CN1299884C - 多功能复合手爪 - Google Patents

Abstract

一种多功能复合手爪属于机械领域。本发明包括：手腕体、第一气缸、浮动指、第二气缸、导向指、压入指、支板、夹持指、第三气缸、双位气缸，三个气缸固联在支板上，双位气缸的活塞杆与支板联结，另一端与手腕体固联，支板与手腕体用螺钉连结，第一气缸的活塞杆与浮动指用螺钉固联，压入指用铰链与支板联结，压入指的一端顶着第二气缸的活塞杆，夹持指用铰链与支板联结，夹持指的一端顶着第三气缸的活塞杆，导向指与支板用螺钉固联。本发明独立于机器人设计，可完成多种物体的复杂抓取、压嵌变形装配动作，可以移装到其它机器人或装配机上，易于在生产实践中实现，适用于多物体的抓取及相互间的变形压嵌装配任务。

Description

多功能复合手爪

技术领域

本发明涉及的是一种手爪，特别是一种多功能复合手爪，属于机械工程领域。

背景技术

工程中为适合不同的任务，设计开发不同的手爪，如简单的平行、V型手爪、复杂的多指灵巧手等，许多人对其进行了大量研究。平行、V型手爪适用于外廓规则零件的夹持任务，只进行一种动作；多指灵巧手虽能夹持任意复杂曲面的工件并能进行多种复杂操作，但研究成果距实用化要求还有很大的距离。经文献检索发现，李凡等人在《机械工程师》，2001年第9期，P13-14，撰文“一种抓取特殊曲面物体手爪机构设计”，该文介绍了一种抓取特殊曲面物体机器人手爪机构，说明了手爪对物体的吸取、位姿校正、防落保护等机构的设计及其功能的实现，该手爪主要由架体和吸取、位姿校正、压紧定位、防落四部分机构组成，吸取机构对物体光滑曲面进行真空吸取，采用气压驱动方式，通过两个气缸推杆以改变调整板的倾斜角度来校正物体的姿态，放置物体时，气缸推杆下行，压块压紧物体，气缸推杆的水平直线运动对物体进行支托，以对物体在抓取、搬运过程中进行安全保护。由于该手爪只适合吸取物体、进行水平方向运动，不能完成抓取多个不同形状的物体、不同的压嵌任务等空间复杂的装配动作。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种多功能复合手爪，使其既能抓取多个不同形状的物体，又能完成对多个不同形状的物体的空间压嵌等复杂装配动作。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：手腕体、第一气缸、浮动指、第二气缸、导向指、压入指、支板、夹持指、第三气缸、双位气缸，其连接方式为：第一气缸、第二气缸、第三气缸用螺钉固联在支板上；双位气缸的活塞杆与支板联结，另一端与手腕体固联，使整个复合手爪绕手腕体转动；支板与手腕体用螺钉连结；第一气缸的活塞杆与浮动指用螺钉固联，浮动指随着活塞一起上下运动；压入指用铰链与支板联结，压入指的一端顶着第二气缸的活塞杆，随着第二气缸的顶出，压入指绕着铰链转动，把物体压入装配位置；夹持指用铰链与支板联结，夹持指的一端顶着第三气缸的活塞杆，随着第三气缸的顶出，夹持指绕着铰链转动，夹持物体；导向指与支板用螺钉固联，对物体起导向作用。

本发明针对不同物体的空间抓取、复杂压嵌等变形装配动作，设计了该多功能复合手爪，并在机器人变形装配中得到很好应用，完成了本来靠人手才能完成的不同物体的空间抓取、复杂压嵌变形装配，提高了产品质量及效率。

工作时，手爪对着装配对象，浮动指处于上位，第一气缸上下运动，带动浮动指作上下运动，浮动指处于下位，浮动指抓取物体，浮动指处于中位；第三气缸工作，推动夹持指绕着支板转动，夹持指夹紧；导向指导向物体；第三气缸工作，推动压入指绕着支板转动；夹持指放开，完成压入动作；浮动指处于下位，杠杆筋板套入轴肩，浮动指处于上位，回初始位置；双位气缸工作，整个手爪绕着手腕体转动。本发明靠所装配物体的不同外形特征而设计不同的手指，并依靠气缸、弹簧来提供作用力，设计的多功能复合手爪用来完成多个物体的抓取及相互之间的压嵌等变形装配任务，所设计的整个手爪机构简洁、功能性强。

本发明是通过不同物体的外形特征及物体间的复杂压嵌装配动作而设计的可以绕手腕体转动的多功能复合手爪，该手爪独立于机器人设计，可完成多种物体的复杂抓取、压嵌变形装配动作，可以移装到其它机器人或装配机上，易于在生产实践中实现，适用于多物体的抓取及相互间的变形压嵌装配任务。该手爪已在本实验室得到很好应用。

附图说明

图1本发明结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明包括：手腕体1、第一气缸2、浮动指3、第二气缸4、导向指5、压入指6、支板7、夹持指8、第三气缸9、双位气缸10，其连接方式为：第一气缸2、第二气缸4、第三气缸9用螺钉固联在支板7上；双位气缸10的活塞杆与支板7联结，另一端与手腕体1固联，使整个复合手爪绕手腕体1转动；支板7与手腕体1用螺钉连结；第一气缸2的活塞杆与浮动指3用螺钉固联，浮动指3随着活塞一起上下运动；压入指6用铰链与支板7联结，压入指6的一端顶着第二气缸4的活塞杆，随着第二气缸4的顶出，压入指6绕着铰链转动；夹持指8用铰链与支板7联结，夹持指8的一端顶着第三气缸9的活塞杆，随着第三气缸9的顶出，夹持指8绕着铰链转动，夹持物体；导向指5与支板7用螺钉固联，对物体起导向作用。

浮动指3有两个，与第一气缸2的活塞用螺钉固联；导向指5有四个，固定在支板7上；压入指6有两个，与支板7铰连，第二气缸4也有两个，其气缸活塞杆分别顶着压入指6的一端；夹持指8有1个，与支板7铰连，第三气缸9有1个，其气缸活塞杆顶着夹持指8的一端。

Claims (4)

1、一种多功能复合手爪，包括：手腕体(1)、第一气缸(2)、第二气缸(4)、支板(7)、第三气缸(9)、双位气缸(10)，其特征在于还包括：浮动指(3)、导向指(5)、压入指(6)、夹持指(8)，其连接方式为：第一气缸(2)、第二气缸(4)、第三气缸(9)用螺钉固联在支板(7)上，双位气缸(10)的活塞杆与支板(7)联结，另一端与手腕体(1)固联，支板(7)与手腕体(1)用螺钉连结，第一气缸(2)的活塞杆与浮动指(3)用螺钉固联，压入指(6)用铰链与支板(7)联结，压入指(6)的一端顶着第二气缸(4)的活塞杆，夹持指(8)用铰链与支板(7)联结，夹持指(8)的一端顶着第三气缸(9)的活塞杆，导向指(5)与支板(7)用螺钉固联。

2、根据权利要求1所述的多功能复合手爪，其特征是，浮动指(3)有两个，其与第一气缸(2)的活塞用螺钉固联。

3、根据权利要求1所述的多功能复合手爪，其特征是，导向指(5)有四个，固定在支板(7)上。

4、根据权利要求1所述的多功能复合手爪，其特征是，压入指(6)有两个，与支板7铰链，第二气缸(4)也有两个，其气缸活塞杆分别顶着压入指(6)的一端。