CN218364807U - 一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，舵机的端部通过舵机法兰盘与夹取器连杆二转动连接，夹取器连杆二与夹取器连杆一转动连接，夹取器连杆一与夹取器下爪转动连接，夹取器下爪的端部与夹取器下钩转动连接，夹取器下爪通过夹取器底板与夹取器齿轮外侧板一连接，夹取器齿轮外侧板一上安装有夹取器下钩；夹取器底板的上端安装有两个夹取器齿轮外侧板二，两个夹取器齿轮外侧板二内侧一端安装有与夹取器下爪配合的夹取器齿轮，两个夹取器齿轮外侧板二的内侧另一端安装有与夹取器下钩配合的夹取器上钩。本实用新型的夹取器，结构简单，传动精确，刚性好，能在狭窄空间内实现精确抓取环状物体外框的功能。

Description

一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，属于传动机械技术领域。

背景技术

常见夹持器、末端执行器的驱动源大多为直线驱动，常需要使用气缸或直线电机驱动，前者需要机器人携带气瓶连接空气压缩机，结构复杂，且驱动过程存在气压不稳的情况，后者则由于生产规模小、行程长、精度要求高，导致价格相对较高。而对于采用旋转电机的夹持器、末端执行器，其多采用单齿轮驱动，由电机直连齿轮，受负载限制大，且仅能实现夹取器手指末端的圆弧运动，应用场景受限。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，提高夹取器抓取容错率，扩大夹取目标范围，防止夹取时脱钩，降低夹取器加工成本、驱动成本和维护成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，包括舵机、夹取器连杆、夹取器底板、夹取器齿轮外侧板、夹取器下爪、夹取器前钩和夹取器齿轮，所述夹取器前钩包括夹取器下钩和夹取器上钩；

所述舵机的端部通过舵机法兰盘与夹取器连杆二转动连接，夹取器连杆二与夹取器连杆一转动连接，夹取器连杆一与夹取器下爪转动连接，夹取器下爪的端部与夹取器下钩转动连接，所述夹取器下爪通过夹取器底板与夹取器齿轮外侧板一连接，夹取器齿轮外侧板一上安装有夹取器下钩；

所述夹取器底板的上端安装有两个夹取器齿轮外侧板二，所述两个夹取器齿轮外侧板二内侧一端安装有与夹取器下爪配合的夹取器齿轮，两个夹取器齿轮外侧板二的内侧另一端安装有与夹取器下钩配合的夹取器上钩。

作为改进，所述舵机的端部与舵机法兰盘同轴连接；所述夹取器连杆二的中心孔位采用螺栓将舵机、舵机法兰盘、夹取器连杆二连接，夹取器连杆二的周围孔位采用螺栓将舵机法兰盘与夹取器连杆二连接。

作为改进，所述夹取器连杆二与夹取器连杆一间通过推力球轴承、螺栓连接。

作为改进，所述夹取器下爪包括齿轮部、分别与齿轮部连接的短杆和长杆；

所述短杆通过推力球轴承、螺栓与夹取器连杆一连接，所述长杆通过推力球轴承、螺栓与夹取器下钩连接。

作为改进，所述短杆与夹取器连杆一间还安装有尼龙柱。

作为改进，所述夹取器齿轮外侧板一通过推力球轴承、螺栓与夹取器下钩连接。

作为改进，所述夹取器齿轮通过螺栓与一个夹取器齿轮外侧板二连接，两个夹取器齿轮外侧板二均通过推力球轴承、螺栓与夹取器上钩连接。

作为改进，所述夹取器下钩和夹取器上钩均为向内旋转结构。

作为改进，所述夹取器齿轮外侧板一和夹取器下爪上设有限位孔，所述夹取器下钩上设有螺栓固定孔和橡皮筋孔。

与现有技术相比，本实用新型的齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，将简单的连杆机构和齿轮传动结合起来，旋转功能处预留微型推力球轴承安装空间，转动顺滑，磨损小，结构简单，传动精确，刚性好，能在狭窄空间内实现精确抓取环状物体外框的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的闭合状态结构示意图；

图3为本实用新型的开启状态结构示意图；

图4为本实用新型中夹取器前钩的结构示意图；

图5为本实用新型中夹取器前钩的内推示意图；

图6为本实用新型中夹取器前钩的脱钩示意图；

图7为本实用新型中夹取器下爪的结构示意图；

图中：1、舵机，2、舵机法兰盘，3、夹取器连杆二，4、夹取器底板，5、夹取器连杆一，6、夹取器齿轮外侧板一，7、夹取器下爪，7-1、法兰部，7-2、短杆，7-3、长杆，8、夹取器下钩，8-1、螺栓固定孔，8-2、橡皮筋孔，9、夹取器上钩，10、推力球轴承，11、夹取器齿轮外侧板二，12、夹取器齿轮，13、限位孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1、图2和图3所示，一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，包括舵机1、舵机法兰盘2、夹取器连杆二3、夹取器底板4、夹取器连杆一5、夹取器齿轮外侧板一6、夹取器下爪7、夹取器下钩8、夹取器上钩9、夹取器齿轮外侧板二11、夹取器齿轮12和若干推力球轴承10、若干螺栓；

所述舵机1的端部与舵机法兰盘2同轴安装后，夹取器连杆二3的中心孔位用M3螺栓将舵机1、舵机法兰盘2、夹取器连杆二3连接在一起；同时夹取器连杆二3的中心孔位周围四个孔位处用M3螺栓将、舵机法兰盘2、夹取器连杆二3连接；

所述夹取器连杆二3的末端与夹取器连杆一5的一端用M3螺栓连接，且夹取器连杆一、二间安装推力球轴承10；如图7所示，所述夹取器下爪7包括齿轮部7-1、分别与齿轮部7-1连接的短杆7-2和长杆7-3，所述夹取器连杆一5的另一端与短杆7-2用M3螺栓、推力球轴承10连接，且夹取器连杆一5与短杆7-2间还安装有外径7mm、内径3.2mm、长度4mm的尼龙柱，有效增强夹取器刚性；所述长杆7-3通过推力球轴承10、螺栓与夹取器下钩8连接；

所述夹取器齿轮外侧板一6通过推力球轴承10、螺栓与夹取器下钩8连接，所述夹取器齿轮12通过螺栓与一个夹取器齿轮外侧板二11连接，两个夹取器齿轮外侧板二11均通过推力球轴承10、螺栓与夹取器上钩9连接。采用的推力球轴承10可以为3x8x3.5微型推力球轴承，能有效减小摩擦阻力。本实用新型的夹取器，在夹取器易坏的地方，比如夹取器外侧板，采用了和齿轮分离的形式，当外侧板受力过大发生形变甚至断裂时，只需要拆掉相应位置的螺栓即可进行更换，两个齿轮的相对位置不发生改变。如果采用的是外侧板与齿轮结合的形式，在更换外侧板时，需要重新对两个齿轮进行啮合，有可能会出现啮合之后、上下的外侧板不对称的情况，而传动与负载分离就避免了这样的问题。

作为实施例的改进，如图5所示，所述夹取器下钩8和夹取器上钩9均为向内旋转结构，当工况允许时，可以直接将物体推至夹取器前钩(上钩和下钩)内部，而无需电机旋转打开成图3状态。当被抓物体因与夹持器前钩不在同一高度而不能直接被推进前钩内部时，可通过电机带动连杆进而带动齿轮传动打开夹持器，待抓持到物体后再闭合夹持器。

作为实施例的改进，如图4所示，所述夹取器齿轮外侧板一6和夹取器下爪7上设有限位孔13，所述夹取器下钩8上设有螺栓固定孔8-1和橡皮筋孔8-2，螺栓固定孔8-1用于安装螺栓将前钩与侧板连接固定，限位孔13用于安装限位螺栓，防止在拖拽物体时前钩外翻导致脱钩(如图6)，橡皮筋孔8-2用于安装橡皮筋，橡皮筋与侧板右侧两个已经安装好的螺栓相连，能在前钩被向内推进后自动恢复到初始状态。

本实用新型的夹持器结构精简，只需一个可以做角度控制的电机就可以实现自由张开和闭合，因此其动力源可以使用带有霍尔编码器的直流电机或者舵机。

如，闭环直流电机：驱动电机在夹持器的张开和关闭状态分别处于两个不同的角度，利用编码器，对直流电机进行闭环控制，当需要张开和需要闭合时，分别设置对应的目标角度并进行PID控制，实现夹持器的张开和闭合。

舵机：舵机可以通过发送不同占空比的PWM信号进行角度控制，且有自锁功能，当需要张开和闭合时，分别向舵机发送对应占空比的PWM信号，通过舵机带动夹持器张开和闭合。具体型号可以为RDS3115舵机。

本实用新型的夹持器组件只需要玻纤板或碳板等板材雕刻获得，使用舵机驱动，成本极其低廉。

本夹取器在合适的地方抓取外框状物体时，如铝方管外框、铝方管架时，可以不用驱动夹取器打开，只需要物体往夹取器内部“撞”入，而此时带有橡皮筋的夹取器前钩会因为受到弹性而恢复初始状态，不会发生脱钩现象。此外在钩子连接处设置了机械限位，夹取器既不会“脱钩”，也不会“飞钩”。

以上所述仅为较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，包括舵机(1)、夹取器连杆、夹取器底板(4)、夹取器齿轮外侧板、夹取器下爪(7)、夹取器前钩和夹取器齿轮(12)，所述夹取器前钩包括夹取器下钩(8)和夹取器上钩(9)；

所述舵机(1)的端部通过舵机法兰盘(2)与夹取器连杆二(3)转动连接，夹取器连杆二(3)与夹取器连杆一(5)转动连接，夹取器连杆一(5)与夹取器下爪(7)转动连接，夹取器下爪(7)的端部与夹取器下钩(8)转动连接，所述夹取器下爪(7)通过夹取器底板(4)与夹取器齿轮外侧板一(6)连接，夹取器齿轮外侧板一(6)上安装有夹取器下钩(8)；

所述夹取器底板(4)的上端安装有两个夹取器齿轮外侧板二(11)，所述两个夹取器齿轮外侧板二(11)内侧一端安装有与夹取器下爪(7)配合的夹取器齿轮(12)，两个夹取器齿轮外侧板二(11)的内侧另一端安装有与夹取器下钩(8)配合的夹取器上钩(9)。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述舵机(1)的端部与舵机法兰盘(2)同轴连接；

所述夹取器连杆二(3)的中心孔位采用螺栓将舵机(1)、舵机法兰盘(2)、夹取器连杆二(3)连接，夹取器连杆二(3)的周围孔位采用螺栓将舵机法兰盘(2)与夹取器连杆二(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器连杆二(3)与夹取器连杆一(5)间通过推力球轴承(10)、螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器下爪(7)包括齿轮部(7-1)、分别与齿轮部(7-1)连接的短杆(7-2)和长杆(7-3)；

所述短杆(7-2)通过推力球轴承(10)、螺栓与夹取器连杆一(5)连接，所述长杆(7-3)通过推力球轴承(10)、螺栓与夹取器下钩(8)连接。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述短杆(7-2)与夹取器连杆一(5)间还安装有尼龙柱。

6.根据权利要求4或5所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器齿轮外侧板一(6)通过推力球轴承(10)、螺栓与夹取器下钩(8)连接。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器齿轮(12)通过螺栓与一个夹取器齿轮外侧板二(11)连接，两个夹取器齿轮外侧板二(11)均通过推力球轴承(10)、螺栓与夹取器上钩(9)连接。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器下钩(8)和夹取器上钩(9)均为向内旋转结构。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮驱动快速反应防脱钩的夹取器，其特征在于，所述夹取器齿轮外侧板一(6)和夹取器下爪(7)上设有限位孔(13)，所述夹取器下钩(8)上设有螺栓固定孔(8-1)和橡皮筋孔(8-2)。

Images