一种机械制造用的新型机械爪转让专利

申请号 : CN202210085533.9

文献号 : CN114290364B

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发明人 : 王海燕刘东帅李健伟

申请人 : 吉林化工学院

摘要 :

本发明公开一种机械制造用的新型机械爪,包括套筒,套筒内设置有动力模块;抓取部包括固定安装在套筒端部的调节板,调节板的两端远离套筒的一侧分别固接有第一伸缩杆的固定端,两第一伸缩杆对称设置;两第一伸缩杆活动端相对的侧面固定安装有抓取组件,抓取组件与动力模块传动连接,抓取组件与调节板铰接;动力模块包括设置在套筒内的动力组件,动力组件朝向调节板的一端固接有两个对称设置的动力杆,动力杆贯穿调节板并与调节板滑动连接;动力杆远离动力组件的一端与抓取组件传动连接。本发明结构简单、制作方便,抓取取放响应迅速,抓取尺寸的大小调节方便,可适用于抓取不同大小的物体,提高了本机械爪的实用性,有利于大规模推广。

权利要求 :

1.一种机械制造用的新型机械爪,其特征在于:包括爪身,所述爪身的一端固定安装于机械臂上,所述爪身的另一端固定安装有抓取部;

所述爪身包括套筒(1),所述套筒(1)内设置有动力模块,所述动力模块与所述抓取部传动连接;

所述抓取部包括固定安装在所述套筒(1)端部的调节板(2),所述调节板(2)的两端远离所述套筒(1)的一侧分别固接有第一伸缩杆(3)的固定端,两所述第一伸缩杆(3)对称设置;两所述第一伸缩杆(3)活动端相对的侧面固定安装有抓取组件,所述抓取组件与所述动力模块传动连接,所述抓取组件与所述调节板(2)铰接;

所述动力模块包括设置在所述套筒(1)内的动力组件,所述动力组件朝向所述调节板(2)的一端固接有两个对称设置的动力杆(4),所述动力杆(4)贯穿所述调节板(2)并与所述调节板(2)滑动连接;所述动力杆(4)远离所述动力组件的一端与所述抓取组件传动连接;

所述动力组件包括转动连接在所述套筒(1)内的内螺纹筒(13),所述内螺纹筒(13)内螺纹连接有升降块(14),所述升降块(14)朝向所述调节板(2)的一端固接有升降杆(15),所述升降杆(15)远离所述升降块(14)的一端固接有传动块(16),所述动力杆(4)固接在所述传动块(16)远离所述升降杆(15)的一端;所述内螺纹筒(13)远离所述升降杆(15)的一端传动连接有动力电机(17),所述动力电机(17)固定安装在所述套筒(1)上;

所述套筒(1)内开设有第一空腔(18)和第二空腔(19);所述第一空腔(18)靠近所述调节板(2),且所述第一空腔(18)的直径大于所述第二空腔(19);所述内螺纹筒(13)与所述第二空腔(19)的内壁转动连接;所述第一空腔(18)内固定安装导向筒(20),所述传动块(16)的侧壁与所述导向筒(20)的内壁滑动连接;

所述传动块(16)的侧壁开设有若干限位孔(21),所述限位孔(21)内滑动连接有限位杆(22),所述限位杆(22)远离所述限位孔(21)的孔底一端设置有滚轴(23);所述限位杆(22)朝向所述限位孔(21)的一端与所述限位孔(21)的孔底之间固接有限位弹簧(24);所述导向筒(20)的内壁纵向设置有若干导向轨道(25),所述滚轴(23)与所述导向轨道(25)的底面滚动接触。

2.根据权利要求1所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述抓取组件包括固定安装在所述第一伸缩杆(3)活动端的第二伸缩杆(5),所述第二伸缩杆(5)的固定端与所述第一伸缩杆(3)的活动端固接,所述第一伸缩杆(3)与所述第二伸缩杆(5)垂直;所述第二伸缩杆(5)的活动端固接有抓取垫片(6);所述第二伸缩杆(5)的活动端朝向所述调节板(2)的一侧铰接有连杆(7)的一端,所述连杆(7)的另一端与所述调节板(2)铰接;所述动力杆(4)与所述连杆(7)的中部传动连接。

3.根据权利要求2所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述调节板(2)朝向所述第二伸缩杆(5)的一侧固接有安装座(8),所述安装座(8)上转动连接有同步轴(9),所述同步轴(9)上套设固接有同步齿轮(10),所述连杆(7)与所述同步轴(9)固接;两所述同步齿轮(10)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述连杆(7)上开设有滑动槽(11),所述动力杆(4)的末端固接有滑动块(12),所述滑动块(12)与所述滑动槽(11)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述调节板(2)包括与所述套筒(1)端面固接的保护筒(26),所述动力杆(4)穿过所述保护筒(26)并与所述保护筒(26)滑动连接;所述保护筒(26)的两端滑动连接有调节杆(27),所述第一伸缩杆(3)的固定端固定安装在所述调节杆(27)的末端;所述调节杆(27)朝向所述保护筒(26)的一端固接有调节夹板(28),两所述调节夹板(28)相对设置;所述调节夹板(28)传动连接有调节组件,所述调节组件固定安装在所述保护筒(26)的侧壁。

6.根据权利要求5所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述调节组件包括固定安装在所述保护筒(26)侧壁的调节电机(29),所述调节电机(29)的输出端固接有调节轴(30),所述调节轴(30)贯穿所述保护筒(26)并与所述保护筒(26)转动连接;所述调节轴(30)上固接有两个调节齿轮(31),两所述调节齿轮(31)分别与所述两所述调节夹板(28)啮合连接。

7.根据权利要求6所述的机械制造用的新型机械爪,其特征在于:所述调节夹板(28)包括平行设置的光板(32)和齿板(33),所述调节轴(30)位于所述光板(32)与所述齿板(33)之间;所述调节齿轮(31)与所述齿板(33)啮合连接;所述调节夹板(28)的所述光板(32)与所述齿板(33)角对称设置。

说明书 :

一种机械制造用的新型机械爪

技术领域

[0001] 本发明涉及机械制造设备技术领域,特别是涉及一种机械制造用的新型机械爪。

背景技术

[0002] 机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门,机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。
[0003] 在机械制造的过程中,为了提高工作效率和节省劳动力,需要使用到机械夹爪进行取放工件,机械夹爪能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
[0004] 但是现有的机械手结构复杂,成本高,使用起来也比较麻烦,而且基本的机械夹爪不能调节尺寸,对不同的零件抓取就比较麻烦,使用起来很是不方便,降低机械制造的效率。因此亟需一种能适用于夹取各种外形工件的机械爪来解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种机械制造用的新型机械爪,以解决上述现有技术存在的问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种机械制造用的新型机械爪,包括爪身,所述爪身的一端固定安装机械臂上,所述爪身的另一端固定安装有抓取
部;
[0007] 所述爪身包括套筒,所述套筒内设置有动力模块,所述动力模块与所述抓取部传动连接;
[0008] 所述抓取部包括固定安装在所述套筒端部的调节板,所述调节板的两端远离所述套筒的一侧分别固接有第一伸缩杆的固定端,两所述第一伸缩杆对称设置;两所述第一伸
缩杆活动端相对的侧面固定安装有抓取组件,所述抓取组件与所述动力模块传动连接,所
述抓取组件与所述调节板铰接;
[0009] 所述动力模块包括设置在所述套筒内的动力组件,所述动力组件朝向所述调节板的一端固接有两个对称设置的动力杆,所述动力杆贯穿所述调节板并与所述调节板滑动连
接;所述动力杆远离所述动力组件的一端与所述抓取组件传动连接。
[0010] 优选的,所述抓取组件包括固定安装在所述第一伸缩杆活动端的第二伸缩杆,所述第二伸缩杆的固定端与所述第一伸缩杆的活动端固接,所述第一伸缩杆与所述第二伸缩
杆垂直;所述第二伸缩杆的活动端固接有抓取垫片;所述第二伸缩杆的活动端朝向所述调
节板的一侧铰接有连杆的一端,所述连杆的另一端与所述调节板铰接;所述动力杆与所述
连杆的中部传动连接。
[0011] 优选的,所述调节板朝向所述第二伸缩杆的一侧固接有安装座,所述安装座上转动连接有同步轴,所述同步轴上套设固接有同步齿轮,所述连杆与所述同步轴固接;两所述同步齿轮啮合连接。
[0012] 优选的,所述连杆上开设有滑动槽,所述动力杆的末端固接有滑动块,所述滑动块与所述滑动槽滑动连接。
[0013] 优选的,所述动力组件包括转动连接在所述套筒内的内螺纹筒,所述内螺纹筒内螺纹连接有升降块,所述升降块朝向所述调节板的一端固接有升降杆,所述升降杆远离所
述升降块的一端固接有传动块,所述动力杆固接在所述传动块远离所述升降杆的一端;所
述内螺纹筒远离所述升降杆的一端传动连接有动力电机,所述动力电机固定安装在所述套
筒上。
[0014] 优选的,所述套筒内开设有第一空腔和第二空腔;所述第一空腔靠近所述调节板,且所述第一空腔的直径大于所述第二空腔;所述内螺纹筒与所述第二空腔的内壁转动连接;所述第一空腔内固定安装导向筒,所述传动块的侧壁与所述导向筒的内壁滑动连接。
[0015] 优选的,所述传动块的侧壁开设有若干限位孔,所述限位孔内滑动连接有限位杆,所述限位杆远离所述限位孔的孔底一端设置有滚轴;所述限位杆朝向所述限位孔的一端与所述限位孔的孔底之间固接有限位弹簧;所述导向筒的内壁纵向设置有若干导向轨道,所
述滚轴与所述导向轨道的底面滚动接触。
[0016] 优选的,所述调节板包括与所述套筒端面固接有的保护筒,所述动力杆穿过所述保护筒并与所述保护筒滑动连接;所述保护筒的两端滑动连接有调节杆,所述第一伸缩杆
的固定端固定安装在所述调节杆的末端;所述调节杆朝向所述保护筒的一端固接有调节夹
板,两所述调节夹板相对设置;所述调节夹板传动连接有调节组件,所述调节组件固定安装在所述保护筒的侧壁。
[0017] 优选的,所述调节组件包括固定安装在所述保护筒侧壁的调节电机,所述调节电机的输出端固接有调节轴,所述调节轴贯穿所述保护筒并与所述保护筒转动连接;所述调
节轴上固接有两个调节齿轮,两所述调节齿轮分别与所述两所述调节夹板啮合连接。
[0018] 优选的,所述调节夹板包括平行设置的光板和齿板,所述调节轴位于所述光板与所述齿板之间;所述调节齿轮与所述齿板啮合连接;所述调节夹板的所述光板所述齿板角
对称设置。
[0019] 本发明公开了以下技术效果:本发明公开了一种机械制造用的新型机械爪,套筒内的动力组件通过动力杆驱动抓取部完成机械爪的抓取和放开动作;抓取组件安装在第一
伸缩杆的末端,当进行抓取时,第一伸缩杆随动伸缩,防止抓取组件与动力杆之间卡死;调节板具有调节长度的功能,能方便的调节两个第一伸缩杆之间的距离,通过调节抓取组件
之间的距离来完成抓取尺寸的调节,提高了通用性。本发明结构简单、制作方便,抓取取放响应迅速,抓取尺寸的大小调节方便,可适用于抓取不同大小的物体,提高了本机械爪的实用性,有利于大规模推广。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为本发明外观示意图;
[0022] 图2为本发明结构示意图;
[0023] 图3为图1中A的局部放大图;
[0024] 图4为图2中B的局部放大图;
[0025] 图5为本发明调节板的轴视图;
[0026] 图6为本发明调节板的结构示意图;
[0027] 其中,1、套筒;2、调节板;3、第一伸缩杆;4、动力杆;5、第二伸缩杆;6、抓取垫片;7、连杆;8、安装座;9、同步轴;10、同步齿轮;11、滑动槽;12、滑动块;13、内螺纹筒;14、升降块;15、升降杆;16、传动块;17、动力电机;18、第一空腔;19、第二空腔;20、导向筒;21、限位孔;
22、限位杆;23、滚轴;24、限位弹簧;25、导向轨道;26、保护筒;27、调节杆;28、调节夹板;29、调节电机;30、调节轴;31、调节齿轮;32、光板;33、齿板;34、轴承;35、止动块。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0030] 参照图1‑6,本发明提供一种机械制造用的新型机械爪,包括爪身,爪身的一端固定安装机械臂上,爪身的另一端固定安装有抓取部;
[0031] 爪身包括套筒1,套筒1内设置有动力模块,动力模块与抓取部传动连接;
[0032] 抓取部包括固定安装在套筒1端部的调节板2,调节板2的两端远离套筒1的一侧分别固接有第一伸缩杆3的固定端,两第一伸缩杆3对称设置;两第一伸缩杆3活动端相对的侧面固定安装有抓取组件,抓取组件与动力模块传动连接,抓取组件与调节板2铰接;
[0033] 动力模块包括设置在套筒1内的动力组件,动力组件朝向调节板2的一端固接有两个对称设置的动力杆4,动力杆4贯穿调节板2并与调节板2滑动连接;动力杆4远离动力组件的一端与抓取组件传动连接。
[0034] 本发明公开了一种机械制造用的新型机械爪,套筒1内的动力组件通过动力杆4驱动抓取部完成机械爪的抓取和放开动作;抓取组件安装在第一伸缩杆3的末端,当进行抓取时,第一伸缩杆3随动伸缩,防止抓取组件与动力杆4之间卡死;调节板2具有调节长度的功能,能方便的调节两个第一伸缩杆3之间的距离,通过调节抓取组件之间的距离来完成抓取尺寸的调节,提高了通用性。
[0035] 进一步优化方案,抓取组件包括固定安装在第一伸缩杆3活动端的第二伸缩杆5,第二伸缩杆5的固定端与第一伸缩杆3的活动端固接,第一伸缩杆3与第二伸缩杆5垂直;第
二伸缩杆5的活动端固接有抓取垫片6;第二伸缩杆5的活动端朝向调节板2的一侧铰接有连
杆7的一端,连杆7的另一端与调节板2铰接;动力杆4与连杆7的中部传动连接;连杆7上开设有滑动槽11,动力杆4的末端固接有滑动块12,滑动块12与滑动槽11滑动连接。使用时,动力杆4推动滑动块12在滑动槽11内滑动,由于连杆7是倾斜设置的,当滑动块12朝向第二伸缩
杆5滑动时,两个连杆7末端之前的距离不断靠近,进而带动第二伸缩杆5的活动端向中间伸出,完成对工件的抓取;放下工件时,动力杆4向套筒1内回缩,带动滑动块12向远离第二伸缩杆5的方向滑动,连杆7末端的距离扩大,第二伸缩杆5活动端回缩,放下工件。
[0036] 进一步优化方案,调节板2朝向第二伸缩杆5的一侧固接有安装座8,安装座8上转动连接有同步轴9,同步轴9上套设固接有同步齿轮10,连杆7与同步轴9固接;两同步齿轮10啮合连接;同步齿轮10的作用是使两个连杆7的运动同步,防止抓取时偏斜;当动力杆4带动连杆7运动时,连杆7带动同步轴9共同转动,进而使两个同步齿轮10也一同转动,而两个同步齿轮10是啮合的,因此能保证两个连杆7转动同步。
[0037] 进一步优化方案,动力组件包括转动连接在套筒1内的内螺纹筒13,内螺纹筒13内螺纹连接有升降块14,升降块14朝向调节板2的一端固接有升降杆15,升降杆15远离升降块
14的一端固接有传动块16,动力杆4固接在传动块16远离升降杆15的一端;内螺纹筒13远离升降杆15的一端传动连接有动力电机17,动力电机17固定安装在套筒1上。动力电机17带动内螺纹筒13转动,进而使升降块14在内螺纹筒13内升降移动,升降块14通过升降杆15带动
传动块16一起移动,带动动力杆4在套筒1的出口处做伸缩运动,进而通过连杆7带动第二伸缩杆5完成抓取和放下工件的工作。
[0038] 进一步的,内螺纹筒13远离升降杆15的一端固接有止动块35,动力电机17的输出轴与止动块35固定安装;止动块35的作用一为方便动力电机17的转动传输给内螺纹筒13,
降低功率损失,同时也能防止升降块14的运动超过极限导致机械爪损坏,延长使用寿命。
[0039] 进一步优化方案,套筒1内开设有第一空腔18和第二空腔19;第一空腔18靠近调节板2,且第一空腔18的直径大于第二空腔19;内螺纹筒13与第二空腔19的内壁转动连接;第一空腔18内固定安装导向筒20,传动块16的侧壁与导向筒20的内壁滑动连接。第一空腔18
内的导向筒20用于对传动块16的运动进行限位和约束,防止传动块16运动偏斜导致的动力
杆4与调节板2卡死;第二空腔19主要用于安装内螺纹筒13,提高集成性。
[0040] 进一步的,第二空腔19内设置有若干轴承34,轴承34的外缘与第二空腔19的侧壁固接,轴承34的内缘与内螺纹筒13的外壁固接,防止内螺纹筒13转动时振动,提高了稳定
性,也提高了使用寿命。
[0041] 进一步优化方案,传动块16的侧壁开设有若干限位孔21,限位孔21内滑动连接有限位杆22,限位杆22远离限位孔21的孔底一端设置有滚轴23;限位杆22朝向限位孔21的一
端与限位孔21的孔底之间固接有限位弹簧24;导向筒20的内壁纵向设置有若干导向轨道
25,滚轴23与导向轨道25的底面滚动接触。限位弹簧24和限位杆22主要用于传动块16的对
中,防止传动块16的轴线与导向筒20不一致;滚轴23安装在限位杆22朝向导向筒20的一端,且滚轴23与导向轨道25滚动接触,一为防止内螺纹筒13转动时通过升降杆15带动传动块16
转动,防止传动块16转动导致的动力杆4与调节板2卡死;二是将传动块16与导向筒20之间
的滑动摩擦力转变成滚动摩擦力,降低能量损失和磨损,减少高速摩擦生热导致的变形,延长使用寿命。
[0042] 进一步优化方案,调节板2包括与套筒1端面固接有的保护筒26,动力杆4穿过保护筒26并与保护筒26滑动连接;保护筒26的两端滑动连接有调节杆27,第一伸缩杆3的固定端固定安装在调节杆27的末端;调节杆27朝向保护筒26的一端固接有调节夹板28,两调节夹
板28相对设置;调节夹板28传动连接有调节组件,调节组件固定安装在保护筒26的侧壁。调节组件能使调节杆27向保护筒26的两端伸长,增加两个第一伸缩杆3之间的距离,扩大机械爪的最大抓取工件尺寸。
[0043] 进一步优化方案,调节组件包括固定安装在保护筒26侧壁的调节电机29,调节电机29的输出端固接有调节轴30,调节轴30贯穿保护筒26并与保护筒26转动连接;调节轴30
上固接有两个调节齿轮31,两调节齿轮31分别与两调节夹板28啮合连接。调节电机29通过
调节轴30带动两个调节齿轮31转动,进而使两个调节夹板28向两侧运动,将调剂杆向两侧
推出伸长。
[0044] 进一步优化方案,调节夹板28包括平行设置的光板32和齿板33,调节轴30位于光板32与齿板33之间;调节齿轮31与齿板33啮合连接;调节夹板28的光板32齿板33角对称设
置。由于两个调节夹板28之间的光板32和齿板33角对称设置,仅此当两个调剂齿轮同向转
动时,会带动两个齿板33向两侧移动,进而使两个调节夹板28带动调节杆27向两侧伸长;调节电机29停转后,由于调节齿轮31和齿板33啮合,也能防止调节夹板28移动,起到锁止作
用。
[0045] 使用方法:
[0046] 首先根据抓取工件的最大尺寸调节两个第一伸缩杆3的距离;调节时,启动调节电机29,通过调节轴30带动两个调节齿轮31转动,两个调节齿轮31推动两,个调节夹板28向两侧平移,进而推动两个调节杆27向两侧伸长或缩短,调节到位后停止调节电机29。
[0047] 通过机械臂(图中未显示)将机械爪移动到工件的位置,使两个第二伸缩杆5位于工件方便抓取的两侧;此过程可配合视频图像定位技术实现,此技术为常规技术,此处不再是赘述。
[0048] 启动动力电机17,带动内螺纹筒13转动,使升降块14向调节板2方向移动,进而推动动力杆4伸出套筒1向第二伸缩杆5移动,滑动块12在滑动槽11内滑动带动连杆7转动,连
杆7的末端带动第二伸缩杆5的活动端伸长向工件移动,最终抵接在工件上,两个抓取垫片6将工件抓牢,动力电机17停转锁止。
[0049] 再次通过机械臂将机械爪移动到工件的待转移位置,然后反向启动动力电机17,动力电机17带动内螺纹筒13反向旋转,使升降块14回移,进而使动力杆4向套筒1内回缩,滑动块12在滑动槽11内向调节板2滑动,两个连杆7的末端相互远离,第二伸缩杆5回缩,将工件放开,完成一次工件的转移。
[0050] 本发明结构简单、制作方便,抓取取放响应迅速,抓取尺寸的大小调节方便,可适用于抓取不同大小的物体,提高了本机械爪的实用性,有利于大规模推广。
[0051] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0052] 以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的
各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。