CN208867199U - 一种机械自锁式手爪结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械自锁式手爪结构，用于机械手爪领域，包括手爪座；左蜗轮和右蜗轮，安装在手爪座上，左蜗轮和右蜗轮之间形成蜗杆配合位；蜗杆，蜗杆嵌入蜗杆配合位并与两侧的左蜗轮和右蜗轮啮合，形成自锁式蜗轮蜗杆结构；左手爪和右手爪，左手爪与左蜗轮连接并能够随左蜗轮同步转动，右手爪与右蜗轮连接并能够随右蜗轮同步转动，左手爪和右手爪转动过程中实现手爪张开和闭合动作。该机械结构有自锁功能，能有效防止手爪在工作过程中断电，造成夹持力消失，物体掉落。可以断开解除蜗杆驱动力就能保持物体的抓取状态，节省能消耗。机械自锁式手爪具有结构简单，功能可靠，可以用于各种夹持物体的场合以及需长时间保持夹持力的场合中。

Description

一种机械自锁式手爪结构

技术领域

本实用新型用于机械手爪领域，特别是涉及一种机械自锁式手爪结构。

背景技术

目前机械手爪在抓取物体后需由电机持续提供动力来保持手爪夹持状态,这种方式存在两个缺陷,一是在手爪工作过程中,电机需持续保持通电状态,若断电,则夹持力消失,抓取的物体掉落；二是电机长时间通电工作来保持夹持力，造成过多能源损耗。机械自锁式手爪能够从机械结构上有效消除以上两缺陷，可广泛应用到各种夹持应用中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械自锁式手爪结构，能够使手爪在抓取物体时，不需要电机提供外力就能保持手爪的夹持力，有效防止了机械手爪在工作时由于断电造成的夹持力消失，夹持物掉落，也节省了手爪工作过程中的能源消耗。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械自锁式手爪结构，包括

手爪座；

左蜗轮和右蜗轮，安装在手爪座上，左蜗轮和右蜗轮之间形成蜗杆配合位；

蜗杆，蜗杆嵌入所述蜗杆配合位并与两侧的左蜗轮和右蜗轮啮合，形成自锁式蜗轮蜗杆结构；

左手爪和右手爪，左手爪与左蜗轮连接并能够随左蜗轮同步转动，右手爪与右蜗轮连接并能够随右蜗轮同步转动，左手爪和右手爪转动过程中实现手爪张开和闭合动作。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述手爪座包括蜗轮固定板，左蜗轮和右蜗轮通过彼此平行的轮轴安装在蜗轮固定板上。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述手爪座包括两块蜗轮固定板，左蜗轮和右蜗轮通过彼此平行的轮轴安装在两块蜗轮固定板之间，所述轮轴的两端伸出蜗轮固定板外侧，左手爪和右手爪均设有伸至两块蜗轮固定板外侧并与对应的轮轴连接的手爪摇臂和位于手爪摇臂远端的手爪指头。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，轮轴与蜗轮固定板上的轴孔之间设有轴承。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，手爪座还包括将两块蜗轮固定板连接为一体的连接板。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括电机，所述电机通过电机固定板安装在手爪座上，电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述左蜗轮和右蜗轮的外圆面上设有弧形凹面，左蜗轮和右蜗轮在弧形凹面上设有与蜗杆配合的蜗轮齿。

本实用新型的有益效果：手爪张开和闭合动作由蜗杆带动左蜗轮和右蜗轮旋转，蜗轮带动左右手爪旋转实现手爪张开和闭合动作。由于蜗轮蜗杆形成自锁式蜗轮蜗杆结构，因此该机械结构有自锁功能，能有效防止手爪在工作过程中断电，造成夹持力消失，物体掉落。以及手爪在工作过程中，可以解除蜗杆驱动力就能保持物体的抓取状态，节省能消耗。机械自锁式手爪具有结构简单，功能可靠，可以用于各种夹持物体的场合以及需长时间保持夹持力的场合中。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例结构轴测图；

图2是本实用新型实施例结构主视图；

图3是图2中A-A处截面图；

图4是图2中B-B处截面图。

具体实施方式

参照图1至图4，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种机械自锁式手爪结构，包括

手爪座，作为整个手爪的基座，其可以采用一体式结构或分体式结构或组配式结构形式；

左蜗轮1和右蜗轮2，安装在手爪座上，左蜗轮1和右蜗轮2之间形成蜗杆配合位，左蜗轮1和右蜗轮2根据手爪的使用需要，可采用相同直径或不同直径设计，高度上相互错开设计等，作为优选，左蜗轮1和右蜗轮2采用全等镜像对称布置；

蜗杆3，蜗杆3嵌入所述蜗杆配合位并与两侧的左蜗轮1和右蜗轮2啮合，形成自锁式蜗轮蜗杆结构；蜗杆3可采用外力驱动转动，并进一步驱动左蜗轮1和右蜗轮2同步转动；

左手爪4和右手爪5，左手爪4与左蜗轮1连接并能够随左蜗轮1同步转动，右手爪5与右蜗轮2连接并能够随右蜗轮2同步转动，左手爪4和右手爪5转动过程中实现手爪张开和闭合动作。

手爪座可采用板、壳、箱等结构设计，作为优选，所述手爪座包括蜗轮固定板6，左蜗轮1和右蜗轮2通过彼此平行的轮轴安装在蜗轮固定板6上。左蜗轮1和右蜗轮2与轮轴之间可采用齿形结构配合或者键连接，用于传递扭矩。

进一步的，所述手爪座包括两块蜗轮固定板6，左蜗轮1和右蜗轮2通过彼此平行的轮轴安装在两块蜗轮固定板6之间，两块蜗轮固定板6上设有安装轮轴的轴孔，所述轮轴的两端伸出蜗轮固定板6外侧，左手爪4和右手爪5均设有伸至两块蜗轮固定板6外侧并与对应的轮轴连接的手爪摇臂和位于手爪摇臂远端的手爪指头。左手爪4和右手爪5在转动过程中能够通过手爪摇臂带动手爪指头转动，并通过手爪指头实现抓取。

作为优选，轮轴与蜗轮固定板6上的轴孔之间设有轴承。

手爪座还包括将两块蜗轮固定板6连接为一体的连接板7。

蜗杆3可采用手动或电机驱动，作为优选，还包括电机8，所述电机8通过电机固定板9安装在手爪座上，电机8的输出轴通过联轴器10与蜗杆3连接。

左蜗轮1和右蜗轮2的外圆面可以是圆柱面，作为优选，所述左蜗轮1和右蜗轮2的外圆面上设有弧形凹面，左蜗轮1和右蜗轮2在弧形凹面上设有与蜗杆3配合的蜗轮齿。

具体工作原理为，电机转动带动蜗杆3驱动左蜗轮1和右蜗轮2旋转，左蜗轮1和右蜗轮2通过蜗轮固定板6上的轴承旋转，带动固定在轮轴上的左手爪4和右手爪5转动，实现手爪张开和闭合动作，从而实现物体的抓取。由于蜗杆3与左蜗轮1和右蜗轮2啮合配合，具有机械自锁力，因此当电机断电，蜗杆3无外力驱动旋转时，左蜗轮1和右蜗轮2不会由于夹持物体的重力造成反转从而不能夹持住物体，从而实现了手爪的机械自锁原理。同时在机械手爪夹取物体后，由于蜗轮和蜗杆3的自锁力能够保持物体处于夹紧状态，因此电机无需继续通电来保持夹取力，从而节省了能耗。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种机械自锁式手爪结构，其特征在于：包括

手爪座；

左蜗轮和右蜗轮，安装在手爪座上，左蜗轮和右蜗轮之间形成蜗杆配合位；

蜗杆，蜗杆嵌入所述蜗杆配合位并与两侧的左蜗轮和右蜗轮啮合，形成自锁式蜗轮蜗杆结构；

左手爪和右手爪，左手爪与左蜗轮连接并能够随左蜗轮同步转动，右手爪与右蜗轮连接并能够随右蜗轮同步转动，左手爪和右手爪转动过程中实现手爪张开和闭合动作。

2.根据权利要求1所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：所述手爪座包括蜗轮固定板，左蜗轮和右蜗轮通过彼此平行的轮轴安装在蜗轮固定板上。

3.根据权利要求2所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：所述手爪座包括两块蜗轮固定板，左蜗轮和右蜗轮通过彼此平行的轮轴安装在两块蜗轮固定板之间，所述轮轴的两端伸出蜗轮固定板外侧，左手爪和右手爪均设有伸至两块蜗轮固定板外侧并与对应的轮轴连接的手爪摇臂和位于手爪摇臂远端的手爪指头。

4.根据权利要求3所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：轮轴与蜗轮固定板上的轴孔之间设有轴承。

5.根据权利要求3所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：手爪座还包括将两块蜗轮固定板连接为一体的连接板。

6.根据权利要求3所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：还包括电机，所述电机通过电机固定板安装在手爪座上，电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接。

7.根据权利要求1所述的机械自锁式手爪结构，其特征在于：所述左蜗轮和右蜗轮的外圆面上设有弧形凹面，左蜗轮和右蜗轮在弧形凹面上设有与蜗杆配合的蜗轮齿。