CN202517479U - 一种串联增力机构的机械手夹持装置 - Google Patents
一种串联增力机构的机械手夹持装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202517479U CN202517479U CN2012201616040U CN201220161604U CN202517479U CN 202517479 U CN202517479 U CN 202517479U CN 2012201616040 U CN2012201616040 U CN 2012201616040U CN 201220161604 U CN201220161604 U CN 201220161604U CN 202517479 U CN202517479 U CN 202517479U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lever
- nut
- manipulator
- toggle
- clamping device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种串联增力机构的机械手夹持装置,主要包括电动机、联轴器、第一杠杆、第二杠杆、丝杆、螺母、第一铰杆和第二铰杆,所述电动机与通过联轴器与丝杆固定连接,所述螺母通过螺纹连接与丝杆相连接,所述第一杠杆与第二杠杆分别通过铰链与螺母相连接,所述第一铰杆通过铰链与第一杠杆相连接,所述第一铰杆通过铰链与第一杠杆相连接,所述第一杠杆与第二杠杆将工件夹持住。本实用新型提供了一种串联增力机构的机械手夹持装置,机械手结构简单、紧凑、外围体积小,另外螺旋传动具有反向自锁功能,可以减轻机械手夹持工件后夹紧力保持机构的设计工作,可以使用在一些要求夹持力比较大的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械手,具体涉及一种基于电力驱动螺旋、铰杆和杠杆三级串联增力机构的机械手夹持装置。
背景技术
随着工业技术的发展,机械手在自动生产中应用广泛。目前,机械手夹持装置的驱动方式主要采用液压驱动式、气压驱动式和电驱动式。液压驱动式的优点是夹紧力大,便于自动控制系统压力及夹紧速度;主要缺点是工作过程中液压油易产生热和泄漏,从而引起火灾和对环境造成污染,能源利用率低下,夹紧速度不如气动装置快,系统故障较多。气压驱动式的优点是以空气作为传动介质,不会产生环境污染,夹持动作迅速,便于自动化控制,系统故障少,夹持后依靠压缩空气的势能,能够持续保持对被夹持工件的夹紧力,不再消耗能源,所以能量利率高;主要缺点是压缩空气容易泄露,所以系统压力较低(一般为0.4~0.7MPa),因而造成夹持力不可能很大。电驱动式以绿色、环保、易传输、易存储的电能作为能源,配合电机和运动转换机构,就可以实现机械手运动臂的运动。在机械传动中再利用串联组合机械增力机构对力的放大作用,可以大大增加机械手的夹持力;主要缺点是必须有一个机械自锁机构环节,以使得电动机断电后仍能保持对工件的夹紧力。
为了解决上述一系列问题,本实用新型提供了一种串联增力机构的机械手夹持装置,机械手结构简单、紧凑、外围体积小,另外螺旋传动具有反向自锁功能,可以减轻机械手夹持工件后夹紧力保持机构的设计工作,可以使用在一些要求夹持力比较大的场合。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种串联增力机构的机械手夹持装置。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种串联增力机构的机械手夹持装置,主要包括电动机、联轴器、第一杠杆、第二杠杆、丝杆、螺母、第一铰杆和第二铰杆,所述电动机与通过联轴器与丝杆固定连接,所述螺母通过螺纹连接与丝杆相连接,所述第一杠杆与第二杠杆分别通过铰链与螺母相连接,所述第一铰杆通过铰链与第一杠杆相连接,所述第一铰杆通过铰链与第一杠杆相连接,所述第一杠杆与第二杠杆将工件夹持住。
进一步地,所述螺母包含有螺母本体与螺母滚动体,且所述螺母是中空的,所述丝杆在螺母的中空腔内来回移动。
进一步地,所述电动机的输出轴固定在联轴器上,所述丝杆的一端固定在联轴器上。
进一步地,所述第一铰杆和第二铰杆的理论压力角α为一个非线性的量,且越小越好。
进一步地,所述螺母、第一杠杆与第一铰杆为串联连接,所述螺母、第一杠杆与第一铰杆为串联连接,从而形成三级串联增力机构。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型的一种串联增力机构的机械手夹持装置,结构简单、紧凑、外围体积小,另外螺旋传动具有反向自锁功能,可以减轻机械手夹持工件后夹紧力保持机构的设计工作,可以使用在一些要求夹持力比较大的场合。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为串联增力机构的机械手夹持装置的整体结构示意图。
图中标号说明:1、电动机,2、第一杠杆,3、第二杠杆,4、联轴器,5、丝杆,6、螺母,61、螺母本体,62、螺母滚动体,7、第一铰杆,8、第二铰杆,9、工件。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本实用新型。
参照图1所示,一种串联增力机构的机械手夹持装置,主要包括电动机1、联轴器4、第一杠杆2、第二杠杆3、丝杆5、螺母6、第一铰杆7和第二铰杆8,所述电动机1与通过联轴器4与丝杆5固定连接,所述螺母6通过螺纹连接与丝杆5相连接,所述第一杠杆2与第二杠杆3分别通过铰链与螺母6相连接,所述第一铰杆7通过铰链与第一杠杆2相连接,所述第一铰杆8通过铰链与第一杠杆3相连接,所述第一杠杆2与第二杠杆3将工件9夹持住,使之来回直线移动。此外,所述螺母6包含有螺母本体61与螺母滚动体62,且所述螺母6是中空的,所述丝杆5在螺母6的中空腔内来回移动。丝杆螺母传动结构紧凑,实现了旋转运动与直线运动之间的相互转换,且带有自锁功能。
并且,所述电动机1的输出轴固定在联轴器上4,所述丝杆5的一端固定在联轴器4上,使用联轴器4连接能消除电动机1与丝杆5之间的安装误差。
对上述技术方案进一步地优化,在实际工作中,所述第一铰杆7和第二铰杆8的理论压力角α为一个非线性的量,且越小越好,则驱动机械手夹持装置的运动速度由快变慢,符合工作要求。
再者,所述螺母6、第一杠杆2与第一铰杆7为串联连接,所述螺母6、第一杠杆3与第一铰杆8为串联连接,从而形成三级串联增力机构,显著放大了对工件6的抓取力。在实际工作中,可根据不同的应用场合选择合适的机构,可适当的改变支撑点的位置,实现机械手的内夹持;亦可根据工件6的外形,选择二爪、三爪或其他爪完成抓取动作。
本实用新型的工作原理:
当电动机1旋转时,通过联轴器4带动丝杆5旋转并传递扭矩,螺母6向右直线移动,导致第一铰杆7与第一铰杆8的理论压力角α变小。通过角度效应将输出力放大,传递与增力与第一杠杆2与第一铰杆7上,再次将输出力放大,转化为夹持工件6的作用力F,从而夹紧工件6。当电动机1反向转动时,驱动螺母6向左右直线移动,工件6被松开。
由力学公式可以发现,机械手的夹持力F与丝杆5的螺旋升角与摩擦角的和的正切成反比,与铰杆机构理论压力角的正切成反比,与杠杆机构的主动臂、从动臂长度的比值成正比。设机构中电动机1,螺母6均已选定,在机械手夹持状态下、、、,铰杆机构的机械效率,杠杆机构的机械效率,则图1所示机械手夹持装置能把电动机1输出的扭矩作用在丝杆5中径上的作用力放大约40倍。这一数据充分表明,采用螺旋-铰杆-杠杆串联增力机构的机械手,可以使用在一些要求夹持力比较大的场合。
综上所述,本实用新型的一种串联增力机构的机械手夹持装置,结构简单、紧凑、外围体积小,另外螺旋传动具有反向自锁功能,可以减轻机械手夹持工件后夹紧力保持机构的设计工作,可以使用在一些要求夹持力比较大的场合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件,消除两轴之间的安装误差。
Claims (5)
1.一种串联增力机构的机械手夹持装置,主要包括电动机(1)、联轴器(4)、第一杠杆(2)、第二杠杆(3)、丝杆(5)、螺母(6)、第一铰杆(7)和第二铰杆(8),其特征在于:所述电动机(1)与通过联轴器(4)与丝杆(5)固定连接,所述螺母(6)通过螺纹连接与螺母(6)相连接,所述第一杠杆(2)与第二杠杆(3)分别通过铰链与丝杆(5)相连接,所述第一铰杆(7)通过铰链与第一杠杆(2)相连接,所述第一铰杆(8)通过铰链与第一杠杆(3)相连接,所述第一杠杆(2)与第二杠杆(3)将工件(9)夹持住。
2.根据权利要求1所述的串联增力机构的机械手夹持装置,其特征在于:所述螺母(6)包含有螺母本体(61)与螺母滚动体(62),且所述螺母(6)是中空的,所述丝杆(5)在螺母(6)的中空腔内来回移动。
3.根据权利要求1所述的串联增力机构的机械手夹持装置,其特征在于:所述电动机(1)的输出轴固定在联轴器上(4),所述丝杆(5)的一端固定在联轴器(4)上。
4.根据权利要求1所述的串联增力机构的机械手夹持装置,其特征在于:所述第一铰杆(7)和第二铰杆(8)的理论压力角α为一个非线性的量。
5.根据权利要求1所述的串联增力机构的机械手夹持装置,其特征在于:所述螺母(6)、第一杠杆(2)与第一铰杆(7)为串联连接,所述螺母(6)、第一杠杆(3)与第一铰杆(8)为串联连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012201616040U CN202517479U (zh) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012201616040U CN202517479U (zh) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202517479U true CN202517479U (zh) | 2012-11-07 |
Family
ID=47100446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012201616040U Expired - Fee Related CN202517479U (zh) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202517479U (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102615650A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-01 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 |
CN104989637A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-10-21 | 国网四川省电力公司攀枝花供电公司 | 液压泵万能接头 |
CN105922327A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 常州市荣顺电子有限公司 | 一种高效率塑料管专用切割机 |
CN106475839A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 广西大学 | 一种组合式夹紧机构 |
CN114227559A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-03-25 | 山东大学 | 具有三级位移放大并可实现平行夹取的压电驱动微夹钳 |
-
2012
- 2012-04-17 CN CN2012201616040U patent/CN202517479U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102615650A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-01 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 |
CN104989637A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-10-21 | 国网四川省电力公司攀枝花供电公司 | 液压泵万能接头 |
CN106475839A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 广西大学 | 一种组合式夹紧机构 |
CN105922327A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 常州市荣顺电子有限公司 | 一种高效率塑料管专用切割机 |
CN114227559A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-03-25 | 山东大学 | 具有三级位移放大并可实现平行夹取的压电驱动微夹钳 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102615650A (zh) | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 | |
CN202517479U (zh) | 一种串联增力机构的机械手夹持装置 | |
CN206296936U (zh) | 一种机器人末端工具快换装置 | |
CN201368086Y (zh) | 带有助力的电动伺服缸 | |
CN104626196B (zh) | 一种变刚度柔性驱动器 | |
CN210791020U (zh) | 一种工业机器人的夹持手爪 | |
CN201271887Y (zh) | 一种无心磨机械用的送料机构 | |
CN105415392A (zh) | 一种大范围抓取欠驱动多适应机械手 | |
CN206663272U (zh) | 一种机械爪 | |
CN109605404B (zh) | 滑槽并联连杆直线平夹自适应机器人手指装置 | |
CN202215833U (zh) | 核级阀门远程传动装置 | |
CN207669326U (zh) | 一种用于汽车零部件修理的气动夹爪 | |
CN103659840B (zh) | 一种机械臂末端操作工具组件 | |
CN2915407Y (zh) | 机械手回旋角度及回旋方向调整机构 | |
CN202781154U (zh) | 旋转缓冲气动机械手臂 | |
CN104209781A (zh) | 一种基于蜗杆蜗轮与曲柄连杆传动的自动对中夹紧装置 | |
CN206779496U (zh) | 一种五金加工线轨机床高速精密弹簧夹头装置 | |
CN111425648A (zh) | 碟簧储能复位伺服直驱式角行程快速关断执行装置 | |
CN201521512U (zh) | 采用伺服电机直驱的数字式电液伺服驱动装置 | |
CN204160196U (zh) | 一种基于蜗杆蜗轮与曲柄连杆传动的自动对中夹紧装置 | |
CN101210633A (zh) | 拔叉式力-力矩转换机构 | |
CN104669262B (zh) | 一种水下电动机械手腕转夹钳驱动结构 | |
CN207841363U (zh) | 一种电动宽型夹爪 | |
CN101695816A (zh) | 低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置 | |
CN208087113U (zh) | 一种绞盘排绳器的丝杆正反转切换机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121107 Termination date: 20140417 |