CN217833698U - 一种间距可调的机械手 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种间距可调的机械手，其包括包括手掌基座、手爪机构、驱动机构和缓冲机构，手爪机构包括滑杆和至少两个靠近或远离的夹爪，滑杆两端固定于手掌基座，驱动组件驱动夹爪沿滑杆的长度方向靠近或远离；缓冲机构包括活动组件和联动组件，活动组件安装于夹爪的触碰零件侧；当夹爪夹持零件时，活动组件迫使联动组件与滑杆接触，产生限制夹爪移动的摩擦力。本申请的夹爪在滑杆上移动可以产生平动的夹持效果，夹持精度高，夹持时不易产生晃动；活动组件触碰被夹持零件后，迫使联动组件与滑杆产生阻碍夹爪夹持趋势的摩擦力，阻止夹爪继续移动，产生阻碍夹爪朝向夹持方向的运动趋势，防止零件产生变形或损坏的效果。

Description

一种间距可调的机械手

技术领域

本申请涉及机器人的领域，尤其是涉及一种间距可调的机械手。

背景技术

机器人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它也促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，具有搬运物件或操作工具功能的装置。机械手无需复杂的机械固定装置，可以提高生产效率，被广泛的运用于自动生产线中。

在实际工业生产中，机械手在实际生产中会存在一定的误差且速度较快，而部分零件抗冲击性能较弱，部分零件外表面的硬度较低。机械手在夹持这些零件的时候，可能会对这些零件造成损伤或者破裂。

发明内容

为了在夹持零件过程中减小机械手对零件的损伤，本申请提供一种间距可调节的机械手。

本申请提供的一种间距可调的机械手采用如下的技术方案：

一种间距可调的机械手，包括手掌基座、手爪机构、驱动机构和缓冲机构，手爪机构包括滑杆和至少两个靠近或远离的夹爪，滑杆两端固定于手掌基座，驱动机构驱动夹爪沿滑杆的长度方向靠近或远离；缓冲机构包括活动组件和联动组件，活动组件安装于夹爪的触碰零件侧；当夹爪夹持零件时，活动组件迫使联动组件与滑杆接触，产生限制夹爪移动的摩擦力。

通过采用上述技术方案，夹爪在滑杆上移动可以产生平动的夹持效果，夹持精度高，夹持时不易产生晃动；活动组件触碰被夹持零件后，迫使联动组件与滑杆产生阻碍夹爪夹持趋势的摩擦力，阻止夹爪继续移动，产生阻碍夹爪朝向夹持方向的运动趋势，防止零件产生变形或损坏。

可选的，活动组件包括活动板和支撑件，活动板与支撑件固定，支撑件穿接于夹爪触碰零件侧。

通过采用上述技术方案，在夹持零件的过程中，支撑件相对夹爪滑移，产生滑动摩擦力，具有阻碍夹持的作用，减小夹爪对零件的冲击作用力进一步对被夹持零件进行保护。

可选的，支撑件套设有复位弹簧，活动板连接有滑动件，滑动件沿活动板移动方向滑移连接于夹爪，滑动件连接有限制活动板滑落的限位块。

通过采用上述技术方案，当夹爪打开后，处于压缩状态的复位弹簧形变，使得活动板和夹爪产生间距，保证下一次夹持零件时活动板有可移动的空间，滑动件使得活动板与夹爪有更多的滑动连接点位，让活动板运动更加稳定，同时滑动件末端的限位块可以限制活动组件从夹爪上掉落。

可选的，联动组件包括阻挡件，阻挡件朝向滑杆滑动穿接于夹爪；阻挡件朝向支撑件一侧设有呈斜坡状的凹槽，凹槽靠近滑杆的内侧壁倾斜设置，当夹爪夹持零件时，支撑件与凹槽配合迫使阻挡件一端与滑杆抵接。

通过采用上述技术方案，在夹爪夹持过程中，支撑件朝向凹槽移动，并与凹槽的斜坡面发生相对滑动，从而迫使阻挡件与滑杆抵接产生摩擦力，摩擦力随支撑件相对斜坡面的位移量逐渐增大，阻挡件与滑杆产生夹持反方向的的相对滑动趋势，阻碍夹爪继续超夹持零件方向滑移。

可选的，阻挡件远离滑杆的一端连接有的安装弹簧，安装弹簧的另一端与夹爪固定，安装弹簧迫使阻挡件朝向移动远离手掌基座的方向移动。

通过采用上述技术方案，安装弹簧可让阻挡件在不受外力的情况下，与滑杆保持一定间距，同时，让凹槽的斜坡面正对支撑件，以便支撑件下一次与凹槽配合。

可选的，手掌基座连接有传动组件，传动组件包括曲柄、第一连杆、第二连杆，曲柄转动连接于手掌基座，第一连杆与曲柄的一端构成转动副，第二连杆与曲柄的另一端构成转动副，第一连杆和第二连杆分别与一夹爪构成转动副。

通过采用上述技术方案，一个曲柄可以同时带动两个夹爪移动，曲柄第一连杆、第二连杆共线时，夹爪的行程最大，之后无论曲柄正转或者反转，夹爪都可以夹持零件；曲柄连杆驱动夹爪在滑杆上滑动可以减小夹爪的侧向力，延长夹爪的使用寿命。

可选的，驱动机构包括气缸、齿条和齿轮，齿轮滑动安装于手掌基座，齿轮与曲轴固定连接，且齿轮的转动中轴线与曲轴的转动中轴线重合，齿轮与齿条啮合，齿条的一端与气缸活塞杆连接。

通过采用上述技术方案，齿轮齿条传动承载能力强，传动精度高，且配合气缸传动速度较快；齿轮与曲轴同轴转动可以防止曲柄出现偏心力，让夹爪移动时更加稳定。

可选的，手掌基座栓接有若干限位件，滑杆两端插接于的限位件。

通过采用上述技术方案，限位件一方面将滑杆两端固定于手掌基座，另一方面限位件也可以限制夹爪在移动时从滑杆上滑落伤人，保障运行时周围人员的安全。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.夹爪在滑杆上移动可以产生平动的夹持效果，夹持精度高，夹持时不易产生晃动；活动组件触碰被夹持零件后，迫使联动组件与滑杆产生阻碍夹爪夹持趋势的摩擦力，阻止夹爪继续移动，产生阻碍夹爪朝向夹持方向的运动趋势，防止零件产生变形或损坏；

2.当夹爪打开后，处于压缩状态的复位弹簧形变，使得活动板和夹爪产生间距，保证下一次夹持零件时活动板有可移动的空间，滑动件使得活动板与夹爪有更多的滑动连接点位，让活动板运动更加稳定，同时滑动件末端的限位块可以限制活动组件从夹爪上掉落；

3.一个曲柄可以同时带动两个夹爪移动，曲柄第一连杆、第二连杆共线时，夹爪的行程最大，之后无论曲柄正转或者反转，夹爪都可以夹持零件；曲柄连杆驱动夹爪在滑杆上滑动可以减小夹爪的侧向力，延长夹爪的使用寿命。

附图说明

图1是本申请一种间距可调的机械手的结构示意图。

图2是本申请一种间距可调的机械手的剖视示意图。

图3是本申请夹爪和缓冲机构位置剖视示意图。

附图标记说明：

1、手掌基座；11、限位件；12、安装座；2、手爪机构；21、夹爪；211、安装孔；22、传动组件；221、曲柄；222、第一连杆；223、第二连杆；23、滑杆；24、加强筋；3、缓冲机构；31、活动组件；311、活动板；312、支撑件；313、复位弹簧；314、滑动件；315、限位块；32、联动组件；321、阻挡件；322、凹槽；323、安装弹簧；4、驱动机构；41、齿轮；42、齿条；43、气缸；44、连接轴。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种间距可调的机械手。

参照图1，一种间距可调的机械手包括手掌基座1、手爪机构2和缓冲机构3。手爪机构2安装于手掌基座1的一侧面，手爪机构2包括两个夹爪21和传动组件22，传动组件22带动夹爪21，用于对零件进行夹持，缓冲机构3配合夹爪21，阻碍夹爪21朝向夹持零件方向移动。

手掌基座1的大致为梯形的板状结构，为方便说明，将安装手爪机构2的侧面称为正面，板状结构的对应面称为背面。梯形状手掌基座1的两平行边中，较短边为上底边，较长边为下底边。

手掌基座1的上底边朝向正面突出有安装座12，安装座12上固定有用于安装到机械臂的法兰。手掌基座1正面靠近下底边两端点处各安装有一限位件11，限位件11朝向手掌基座1的下底边外延伸，滑杆23插接与两限位件11的延伸部分。

参考图1或图2，手掌基座1的背面设有驱动机构4，驱动机构4包括齿轮41、齿条42和气缸43。在本实施例中动力源采用了气缸43，在其他实施例中，可以采用电动推杆。气缸43固定于手掌基座1的背面，气缸43的活塞杆与齿条42的一端固定，齿轮41与齿条42啮合，齿轮41固定有连接轴44，连接轴44转动穿接于手掌基座1并与传动组件22连接。气缸43的活塞杆驱动齿条42沿活塞杆长度方向移动，齿条42带动齿轮41转动，进而齿轮41带动传动组件22移动。

传动组件22安装于手掌基座1的正面，传动组件22包括曲柄221、第一连杆222和第二连杆223，曲柄221与齿轮41固定连接，且曲柄221的转动中心与齿轮41的转动中心同轴。曲柄221两端分别与第一连杆222和第二连杆223活动铆接，且曲柄221的旋转中心到曲柄221两端的转动中心距离相同，第一连杆222与第二连杆223远离曲柄221的一端均转动连接一夹爪21。两夹爪21内部均固定有滑动轴承，两夹爪21滑动穿接于滑杆23。当曲柄221、第一连杆222和第二连杆223共线时，两夹爪21的间距最大，为夹取零件时的最大夹持行程。

参考图3，两夹爪21均设有朝向滑杆23的长条状安装孔211，两夹爪21相背的侧面均设有加强筋24，加强筋24增强夹爪21抗弯折性能。在本实施例中，两夹爪21个安装有一组缓冲机构3。

缓冲机构3包括活动组件31和联动组件32，活动组件31包括活动板311、两个支撑件312和两个滑动件314。在本实施例中支撑件312为圆柱形杆件，在其他实施例中支撑件312也可以是多边形杆件。活动板311与支撑件312的一端固定连接，两支撑件312沿活动板311长度方向分布。支撑件312滑动穿接于夹爪21相对的侧面，支撑件312穿接的孔洞与安装孔211垂直连通。支撑件312套接有回位弹簧，当夹爪21打开后，迫使活动板311与夹爪21产生间距。两滑动件314均固定于活动板311朝向夹爪21侧，滑动件314滑动穿接于夹爪21，且滑动件314远离活动板311的一端固定有限制活动板311滑落的限位块315。

联动组件32包括阻挡件321和安装弹簧323，安装孔211远离滑杆23的一端封闭且固定安装弹簧323的一端，安装弹簧323的另一端与阻挡件321固定连接，阻挡件321在安装孔211内滑动。

在联动组件32和夹爪21进行安装时，安装弹簧323与夹爪21连接的封闭部分与夹爪21主体为两个部分，安装弹簧323一端先与夹爪21的封闭部分固定，另一端与阻挡件321固定，之后，将安装好的阻挡件321和安装弹簧323插入安装孔211内，最后将夹爪21的封闭部分和夹爪21主体焊接在一起。

阻挡件321的外壁开设有斜坡状凹槽322，凹槽322靠近滑杆23的侧面朝向安装弹簧323方向倾斜，斜坡状侧面朝向活动板311方向。在机械手的非夹持状态下，安装弹簧323牵引阻挡件321，使得阻挡件321与滑杆23保持一定间隙，此时，支撑件312正对凹槽322的斜坡面。当夹爪21夹持零件时，活动板311带动支撑件312朝向斜坡状凹槽322移动，迫使阻挡件321与滑杆23接触，阻挡件321与滑杆23产生阻碍夹爪21朝向夹持方向的摩擦力。

实施例的实施原理为：当曲柄221第一连杆222和第二连杆223共线时，两夹爪21处于间距最大的状态。此状态下，驱动机构4驱动曲柄221顺时针或者顺时针转动，曲柄221和两连杆的夹角均变小，从而两夹爪21均沿滑杆23方向靠近。

当夹爪21夹持零件时，活动板311受压带动支撑件312沿斜坡面朝向凹槽322移动，迫使阻挡件321朝向滑杆23移动，阻挡件321与滑杆23抵接，产生阻碍夹爪21运动趋势的摩擦力。

当夹爪21放置零件打开时，复位弹簧313配合滑动件314将活动板311朝向远离夹爪21方向复位，支撑件312沿斜坡面退出凹槽322，安装弹簧323带动阻挡件321脱离滑杆23并与滑杆23保持一定间隙。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种间距可调的机械手，其特征在于：包括手掌基座(1)、手爪机构(2)、驱动机构(4)和缓冲机构(3)，所述手爪机构(2)包括滑杆(23)和至少两个靠近或远离的夹爪(21)，所述滑杆(23)两端固定于手掌基座(1)，所述驱动机构(4)驱动夹爪(21)沿滑杆(23)的长度方向靠近或远离；所述缓冲机构(3)包括活动组件(31)和联动组件(32)，所述活动组件(31)安装于夹爪(21)的触碰零件侧；当夹爪(21)夹持零件时，所述活动组件(31)迫使联动组件(32)与滑杆(23)接触，产生限制夹爪(21)移动的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述活动组件(31)包括活动板(311)和支撑件(312)，所述活动板(311)与支撑件(312)固定，所述支撑件(312)穿接于夹爪(21)触碰零件侧。

3.根据权利要求2所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述支撑件(312)套设有复位弹簧(313)，所述活动板(311)连接有滑动件(314)，所述滑动件(314)沿活动板(311)移动方向滑移连接于夹爪(21)，所述滑动件(314)连接有限制活动板(311)滑落的限位块(315)。

4.根据权利要求1所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述联动组件(32)包括阻挡件(321)，所述阻挡件(321)朝向滑杆(23)滑动穿接于夹爪(21)；所述阻挡件(321)朝向支撑件(312)一侧设有呈斜坡状的凹槽(322)，所述凹槽(322)靠近滑杆(23)的内侧壁倾斜设置，当夹爪(21)夹持零件时，所述支撑件(312)与凹槽(322)配合迫使阻挡件(321)一端与滑杆(23)抵接。

5.根据权利要求4所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述阻挡件(321)远离滑杆(23)的一端连接有的安装弹簧(323)，所述安装弹簧(323)的另一端与夹爪(21)固定，所述安装弹簧(323)迫使阻挡件(321)朝向移动远离手掌基座(1)的方向移动。

6.根据权利要求1所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述手掌基座(1)连接有传动组件(22)，所述传动组件(22)包括曲柄(221)、第一连杆(222)、第二连杆(223)，所述曲柄(221)转动连接于手掌基座(1)，所述第一连杆(222)与曲柄(221)的一端构成转动副，所述第二连杆(223)与曲柄(221)的另一端构成转动副，所述第一连杆(222)和第二连杆(223)分别与一夹爪(21)构成转动副。

7.根据权利要求1所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述驱动机构(4)包括气缸(43)、齿条(42)和齿轮(41)，所述齿轮(41)滑动安装于手掌基座(1)，所述齿轮(41)与曲轴固定连接，且齿轮(41)的转动中轴线与曲轴的转动中轴线重合，所述齿轮(41)与齿条(42)啮合，所述齿条(42)的一端与气缸(43)活塞杆连接。

8.根据权利要求1所述的间距可调的机械手，其特征在于：所述手掌基座(1)栓接有若干限位件(11)，滑杆(23)两端插接于的限位件(11)。

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