所装配的微粒拾取装置大多基于夹持结构，来实现微粒的拾取工作，但是在夹取微粒过程中，容易照成微粒的破损的情况。因此我们对此做出改进，提出一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案，以改善上述问题。

本申请具体是这样的：

一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法，包括：

夹体，所述夹体由长方体和圆柱体构成，且圆柱体和长方体之间采用螺纹可拆式连接；所述夹体上开设有位于长方体和圆柱体之间的安装槽；

调节夹持机构，所述调节夹持机构设置在夹体的底部，用于夹持微粒；

所述调节夹持机构包括调节机构和夹持机构，所述夹持机构设置在调节机构的底部；

控制装置，所述控制装置设置在夹体上，且用于控制调节夹持机构工作；

所述夹持机构包括夹持板，所述夹持板的一侧开设有第一连接槽，所述夹持板上连接有缓冲板，所述缓冲板的另一端滑动连接有夹持连接板；

作为本申请优选的技术方案，所述控制装置包括放置在安装槽内部的气缸，所述气缸的伸缩端卡合连接有连接头，所述连接头用于连接连接轴。

作为本申请优选的技术方案，所述夹体内设有位于调节夹持机构两侧的直线导轨，所述直线导轨上均滑动连接有滑块，且其中一个滑块的中部穿插连接有导气管，另一个滑块靠近调节夹持机构的一面开设有用于限转动的定位槽。

作为本申请优选的技术方案，所述调节夹持机构包括转动连接于两个滑块之间的导气连杆，所述导气连杆的底端中部固定进气块，所述导气连杆靠近定位槽的一侧滑动连接有定位块，所述导气连杆远离定位槽的一侧中部开设有气孔，所述气孔与进气块的出气口连通。

作为本申请优选的技术方案，所述调节机构连接在导气连杆的底部，所述调节机构包括与导气连杆连接的调节夹块，所述调节夹块的底部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有伸缩杆。

作为本申请优选的技术方案，所述夹持连接板靠近缓冲板的一侧开设有与第一连接槽相同规格的第二连接槽，所述夹持连接板包括两个横向连接板和两个竖向连接板，两个所述横向连接板位于上板部分的横向连接板的一侧开设两个卡口，所述卡口分别位于横向连接板中部的两侧，所述卡口内部卡合有卡板，所述缓冲板通过第二连接槽与横向连接板连接。

作为本申请优选的技术方案，两个所述竖向连接板两侧的中部开设有均开设有与第二连接槽的相同规格的竖向连接槽。

作为本申请优选的技术方案，所述夹持机构的另一侧设有滑板，所述调节机构和夹持机构上开设有靠近滑板一侧的斜槽，所述调节机构和夹持机构上的斜槽相对设置，所述滑板上固定连接有限位柱，所述限位柱与斜槽相匹配。

作为本申请优选的技术方案，包括以下步骤：

S1：根据夹取的微粒的形态，来对微型机械手进行相应的调整；

S2：将微型机械手安装到机械臂上，在将机械臂上的气管与微型机械手上的气阀连接

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本申请的方案中：

1.为了解决现有技术中夹取较小的微粒容易掉落的问题，本申请设计了调节夹持机构，实现了对较小的微粒进行夹取，通过将一侧的两个横向连接板进行拆分，将横向连接板上的卡板进行拆除，再将一侧横向连接板与对侧的横向连接板进行来连接，形成一个环形框，在连接的过程中，将隔挡框通过卡块卡合在横向连接板上卡口中，再将拆除后的卡板插入转动头上，当做扇叶来使用，再通过步进电机工作带动扇叶旋转，方便微粒进入环形框内，将另外两个调节夹持机构中的竖向连接板进行拆除，再将拆除后的竖向连接板安装到夹持机构的两侧，增大夹持机构的面积，通过竖向连接板对微粒进行拨取，将微粒拨进环形框内再进行隔挡，提高了装置的实用性；

2.为了解决现有技术中抓取面积小的问题，本申请设计了滑板，当微粒处于抓取的时候，通过伸缩杆的将调节夹块与夹持板贴的更近，滑板会随着调节夹块与夹持板过程中向两侧移动，增大了抓取时的抓取面积，提高了装置的实用性；

3.为了解决现有技术中微粒的收集的问题，本申请设计了隔挡机构，隔挡机构具有一定的吸力，方便装置的对微粒的收集；

4.为了解决现有技术中微粒损坏的问题，本申请设计了横向连接板，当该装置处于夹取状态使用时，横向连接板通过缓冲板与夹持板连接，实现了夹取微粒的功能，当该装置处于抓取状态使用时，将横向连接板直接连接在夹持板一侧的底部，实现抓取微粒的功能，当该装置处于拨取使用时，将两侧的两个横向连接板拆除，再将两侧的横向连接板进行连接组装，再将组装好的横向连接板与两侧的缓冲板连接，形成一个上下前后封闭状态，实现将微粒兜起的作用，使微粒不易破损；

5.为了解决现有技术中夹取时微粒破损的问题，本申请设计了通过设有的缓冲板，当调节夹持机构属于相互靠近的方式来对微粒夹取时，起到一个缓冲的作用，使夹取时微粒时不易破损，进一步提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的结构示意图；

图2为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的剖面示意图；

图3为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的导气连杆结构示意图；

图4为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的夹持连接板变形结构示意图；

图5为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的夹持连接板结构示意图；

图6为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的A放大示意图；

图7为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的竖向连接板结构示意图；

图8为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的横向连接板结构示意图；

图9为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的滑板结构示意图；

图10为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的调节夹持机构结构示意图；

图11为本申请提供的拾取微粒的微型机械手的斜槽结构示意图。

图中标示：

1、夹体；101、安装槽；102、滑块；103、导气管；104、定位槽；105、直线导轨；2、调节夹持机构；201、导气连杆；202、进气块；203、定位块；204、调节机构；2041、调节夹块；2042、滑槽；2043、伸缩杆；205、夹持机构；2051、夹持板；2052、第一连接槽；2053、缓冲板；2054、夹持连接板；20541、横向连接板；20542、卡板；20543、卡槽；20544、筛网；20545、限位卡块；20546、弹簧柱；20547、竖向连接板；206、气孔；207、滑板；208、限位柱；209、斜槽；3、控制装置；301、气缸；302、连接头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，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。

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和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2、图3、图5、图6、图7、图10、图11所示，本实施方式提出一种拾取微粒的微型机械手及其使用方法，包括：

夹体1，夹体1由长方体和圆柱体构成，且圆柱体和长方体之间采用螺纹可拆式连接；夹体1上开设有位于长方体和圆柱体之间的安装槽101；

调节夹持机构2，调节夹持机构2设置在夹体1的底部，用于夹取微粒；

调节夹持机构2包括调节机构204和夹持机构205，夹持机构205设置在调节机构204的底部；

控制装置3，控制装置3设置在夹体1上，控制装置3用于控制调节夹持机构2工作；

夹持机构205包括夹持板2051，夹持板2051的一侧开设有第一连接槽2052，夹持板2051上连接有缓冲板2053，缓冲板2053的另一端滑动连接有夹持连接板2054，通过设有的缓冲板2053，当调节夹持机构2属于相互靠近的方式来对微粒夹取时，起到一个缓冲的作用，使在夹取微粒时，微粒不易破损。

如图2所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，控制装置3包括放置在安装槽101内部的气缸301，气缸301的伸缩端卡合连接有连接头302，连接头302用于连接连接轴，通过设有的控制装置3，控制装置3可控制调节夹持机构2实现转动和移动两种工作状态，体现了装置的实用性。

如图1、图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，夹体1内设有位于调节夹持机构2两侧的直线导轨105，直线导轨105上均滑动连接有滑块102，且其中一个滑块102的中部穿插连接有导气管103，另一个滑块102靠近调节夹持机构2的一面开设有用于限制转动的定位槽104，通过设有的滑块102，实现了对调节夹持机构2的固定，再通过设有的直线导轨，方便了滑块102在夹体1上移动。

如图2、图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，调节夹持机构2包括转动连接于两个滑块102之间的导气连杆201，导气连杆201的底端中部固定进气块202，导气连杆201靠近定位槽104的一侧滑动连接有定位块203，导气连杆201远离定位槽104的一侧中部开设有气孔206，气孔206与进气块202的出气口连通，通过设有的定位块203，定位块203与定位槽104卡合，实现了控制导气连杆201与滑块102之间是否发生旋转，进而通过气缸301的伸缩来控制导气连杆201旋转或移动，提高了气缸301实用性。

如图1、图2、图3、图5、图7、图10、图11所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，调节机构204连接在导气连杆201的底部，调节机构204包括与导气连杆201固定连接的调节夹块2041，调节夹块2041的底部开设有滑槽2042，滑槽2042的内部滑动连接有伸缩杆2043，通过设有的调节机构204，调节机构204的移动带动夹持机构205的移动，进而实现了对不同大小的微粒进行夹取。

如图2、图5、图6、图7、图9所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，夹持连接板2054靠近缓冲板2053的一侧开设有与第一连接槽2052相同规格的第二连接槽，夹持连接板2054包括两个横向连接板20541和两个竖向连接板20547，两个横向连接板20541位于上板部分的横向连接板20541的一侧开设两个卡槽20543，卡槽20543分别位于横向连接板20541中部的两侧，所述卡槽20543的底端嵌设有筛网20544，所述卡槽20543的内滑动连接有位于筛网20544顶部的卡板20542，所述卡板25042的两侧固定连接限位卡块20545，所述限位卡块20545的一侧中部均穿插设有弹簧柱20546，所述弹簧柱20546的两端均与卡槽20543固定连接，缓冲板2053通过第二连接槽与横向连接板20541连接，通过设有的横向连接板20541，当该装置处于夹取状态使用时，横向连接板20541通过缓冲板2053与夹持板2051连接，横向连接板20541在夹取微粒时，缓冲板2053起到一个缓冲的作用，是微粒不易破损，体现了缓冲板2053的实用性，当该装置处于夹取状态使用时，将横向连接板20541直接连接在夹持板2051一侧的底部，再将缓冲板2053包裹安装在横向连接板20541的外部，实现抓取微粒的功能，当该装置处于拨取使用时，将两侧的两个横向连接板20541拆除，再将两侧的横向连接板20541进行连接组装，将组装好的横向连接板20541与两侧的缓冲板2053连接，形成一个上下前后封闭状态，再在卡槽20543上外接气阀，通过外接电磁阀实现吸取微粒，再通过横向连接板20541兜起微粒的作用，使微粒不易破损。

如图2、图5、图6、图7所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，两个竖向连接板20547两侧的中部开设有均开设有与第二连接槽的相同规格的竖向连接槽，通过设有的竖向连接板20547，当该装置处于夹取状态使用时，竖向连接板20547通过缓冲板2053与夹持板2051连接，实现了夹取微粒的功能，当该装置处于拨取使用时，将两侧的两个竖向连接板20547安装到夹持板2051的两侧，增大将微粒兜起后的封闭。

如图1、图2、图5、图6、图7、图10、图11所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，夹持机构205的另一侧设有滑板207，调节机构204和夹持机构205上开设有靠近滑板207一侧的斜槽209，滑板207上固定连接有限位柱208，限位柱208与斜槽209相匹配，通过设有的滑板207，当装置处于抓取的时候，通过伸缩杆2043将调节夹块2041与夹持板2051贴的更近，滑板207会随着调节夹块2041与夹持板2051过程中向两侧移动，增大了抓取时的抓取面积，提高了装置的实用性。

S1：根据夹取的微粒的形态，来对微型机械手的形态进行相应的调整；

S1a：当微型机械手进行夹取工作时，夹持连接板2054通过缓冲板2053与夹持板2051连接，缓冲板2053来夹持微粒起到一个缓冲作用，使夹持的微粒不易破损，再将定位块203插定位槽104的内部，使导气连杆201与滑块102之间不发生转动，通过气缸301的伸缩来控制调节夹持机构2的水平移动，实现对微粒的夹取；

S1b：当微型机械手进行抓取工作时，先将调节夹持机构2中两个横向连接板20541通过卡条安装到夹持板2051的底部，再将缓冲板2053连接到横向连接板20541上，与此相对的调节夹持机构2也要进行相同的结构变换，再将插入定位槽104的内部定位块203移出，取消导气连杆201与滑块102之间的限位，通过气缸301的伸缩来控制调节夹持机构2的旋转；

S1c：当微型机械手进行拨取工作时，先将一侧的两个横向连接板20541进行拆分，将横向连接板20541上的卡板20542进行拆除，再将两个横向连接板20541进行连接，在连接的过程后，外接气阀放入由两个横向连接板拼接形成的圆形卡槽20543中，将另外两个调节夹持机构2中的竖向连接板20547进行拆除，再将拆除后的竖向连接板20547安装到夹持板2051两侧，增大夹持机构205的面积，再拆除取下连接头302与设有横向连接板20541的调节夹持机构2之间的连接轴，通过连接头302升降来控制横向连接板20541将微粒拨入组合形成的环形框内，拨取的过程中，风扇工作，改变环形框内的气流，是微粒跟方便进入。

S2：将微型机械手安装到机械臂上，在将机械臂上的气管与微型机械手上的气阀连接。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，包括：

夹体，所述夹体由长方体和圆柱体构成，且圆柱体和长方体之间采用螺纹可拆式连接；所述夹体上开设有位于长方体和圆柱体之间的安装槽；

调节夹持机构，所述调节夹持机构设置在夹体的底部，用于夹持微粒；

所述调节夹持机构包括调节机构和夹持机构，所述夹持机构设置在调节机构的底部；

控制装置，所述控制装置设置在夹体上，所述控制装置用于控制调节夹持机构工作；

所述夹持机构包括夹持板，所述夹持板的一侧开设有第一连接槽，所述夹持板上连接有缓冲板，所述缓冲板的另一端滑动连接有夹持连接板，通过设有的缓冲板，当调节夹持机构属于相互靠近的方式来对微粒夹持的时，起到一个缓冲的作用，使夹取时微粒时不易破损；

根据权利要求1所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述控制装置包括放置在安装槽内部的气缸，所述气缸的伸缩端卡合连接有连接头，所述连接头用于连接连接轴，通过设有的控制装置，控制装置可控制调节夹持机构的转动和移动，体现了装置的实用性。

2.根据权利要求2所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述夹体内设有位于调节夹持机构两侧的直线导轨，所述直线导轨上均滑动连接有滑块，通过设有的滑块，实现了对调节夹持机构的固定，再通过设有的直线导轨，方便了滑块在夹体上移动。

3.根据权利要求3所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述调节夹持机构包括转动连接于两个滑块之间的导气连杆，所述导气连杆的底端中部固定进气块，所述导气连杆靠近定位槽的一侧滑动连接有定位块，通过设有的定位块，定位块与定位槽卡合，实现了控制导气连杆与滑块之间是否发生旋转，进而通过气缸的伸缩来控制导气连杆旋转或移。

4.根据权利要求4所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述调节机构连接在导气连杆的底部，所述调节机构包括与导气连杆连接的调节夹块，所述调节夹块的底部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有伸缩杆，通过设有的调节机构，实现了对不同大小的微粒进行夹持。

5.根据权利要求5所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述夹持连接板靠近缓冲板的一侧开设有与第一连接槽相同规格的第二连接槽，所述夹持连接板包括两个横向连接板和两个竖向连接板，两个所述横向连接板单独使用，用于微粒的夹取，两个所述横向连接板和两个竖向连接板同时使用时，实现了微粒的抓取或拨取。

6.根据权利要求6所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述缓冲板2053用于夹取工作使用时，实现了缓冲作用，所述缓冲板用于抓取工作时，用作机械手抓取时的抓头，所述缓冲板用于拨取时的兜取工具。

7.根据权利要求7所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，两个所述竖向连接板两侧的中部开设有均开设有与第二连接槽的相同规格的竖向连接槽，将两侧的两个竖向连接板安装到夹持板的两侧，增大将微粒兜起后的封闭。

8.根据权利要求8所述的一种拾取微粒的微型机械手，其特征在于，所述夹持机构的另一侧设有滑板，所述调节机构和夹持机构上开设有靠近滑板一侧的斜槽，所述调节机构和夹持机构上的斜槽相对设置，所述滑板上固定连接有限位柱，所述限位柱与斜槽相匹配。

9.一种拾取微粒的微型机械手的使用方法，其特征在于，根据权利要求9所述的一种拾取微粒的微型机械手，包括以下步骤：

S1：根据夹取的微粒的形态，来对微型机械手进行相应的调整；

S2：将微型机械手安装到机械臂上，在将机械臂上的气管与微型机械手上的导气管连接。

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