CN208663811U - 一种机械臂抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械臂抓取装置，采用了电磁铁的吸附技术原理，抓取组件包括本体、伸缩机构、连杆、支承板以及多个夹持爪，伸缩机构包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第四电磁铁、第一绝缘弹性件、第二绝缘弹性件、第一绝缘套、第二绝缘套与固定板，夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段；本技术方案通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸作用，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的缩进抓取与伸出展开，可满足不同的工件或物件抓取使用需要，相比现有技术具有结构简单，质量轻及成本低的特点，适于推广应用。

Description

一种机械臂抓取装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体是一种机械臂抓取装置。

背景技术

机械手臂是机器人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。

为满足机械臂能够如人类手臂般抓取工件或物件的使用功能，现有技术通过加装滚动轴承、滚珠导轨、旋转机构、伸缩机构等结构形式以实现机械臂的多方位运动，但存在：上述现有的机械传动结构比较复杂，结构组成件较多，造成整体结构笨重，制造及使用成本较高，且可靠性与可维修性较差；同时，其执行抓取的结构部分不够灵活，抓取工件或物件的类别或形状比较固定或单一，无法满足不同类别或形状物件可靠抓取的使用需要。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能满足不同类别或形状物件可靠抓取的使用需要，具有结构简单、成本低的机械臂抓取装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种机械臂抓取装置，包括机械臂以及与机械臂连接的抓取组件，所述抓取组件包括本体、伸缩机构、连杆、支承板以及多个夹持爪；

所述本体包括具有圆形内腔的圆形段以及固设在圆形段下端且呈喇叭型内腔的喇叭段，所述圆形段的端口设有封闭圆形段内腔的盖体，圆形段下端设有隔板；

所述伸缩机构包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第四电磁铁、第一绝缘弹性件、第二绝缘弹性件、第一绝缘套、第二绝缘套与固定板，所述第一电磁铁与第二电磁铁均固设在盖体的内壁上，且通过第一绝缘套隔离，所述第三电磁铁一端固设在固定板上，且通过第一绝缘弹性件与第一电磁铁连接，所述固定板与圆形内腔滑动配合，所述第四电磁铁通过第二绝缘弹性件与第二电磁铁连接，且通过第二绝缘套与第三电磁铁隔离；

所述连杆的一端与固定板连接，另一端穿过隔板与支承板连接，且连杆与隔板滑动配合，所述多个夹持爪通过扭簧连接在支承板外壁上且以支承板的轴心均布设置，夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段，所述前爪段的转动角度为0-90度，0度时，前爪段与后连段相平行，90度时，前爪段与后连段相垂直；

还包括拉丝，所述拉丝的一端与第四电磁铁连接，另一端分别穿过固定板、隔板、支承板以及后连段与前爪段且靠近前爪段的后端连接；

通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的伸出展开与缩进抓取。

进一步地，所述第一电磁铁设置盖体的中心区域，且第一电磁铁与盖体同轴。

进一步地，所述第二电磁铁与第四电磁铁均呈圆环状，且第二电磁铁的内径与第一绝缘套的外径相适应，第四电磁铁的内径与第二绝缘套的外径相适应。

进一步地，所述第一绝缘套与第二绝缘套的外径相同。

进一步地，在隔板且靠近连杆的两侧壁以及在固定板且与第四电磁铁相对应的侧壁上均设有缓冲胶垫。

进一步地，所述夹持爪的数量至少为三个。

进一步地，所述夹持爪的后连段在扭簧弹力下贴靠在喇叭段内壁上且始终不脱离喇叭段内壁。

进一步地，在所述前爪段上套设有包裹层。

本实用新型的有益效果：

本技术方案的抓取组件采用了电磁铁的吸附技术原理，抓取组件包括本体、伸缩机构、连杆、支承板以及多个夹持爪，伸缩机构包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第四电磁铁、第一绝缘弹性件、第二绝缘弹性件、第一绝缘套、第二绝缘套与固定板，夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段，本实用新型通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸作用，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的缩进抓取与伸出展开，可满足不同的工件或物件抓取使用需要，相比现有技术具有结构简单，质量轻及成本低的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的抓取组件展开状态一示意图；

图3为本实用新型实施例的抓取组件展开状态二示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1-3所示，一种机械臂抓取装置，包括机械臂1以及与机械臂连接的抓取组件，所述抓取组件包括本体2、伸缩机构3、连杆4、支承板5以及多个夹持爪6，机械臂可结合现有成熟机械技术理解，具体结构此处不作赘述；

所述本体包括具有圆形内腔的圆形段21以及固设在圆形段下端且呈喇叭型内腔的喇叭段22，所述圆形段的端口设有封闭圆形段内腔的盖体23，圆形段下端设有隔板24；

所述伸缩机构包括第一电磁铁31、第二电磁铁32、第三电磁铁33、第三电磁铁34、第一绝缘弹性件35、第二绝缘弹性件36、第一绝缘套37、第二绝缘套38与固定板39，所述第一电磁铁与第二电磁铁均固设在盖体的内壁上且通过第一绝缘套隔离，所述第三电磁铁一端固设在固定板上且通过第一绝缘弹性件与第一电磁铁连接，所述固定板与圆形内腔滑动配合，所述第四电磁铁通过第二绝缘弹性件与第二电磁铁连接，且通过第二绝缘套与第三电磁铁隔离；

所述连杆的一端与固定板连接，另一端穿过隔板与支承板连接，且连杆与隔板滑动配合，所述多个夹持爪通过扭簧连接在支承板外壁上且以支承板的轴心均布设置，优选的，夹持爪的数量至少为三个，比如为四个或五个，可根据抓取物件的实际需要进行相应设定，以满足不同物件稳定的抓取使用需要；夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段61以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段62，所述前爪段的转动角度为0-90度，0度时，前爪段与后连段相平行，90度时，前爪段与后连段相垂直；

还包括拉丝7，所述拉丝的一端与第四电磁铁连接，另一端分别穿过固定板、隔板、支承板以及后连段与前爪段且靠近前爪段的后端连接，隔板可起到限定固定板以及支承板的行程移动作用，具体的，可以选择在后连段且靠近夹持空间的一侧开设用于拉丝经过的凹槽，通过固定件卡接以实现拉丝的约束，同时，还可在后连段上开设拉丝穿过的导孔，均可实现拉丝的通过；

上述技术方案的一种机械臂抓取装置的技术原理是：

通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸作用，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的伸出展开与缩进抓取；由上可知，第一电磁与第三电磁之间构成对固定板或支承板拉动的第一电磁力组合，第二电磁与第四电磁构成对拉丝或前爪段拉动的第二电磁力组合，通电时，第三电磁铁带动固定板沿圆形段内腔移动以靠近第一电磁铁，第四电磁铁带动拉丝以靠近第二电磁铁，第一绝缘弹性件级第二绝缘弹性件起到对第三电磁铁及第四电磁铁弹性的缓冲与分隔作用，避免第一电磁铁与第三电磁铁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间产生硬性撞击，进而使第一电磁力组合连带连杆且带动支承板向喇叭段内收进，第二电磁力组合带动前爪段向相垂直的90度方位转动以实现前爪段对物件的抓取；断电时，在第一绝缘弹性件的弹力作用下，固定板在连杆的带动下推动支承板向外伸出，夹持爪在扭簧的扭力作用下向外展开，同样的，断电时，第二绝缘弹性件使拉丝向外松动，且结合前爪段与后连段的扭簧扭力作用，进而使前爪段向外展开呈与后连段相平行的0度状态，也即，第一电磁力组合结合第一绝缘弹性件的弹力作用实现对夹持爪整体的松动展开与拉动收拢，第二电磁力组合结合第二绝缘弹性件的弹力作用实现对前爪段的松动展开与拉动抓取；优选的，还包括与第一电磁力组合及第二电磁力组合连接的变流器，通过改变变流器的电流大小，进而改变夹持爪的夹持力，以满足不同的工件或物件抓取使用需要；另外，可将第一电磁力组合及第二电磁力组合与机器人的总控单元电连接，以实现总控单元的集成控制，并对第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力参数及行程大小进行合理设定，以满足所需要的第一电磁力组合及第二电磁力组合的电磁力大小作抓取使用，相比现有技术具有结构简单，质量轻及成本低的特点。

作为优选的一种技术方案，所述第一电磁铁设置盖体的中心区域，且第一电磁铁与盖体同轴，相对应的第三电磁铁也与固定板同轴，进而可构成对固定板松拉的均匀受力，保证固定板的顺畅滑动。

作为优选的一种技术方案，所述第二电磁铁与第四电磁铁均呈圆环状，且第二电磁铁的内径与第一绝缘套的外径相适应，第四电磁铁的内径与第二绝缘套的外径相适应，进而可便于第二电磁铁与第一电磁铁的安装固定，并可使第四电磁铁套设在第二绝缘套上，且沿第二绝缘套轴向运动。

优选的，所述第一绝缘套与第二绝缘套的外径相同，有利于零件的制造与安装，提高适用性。

作为优选的一种技术方案，在隔板且靠近连杆的两侧壁以及在固定板且与第四电磁铁相对应的侧壁上均设有缓冲胶垫8，设置在隔板上的缓冲垫可避免固定板在第一绝缘弹性件的弹力作用下与隔板产生硬性碰撞，以及避免支承板在收进时与隔板产生硬性碰撞，设置在固定板上的缓冲垫可避免第四电磁铁在第二绝缘弹性件的弹力作用下与固定板发生硬性碰撞，起到保护的作用。

作为优选的一种技术方案，所述夹持爪的后连段在扭簧弹力下贴靠在喇叭段内壁上且始终不脱离喇叭段内壁，进而避免夹持爪产生脱落或不能收进喇叭段的情况产生，提高使用的可靠性，也有利于夹持爪的收进与伸出。

优选的，在所述前爪段上套设有包裹层63，包裹层优选柔性材料制成，可利于对抓取物件的保护，且增加夹持摩擦力，提高夹持的稳定性，同时包裹层可根据其它夹取物品的不同而进行更换，如布套、胶套或磁铁等，以满足不同种类物件的夹取需要。

以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种机械臂抓取装置，包括机械臂(1)以及与机械臂连接的抓取组件，其特征在于：所述抓取组件包括本体(2)、伸缩机构(3)、连杆(4)、支承板(5)以及多个夹持爪(6)；

所述本体包括具有圆形内腔的圆形段(21)以及固设在圆形段下端且呈喇叭型内腔的喇叭段(22)，所述圆形段的端口设有封闭圆形段内腔的盖体(23)，圆形段下端设有隔板(24)；

所述伸缩机构包括第一电磁铁(31)、第二电磁铁(32)、第三电磁铁(33)、第四电磁铁(34)、第一绝缘弹性件(35)、第二绝缘弹性件(36)、第一绝缘套(37)、第二绝缘套(38)与固定板(39)，所述第一电磁铁与第二电磁铁均固设在盖体的内壁上且通过第一绝缘套隔离，所述第三电磁铁一端固设在固定板上且通过第一绝缘弹性件与第一电磁铁连接，所述固定板与圆形内腔滑动配合，所述第四电磁铁通过第二绝缘弹性件与第二电磁铁连接，且通过第二绝缘套与第三电磁铁隔离；

所述连杆的一端与固定板连接，另一端穿过隔板与支承板连接，且连杆与隔板滑动配合，所述多个夹持爪通过扭簧连接在支承板外壁上且以支承板的轴心均布设置，夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段(61)以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段(62)，所述前爪段的转动角度为0-90度，0度时，前爪段与后连段相平行，90度时，前爪段与后连段相垂直；

还包括拉丝(7)，所述拉丝的一端与第四电磁铁连接，另一端分别穿过固定板、隔板、支承板以及后连段与前爪段且靠近前爪段的后端连接；

通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的伸出展开与缩进抓取。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：所述第一电磁铁设置盖体的中心区域，且第一电磁铁与盖体同轴。

3.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：所述第二电磁铁与第四电磁铁均呈圆环状，且第二电磁铁的内径与第一绝缘套的外径相适应，第四电磁铁的内径与第二绝缘套的外径相适应。

4.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：所述第一绝缘套与第二绝缘套的外径相同。

5.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：在隔板且靠近连杆的两侧壁以及在固定板且与第四电磁铁相对应的侧壁上均设有缓冲胶垫(8)。

6.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：所述夹持爪的数量至少为三个。

7.根据权利要求1所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：所述夹持爪的后连段在扭簧弹力下贴靠在喇叭段内壁上且始终不脱离喇叭段内壁。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种机械臂抓取装置，其特征在于：在所述前爪段上套设有包裹层(63)。