CN214352494U - 一种机械夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手爪领域，具体是一种机械夹爪，包括壳体、一组夹爪和驱动所述夹爪运动的驱动模组，壳体内形成有容置腔室，夹爪包括指节和连接在壳体上用于驱动指节的连杆组件，其中指节包括抓取板和与抓取板固定连接的连接杆，驱动模组包括设置在壳体内的电机、与电机的输出轴固定连接的丝杆以及在丝杆上作直线运动的螺套，螺套上铰接连杆组件的受力端，本实施例解决了现有技术中的机械手爪结构复杂、操作繁琐的技术问题。

Description

一种机械夹爪

技术领域

本实用新型涉及机械手爪领域，具体是一种机械夹爪。

背景技术

机械手爪也称为机械手末端执行器或夹持器，是指跟机械手的腕部末端相连的工具。它本身可能是机器人全部有效负载，也可能是抓持一个或更多部件的机械装置。

中国发明专利CN201710321513.6公开了一种茶叶仿生采摘夹爪，包括可相互沿轴向相对移动的外层套、中层套、里层套、芯轴，下夹爪、下夹爪外连杆、下夹爪内连杆、上夹爪、上夹爪外连杆、上夹爪内连杆各一对，以芯轴轴线对称设置，一对上夹爪相对的端部在一对下夹爪相对的端部的上方，外层套在下夹爪开合驱动机构驱动的带动下相对于中层套轴向移动时，一对下夹爪的相对端部开合，实现对茶叶夹紧或松开；芯轴在上夹爪开合驱动机构驱动的带动下相对于里层套轴向移动时，一对上夹爪的相对端部开合，实现对茶叶夹紧或松开；升降驱动机构动作，带动一对上夹爪相对于下夹一对爪轴向移动。然而其结构过于复杂，操作繁琐使得其在很多简单的场景下无法被很好地使用。

发明内容

为了解决现有技术中的机械手爪结构复杂、操作繁琐的技术问题，本实用新型提供了一种机械夹爪，解决了上述技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种机械夹爪，包括：壳体，所述壳体内形成有容置腔室；一组夹爪，所述夹爪包括指节和连接在所述壳体上用于驱动所述指节的连杆组件，所述指节包括抓取板和与所述抓取板固定连接的连接杆；驱动模组，所述驱动模组包括设置在所述壳体内的电机、与所述电机的输出轴固定连接的丝杆以及在所述丝杆上作直线运动的螺套，所述连杆组件的受力端铰接在所述螺套上。

进一步地，所述连杆组件包括：第一驱动杆，所述第一驱动杆的一端与所述螺套铰接并形成为第一驱动杆受力端，所述第一驱动杆的另一端突出于所述壳体并形成为第一驱动杆驱动端；第二驱动杆，所述第二驱动杆的一端与所述第一驱动杆驱动端铰接并形成为第二驱动杆受力端，所述第二驱动杆的另一端形成为第二驱动杆驱动端，所述第二驱动杆驱动端与所述连接杆铰接；第一联动杆，所述第一联动杆的一端形成为第一联动杆自由端，所述第一联动杆自由端通过销轴同时与所述第一驱动杆驱动端、第二驱动杆受力端铰接，所述第一联动杆的另一端形成为第一联动杆铰接端，所述第一联动杆铰接端铰接在所述壳体上；第二联动杆，所述第二联动杆的一端形成为第二联动杆铰接端，所述第二联动杆铰接端通过贯穿壳体的销轴与所述第一联动杆铰接端铰接，所述第二联动杆的另一端形成为第二联动杆自由端，所述第二联动杆自由端铰接在所述连接杆靠近所述抓取板的一端。

进一步地，所述连杆组件还包括限位杆，所述限位杆的一端形成为限位杆铰接端，所述限位杆铰接端铰接于所述壳体，所述限位杆的另一端形成为限位杆限位端，所述限位杆限位端铰接在所述连接杆远离所述抓取板的一端，且所述限位杆与所述第二联动杆平行设置。

进一步地，所述螺套上设置有连接平台，所述第一驱动杆驱动端铰接在所述连接平台的两端。

进一步地，所述连接平台的两端端部向所述螺套直线运动的两个方向同时延伸出导向块，同时，所述壳体内设置有与所述导向块配合的导向槽。

进一步地，所述连接杆靠近所述抓取板的一端形成为连接部，所述抓取板通过螺栓连接在所述连接部上。

进一步地，所述抓取板的抓取部上设置有增加接触面积的条纹。

基于上述结构，本实用新型所能实现的技术效果为：

1、本实用新型的机械夹爪通过将电机的输出轴与丝杆固定连接，丝杆转动带动螺套在丝杆上作直线运动，螺套运动时将动力传递给连杆组件，连杆组件运动后即可带动指节运动实现抓取动作。本实用新型的机械夹爪结构简单、易于操作人员理解并操作。

2、本实用新型的机械夹爪的连杆组件还包括限位杆，限位杆的一端形成为限位杆铰接端，限位杆铰接端铰接于所述壳体，限位杆的另一端形成为限位杆限位端，限位杆限位端铰接在连接杆远离所述抓取板的一端，且限位杆与第二联动杆平行设置。这样，在限位杆、连接杆、第二联动杆、第一联动杆之间形成了一个平行四边形结构，保证了两个抓取板在任意位置都能处于平行状态，从而提高了抓取效果。

3、本实用新型的机械夹爪的连接平台的两端端部向螺套直线运动的两个方向同时延伸出导向块，同时，壳体内设置有与导向块配合的导向槽。这样，导向槽、导向块起到了一个对螺套运动的机械限位作用。

附图说明

图1是本实用新型的机械夹爪的整体结构示意图；

图2是本实用新型的机械夹爪的隐藏一半壳体后的示意图；

图3是本实用新型的机械夹爪的驱动模组的示意图；

图4是本实用新型的机械夹爪的壳体的示意图；

图5是本实用新型的机械夹爪的指节的示意图；

图6是本实用新型的机械夹爪的指节的另一视角的示意图。

其中：1-壳体，11-导向槽；2-夹爪，21-指节，211-抓取板， 212-连接杆，22-连杆组件，221-第一驱动杆，222-第二驱动杆， 223-第一联动杆，224-第二联动杆，225-限位杆；3-驱动模组，31- 电机，32-丝杆，33-螺套，34-连接平台，341-导向块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1-6所示，本实用新型提供了一种机械夹爪2，包括壳体 1、一组夹爪2和驱动所述夹爪2运动的驱动模组3，壳体1内形成有容置腔室，夹爪2包括指节21和连接在壳体1上用于驱动指节 21的连杆组件22，其中指节21包括抓取板211和与抓取板211固定连接的连接杆212，驱动模组3包括设置在壳体1内的电机31、与电机31的输出轴固定连接的丝杆32以及在丝杆32上作直线运动的螺套33，螺套33上铰接连杆组件22的受力端。

本实用新型的机械夹爪2通过将电机31的输出轴与丝杆32固定连接，丝杆32转动带动螺套33在丝杆32上作直线运动，螺套 33运动时将动力传递给连杆组件22，连杆组件22运动后即可带动指节21运动实现抓取动作。本实用新型的机械夹爪2结构简单、易于操作人员理解并操作。

根据本实用新型的一个具体实施例，连杆组件22包括第一驱动杆221、第二驱动杆222、第一联动杆223和第二联动杆224，第一驱动杆221的一端与螺套33铰接并形成为第一驱动杆221受力端，第一驱动杆221的另一端突出于壳体1并形成为第一驱动杆221驱动端，第二驱动杆222的一端与第一驱动杆221驱动端铰接并形成为第二驱动杆222受力端，第二驱动杆222的另一端形成为第二驱动杆222驱动端，第二驱动杆222驱动端与连接杆212铰接，第一联动杆223的一端形成为第一联动杆223自由端，第一联动杆223自由端通过销轴同时与第一驱动杆221驱动端、第二驱动杆 222受力端铰接，第一联动杆223的另一端形成为第一联动杆 223铰接端，第一联动杆223铰接端铰接在壳体1上，第二联动杆 224的一端形成为第二联动杆224铰接端，第二联动杆224铰接端通过贯穿壳体1的销轴与第一联动杆223铰接端铰接，第二联动杆 224的另一端形成为第二联动杆224自由端，第二联动杆224自由端铰接在连接杆212靠近抓取板211的一端。

本实用新型的机械夹爪2的螺套33推动第一驱动杆221，第一驱动杆221推动第二驱动杆222，第二驱动杆222推动连接杆 212动作，连接杆212运动即可带动抓取板211实现抓取，另一方面，第一联动杆223、第二联动杆224可配合第一驱动杆221、第二驱动杆222的动作，同时对连接杆212形成限位以防止连接杆 212在第二驱动杆222驱动端处转动导致抓取板211偏离位置。

进一步地，连杆组件22还包括限位杆225，限位杆225的一端形成为限位杆225铰接端，限位杆225铰接端铰接于所述壳体1，限位杆225的另一端形成为限位杆225限位端，限位杆225限位端铰接在连接杆212远离所述抓取板211的一端，且限位杆225与第二联动杆224平行设置。这样，在限位杆225、连接杆212、第二联动杆224、第一联动杆223之间形成了一个平行四边形结构，保证了两个抓取板211在任意位置都能处于平行状态，从而提高了抓取效果。

根据本实用新型的一个具体实施例，螺套33上设置有连接平台34，连接平台34的两端用于铰接第一驱动杆221驱动端，第一驱动杆221从侧面突出于壳体1。

根据本实用新型的一个具体实施例，连接平台34的两端端部向螺套直线运动的两个方向同时延伸出导向块341，同时，壳体1内设置有与导向块341配合的导向槽11。这样，导向槽11、导向块 341起到了一个对螺套33运动的机械限位作用。

根据本实用新型的一个具体实施例，连接杆212靠近抓取板 211的一端形成为连接部，抓取板211通过螺栓连接到连接部上以便于抓取板211的更换。这样，将抓取板211做成了可拆分式的，可以根据实际需要更换抓取板211，抓取板211可做成弧形，细小型或异性结构。在本实施中，抓取板211被优选为一对平行式的方形板，方形板上还设置有增加接触面积的条纹以增加抓取牢度。

基于上述基本结构，本实用新型的机械夹爪2采用一体式步进电机31驱动，低震动、低噪音、低发热，丝杆32与电机31合二为一，运动稳定，安全可靠。电机31固定在壳体1内，外壳采用两半式设计，插装方便，丝杆32远离电机31的一端设置轴承以使丝杆 32完全与步进电机31同步转动，本实用新型的机械夹爪2结构简单、便于操作，可适用于各种场合，尤其是对于厚度在5mm～50mm之间的物体的抓取。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中螺套。

Claims (7)

1.一种机械夹爪，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)内形成有容置腔室；

一组夹爪(2)，所述夹爪(2)包括指节(21)和连接在所述壳体(1)上用于驱动所述指节(21)的连杆组件(22)，所述指节(21)包括抓取板(211)和与所述抓取板(211)固定连接的连接杆(212)；

驱动模组(3)，所述驱动模组(3)包括设置在所述壳体(1)内的电机(31)、与所述电机(31)的输出轴固定连接的丝杆(32)以及在所述丝杆(32)上作直线运动的螺套(33)，所述连杆组件(22)的受力端铰接在所述螺套(33)上。

2.根据权利要求1所述的机械夹爪，其特征在于，所述连杆组件(22)包括：第一驱动杆(221)，所述第一驱动杆(221)的一端与所述螺套(33)铰接并形成为第一驱动杆(221)受力端，所述第一驱动杆(221)的另一端突出于所述壳体(1)并形成为第一驱动杆(221)驱动端；

第二驱动杆(222)，所述第二驱动杆(222)的一端与所述第一驱动杆(221)驱动端铰接并形成为第二驱动杆(222)受力端，所述第二驱动杆(222)的另一端形成为第二驱动杆(222)驱动端，所述第二驱动杆(222)驱动端与所述连接杆(212)铰接；

第一联动杆(223)，所述第一联动杆(223)的一端形成为第一联动杆(223)自由端，所述第一联动杆(223)自由端通过销轴同时与所述第一驱动杆(221)驱动端、第二驱动杆(222)受力端铰接，所述第一联动杆(223)的另一端形成为第一联动杆(223)铰接端，所述第一联动杆(223)铰接端铰接在所述壳体(1)上；

第二联动杆(224)，所述第二联动杆(224)的一端形成为第二联动杆(224)铰接端，所述第二联动杆(224)铰接端通过贯穿壳体(1)的销轴与所述第一联动杆(223)铰接端铰接，所述第二联动杆(224)的另一端形成为第二联动杆(224)自由端，所述第二联动杆(224)自由端铰接在所述连接杆(212)靠近所述抓取板(211)的一端。

3.根据权利要求2所述的机械夹爪，其特征在于，所述连杆组件(22)还包括限位杆(225)，所述限位杆(225)的一端形成为限位杆(225)铰接端，所述限位杆(225)铰接端铰接于所述壳体(1)，所述限位杆(225)的另一端形成为限位杆(225)限位端，所述限位杆(225)限位端铰接在所述连接杆(212)远离所述抓取板(211)的一端，且所述限位杆(225)与所述第二联动杆(224)平行设置。

4.根据权利要求2或3所述的机械夹爪，其特征在于，所述螺套(33)上设置有连接平台(34)，所述第一驱动杆(221)驱动端铰接在所述连接平台(34)的两端。

5.根据权利要求4所述的机械夹爪，其特征在于，所述连接平台(34)的两端端部向所述螺套(33)直线运动的两个方向同时延伸出导向块(341)，同时，所述壳体(1)内设置有与所述导向块(341)配合的导向槽(11)。

6.根据权利要求1所述的机械夹爪，其特征在于，所述连接杆(212)靠近所述抓取板(211)的一端形成为连接部，所述抓取板(211)通过螺栓连接在所述连接部上。

7.根据权利要求6所述的机械夹爪，其特征在于，所述抓取板(211)的抓取部上设置有增加接触面积的条纹。

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