CN114939881A - 一种机械臂末端机械手爪 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械手爪领域，具体涉及一种机械臂末端机械手爪，包括机械臂、壳体和机械手爪，所述机械臂与壳体固定连接，所述机械手爪位于机械臂前方，所述机械手爪位于壳体内；所述机械手爪包括旋转轴、扭簧、气囊、二号齿轮、机械爪、吸气单元和吸气管；所述机械爪前端开设有吸盘，所述机械爪前端下表面固定连接有距离传感器；所述机械爪后端上表面固定连接有吸气单元，所述吸气单元与距离传感器电性连；解决了机械臂末端机械手爪上的吸盘在面对夹持小型零件时，由于小型零件表面可能存在灰尘，导致吸盘与零件表面密封性较差，从而吸盘吸力降低，使得零件脱落，需要重新夹取，影响工作效率，增加工作成本的问题。

Description

一种机械臂末端机械手爪

技术领域

本发明属于机械手爪领域，具体涉及一种机械臂末端机械手爪。

背景技术

随着科学技术的发展与进步，在各行各业都开始大量的采用流水线高度自动化生产，因此，越来越多的工业机器人被应用在流水线车间参与生产，而机械手在流水线成产上占着绝大比例，例如目前各种搬用机械手、焊接机械手、汽车喷漆机械手等等，由于这些自动化的机械手的大量应用使得企业的生产效率成倍的提高，产品加工质量也得到质的飞越。使得企业的效益迅速增长，使得社会快速的发展，人们的生活水平不断提高；

在现有技术中，机械臂末端机械手爪上的吸盘在面对夹持小型零件时，由于小型零件表面可能存在灰尘，导致吸盘与零件表面密封性较差，从而吸盘吸力降低，使得零件脱落，需要重新夹取，影响工作效率，增加工作成本；

鉴于此，提出了一种机械臂末端机械手爪，用于解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种机械臂末端机械手爪，主要解决了机械臂末端机械手爪上的吸盘在面对夹持小型零件时，由于小型零件表面可能存在灰尘，导致吸盘与零件表面密封性较差，从而吸盘吸力降低，使得零件脱落，需要重新夹取，影响工作效率，增加工作成本的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种机械臂末端机械手爪，包括机械臂、壳体和机械手爪，所述机械臂与壳体固定连接，所述机械手爪位于机械臂前方，所述机械手爪位于壳体内；

所述机械手爪包括旋转轴、扭簧、气囊、二号齿轮、机械爪、吸气单元和吸气管，所述旋转轴两端与壳体固定连接，所述旋转轴中心外表面固定连接有扭簧，所述扭簧间隙内固定连接有气囊，所述扭簧另一端与二号齿轮内表面开设的凹槽内壁固定连接，所述二号齿轮与旋转轴转动连接，所述二号齿轮下端啮合有一号齿轮，所述二号齿轮上端面固定连接有机械爪，所述气囊延伸至机械爪内；

所述机械爪左端设有吸盘，所述机械爪左端下表面固定连接有距离传感器，所述机械爪内部固定连接有吹气管，所述吹气管包括第一支管，所述第一支管与吸盘连通，所述吹气管与气囊连通；

所述机械爪右端上表面固定连接有吸气单元，所述吸气单元与距离传感器电性连，所述吸气单元与吸气管固定密封连接，所述吸气管包括第二支管，所述第二支管贯穿机械爪并与吸盘连通。

优选的，所述机械臂包括气缸体、活塞、前端盖、活塞杆和一号齿轮，所述气缸体与壳体固定连接，所述气缸体内部滑动密封连接有活塞，所述活塞一端固定连接有活塞杆，所述活塞贯穿前端盖，且活塞与前端盖在贯穿处滑动密封连接，所述活塞杆超出前端盖部分外表面固定连接有齿条，所述前端盖与气缸体固定密封连接，所述活塞杆上的齿条与一号齿轮啮合。

优选的，所述吸气单元包括垫块、气泵和连接管，所述垫块与机械爪右端上表面固定连接，所述垫块上表面固定连接有气泵，所述气泵与连接管连通，所述连接管管口与吸气管固定密封连接。

优选的，所述连接管管口固定连接有可拆卸过滤网。

优选的，所述机械手爪与机械臂之间缝隙固定连接有橡胶套。

优选的，所述活塞杆外表面靠近活塞一侧套有弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.与现有技术相比，本发明通过压缩气囊，使得气囊中的空气通过吹气管向吸盘外吹气，从而吹落附着在小型零件上的灰尘，吸气管向内吸气时，使得吸盘吸附小型零件时不会因为零件上的灰尘而降低吸附力，避免了零件脱落；

2.同时，由于扭簧与二号齿轮内表面开设的凹槽内壁固定连接，机械臂运动时带动一号齿轮转动，从而带动二号齿轮转动，使得扭簧随着二号齿轮转动而压缩气囊，当机械臂在启动或停止时，由于惯性原因产生的震动和顿挫会被扭簧吸收部分，从而增强了机械手爪的稳定性，避免零件因为震动脱落。

附图说明

图1为本发明内部整体结构示意图；

图2为本发明图1中旋转轴俯视图；

图3为本发明图1中A处局部放大示意图。

图中：机械臂1、气缸体11、活塞12、前端盖13、活塞杆14、一号齿轮15、壳体2、机械手爪3、旋转轴31、扭簧32、气囊33、二号齿轮34、机械爪35、吸盘36、距离传感器37、吸气单元38、垫块381、气泵382、连接管383、可拆卸过滤网39、吹气管310、第一支管311、吸气管312、第二支管313、橡胶套4、弹簧5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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实施例，而不是全部的实施例；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。

请参阅图1至图3，本发明实施例中，一种机械臂末端机械手爪，括机械臂1、壳体2和机械手爪3，所述机械臂1与壳体2固定连接，所述机械手爪3位于机械臂1前方，所述机械手爪3位于壳体2内；

所述机械手爪3包括旋转轴31、扭簧32、气囊33、二号齿轮34、机械爪35、吸气单元38和吸气管312，所述旋转轴31两端与壳体2固定连接，所述旋转轴31中心外表面固定连接有扭簧32，所述扭簧32间隙内固定连接有气囊33，所述扭簧32另一端与二号齿轮34内表面固定连接，所述二号齿轮34与旋转轴31转动连接，所述二号齿轮34下端啮合有一号齿轮15，所述二号齿轮34上端面固定连接有机械爪35，所述气囊33延伸至机械爪35内；

所述机械爪35左端设有吸盘36，所述机械爪35左端下表面固定连接有距离传感器37，所述机械爪35内部固定连接有吹气管310，所述吹气管310包括第一支管311，所述第一支管311与吸盘36连通，所述吹气管310与气囊33连通；

所述机械爪35右端上表面固定连接有吸气单元38，所述吸气单元38与距离传感器37电性连接，所述吸气单元38与吸气管312固定密封连接，所述吸气管312包括第二支管313，所述第二支管313贯穿机械爪35并与吸盘36连通。

当开始运动时，机械臂1向前运动，使得一号齿轮15转动，从而带动二号齿轮34转动，使得机械手爪3靠近并逐渐闭合；

由于二号齿轮34转动，从而压缩与二号齿轮34内表面固定连接的扭簧32，从而挤压扭簧32间隙中的气囊33，使得气囊33中气体通过吹气管310，由第一支管311向吸盘36外吹气，从而吹落零件表面的部分灰尘，使得吸盘36吸附小型零件时不会因为零件上的灰尘而降低吸附力，避免了零件脱落，提升了工作效率；

随着机械手爪3的机械爪35移动，当机械爪35与零件之间的距离达到或小于距离传感器37的设定值时，吸气单元38开始工作，吸气管312通过吸盘36向内抽气，空气通过第二支管313吸进吸气管312内，从而增强吸附力，提升机械手爪3夹取零件的效果；

当机械手爪3夹取零件后，向后运动时，气囊33膨胀吸气，能够使得吸盘36吸力更大，进一步的加强吸盘36的吸附力，从而提升机械手爪3夹取零件的效果，并且，随着气囊33膨胀，气囊33同时起到了减缓震动的效果，减小零件因为震动而掉落的概率。

作为本发明的一种实施方式，所述机械臂1包括气缸体11、活塞12、前端盖13、活塞杆14和一号齿轮15，所述气缸体11与壳体2固定连接，所述气缸体11内部滑动密封连接有活塞12，所述活塞12一端固定连接有活塞杆14，所述活塞杆14贯穿前端盖13，且活塞杆14与前端盖13在贯穿处滑动密封连接，所述活塞杆14超出前端盖13部分外表面固定连接有齿条，所述前端盖13与气缸体11固定密封连接，所述活塞杆14上的齿条与一号齿轮15啮合。

为了能够使机械手爪3能够运动，机械臂1起到作为动力源的作用，当需要夹取物体时，气缸体11内的活塞12向前推动，使得活塞杆14向前运动，从而带动与活塞杆14表面的齿条啮合的一号齿轮15转动，由于一号齿轮15与二号齿轮34啮合，从而带动二号齿轮34转动，从而使得机械手爪3运动。

作为本发明的一种实施方式，所述吸气单元38包括垫块381、气泵382和连接管383，所述垫块381与机械爪35右端上表面固定连接，所述垫块381上表面固定连接有气泵382，所述气泵382与连接管383连通，所述连接管383管口与吸气管312固定密封连接。

通过设置垫块381，使得气泵382和连接管383与机械爪35右端上表面形成一定夹角，使得连接管383与吸气管312处于同一水平面上，方便连接管383与吸气管312的安装和拆卸，避免了连接管383与吸气管312之间存在夹角不便连接的问题。

作为本发明的一种实施方式，所述连接管383管口固定连接有可拆卸过滤网39。

在气泵382通过吸气管312向内吸气时，同时会吸入外界的灰尘和杂物，通过在连接管383管口设置可拆卸过滤网39，在过滤灰尘和杂物后，通过拆卸下可拆卸过滤网39清洗，避免可拆卸过滤网39堵塞的问题。

作为本发明的一种实施方式，所述机械手爪3与机械臂1之间缝隙固定连接有橡胶套4。

通过设置橡胶套4连接机械手爪3与机械臂1，能够减小由机械臂1启动和停止时由于惯性产生的震动和顿挫，提升了机械手爪3的稳定性，提升机械手爪3夹取效率。

作为本发明的一种实施方式，所述活塞杆14外表面套有弹簧5。

通过在活塞杆14外表面套设弹簧5，使得由活塞杆14运动产生的震动被弹簧5吸收，同时，弹簧5能够对活塞杆14运动到末端时起到缓冲效果，从而进一步的提升了机械手爪3的稳定性，提升机械手爪3夹取效率。

工作原理：当需要夹取物体时，气缸体11内的活塞12向前推动，使得活塞杆14向前运动，从而带动与活塞杆14表面的齿条啮合的齿轮转动，由于一号齿轮15与二号齿轮34啮合，从而带动二号齿轮34转动，从而使得机械手爪3运动；

由于二号齿轮34转动，从而压缩与二号齿轮34内表面固定连接的扭簧32，从而挤压扭簧32间隙中的气囊33，使得气囊33中气体通过吹气管310，由第一支管311向吸盘36外吹气，从而吹落零件表面的部分灰尘，使得吸盘36吸附小型零件时不会因为零件上的灰尘而降低吸附力，避免了零件脱落，提升了工作效率；

随着机械手爪3的机械爪35移动，当机械爪35与零件之间的距离达到或小于距离传感器37的设定值时，吸气单元38开始工作，吸气管312通过吸盘36向内抽气，空气通过第二支管313吸进吸气管312内，从而增强吸附力，提升机械手爪3夹取零件的效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种机械臂末端机械手爪，包括机械臂(1)、壳体(2)和机械手爪(3)，其特征在于：所述机械臂(1)与壳体(2)固定连接，所述机械手爪(3)位于机械臂(1)前方，所述机械手爪(3)位于壳体(2)内；

所述机械手爪(3)包括旋转轴(31)、扭簧(32)、气囊(33)、二号齿轮(34)、机械爪(35)、吸气单元(38)和吸气管(312)，所述旋转轴(31)两端与壳体(2)固定连接，所述旋转轴(31)中心外表面固定连接有扭簧(32)，所述扭簧(32)间隙内固定连接有气囊(33)，所述扭簧(32)另一端与二号齿轮(34)内表面开设的凹槽内壁固定连接，所述二号齿轮(34)与旋转轴(31)转动连接，所述二号齿轮(34)下端啮合有一号齿轮(15)，所述二号齿轮(34)上端面固定连接有机械爪(35)，所述气囊(33)延伸至机械爪(35)内；

所述机械爪(35)左端设有吸盘(36)，所述机械爪(35)左端下表面固定连接有(36)距离传感器(37)，所述机械爪(35)内部固定连接有吹气管(310)，所述吹气管(310)包括第一支管(311)，所述第一支管(311)与吸盘(36)连通，所述吹气管(310)与气囊(33)连通；

所述机械爪(35)右端上表面固定连接有吸气单元(38)，所述吸气单元(38)与(36)距离传感器(37)电性连，所述吸气单元(38)与吸气管(312)固定密封连接，所述吸气管(312)包括第二支管(313)，所述第二支管(313)贯穿机械爪(35)并与吸盘(36)连通。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂末端机械手爪，其特征在于：所述机械臂(1)包括气缸体(11)、活塞(12)、前端盖(13)、活塞杆(14)和一号齿轮(15)，所述气缸体(11)与壳体(2)固定连接，所述气缸体(11)内部滑动密封连接有活塞(12)，所述活塞(12)一端固定连接有活塞杆(14)，所述活塞杆(14)贯穿前端盖(13)，且活塞杆(14)与前端盖(13)在贯穿处滑动密封连接，所述活塞杆(14)超出前端盖(13)部分外表面固定连接有齿条，所述前端盖(13)与气缸体(11)固定密封连接，所述活塞杆(14)上的齿条与一号齿轮(15)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种机械臂末端机械手爪，其特征在于：所述吸气单元(38)包括垫块(381)、气泵(382)和连接管(383)，所述垫块(381)与机械爪(35)右端上表面固定连接，所述垫块(381)上表面固定连接有气泵(382)，所述气泵(382)与连接管(383)连通，所述连接管(383)管口与吸气管(312)固定密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种机械臂末端机械手爪，其特征在于：所述连接管(383)管口固定连接有可拆卸过滤网(39)。

5.根据权利要求1所述的一种机械臂末端机械手爪，其特征在于：所述机械手爪(3)与机械臂(1)之间缝隙固定连接有橡胶套(4)。

6.根据权利要求2所述的一种机械臂末端机械手爪，其特征在于：所述活塞杆(14)外表面靠近活塞(12)一侧套有弹簧(5)。

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