CN218614104U - 一种平开机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平开机械爪，包括机壳、双出轴电机、多根导向杆和两组夹爪组件，双出轴减速电机包括减速电机主体及两根输出轴，每根所述输出轴分别连接一组夹爪组件；夹爪组件包括丝杠机构、夹板和限位板，丝杠机构包括丝杠及传动螺母，传动螺母上安装所述夹板，所述夹板活动穿装在每根所述导向杆上，所述夹板用于夹持物品的部分超出所述机壳，所述限位板通过多根限位杆连接所述机壳；对于每根所述导向杆而言，导向杆的每一端分别固定连接一块所述限位板，并且导向杆穿过所述机壳。本实用新型采用双出轴减速电机，可以应用于任何有电的场所，通过丝杠机构传动，夹板移动的一致性好。

Description

一种平开机械爪

技术领域

本实用新型属于机械爪领域，更具体地，涉及一种平开机械爪。

背景技术

机器人设备对环境适应性高，且效率可靠，可以代替人类完成繁重的劳动，因此，越来越多的行业采用机器人设备代替人类工作，经过科学技术的发展，机器人设备的准类越来越多，而机器人上的机械臂和机手抓是帮助机器人发挥功能的重要组成部分。

通常，机器人或机械臂通过末端执行器进行操作，在装配，移动等方面，机械爪是应用最多的末端执行器，而现有的机械爪多为气动，且体型较大，对空间场地要求较高。此外，现有的夹爪，动力机构通过传动机构带动两根夹指移动，传动机构的结构都比较复杂，使得夹爪的夹取精度不高，不能适应于精密仪器。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种平开机械爪，其通过双出轴减速电机来带动丝杠机构运动，结构简单，体积小，适用于各种精密仪器。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种平开机械爪，其特征在于，包括机壳、双出轴电机、多根导向杆和两组夹爪组件，这些导向杆均水平设置且相互平行，其中：

所述双出轴减速电机包括减速电机主体及安装在所述双出轴减速电机主体上的两根输出轴，每根所述双出轴减速电机的输出轴分别连接一组夹爪组件，两组所述夹爪组件对称设置在所述双出轴减速电机主体的两侧，该减速电机主体设置在该机壳内；

对于每组所述夹爪组件而言，其包括丝杠机构、夹板和限位板，所述丝杠机构包括丝杠及穿装在所述丝杠上的传动螺母，所述丝杠的一端与所述双出轴减速电机的一根输出轴连接，所述丝杠的另一端伸出机壳后可转动安装在所述限位板上，所述传动螺母上安装所述夹板，所述夹板活动穿装在每根所述导向杆上，所述夹板用于夹持物品的部分超出所述机壳，所述限位板通过多根限位杆连接所述机壳；

两根所述丝杠上的螺纹旋向相反；

对于每根所述导向杆而言，导向杆的每一端分别固定连接一块所述限位板，并且导向杆穿过所述机壳。

优选地，所述双出轴减速电机本体包括双出轴电机及两个齿轮箱，所述双出轴电机的电机轴的每一端分别连接一个所述齿轮箱的输入轴，每个所述齿轮箱的输出轴分别连接一根所述丝杠。

优选地，所述夹板上设置有安装孔，以用于安装所需规格的辅助夹板。

优选地，每根所述丝杠分别通过精密轴承可转动安装在一块所述限位板上。

优选地，所述机壳上设置有连接孔，以用于与机械臂连接。

优选地，所述双出轴减速电机上设置有用于与外接电源或控制板电连接连接端。

优选地，所述机壳包括外壳和设置在所述外壳的两侧的端盖，每根所述导向杆均穿过所述两个端盖，所述限位杆与所述端盖连接。

优选地，所述导向杆的为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上。

优选地，所述限位杆为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型通过一个双出轴减速电机来带动两组丝杠机构运动，结构简单，体积小，丝杠机构的传动精度高，从而使得夹板移动的精度也高，适用于各种精密仪器。

2)本实用新型采用电机驱动替换传统的气缸驱动模式，不需要额外带空气压缩器，可以应用于任何有电的场所；且相比气缸驱动，电机驱动噪音小，更加符合环保要求，电机后固定有驱动板，可以根据反馈数据来调节和控制，使得机械爪开合平稳，响应迅速。

3)本实用新型的采用丝杠机构，丝杠机构可带自锁功能，夹取物品更加牢固，且能保护驱动电机，提高本实用新型的使用寿命。

4)本实用新型使用应用范围广，可以广泛应用于各行业的机器人手臂，根据所需要的环境和工作精度的不同，结合制造成本要求，可以采用有刷电机、空心杯电机、步进电机、无刷电机和伺服电机等不同种类的电机作为动力源，选择更加广泛。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2、图3分别为本实用新型撤去机壳后的不同视角下的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图3，一种平开机械爪，包括机壳、双出轴电机8、多根导向杆6和两组夹爪组件，这些导向杆6均水平设置且相互平行，其中：

所述机壳上设置有连接孔，以用于与机械臂连接。

所述双出轴减速电机包括减速电机主体及安装在所述双出轴减速电机主体上的两根同轴设置的输出轴，每根所述双出轴减速电机的输出轴分别连接一组夹爪组件，两组所述夹爪组件对称设置在所述双出轴减速电机主体的两侧，该减速电机主体设置在该机壳内。

所述双出轴减速电机上设置有用于与外接电源或控制板电连接连接端 10。

对于每组所述夹爪组件而言，其包括丝杠机构、夹板1和限位板3，所述丝杠机构包括丝杠4及穿装在所述丝杠4上的传动螺母，所述丝杠4的一端与所述双出轴减速电机的一根输出轴连接，所述双出轴减速电机本体包括双出轴电机8及两个齿轮箱9，所述双出轴电机8的电机轴的每一端分别连接一个所述齿轮箱9的输入轴(双出轴电机8只有一根电机轴)，每个所述齿轮箱9的输出轴分别连接一根所述丝杠4。所述丝杠4的另一端伸出机壳后可转动安装在所述限位板3上，所述传动螺母上安装所述夹板1，两者优选一体成型，所述夹板1活动穿装在每根所述导向杆6上，所述夹板1用于夹持物品的部分超出所述机壳，所述限位板3通过多根限位杆5 连接所述机壳。两根所述丝杠上的螺纹旋向相反。

两个夹板1可相向或相背移动，从而可配合夹取或松开物品。

对于每根所述导向杆6而言，导向杆6的每一端分别固定连接一块所述限位板3，并且导向杆6穿过所述机壳。

因为传动方式为丝杠机构传动，当丝杠机构的螺旋升角小于当量摩擦角的时候，丝杠机构具有自锁功能，机械爪夹取物品之后，即便双出轴减速电机断电，两个夹板1也会停留在当前的位置，不会回落，机械爪夹取物品更加稳定，也能保护双出轴减速电机，增加机构的使用寿命。

进一步，所述导向杆6的为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上，这样布置可以提高夹板1沿导向杆6移动的稳定性。所述限位杆5为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上，这样布置可提升限位板3和机壳的整体稳定性。夹板1的整体呈“凸”字形，通过三根导向杆6进行安装，使得夹板1的运行更加平稳。

进一步，所述夹板1上设置有安装孔11，以用于安装所需规格的辅助夹板1。可以根据所夹取物品形状大小的不同更换和安装不同形状的辅助夹板1，具有通用性。

进一步，每根所述丝杠4分别通过精密轴承可转动安装在一块所述限位板3上，以提升转动的精密性和可靠性。

进一步，所述机壳包括外壳12和设置在所述外壳12两侧的端盖2，每根所述导向杆6均穿过所述两个端盖2，所述限位杆5与所述端盖2连接，端盖2与外壳12通过螺栓连接，方便拆装端盖2，从而方便拆装双出轴减速电机。外壳12的两端通过端盖2密封，端盖2的中间开有通孔，可以让丝杠4穿过，每根丝杠4分别从一个端盖2穿过。

假设T为驱动电机的输出扭矩，则：

T＝F*(D/2)*tan(α+β)；

其中，D为丝杠4的螺纹中径，α为丝杠4的螺纹升角且α＝tan^-1(L_d/ πD)，L_d为丝杠4的螺纹牙距；β为当量摩擦角且β＝tan^-1f，f为丝杠4 与传动螺母组成的丝杠4副的当量摩擦系数，f参照材料、设计和加工参数确定；

从而，可以计算出：

F＝T/(D/2)*tan(α+β)；

因为电动夹爪的把持力F’跟推拉螺母直线运动的力F有关，这样在电动夹爪夹取物品之前可以对物品的性质和承受力进行判断，判断电动夹爪能否夹取物品，从而可以保证物品不会被损坏。

本实用新型的工作过程如下：

当双出轴电机8通电转动后，通过齿轮箱9带动丝杠4旋转，当两根丝杠4转动时，两个夹板1可以互相靠近，夹取物品。当驱动电机朝与前述相反的方向转动时，两个夹板1互相远离，松开物品。

本领域的技术人员容易理解，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 (9)

1.一种平开机械爪，其特征在于，包括机壳、双出轴电机、多根导向杆和两组夹爪组件，这些导向杆均水平设置且相互平行，其中：

所述双出轴减速电机包括减速电机主体及安装在所述双出轴减速电机主体上的两根输出轴，每根所述双出轴减速电机的输出轴分别连接一组夹爪组件，两组所述夹爪组件对称设置在所述双出轴减速电机主体的两侧，该减速电机主体设置在该机壳内；

对于每组所述夹爪组件而言，其包括丝杠机构、夹板和限位板，所述丝杠机构包括丝杠及穿装在所述丝杠上的传动螺母，所述丝杠的一端与所述双出轴减速电机的一根输出轴连接，所述丝杠的另一端伸出机壳后可转动安装在所述限位板上，所述传动螺母上安装所述夹板，所述夹板活动穿装在每根所述导向杆上，所述夹板用于夹持物品的部分超出所述机壳，所述限位板通过多根限位杆连接所述机壳；

两根所述丝杠上的螺纹旋向相反；

对于每根所述导向杆而言，导向杆的每一端分别固定连接一块所述限位板，并且导向杆穿过所述机壳。

2.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述双出轴减速电机本体包括双出轴电机及两个齿轮箱，所述双出轴电机的电机轴的每一端分别连接一个所述齿轮箱的输入轴，每个所述齿轮箱的输出轴分别连接一根所述丝杠。

3.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述夹板上设置有安装孔，以用于安装所需规格的辅助夹板。

4.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，每根所述丝杠分别通过精密轴承可转动安装在一块所述限位板上。

5.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述机壳上设置有连接孔，以用于与机械臂连接。

6.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述双出轴减速电机上设置有用于与外接电源或控制板电连接连接端。

7.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述机壳包括外壳和设置在所述外壳的两侧的端盖，每根所述导向杆均穿过所述两个端盖，所述限位杆与所述端盖连接。

8.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述导向杆的为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上。

9.根据权利要求1所述的一种平开机械爪，其特征在于，所述限位杆为三根，它们相互平行并且分布在三棱柱的三条侧棱上。

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