CN213165446U - 一种电动夹爪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电动夹爪，包括支架，至少两个与所述支架枢轴连接的指爪，至少两个丝杆驱动机构，以及驱动电机；所述丝杆驱动机构包括丝杆和套设在所述丝杆上的丝杆螺母；所述指爪与所述支架枢轴连接的一端设置有一朝上延伸的延伸部，所述延伸部与所述指爪固定连接；各丝杆驱动机构的丝杆螺母与各指爪的延伸部之间驱动连接，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动从而使所述丝杆螺母带动所述指爪摆动；该电动夹爪的指爪的行程较大，可抓取的工件尺寸范围较大。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械臂配件技术领域，尤其涉及一种电动夹爪。
背景技术
目前，一些机械夹爪通常是采用气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置来驱使指爪进行摆动的，当直线驱动装置的活动杆伸缩时，驱动各指爪绕枢接轴摆动，从而实现各指爪之间的张合。这种机械夹爪在指爪结构不变的条件下，为提高指爪的行程（即指爪的可移动距离，行程越大可抓取的工件尺寸范围越大），只能加大气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置的长度，但受限于机械夹爪整体尺寸的限制，气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置的长度通常较小，从而导致指爪的行程较小。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电动夹爪，其指爪的行程较大。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种电动夹爪，包括支架，至少两个与所述支架枢轴连接的指爪，至少两个丝杆驱动机构，以及驱动电机；所述丝杆驱动机构包括丝杆和套设在所述丝杆上的丝杆螺母；所述指爪与所述支架枢轴连接的一端设置有一朝上延伸的延伸部，所述延伸部与所述指爪固定连接；各丝杆驱动机构的丝杆螺母与各指爪的延伸部之间驱动连接，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动从而使所述丝杆螺母带动所述指爪摆动。
第一种实施方式中，所述延伸部上沿长度方向开设有导向槽/腰孔；所述丝杆螺母上设置有导向柱，且所述导向柱滑动插接在对应的延伸部的导向槽/腰孔中。
第二种实施方式中，且所述丝杆螺母上设置有一个可转动的导向套，所述导向套设置有导向孔，所述导向孔的轴向与所述导向套的转动轴向垂直；所述延伸部滑动穿设在对应的导向套的导向孔中。
第三种实施方式中，所述丝杆螺母与所述延伸部之间连接有一根连杆，所述连杆的一端与所述丝杆螺母枢轴连接，另一端与所述延伸部的自由端枢轴连接。
所述的电动夹爪中，所述指爪设置对称地设置有两个，所述丝杆驱动机构对应设置有两个。
所述的电动夹爪中，所述驱动电机设置有一个，所述驱动电机通过齿轮、同步带或链条与所有丝杆传动连接。
所述的电动夹爪中，所述支架包括顶板、底架和多根连接在所述顶板和底架之间的连接柱；所述指爪与所述底架枢轴连接；所述驱动电机设置在所述顶板上。
进一步的，所述丝杆螺母为长方体状，所述连接柱设置有与所述丝杆螺母相适配的滑槽，所述丝杆螺母滑动设置在相应连接柱的滑槽中。
进一步的，所述驱动电机设置在所述顶板朝向所述底架的一侧。
所述的电动夹爪中，所述指爪包括两根等长且相互平行的摆杆，两根所述摆杆的第一端均与所述支架枢轴连接，且两根所述摆杆的枢接轴平行，两根所述摆杆的第二端之间连接有一个L形作用部，所述L形作用部的其中一根臂杆的两端分别与两根所述摆杆的第二端枢轴连接；所述延伸部设置在其中一根摆杆的第一端。
有益效果：
本实用新型提供的一种电动夹爪，通过驱动电机和丝杆驱动机构分别驱动各指爪摆动，丝杆螺母沿丝杆往复移动时可带动指爪的延伸部往复摆动，从而驱使各指爪摆动，与现有技术中采用气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置驱动指爪摆动的方式相比，相同的总体尺寸条件下，该电动夹爪的指爪行程更大，可抓取的工件尺寸范围更大。
附图说明
图1为本实用新型提供的电动夹爪的结构示意图。
图2为本实用新型提供的电动夹爪中，丝杆螺母与延伸部之间的第二种连接方式的示意图。
图3为本实用新型提供的电动夹爪中，丝杆螺母与延伸部之间的第三种连接方式的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
为了方便描述，本文中，把指爪2所在的一侧定为下侧，即图2中的下侧；上与下反向，即图2中的上侧。
请参阅图1，本实用新型提供的一种电动夹爪，包括支架1，至少两个与支架枢轴连接的指爪2，至少两个丝杆驱动机构3，以及驱动电机4；丝杆驱动机构3包括丝杆3.1和套设在丝杆3.1上的丝杆螺母3.2；指爪2与支架1枢轴连接的一端设置有一朝上延伸的延伸部5，该延伸部5与指爪2固定连接；各丝杆驱动机构的丝杆螺母3.2与各指爪的延伸部5之间驱动连接，驱动电机4用于驱动丝杆3.1转动从而使丝杆螺母3.2带动指爪2摆动。
该电动夹爪通过驱动电机4和丝杆驱动机构2分别驱动各指爪2摆动，丝杆螺母3.2沿丝杆3.1往复移动时可带动指爪的延伸部5往复摆动，从而驱使各指爪2摆动；而现有技术中采用气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置驱动指爪摆动，气缸缸体的长度大于其活塞杆的可伸缩长度，电动伸缩杆的主体部也大于其伸缩杆的可伸缩长度，气缸缸体和电动伸缩杆的主体部需要占用较大的空间，受限于总体尺寸的限制，气缸、电动伸缩杆等只能设置得比较短，可伸缩长度就较小；与现有技术中采用气缸、电动伸缩杆等直线驱动装置驱动指爪摆动的方式相比，本电动夹爪由于驱动电机4占用空间较小，可把丝杆3.1设置得较长，在相同的总体尺寸条件下，该电动夹爪的指爪行程更大，可抓取的工件尺寸范围更大。此外，由于使用驱动电机4和丝杆驱动机构2来驱动指爪2摆动，更易于提供较大的力矩。
丝杆螺母3.2与延伸部5之间驱动连接方式有多种，可以但不限于是以下的第一种实施方式、第二种实施方式、第三种实施方式。
其中，第一种实施方式中，见图1，延伸部5上沿长度方向开设有导向槽/腰孔5.1；丝杆螺母3.2上设置有导向柱6，且导向柱6滑动插接在对应的延伸部的导向槽/腰孔5.1中。当丝杆螺母3.2沿丝杆3.1往复移动时，导向柱6会挤压导向槽/腰孔5.1，从而推动延伸部5往复摆动，进而带动指爪2往复摆动。该导向柱6优选为圆柱状，其可与丝杆螺母3.2固定连接，也可与丝杆螺母3.2转动连接（绕导向柱6轴向转动）。在图1中，丝杆3.1是沿上下方向延伸的，因此丝杆螺母3.2是上下移动的，但不限于此，例如，丝杆3.1也可以是沿左右方向延伸的，此时丝杆螺母3.2是左右移动的，同样可以驱动延伸部5往复摆动。
其中，第二种实施方式中，见图2，丝杆螺母3.2上设置有一个可转动的导向套7，导向套7设置有导向孔7.1，导向孔7.1的轴向与导向套7的转动轴向垂直（例如图2中，导向套7的转动轴向为垂直于纸面的方向）；延伸部5滑动穿设在对应的导向套的导向孔7.1中。当丝杆螺母3.2沿丝杆3.1往复移动时，导向套7会推动延伸部5往复摆动，且在延伸部5摆动时转动以适应延伸部5角度的变化，进而带动指爪2往复摆动。在图2中，丝杆3.1是沿上下方向延伸的，因此丝杆螺母3.2是上下移动的，但不限于此，例如，丝杆3.1也可以是沿左右方向延伸的，此时丝杆螺母3.2是左右移动的，同样可以驱动延伸部5往复摆动。
其中，第三种实施方式中，见图3，丝杆螺母3.2与延伸部5之间连接有一根连杆8，连杆8的一端与丝杆螺母3.2枢轴连接，另一端与延伸部5的自由端（即远离指爪2的一端）枢轴连接。当丝杆螺母3.2沿丝杆3.1往复移动时，会带动连杆8的一端往复移动，从而连杆8的另一端会带动延伸部5往复摆动，进而带动指爪2往复摆动。在图3中，丝杆3.1是沿上下方向延伸的，因此丝杆螺母3.2是上下移动的，但不限于此，例如，丝杆3.1也可以是沿左右方向延伸的，此时丝杆螺母3.2是左右移动的，同样可以驱动延伸部5往复摆动。
进一步的，在一些实施方式中，延伸部5与指爪2之间具有一夹角，如图1所示，该夹角的大小可根据丝杆驱动机构3与指爪2的相对位置进行设置，以获得需要的指爪2摆动范围。事实上，延伸部5也可以与指爪2在同一直线上，可以把该情况视为夹角为180°的特例。
指爪2的数量和分布方式可根据实际需要进行设置。例如图1中，指爪2设置对称地设置有两个，丝杆驱动机构3对应设置有两个。
驱动电机4可设置一个或多个；
例如，可对应每个丝杆驱动机构3各设置一个驱动电机4，各丝杆驱动机构3分别由一个驱动电机4独立驱动；
又例如图1所示，驱动电机4设置有一个，驱动电机4通过齿轮9、同步带或链条与所有丝杆3.1传动连接。通过齿轮9、同步带或链条进行传动连接，可避免打滑，保证驱动电机4提供的力矩能够可靠传递到指爪2处。采用一个驱动电机4带动所有丝杆3.1转动的方式，可大大简化电子夹爪的结构，降低重量和设备成本，而且能够保证各指爪2摆动的同步性。以图1为例，指爪2和丝杆驱动机构3均设置有两个，驱动电机4的输出轴设置有一个主动齿轮，两个丝杆3.1各设置有一个从动齿轮，两个从动齿轮均与该主动齿轮啮合，结构紧凑；其中，为了提高输出力矩，主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径，具体的传动比可根据实际需要的输出力矩进行设置。
在本实施例中，见图1，支架1包括顶板1.1、底架1.2和多根连接在顶板1.1和底架1.2之间的连接柱1.3；指爪2与底架1.2枢轴连接；驱动电机4设置在顶板1.1上。在该图1中，指爪2和丝杆驱动机构3均设置有两个，底架1.2为一根杆，两个指爪2分别与该底架1.2的两端连接，连接柱1.3对称地设置有两个。
进一步的，丝杆螺母3.2为长方体状，连接柱1.3设置有与丝杆螺母相3.2适配的滑槽1.3a，丝杆螺母3.2滑动设置在相应连接柱的滑槽1.3a中，如图1所示。其中，丝杆3.1与连接柱1.3平行，丝杆螺母3.2可沿滑槽1.3a往复移动，且由于滑槽1.3a对长方体状丝杆螺母3.2的限位左右，可防止丝杆螺母3.2发生转动，保证丝杆3.1转动时能够可靠地驱使丝杆螺母3.2移动。
优选的，驱动电机4设置在顶板1.1朝向底架1.2的一侧。此时，驱动电机4位于支架1的内部，可进一步提高电动夹爪的结构紧凑性，在相同的总体尺寸条件下，与把驱动电机4设置在支架1外侧的方式相比，可把丝杆3.1设置得更长，从而使指爪的行程更大。
在一些优选的实施方式中，见图1，指爪2包括两根等长且相互平行的摆杆2.1，两根摆杆2.1的第一端均与支架1枢轴连接（即第一端是指与支架1连接的一端），且两根摆杆2.1的枢接轴平行，两根摆杆2.1的第二端（第二端是指远离支架1的一端）之间连接有一个L形作用部2.2，L形作用部2.2的其中一根臂杆的两端分别与两根摆杆2.1的第二端枢轴连接；延伸部5设置在其中一根摆杆2.1的第一端。L形作用部2.2的另一根臂杆是在工作时用于夹住工件的部位，在指爪2摆动的过程中，两根摆杆2.1始终保持平行，从而使L形作用部2.2只发生平移运动而不发生转动，各指爪2的L形作用部2.2中用于夹住工件的臂杆之间始终保持平行，因此，无论指爪2张开的角度多大，各指爪2对工件的作用力的方向均是在同一平面上的，均能够可靠地夹住工件。
综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本实用新型实质上相同。
Claims (10)
1.一种电动夹爪，其特征在于，包括支架，至少两个与所述支架枢轴连接的指爪，至少两个丝杆驱动机构，以及驱动电机；所述丝杆驱动机构包括丝杆和套设在所述丝杆上的丝杆螺母；所述指爪与所述支架枢轴连接的一端设置有一朝上延伸的延伸部，所述延伸部与所述指爪固定连接；各丝杆驱动机构的丝杆螺母与各指爪的延伸部之间驱动连接，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动从而使所述丝杆螺母带动所述指爪摆动。
2.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述延伸部上沿长度方向开设有导向槽/腰孔；所述丝杆螺母上设置有导向柱，且所述导向柱滑动插接在对应的延伸部的导向槽/腰孔中。
3.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述丝杆螺母上设置有一个可转动的导向套，所述导向套设置有导向孔，所述导向孔的轴向与所述导向套的转动轴向垂直；所述延伸部滑动穿设在对应的导向套的导向孔中。
4.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述丝杆螺母与所述延伸部之间连接有一根连杆，所述连杆的一端与所述丝杆螺母枢轴连接，另一端与所述延伸部的自由端枢轴连接。
5.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述指爪设置对称地设置有两个，所述丝杆驱动机构对应设置有两个。
6.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述驱动电机设置有一个，所述驱动电机通过齿轮、同步带或链条与所有丝杆传动连接。
7.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述支架包括顶板、底架和多根连接在所述顶板和底架之间的连接柱；所述指爪与所述底架枢轴连接；所述驱动电机设置在所述顶板上。
8.根据权利要求7所述的电动夹爪，其特征在于，所述丝杆螺母为长方体状，所述连接柱设置有与所述丝杆螺母相适配的滑槽，所述丝杆螺母滑动设置在相应连接柱的滑槽中。
9.根据权利要求7所述的电动夹爪，其特征在于，所述驱动电机设置在所述顶板朝向所述底架的一侧。
10.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，所述指爪包括两根等长且相互平行的摆杆，两根所述摆杆的第一端均与所述支架枢轴连接，且两根所述摆杆的枢接轴平行，两根所述摆杆的第二端之间连接有一个L形作用部，所述L形作用部的其中一根臂杆的两端分别与两根所述摆杆的第二端枢轴连接；所述延伸部设置在其中一根摆杆的第一端。
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| CN202021766210.9U CN213165446U (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种电动夹爪 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN114030538A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 深圳优地科技有限公司 | 平衡装置、机器人及自平衡的调节方法 |
| CN115156760A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-11 | 湖北省工业建筑集团有限公司 | 一种钢立柱对接焊接的装置及调整方法 |
| CN117999913A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-05-10 | 中北大学 | 一种紫苏播种覆土机构 |
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