CN211682195U

CN211682195U - 基于螺纹传动的机械抓手

Info

Publication number: CN211682195U
Application number: CN201922364555.5U
Authority: CN
Inventors: 李智丽; 曾光; 陈昉; 赵嘉媛; 刘华华; 付子桐; 黄中玉
Original assignee: Hubei Three Gorges Polytechnic
Current assignee: Hubei Three Gorges Polytechnic
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2029-12-25

Abstract

本实用新型提供了基于螺纹传动的机械抓手，所述机械手圆盘体的两端分被通过螺栓组件对称固定安装有固定板，每个所述固定板的另一端都铰接有四边形连杆机构，所述四边形连杆机构的另一端铰接有用于夹取的手指结构；所述四边形连杆机构上通第一销轴铰接有拉杆，所述拉杆的另一端通过第二销轴与拉紧块铰接相连，所述拉紧块的中心加工有螺纹孔，所述螺纹孔与传动螺杆构成螺纹传动配合，所述传动螺杆的一端通过轴承支撑在机械手圆盘体的中心，所述传动螺杆的另一端通过齿轮减速机构与电机相连，并驱动其转动。此机械抓手采用螺纹传动的方式替代常用的气缸直接驱动的方式，进而使得手指与工件之间的接触能够实现缓慢的柔性接触。

Description

基于螺纹传动的机械抓手

技术领域

本实用新型属于机械手领域，特别是涉及一种基于螺纹传动的机械抓手。

背景技术

在工业自动化生产工程中，经常需要用到机械抓手实现工件的抓取作业，目前采用的机械抓手主要采用气缸作为动力源，通过气缸驱动机械手爪实现抓取动作，采用上述结构的驱动方式，在作业过程中，容易使得机械手爪产生一定的冲击，进而对工件产生冲击，进而影响其稳定的抓取过程，例如，CN 108358049 A中公开了一种平行架构的机械手指装置，其采用垂直伸缩气缸驱动连杆，进而通过连杆实现手指的动作，进而实现抓取动作，上述气动过程中，难免对所需要抓取的工件有一定的冲击。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供基于螺纹传动的机械抓手，此机械抓手采用螺纹传动的方式替代常用的气缸直接驱动的方式，进而使得手指与工件之间的接触能够实现缓慢的柔性接触，有效的减小了其冲击，保证了工件抓取的稳定性。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：基于螺纹传动的机械抓手，它包括机械手圆盘体，所述机械手圆盘体的两端分被通过螺栓组件对称固定安装有固定板，每个所述固定板的另一端都铰接有四边形连杆机构，所述四边形连杆机构的另一端铰接有用于夹取的手指结构；所述四边形连杆机构上通第一销轴铰接有拉杆，所述拉杆的另一端通过第二销轴与拉紧块铰接相连，所述拉紧块的中心加工有螺纹孔，所述螺纹孔与传动螺杆构成螺纹传动配合，所述传动螺杆的一端通过轴承支撑在机械手圆盘体的中心，所述传动螺杆的另一端通过齿轮减速机构与电机相连，并驱动其转动。

所述四边连杆机构包括通过第一铰接螺栓平行铰接在固定板上的第一连杆，所述固定板上通过第二铰接螺栓铰接有平行布置的第二连杆，所述第一连杆的另一端通过第三铰接螺栓与手指结构铰接，所述第二连杆的另一端通过第四铰接螺栓与手指结构铰接。

所述第一连杆和第二连杆之间平行布置。

所述手指结构的内侧壁上加工有弧形定位槽，在弧形定位槽的两端设置有夹紧槽。

所述齿轮减速机构固定在机械手圆盘体外侧壁上的第一固定板，所述第一固定板的外侧壁上通过支撑柱固定安装有第二固定板，所述支撑柱的末端固定安装有第三固定板，所述第三固定板的外侧壁上固定有电机；所述电机的主轴上安装有第一齿轮，所述第一齿轮与支撑在第三固定板上的第二齿轮啮合传动，所述第二齿轮上同轴布置有第三齿轮，所述第三齿轮与支撑在第二固定板上的第四齿轮啮合传动，所述第四齿轮上同轴布置有第五齿轮，所述第五齿轮与支撑在第一固定板和第二固定板之间的第六齿轮啮合传动，所述第六齿轮上同轴布置有第七齿轮，所述第七齿轮固定在传动螺杆端头的第八齿轮啮合传动。

所述电机采用伺服电机或者步进电机。

所述机械手圆盘体上加工有多个均布的通孔，所述通孔通过螺栓组件与机械手的末端固定相连。

所述传动螺杆的末端设置有限位螺母。

本实用新型有如下有益效果：

1、通过采用上述结构的机械抓手，其采用螺纹传动的方式替代常用的气缸直接驱动的方式，进而使得手指与工件之间的接触能够实现缓慢的柔性接触，有效的减小了其冲击，保证了工件抓取的稳定性。

2、通过上述结构的四边连杆机构能够用于驱动手指结构实现夹紧动作，而且其采用平行四边形结构保证了手指结构能够平行的夹紧或者松开，进而保证夹紧的可靠性和稳定性。

3、通过上述结构的齿轮减速机构能够起到减速。

4、通过采用伺服电机或者步进电机能够方便的控制齿轮减速机构，进而通过齿轮减速机构驱动传动螺杆转动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型第一视角三维图。

图2为本实用新型第二视角三维图。

图3为本实用新型第三视角三维图。

图4为本实用新型第三视角三维图。

图中：电机1、第三固定板2、第二固定板3支撑柱4、第一固定板5、机械手圆盘体6、固定板7、第二铰接螺栓8、第一铰接螺栓9、第一销轴10、第一连杆11、第二连杆12、第三铰接螺栓13、第四铰接螺栓14、手指结构15弧形定位槽16、夹紧槽17、螺栓组件18、齿轮减速机构19、传动螺杆20、拉紧块21、限位螺母22、第二销轴23、拉杆24、第一齿轮25、第二齿轮26、第三齿轮27、第五齿轮28、第八齿轮29、第四齿轮30、第六齿轮31第七齿轮32通孔33。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

参见图1-4，基于螺纹传动的机械抓手，它包括机械手圆盘体6，所述机械手圆盘体6的两端分被通过螺栓组件18对称固定安装有固定板7，每个所述固定板7的另一端都铰接有四边形连杆机构，所述四边形连杆机构的另一端铰接有用于夹取的手指结构15；所述四边形连杆机构上通第一销轴10铰接有拉杆24，所述拉杆24的另一端通过第二销轴23与拉紧块21铰接相连，所述拉紧块21的中心加工有螺纹孔，所述螺纹孔与传动螺杆20构成螺纹传动配合，所述传动螺杆20的一端通过轴承支撑在机械手圆盘体6的中心，所述传动螺杆20的另一端通过齿轮减速机构19与电机1相连，并驱动其转动。通过采用上述结构的机械抓手，其采用螺纹传动的方式替代常用的气缸直接驱动的方式，进而使得手指与工件之间的接触能够实现缓慢的柔性接触，有效的减小了其冲击，保证了工件抓取的稳定性。其在具体工作构成中，通过电机1驱动齿轮减速机构19，通过齿轮减速机构19驱动拉紧块21，再由拉紧块21与传动螺杆20构成螺纹传动配合，进而驱动拉紧块21移动，最终通过拉紧块21驱动拉杆24，并有拉杆24带动四边形连杆机构，进而通过四边形连杆机构带动手指结构15相向运动，最终实现工件夹取。

进一步的，所述四边连杆机构包括通过第一铰接螺栓9平行铰接在固定板7上的第一连杆11，所述固定板7上通过第二铰接螺栓8铰接有平行布置的第二连杆12，所述第一连杆11的另一端通过第三铰接螺栓13与手指结构15铰接，所述第二连杆12的另一端通过第四铰接螺栓14与手指结构15铰接。通过上述结构的四边连杆机构能够用于驱动手指结构15实现夹紧动作，而且其采用平行四边形结构保证了手指结构15能够平行的夹紧或者松开，进而保证夹紧的可靠性和稳定性。

进一步的，所述第一连杆11和第二连杆12之间平行布置。通过上述的第一连杆11和第二连杆12构成平行四边形结构，保证其稳定的夹紧。

进一步的，所述手指结构15的内侧壁上加工有弧形定位槽16，在弧形定位槽16的两端设置有夹紧槽17。通过上述结构的弧形定位槽16能够与工件外壁相接触，进而保证了夹紧的可靠性。

进一步的，所述齿轮减速机构19固定在机械手圆盘体6外侧壁上的第一固定板5，所述第一固定板5的外侧壁上通过支撑柱4固定安装有第二固定板3，所述支撑柱4的末端固定安装有第三固定板2，所述第三固定板2的外侧壁上固定有电机1；所述电机1的主轴上安装有第一齿轮25，所述第一齿轮25与支撑在第三固定板2上的第二齿轮26啮合传动，所述第二齿轮26上同轴布置有第三齿轮27，所述第三齿轮27与支撑在第二固定板3上的第四齿轮30啮合传动，所述第四齿轮30上同轴布置有第五齿轮28，所述第五齿轮28与支撑在第一固定板5和第二固定板3之间的第六齿轮31啮合传动，所述第六齿轮31上同轴布置有第七齿轮32，所述第七齿轮32固定在传动螺杆20端头的第八齿轮29啮合传动。通过上述结构的齿轮减速机构19能够起到减速。

进一步的，所述电机1采用伺服电机或者步进电机。通过采用伺服电机或者步进电机能够方便的控制齿轮减速机构19，进而通过齿轮减速机构19驱动传动螺杆20转动，最终通过传动螺杆20与拉紧块21构成螺纹传动配合。

进一步的，所述机械手圆盘体6上加工有多个均布的通孔33，所述通孔33通过螺栓组件与机械手的末端固定相连。通过上述结构能够将其安装在机械手的末端，进而配合机械手实现工件的夹紧。

进一步的，所述传动螺杆20的末端设置有限位螺母22。通过上述结构的限位螺母22对传动螺杆20的端头进行限位。

本实用新型的使用过程如下：

首先，将上述结构的机械抓手安装在机械手的末端，然后，启动电机1，通过电机1驱动齿轮减速机构19，通过电机1带动第一齿轮25，通过第一齿轮25驱动第二齿轮26，再由第二齿轮26驱动第三齿轮27，再由第三齿轮27驱动第四齿轮30，进而通过第四齿轮30驱动第五齿轮28，再由第五齿轮28驱动第六齿轮31，进而通过第六齿轮31驱动第七齿轮32，并有第七齿轮32驱动第八齿轮29，最终，通过第八齿轮29驱动传动螺杆20，进而通过传动螺杆20与拉紧块21构成螺纹传动配合，并驱动其移动，进而拉动拉杆24，最终通过拉杆24驱动四边连杆机构，进而通过四边连杆机构带动手指结构15实现夹紧动作。

Claims

1.基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：它包括机械手圆盘体（6），所述机械手圆盘体（6）的两端分被通过螺栓组件（18）对称固定安装有固定板（7），每个所述固定板（7）的另一端都铰接有四边形连杆机构，所述四边形连杆机构的另一端铰接有用于夹取的手指结构（15）；所述四边形连杆机构上通第一销轴（10）铰接有拉杆（24），所述拉杆（24）的另一端通过第二销轴（23）与拉紧块（21）铰接相连，所述拉紧块（21）的中心加工有螺纹孔，所述螺纹孔与传动螺杆（20）构成螺纹传动配合，所述传动螺杆（20）的一端通过轴承支撑在机械手圆盘体（6）的中心，所述传动螺杆（20）的另一端通过齿轮减速机构（19）与电机（1）相连，并驱动其转动。

2.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述四边形连杆机构包括通过第一铰接螺栓（9）平行铰接在固定板（7）上的第一连杆（11），所述固定板（7）上通过第二铰接螺栓（8）铰接有平行布置的第二连杆（12），所述第一连杆（11）的另一端通过第三铰接螺栓（13）与手指结构（15）铰接，所述第二连杆（12）的另一端通过第四铰接螺栓（14）与手指结构（15）铰接。

3.根据权利要求2所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述第一连杆（11）和第二连杆（12）之间平行布置。

4.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述手指结构（15）的内侧壁上加工有弧形定位槽（16），在弧形定位槽（16）的两端设置有夹紧槽（17）。

5.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述齿轮减速机构（19）固定在机械手圆盘体（6）外侧壁上的第一固定板（5），所述第一固定板（5）的外侧壁上通过支撑柱（4）固定安装有第二固定板（3），所述支撑柱（4）的末端固定安装有第三固定板（2），所述第三固定板（2）的外侧壁上固定有电机（1）；所述电机（1）的主轴上安装有第一齿轮（25），所述第一齿轮（25）与支撑在第三固定板（2）上的第二齿轮（26）啮合传动，所述第二齿轮（26）上同轴布置有第三齿轮（27），所述第三齿轮（27）与支撑在第二固定板（3）上的第四齿轮（30）啮合传动，所述第四齿轮（30）上同轴布置有第五齿轮（28），所述第五齿轮（28）与支撑在第一固定板（5）和第二固定板（3）之间的第六齿轮（31）啮合传动，所述第六齿轮（31）上同轴布置有第七齿轮（32），所述第七齿轮（32）固定在传动螺杆（20）端头的第八齿轮（29）啮合传动。

6.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述电机（1）采用伺服电机或者步进电机。

7.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述机械手圆盘体（6）上加工有多个均布的通孔（33），所述通孔（33）通过螺栓组件与机械手的末端固定相连。

8.根据权利要求1所述基于螺纹传动的机械抓手，其特征在于：所述传动螺杆（20）的末端设置有限位螺母（22）。