CN219987660U - 一种用于机械手电动夹爪的精密夹指 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，涉及精密模具技术领域，包括齿轮箱以及安装在齿轮箱顶部的驱动电机，还包括设置于齿轮箱内的传动单元，设置于齿轮箱外部的夹持单元；传动单元包括安装在齿轮箱输出端的蜗杆、安装在齿轮箱内部且与蜗杆活动连接的蜗轮，以及安装在齿轮箱内部且与蜗轮啮合传动传动件；夹持单元包括安装在齿轮箱外壁的主动连接座与从动连接座，以及设置于主动连接座与从动连接座之间的夹板。本实用新型为一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，通过设置的传动单元与夹持单元，实现了对夹持力的实时调节和控制，提升了其精密度及适用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密模具技术领域，特别涉及一种用于机械手电动夹爪的精密夹指。
背景技术
在工业自动化生产过程中，工业机器人末端会安装执行器实现对工件的夹取、抓取、搬运和转移工作。具体到应用领域的3C、食品等行业中，夹取对象多为尺寸小，品种多的工件，常规气动夹爪很难实现对多种尺寸工件的覆盖，且操作对象刚度较小，若采用气动夹爪直接夹取可能会对工件表面产生损伤，因此，使用电动夹爪夹取此类工件成为主要方式。
经检索在公开(公告)号：CN214604427U，一种行程快速可调的夹指型电动夹爪，采用的可调行程的夹指与滑块连接处采用齿轮齿条结构，该结构可实现快速调节夹指与滑块的相对位置并可通过弯型限位开关限制位置调节之后夹指的齿条方向移动，确保夹爪在夹取过程中提供足够刚度。此外，通过调节滑块和夹指之间的相对位置来控制电动夹爪最终的夹持间距和夹持行程，从而满足不同尺寸工件的夹取操作，提高单一夹指的使用效率，提升工作效率。
上述方案虽然满足了对不同尺寸工件的夹取操作，但通过齿轮齿条结构的传动方式进行夹持，对夹持的调节和控制精度较差，对于一些需要进行紧密夹持的物品，适用性较差，为此，我们提出一种用于机械手电动夹爪的精密夹指。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，通过设置的传动单元与夹持单元，来解决通过齿轮齿条结构的传动方式进行夹持，对夹持的调节和控制精度较差，对于一些需要进行紧密夹持的物品，适用性较差的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，包括齿轮箱以及安装在齿轮箱顶部的驱动电机，还包括设置于齿轮箱内的传动单元，设置于齿轮箱外部的夹持单元；
所述传动单元包括安装在齿轮箱输出端的蜗杆、安装在齿轮箱内部且与蜗杆活动连接的蜗轮，以及安装在所述齿轮箱内部且与蜗轮啮合传动传动件；
所述夹持单元包括安装在齿轮箱外壁的主动连接座与从动连接座，以及设置于所述主动连接座与从动连接座之间的夹板。
优选地，所述传动件包括安装在蜗轮上的第一转动轴、安装在第一转动轴上的主动齿轮、安装在齿轮箱内且与主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及安装在所述从动齿轮上的第二转动轴。
优选地，所述第一转动轴与第二转动轴的端部均贯穿齿轮箱的侧壁至外部，所述主动连接座安装在第一转动轴位于齿轮箱外部一端，所述从动连接座安装在第二转动轴位于齿轮箱外部一端。
优选地，所述夹板的一端与主动连接座活动连接，所述夹板的另一端与从动连接座活动连接。
优选地，所述夹持单元还包括安装在夹板内侧壁的橡胶垫板。
优选地，所述蜗轮、传动件与夹持单元组成的整体结构有两组，且两组所述蜗轮、传动件与夹持单元组成的整体结构关于蜗杆对称设置。
优选地，所述主动连接座与从动连接座的大小形状均一致。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型中，通过设置的传动单元与夹持单元，当需要运用机械手电动夹爪进行夹持时，驱动电机的输出端传动蜗杆转动，蜗杆转动的过程中传动蜗轮转动，进而带动与蜗轮同轴的主动齿轮转动，主动齿轮传动从动齿轮带动第二转动轴转动，第一转动轴与第二转动轴转动的过程中，分别驱动主动连接座与从动连接座进行转动，利用平行四边形的不稳定原理实现运动，平行四边形的一条边为固定边，即第一转动轴与第二转动轴之间的距离不变，与其相邻的两条边围绕顶点做旋转运动，与其相对的边做平动，两条平动的边驱动各自与夹板的连接端实现一维运动，最终通过控制电机主体的输出力矩、速度以及系统额定的传动比实现对手指末端力和速度的控制，实现了对夹持力的实时调节和控制，提升了其精密度及适用范围。
附图说明
图1为本实用新型立体结构示意图；
图2为本实用新型上视结构示意图；
图3为本实用新型图2中A-A处剖视结构示意图；
图4为本实用新型图3中I结构放大示意图；
图5为本实用新型侧视结构示意图。
图中：
1、齿轮箱；
2、驱动电机；
3、传动单元；301、蜗杆；302、蜗轮；303、传动件；3031、第一转动轴；3032、主动齿轮；3033、从动齿轮；3034、第二转动轴；
4、夹持单元；401、主动连接座；402、从动连接座；403、夹板；404、橡胶垫板。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
实施例1
如图1、图3以及图4所示，一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，包括齿轮箱1以及安装在齿轮箱1顶部的驱动电机2，还包括设置于齿轮箱1内的传动单元3，设置于齿轮箱1外部的夹持单元4；
如图3所示，传动单元3包括安装在齿轮箱1输出端的蜗杆301、安装在齿轮箱1内部且与蜗杆301活动连接的蜗轮302，以及安装在齿轮箱1内部且与蜗轮302啮合传动传动件303，蜗杆301与蜗轮302的设计，蜗杆301和蜗轮302之间存在单向驱动和反向自锁的功能，蜗杆301可以驱动蜗轮302实现一定的力矩和速度改变；
如图5所示，夹持单元4包括安装在齿轮箱1外壁的主动连接座401与从动连接座402、以及设置于主动连接座401与从动连接座402之间的夹板403，主动连接座401与从动连接座402的设计，由于蜗杆301其自身螺纹升角和表面摩擦系数具有反向自锁的特性，该特性可通过主动连接座401与从动连接座402，实现夹指末端在抱死时实现自锁状态，以增大夹持力。
如图4所示，传动件303包括安装在蜗轮302上的第一转动轴3031、安装在第一转动轴3031上的主动齿轮3032、安装在齿轮箱1内且与主动齿轮3032啮合传动的从动齿轮3033，以及安装在从动齿轮3033上的第二转动轴3034，蜗杆301转动的过程中传动蜗轮302转动，进而带动与蜗轮302同轴的主动齿轮3032转动，主动齿轮3032传动从动齿轮3033带动第二转动轴3034转动。
如图5所示，第一转动轴3031与第二转动轴3034的端部均贯穿齿轮箱1的侧壁至外部，主动连接座401安装在第一转动轴3031位于齿轮箱1外部一端，从动连接座402安装在第二转动轴3034位于齿轮箱1外部一端，第一转动轴3031转动过程中，传动主动连接座401转动，第二转动轴3034转动的过程中，传动从动连接座402转动。
如图1所示，夹持单元4还包括安装在夹板403内侧壁的橡胶垫板404，橡胶垫板404的设计，避免夹持过程中对夹持件造成损伤。
如图1所示，蜗轮302、传动件303与夹持单元4组成的整体结构有两组，且两组蜗轮302、传动件303与夹持单元4组成的整体结构关于蜗杆301对称设置，使得对被夹持物品的夹持过程更加平稳。
工作原理：当需要运用机械手电动夹爪进行夹持时，驱动电机2的输出端传动蜗杆301转动，蜗杆301转动的过程中传动蜗轮302转动，进而带动与蜗轮302同轴的主动齿轮3032转动，主动齿轮3032传动从动齿轮3033带动第二转动轴3034转动，第一转动轴3031与第二转动轴3034转动的过程中，分别驱动主动连接座401与从动连接座402进行转动。
实施例2
如图1、图2、图4以及图5所示，一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，包括齿轮箱1以及安装在齿轮箱1顶部的驱动电机2，还包括设置于齿轮箱1内的传动单元3，设置于齿轮箱1外部的夹持单元4；
如图3所示，传动单元3包括安装在齿轮箱1输出端的蜗杆301、安装在齿轮箱1内部且与蜗杆301活动连接的蜗轮302，以及安装在齿轮箱1内部且与蜗轮302啮合传动传动件303，蜗杆301与蜗轮302的设计，蜗杆301和蜗轮302之间存在单向驱动和反向自锁的功能，蜗杆301可以驱动蜗轮302实现一定的力矩和速度改变；
如图5所示，夹持单元4包括安装在齿轮箱1外壁的主动连接座401与从动连接座402、以及设置于主动连接座401与从动连接座402之间的夹板403，主动连接座401与从动连接座402的设计，由于蜗杆301其自身螺纹升角和表面摩擦系数具有反向自锁的特性，该特性可通过主动连接座401与从动连接座402，实现夹指末端在抱死时实现自锁状态，以增大夹持力。
如图4所示，传动件303包括安装在蜗轮302上的第一转动轴3031、安装在第一转动轴3031上的主动齿轮3032、安装在齿轮箱1内且与主动齿轮3032啮合传动的从动齿轮3033，以及安装在从动齿轮3033上的第二转动轴3034，蜗杆301转动的过程中传动蜗轮302转动，进而带动与蜗轮302同轴的主动齿轮3032转动，主动齿轮3032传动从动齿轮3033带动第二转动轴3034转动。
如图5所示，第一转动轴3031与第二转动轴3034的端部均贯穿齿轮箱1的侧壁至外部，主动连接座401安装在第一转动轴3031位于齿轮箱1外部一端，从动连接座402安装在第二转动轴3034位于齿轮箱1外部一端，第一转动轴3031转动过程中，传动主动连接座401转动，第二转动轴3034转动的过程中，传动从动连接座402转动。
如图3所示，夹板403的一端与主动连接座401活动连接，夹板403的另一端与从动连接座402活动连接，夹板403呈V型结构，使得夹板403的运动可受主动连接座401与从动连接座402的同步控制。
如图1所示，夹持单元4还包括安装在夹板403内侧壁的橡胶垫板404，橡胶垫板404的设计，避免夹持过程中对夹持件造成损伤。
如图1所示，蜗轮302、传动件303与夹持单元4组成的整体结构有两组，且两组蜗轮302、传动件303与夹持单元4组成的整体结构关于蜗杆301对称设置，使得对被夹持物品的夹持过程更加平稳。
如图1所示，主动连接座401与从动连接座402的大小形状均一致，便于同步对夹板403进行控制，使得在进行夹持时，控制操作更加的精准。
当驱动主动连接座401与从动连接座402进行转动时，利用平行四边形的不稳定原理实现运动，平行四边形的一条边为固定边，即第一转动轴3031与第二转动轴3034之间的距离不变，与其相邻的两条边围绕顶点做旋转运动，与其相对的边做平动，两条平动的边驱动各自与夹板403的连接端实现一维运动，最终通过控制电机主体的输出力矩、速度以及系统额定的传动比实现对手指末端力和速度的控制，实现了对夹持力的实时调节和控制，提升了其精密度及适用范围。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，包括齿轮箱(1)以及安装在齿轮箱(1)顶部的驱动电机(2)，其特征在于，还包括设置于齿轮箱(1)内的传动单元(3)，设置于齿轮箱(1)外部的夹持单元(4)；
所述传动单元(3)包括安装在齿轮箱(1)输出端的蜗杆(301)、安装在齿轮箱(1)内部且与蜗杆(301)活动连接的蜗轮(302)，以及安装在所述齿轮箱(1)内部且与蜗轮(302)啮合传动传动件(303)；
所述夹持单元(4)包括安装在齿轮箱(1)外壁的主动连接座(401)与从动连接座(402)，以及设置于所述主动连接座(401)与从动连接座(402)之间的夹板(403)。
2.根据权利要求1所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述传动件(303)包括安装在蜗轮(302)上的第一转动轴(3031)、安装在第一转动轴(3031)上的主动齿轮(3032)、安装在齿轮箱(1)内且与主动齿轮(3032)啮合传动的从动齿轮(3033)，以及安装在所述从动齿轮(3033)上的第二转动轴(3034)。
3.根据权利要求2所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述第一转动轴(3031)与第二转动轴(3034)的端部均贯穿齿轮箱(1)的侧壁至外部，所述主动连接座(401)安装在第一转动轴(3031)位于齿轮箱(1)外部一端，所述从动连接座(402)安装在第二转动轴(3034)位于齿轮箱(1)外部一端。
4.根据权利要求1所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述夹板(403)的一端与主动连接座(401)活动连接，所述夹板(403)的另一端与从动连接座(402)活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述夹持单元(4)还包括安装在夹板(403)内侧壁的橡胶垫板(404)。
6.根据权利要求5所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述蜗轮(302)、传动件(303)与夹持单元(4)组成的整体结构有两组，且两组所述蜗轮(302)、传动件(303)与夹持单元(4)组成的整体结构关于蜗杆(301)对称设置。
7.根据权利要求1所述的一种用于机械手电动夹爪的精密夹指，其特征在于：所述主动连接座(401)与从动连接座(402)的大小形状均一致。
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