CN213946481U - 电动夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹爪技术领域，提供一种电动夹爪，包括安装座、夹取机构、驱动机构和导向机构，夹取机构包括夹指和齿条，齿条与夹指固定连接；驱动机构包括驱动电机和输出齿轮，输出齿轮与驱动电机的输出轴连接，输出齿轮与齿条连接，输出齿轮用于驱动齿条做直线往复运动；导向机构包括导轨和与导轨滑动配合的滑块，导轨与齿条平行设置，导轨和滑块的二者之一与夹指固定连接，导轨和滑块的二者之另一与安装座固定连接。本实用新型提供的电动夹爪，采用齿条与齿轮配合实现夹指大行程运动，采用导轨和滑块配合来提高夹指运动平稳性，从而解决现有夹指行程小、运动平稳性不高的问题。

Description

电动夹爪

技术领域

本实用新型涉及夹爪技术领域，尤其提供一种电动夹爪。

背景技术

夹爪广泛应用于自动化设备、机器人以及医疗自动化设备中。夹爪主要包括电动夹爪和气动夹爪两种。气动夹爪通过气源驱动气动夹爪的手指实现平行地开闭夹持。气动夹爪需要气源，有些应用场景无法提供外部气源，导致气动夹爪的应用受到限制。电动夹爪只需接电使用，就能实现电动夹爪的手指开闭夹持。

然而，现有的电动夹爪的夹指行程偏小，并采用交叉滚子来保证夹指运动的平稳性，导致存在着加工精度高、安装复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动夹爪，旨在解决现有夹指行程小、夹指运动平稳性不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种电动夹爪，包括：

安装座；

夹取机构，所述夹取机构包括夹指和齿条，所述齿条与所述夹指固定连接；

驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和输出齿轮，所述输出齿轮与所述驱动电机的输出轴连接，所述输出齿轮与所述齿条连接，所述输出齿轮用于驱动所述齿条做直线往复运动；以及

导向机构，所述导向机构包括导轨和与所述导轨滑动配合的滑块，所述导轨与所述齿条平行设置，所述导轨和所述滑块中的二者之一与所述夹指固定连接，所述导轨和所述滑块的二者之另一与所述安装座固定连接。

在其中一个实施例中，所述电动夹爪还包括减速机构和传动机构，所述输出齿轮通过所述减速机构驱动连接所述传动机构，所述传动机构与所述齿条连接。

在其中一个实施例中，所述减速机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述输出齿轮相啮合，所述第二齿轮和所述第一齿轮同轴固定连接，所述第一齿轮的分度圆直径大于所述第二齿轮的分度圆直径，所述第一齿轮的分度圆直径大于所述输出齿轮的分度圆直径。

在其中一个实施例中，所述减速机构为两个，两个所述减速机构分别安装于所述输出齿轮的两侧。

在其中一个实施例中，所述传动机构包括中心轴、轴承、与所述减速机构连接的第三齿轮和与所述齿条连接的第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮间隔固定安装在所述中心轴上，所述轴承安装于所述中心轴且位于所述第三齿轮和所述第四齿轮之间。

在其中一个实施例中，所述电动夹爪还包括限位块，所述限位块安装于所述安装座，所述限位块位于所述夹指的张开滑行终点位置，以限制所述夹指的滑动行程。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括电磁编码器和控制板，所述电磁编码器安装于所述驱动电机，所述控制板具有与所述电磁编码器相配合的霍尔组件。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括电机外壳和后盖，所述驱动电机安装于所述电机外壳，所述控制板安装于所述后盖，所述后盖可拆卸地安装于所述电机外壳的底部。

在其中一个实施例中，所述控制板包括相互连接的竖直电路板和水平电路板，所述竖直电路板位于所述驱动电机的侧部，所述水平电路板位于所述驱动电机的底部。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括卡板座，所述卡板座具有用于卡持所述竖直电路板的卡槽，所述卡板座位于所述竖直电路板与所述电机外壳之间的间隙。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种电动夹爪，采用齿条与齿轮配合实现夹指大行程运动，采用导轨和滑块配合来提高夹指运动平稳性，从而解决现有夹指行程小、运动平稳性不高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电动夹爪的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的分解视图；

图4为图3中所述电动夹爪的夹取机构和导向机构的连接示意图；

图5为图4的另一视角图；

图6为图4中的所述夹取机构的夹指的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100—安装座；

200—夹取机构，210—夹指，211—内腔，220—齿条；

300—驱动机构，310—驱动电机，320—输出齿轮，330—电磁编码器，340—控制板，341—竖直电路板，342—水平电路板，350—电机外壳，360—后盖，370—卡板座，371—卡槽；

400—导向机构，410—导轨，420—滑块；

500—减速机构，510—第一齿轮，520—第二齿轮；

600—传动机构，610—中心轴，620—轴承，630—第三齿轮，640—第四齿轮；

700—限位块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在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“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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该特征。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2，一种电动夹爪，包括安装座100、夹取机构200、驱动机构300和导向机构400。夹取机构200包括夹指210和齿条220，齿条220与夹指210固定连接。驱动机构300包括驱动电机310和输出齿轮320，输出齿轮320与驱动电机310的输出轴连接，输出齿轮320与齿条220连接，输出齿轮320用于驱动齿条220做直线往复运动。导向机构400包括导轨410和与导轨410滑动配合的滑块420，导轨410和滑块420的二者之一与夹指210固定连接，导轨410和滑块420的二者之另一与安装座100固定连接。其中，固定连接的方式很多，比如螺栓连接、螺钉连接、铆接、卡接、粘接、焊接或者一体成型等等。导轨410与齿条220平行设置，从而夹指210能够在导轨410地导向作用下，随齿条220平稳滑行，运动稳定性高。

本实用新型提供了一种电动夹爪，采用齿条220与齿轮配合实现夹指210大行程运动，采用导轨410和滑块420配合来提高夹指210运动平稳性，从而解决现有夹指210行程小、运动平稳性不高的问题。

在一些实施例中，导轨410固定安装在安装座100上，滑块420固定安装在夹指210上。

在另外一些实施例中，滑块420固定安装在安装座100上，导轨410固定安装在夹指210上。

驱动机构300的输出齿轮320可选择直接或间接地与齿条220连接。

比如，结合图2和图3，电动夹爪还包括减速机构500和传动机构600，输出齿轮320通过减速机构500驱动连接传动机构600，传动机构600与齿条220连接，从而输出齿轮320实现与齿条220间接连接。减速机构500能够将驱动机构300输出的高转速、小扭矩转换为低转速、大扭矩传递给传动机构600及夹指210，从而夹指210拥有更大的夹持力，夹指210运动更加平稳，进一步提高夹指210张开和闭合运动过程中的稳定性。

具体地，结合图2和图3，减速机构500包括第一齿轮510和第二齿轮520，第一齿轮510与输出齿轮320相啮合，第二齿轮520和第一齿轮510同轴固定连接，第一齿轮510的分度圆直径大于第二齿轮520的分度圆直径，第一齿轮510的分度圆直径大于输出齿轮320的分度圆直径。第一齿轮510的分度圆直径大于第二齿轮520及输出齿轮320的分度圆直径，达到降低转速、增大扭矩的效果。

可选地，请参见图2和图3，减速机构500为两个，两个减速机构500分别安装于输出齿轮320的两侧。相比一个减速机构500，输出齿轮320和传动机构600的两侧各有一个减速机构500，保证输出齿轮320和传动机构600受力更加均匀，不会发生倾斜，零件使用寿命提高，传动更加稳定，同时，进一步提高夹指210运动过程中的稳定性。

特别地，两个减速机构500对称安装于输出齿轮320的两侧。

具体地，请参见图2和图4,，传动机构600包括中心轴610、轴承620、与减速机构500连接的第三齿轮630和与齿条220连接的第四齿轮640，第三齿轮630与第四齿轮640间隔固定安装在中心轴610上，轴承620安装于中心轴610且位于第三齿轮630和第四齿轮640之间。第三齿轮630和第四齿轮640通过中心轴610实现同步转动，如此，减速机构500带动第三齿轮630转动，则第四齿轮640也随之转动，从而带动齿条220运动，进而夹指210实现张开或闭合运动。轴承620的设置能够起到导向作用，防止中心轴610上下窜动，提高夹指210运动的稳定性。

具体地，减速机构500和/或传动机构600一体成型或装配成一体，从而提高减速机构500和传动机构600的结构刚性，有利于扭矩平稳传递，也有利于模块化安装及维护。

在一些实施例中，请一并参考图4和图5，电动夹爪还包括限位块700，限位块700安装于安装座100，限位块700位于夹指210的张开滑行终点位置，以限制夹指210的滑动行程。张开滑行终点位置是指夹指210随齿条220向外张开运动的最大行程位置。当夹指210在进行张开运动时，移动至张开滑行终点位置，此时，夹指210抵触限位块700。如此，限位块700能够防止夹指210及滑块420与导轨410发生脱落。

此外，限位块700还具有一定的密封防尘效果，防止灰尘进入安装座100内。

在其中一个实施例中，结合图2和图3，驱动机构300还包括电磁编码器330和控制板340，电磁编码器330安装于驱动电机310，控制板340具有与电磁编码器330相配合的霍尔组件(图未示)。当驱动电机310的输出轴旋转时，电磁编码器330随着旋转，控制板340上的霍尔组件感应其磁场变化，进行识别和反馈，从而提高相应精度，且具有不怕干扰和停电等特点。

在其中一个实施例中，结合图2和图3，驱动机构300还包括电机外壳350和后盖360，驱动电机310安装于电机外壳350，控制板340安装于后盖360，后盖360可拆卸地安装于电机外壳350的底部。如此，控制板340安装到后盖360上之后，再整体安装到电机外壳350上，方便电动夹爪的组装和维护。

具体地，结合图2和图3，控制板340包括相互连接的竖直电路板341和水平电路板342，竖直电路板341位于驱动电机310的侧部，水平电路板342位于驱动电机310的底部。如此，控制板340具有L形状，竖直电路板341位于驱动电机310和电机外壳350之间的间隙，充分利用电机外壳350的内部空间。

具体地，请继续参阅图2和图3，驱动机构300还包括卡板座370，卡板座370具有用于卡持竖直电路板341的卡槽371，卡板座370位于竖直电路板341与电机外壳350之间的间隙。卡板座370能够固定竖直电路板341，避免竖直电路板341晃动。

可选地，卡板座370固定安装在电机外壳350或后盖360上。

可选地，卡板座370为多个。

在其中一个实施例中，结合图4至图6，夹指210的一侧具有内腔211，齿条220固定安装于内腔211内。

可选地，夹取机构200还包括减震块(图未示)，每一个夹指210配有两个减震块，两个减震块位于内腔211内，且分别位于齿条220的两端。减震块能够吸收驱动电机310瞬时产生的冲击力，可降低夹取机构200受到的冲击力，保证夹指210运动平稳性高。

可选地，滑块420安装于夹指210远离齿条220的一侧。

可选地，夹取机构200为两个，两个夹取机构200的齿条220分别与输出齿轮320连接，同步张开或闭合。

本实用新型提供的电动夹爪，通过驱动电机310带动输出齿轮320，进而完成夹指210的张开、闭合运动，具有大行程、运动稳定性高的特点。此外，导向机构400具有良好的防尘效果，相比交叉滚子，该导向机构400对零件安装和加工要求大大较低。相比气动夹爪，本实用新型的电动夹爪省去了气源，运动精度高，使用寿命长。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动夹爪，其特征在于：包括：

安装座；

夹取机构，所述夹取机构包括夹指和齿条，所述齿条与所述夹指固定连接；

驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和输出齿轮，所述输出齿轮与所述驱动电机的输出轴连接，所述输出齿轮与所述齿条连接，所述输出齿轮用于驱动所述齿条做直线往复运动；以及

导向机构，所述导向机构包括导轨和与所述导轨滑动配合的滑块，所述导轨与所述齿条平行设置，所述导轨和所述滑块的二者之一与所述夹指固定连接，所述导轨和所述滑块的二者之另一与所述安装座固定连接。

2.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于：所述电动夹爪还包括减速机构和传动机构，所述输出齿轮通过所述减速机构驱动连接所述传动机构，所述传动机构与所述齿条连接。

3.根据权利要求2所述的电动夹爪，其特征在于：所述减速机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述输出齿轮相啮合，所述第二齿轮和所述第一齿轮同轴固定连接，所述第一齿轮的分度圆直径大于所述第二齿轮的分度圆直径，所述第一齿轮的分度圆直径大于所述输出齿轮的分度圆直径。

4.根据权利要求3所述的电动夹爪，其特征在于：所述减速机构为两个，两个所述减速机构分别安装于所述输出齿轮的两侧。

5.根据权利要求2所述的电动夹爪，其特征在于：所述传动机构包括中心轴、轴承、与所述减速机构连接的第三齿轮和与所述齿条连接的第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮间隔固定安装在所述中心轴上，所述轴承安装于所述中心轴且位于所述第三齿轮和所述第四齿轮之间。

6.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于：所述电动夹爪还包括限位块，所述限位块安装于所述安装座，所述限位块位于所述夹指的张开滑行终点位置，以限制所述夹指的滑动行程。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电动夹爪，其特征在于：所述驱动机构还包括电磁编码器和控制板，所述电磁编码器安装于所述驱动电机，所述控制板具有与所述电磁编码器相配合的霍尔组件。

8.根据权利要求7所述的电动夹爪，其特征在于：所述驱动机构还包括电机外壳和后盖，所述驱动电机安装于所述电机外壳，所述控制板安装于所述后盖，所述后盖可拆卸地安装于所述电机外壳的底部。

9.根据权利要求8所述的电动夹爪，其特征在于：所述控制板包括相互连接的竖直电路板和水平电路板，所述竖直电路板位于所述驱动电机的侧部，所述水平电路板位于所述驱动电机的底部。

10.根据权利要求9所述的电动夹爪，其特征在于：所述驱动机构还包括卡板座，所述卡板座具有用于卡持所述竖直电路板的卡槽，所述卡板座位于所述竖直电路板与所述电机外壳之间的间隙。

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