CN208645363U - 一种微型齿轮机械爪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种微型齿轮机械爪，包括主安装板、齿轮安装板、旋转驱动装置、主动齿轮和至少三组从动爪子，所述齿轮安装板安装在所述主安装板的正面，所述旋转驱动装置安装在所述主安装板的背面，所述旋转驱动装置的转动轴依次穿过所述主安装板和所述齿轮安装板，所述主动齿轮固定套在所述转动轴上，该新型机械爪具有体积小巧、抓取开闭活动行程大和可自动扶正被抓取物件的优点，可适合安装在狭小的空间内，实现在紧凑型自动化仪器设备中抓取小型物体的目的。此外，所述微型齿轮机械爪还具有实现成本低廉、控制方式简便和易精确定位等特点，便于实际推广和应用。
Description
技术领域
本实用新型属于机械爪结构领域，具体涉及一种微型齿轮机械爪。
背景技术
机械爪是一种可以实现类似人手功能的机械部件，其主要用来握持工件或物件等，是重要的执行机构之一。当前根据握持工件的形状不同，可将手爪分为如下三种类型：(1)机械爪，又称为机械夹钳，包括2指、3指和变形指；(2)包括磁吸盘、焊枪等的特殊手爪；(3)通用手爪，包括2指到5指。
但是现有机械爪多为气缸型，存在自身体积大和抓取开闭的活动行程小等问题，导致不能直接在紧凑型仪器设备上使用，即无法解决在紧凑型自动化仪器设备中抓取小型物体的问题。此外，其它由电机驱动的机械爪还存在成本高昂和不易普及的问题，因此开发一款体积小巧、抓取开闭行程大以及成本合理的新型机械爪势在必行。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种微型齿轮机械爪。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种微型齿轮机械爪，包括主安装板、齿轮安装板、旋转驱动装置、主动齿轮和至少三组从动爪子；
所述齿轮安装板安装在所述主安装板的正面，所述旋转驱动装置安装在所述主安装板的背面，所述旋转驱动装置的转动轴依次穿过所述主安装板和所述齿轮安装板，所述主动齿轮固定套在所述转动轴上；
所述从动爪子包括从动齿轮固定轴、从动齿轮和爪子杆，其中，所述从动齿轮固定轴的一端垂直安装在所述齿轮安装板的正面，所述从动齿轮活动套在所述从动齿轮固定轴的另一端，所述爪子杆的一端垂直安装在所述从动齿轮的正面边缘区域上；
所有的从动齿轮环绕所述主动齿轮设置，并使所述从动齿轮仅与所述主动齿轮啮合。
优化的，还包括管型外罩，其中，所述管型外罩的背向管口与所述主安装板配合，形成包围所述齿轮安装板、所述主动齿轮、所述从动齿轮固定轴和所述从动齿轮的保护外壳；所述爪子杆的另一端伸出所述管型外罩。
进一步优化的，所述管型外罩的正向管口位置设有封闭板，并在所述封闭板上开有与所述爪子杆一一对应的弧形运动轨迹通孔；所述爪子杆的另一端在穿过对应的弧形运动轨迹通孔后伸出所述管型外罩。
具体的，所述管型外罩为金属外罩。
优化的，在所述爪子杆的另一端套有防滑套。
优化的，所有的从动齿轮环绕所述主动齿轮等间距设置。
优化的，当所述从动爪子的数目为三组时，所有的从动齿轮环绕所述主动齿轮形成等边三角形。
具体的，所述爪子杆为金属杆。
具体的，所述旋转驱动装置为微型电机或旋转气缸。
本实用新型的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种通过旋转驱动装置和齿轮啮合关系驱动多组从动爪子同步收拢或散开的新型机械爪，由于该新型机械爪具有体积小巧、抓取开闭活动行程大和可自动扶正被抓取物件的优点，可适合安装在狭小的空间内，实现在紧凑型自动化仪器设备中抓取小型物体的目的；
(2)通过设置管型外罩，可以隔绝内外，既避免内部啮合动作对外部人体或物件造成损伤，又可防止内部啮合动作不会受到外部干扰，保障机械爪的正常工作；
(3)通过在爪子杆端部设置防滑套，可以大大提升其与抓取物体的摩擦力，确保物件抓取的稳固性；
(4)所述微型齿轮机械爪还具有实现成本低廉、控制方式简便和易精确定位等特点，便于实际推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的微型齿轮机械爪的正面结构示意图。
图2是本实用新型提供的微型齿轮机械爪的罩内正面结构示意图。
图3是本实用新型提供的微型齿轮机械爪的侧面结构示意图。
图4是本实用新型提供的微型齿轮机械爪的背面结构示意图。
上述附图中：1-主安装板；2-齿轮安装板；3-旋转驱动装置；301-转动轴；4-主动齿轮；5-从动齿轮固定轴；6-从动齿轮；7-爪子杆；701-防滑套；8-管型外罩；801-封闭板；802-弧形运动轨迹通孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
如图1～4所示，本实施例提供的所述微型齿轮机械爪，包括主安装板1、齿轮安装板2、旋转驱动装置3、主动齿轮4和至少三组从动爪子；所述齿轮安装板2安装在所述主安装板1的正面，所述旋转驱动装置3安装在所述主安装板1的背面，所述旋转驱动装置3的转动轴301依次穿过所述主安装板1和所述齿轮安装板2，所述主动齿轮4固定套在所述转动轴301上；所述从动爪子包括从动齿轮固定轴5、从动齿轮6和爪子杆7，其中，所述从动齿轮固定轴5的一端垂直安装在所述齿轮安装板2的正面，所述从动齿轮6活动套在所述从动齿轮固定轴5的另一端，所述爪子杆7的一端垂直安装在所述从动齿轮6的正面边缘区域上；所有的从动齿轮6环绕所述主动齿轮4设置，并使所述从动齿轮6仅与所述主动齿轮4啮合。
如图1～4所示，在所述微型齿轮机械爪的结构中，所述旋转驱动装置3用于通过所述转动轴301驱动所述主动齿轮4顺时针旋转或逆时针旋转，其可以但不限于为微型电机或旋转气缸等现有旋转驱动设备。所述主动齿轮4用于通过轮齿啮合关系带动各组从动爪子中的从动齿轮6逆时针旋转(此时所述主动齿轮4顺时针旋转)或顺时针旋转(此时所述主动齿轮4逆时针旋转)。所述从动爪子用于作为活动手指，实现收拢抓取物件或散开释放物件的动作，其可以如图1和2所示设置为三组，也可以设置为四组或五组等。所述从动齿轮6用于在旋转过程中，带动同组的爪子杆7围绕其轴心逆时针旋转或顺时针旋转。由于所有的从动齿轮6环绕所述主动齿轮4设置，因此所述爪子杆7在围绕同组冲动齿轮6的轴心进行旋转的过程中，沿弧形运动轨迹必然会靠近或远离所述转动轴301的轴心(也即所述主动齿轮4的轴心)，进而使得所有组中的爪子杆7可一起收拢构成能够抓取物件的爪手。
前述微型齿轮机械爪的工作方法，可以但不限于包括如下：(A)在抓取物件时：启动旋转驱动装置3，驱动转动轴301及主动齿轮4顺时针旋转，然后通过主动齿轮4与从动齿轮6的啮合关系，带动从动齿轮6逆时针旋转，使得所有的爪子杆7相对于所述转动轴301的轴心收拢，以便夹持目标物件；(B)在释放物件时：启动旋转驱动装置3，驱动转动轴301及主动齿轮4逆时针旋转，然后通过主动齿轮4与从动齿轮6的啮合关系，带动从动齿轮6顺时针旋转，使得所有的爪子杆7相对于所述转动轴301的轴心散开，以便松开夹持物件。此外，当所述爪子杆7可以无约束旋转时(即360度旋转时)，也可以在抓取物件时，通过逆时针驱动所述主动齿轮4实现收拢夹持物件目的，而在释放物件时，通过顺时针驱动所述主动齿轮4实现散开释放物件目的。
由此通过前述微型齿轮机械爪的详细描述，可提供一种利用旋转驱动装置和齿轮啮合关系驱动多组从动爪子同步收拢或散开的新型机械爪，并使该新型机械爪具有体积小巧、抓取开闭活动行程大(该抓取开闭活动行程即为所述爪子杆7的弧形运动轨迹两端距离，可最大为所述从动齿轮6的直径)和可自动扶正被抓取物件的优点，可适合安装在狭小的空间内，实现在紧凑型自动化仪器设备中抓取小型物体的目的。此外，该新型机械化还具有实现成本低廉、控制方式简便和易精确定位等特点，便于实际推广和应用。
优化的，还包括管型外罩8，其中，所述管型外罩8的背向管口与所述主安装板1配合，形成包围所述齿轮安装板2、所述主动齿轮4、所述从动齿轮固定轴5和所述从动齿轮6的保护外壳；所述爪子杆7的另一端伸出所述管型外罩8。如图1～3所示，通过设置所述管型外罩8，可以隔绝内外，既避免内部啮合动作对外部人体或物件造成损伤，又可防止内部啮合动作不会受到外部干扰，保障机械爪的正常工作。此外，具体的，所述管型外罩8可以但不限于为金属外罩。
进一步优化的，所述管型外罩8的正向管口位置设有封闭板801，并在所述封闭板801上开有与所述爪子杆7一一对应的弧形运动轨迹通孔802；所述爪子杆7的另一端在穿过对应的弧形运动轨迹通孔802后伸出所述管型外罩8。如图1所示，通过设置所述管型外罩8及所述封闭板801，可以最大化地隔绝内外，进一步保障机械爪的正常工作。此外，由于所述弧形运动轨迹通孔802会约束所述爪子杆7的旋转角度，因此只能采用(A)方法实现抓取物件动作，采用(B)方法实现释放物件动作。
优化的，在所述爪子杆7的另一端套有防滑套701。如图3所示，通过在所述爪子杆7的端部设置防滑套701，可以大大提升其与抓取物体的摩擦力，确保物件抓取的稳固性。此外，所述防滑套701可以但不限于由诸如硅胶、橡胶或牛板筋等弹性材质制成。
优化的，所有的从动齿轮6环绕所述主动齿轮4等间距设置。如图2所示，通过前述设计，可以在抓取物件时，使各根所述爪子杆7都能够以相同力度夹持中心物件，进一步提升物件抓取的稳固性。举例的，当所述从动爪子的数目为三组时，所有的从动齿轮6环绕所述主动齿轮4形成等边三角形。
具体的，所述爪子杆7可以但不限于为金属杆。此外，优化的，为了适合抓取尺寸不规格的物件，所述爪子杆7还可以采用弹性杆，以便利用弹性杆的可弯曲特点使所有的从动齿轮6都能够同步旋转(此时所有的爪子杆7端部都接触尺寸不规格物件)。
综上，采用本实施例所提供的微型齿轮机械爪，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种通过旋转驱动装置和齿轮啮合关系驱动多组从动爪子同步收拢或散开的新型机械爪，由于该新型机械爪具有体积小巧、抓取开闭活动行程大和可自动扶正被抓取物件的优点，可适合安装在狭小的空间内，实现在紧凑型自动化仪器设备中抓取小型物体的目的；
(2)通过设置管型外罩，可以隔绝内外，既避免内部啮合动作对外部人体或物件造成损伤，又可防止内部啮合动作不会受到外部干扰，保障机械爪的正常工作；
(3)通过在爪子杆端部设置防滑套，可以大大提升其与抓取物体的摩擦力，确保物件抓取的稳固性；
(4)所述微型齿轮机械爪还具有实现成本低廉、控制方式简便和易精确定位等特点，便于实际推广和应用。
本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (9)
1.一种微型齿轮机械爪，其特征在于：包括主安装板(1)、齿轮安装板(2)、旋转驱动装置(3)、主动齿轮(4)和至少三组从动爪子；
所述齿轮安装板(2)安装在所述主安装板(1)的正面，所述旋转驱动装置(3)安装在所述主安装板(1)的背面，所述旋转驱动装置(3)的转动轴(301)依次穿过所述主安装板(1)和所述齿轮安装板(2)，所述主动齿轮(4)固定套在所述转动轴(301)上；
所述从动爪子包括从动齿轮固定轴(5)、从动齿轮(6)和爪子杆(7)，其中，所述从动齿轮固定轴(5)的一端垂直安装在所述齿轮安装板(2)的正面，所述从动齿轮(6)活动套在所述从动齿轮固定轴(5)的另一端，所述爪子杆(7)的一端垂直安装在所述从动齿轮(6)的正面边缘区域上；
所有的从动齿轮(6)环绕所述主动齿轮(4)设置，并使所述从动齿轮(6)仅与所述主动齿轮(4)啮合。
2.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：还包括管型外罩(8)，其中，所述管型外罩(8)的背向管口与所述主安装板(1)配合，形成包围所述齿轮安装板(2)、所述主动齿轮(4)、所述从动齿轮固定轴(5)和所述从动齿轮(6)的保护外壳；
所述爪子杆(7)的另一端伸出所述管型外罩(8)。
3.如权利要求2所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：所述管型外罩(8)的正向管口位置设有封闭板(801)，并在所述封闭板(801)上开有与所述爪子杆(7)一一对应的弧形运动轨迹通孔(802)；
所述爪子杆(7)的另一端在穿过对应的弧形运动轨迹通孔(802)后伸出所述管型外罩(8)。
4.如权利要求2所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：所述管型外罩(8)为金属外罩。
5.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：在所述爪子杆(7)的另一端套有防滑套(701)。
6.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：所有的从动齿轮(6)环绕所述主动齿轮(4)等间距设置。
7.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：当所述从动爪子的数目为三组时，所有的从动齿轮(6)环绕所述主动齿轮(4)形成等边三角形。
8.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：所述爪子杆(7)为金属杆。
9.如权利要求1所述的一种微型齿轮机械爪，其特征在于：所述旋转驱动装置(3)为微型电机或旋转气缸。
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