機(jī)械抓手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)械抓手。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)化加工過(guò)程中，需要利用機(jī)械抓手來(lái)自動(dòng)夾持工件?，F(xiàn)有的機(jī)械抓手，通常使用氣缸驅(qū)動(dòng)+杠桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)夾持，其中氣缸包括二指平行氣缸、三指圓周氣缸以及四指圓周氣缸等，還有的利用電動(dòng)的裝夾夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的夾持，這些夾持方式都不能調(diào)節(jié)夾持力度，容易損壞較脆弱的工件。
[0003]公知的機(jī)械抓手的手指通常有兩種類(lèi)型，一種為兩個(gè)相對(duì)固定設(shè)置的手指，只能用來(lái)夾持矩形等規(guī)則形狀的工件；另一種為三個(gè)均勻分布且固定設(shè)置的手指，主要用來(lái)夾持圓形等規(guī)則形狀的工件。同時(shí)，現(xiàn)有的機(jī)械抓手的夾持空間的調(diào)節(jié)范圍有限，而且需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過(guò)程比較繁瑣。因此，在加工工程中，當(dāng)工件形狀和尺寸改變時(shí)，就需要更換不同類(lèi)型或型號(hào)的機(jī)械抓手，且型號(hào)繁多，選型比較麻煩。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的機(jī)械抓手適用范圍較窄，通用性和可控性較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種機(jī)械抓手，旨在擴(kuò)大機(jī)械抓手的適用范圍，提高機(jī)械抓手的通用性。
[0006]為達(dá)以上目的，本發(fā)明實(shí)施例提出一種機(jī)械抓手，包括基座、安裝于所述基座的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和連接于所述基座的三個(gè)手指組件，所述三個(gè)手指組件之間呈一定夾角，其中兩個(gè)手指組件活動(dòng)連接于所述基座，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)連接于所述基座的兩個(gè)手指組件旋轉(zhuǎn)以改變所述夾角的大小。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪，所述活動(dòng)連接于所述基座的手指組件連接所述基座的一端設(shè)有與其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)為一個(gè)，且與其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪連接，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪相互嚙合。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)為兩個(gè)，每一個(gè)第一電機(jī)連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪。
[0010]進(jìn)一步地，所述機(jī)械抓手還包括安裝于所述基座的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一拉繩和第二拉繩，所述手指組件包括連接于所述基座的第一指節(jié)、活動(dòng)連接于所述第一指節(jié)的第二指節(jié)和活動(dòng)連接于所述第二指節(jié)的第三指節(jié)，所述第一拉繩和所述第二拉繩一端連接所述第三指節(jié)，另一端連接所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別拉動(dòng)所述第一拉繩和所述第二拉繩以使所述第一指節(jié)和所述第二指節(jié)正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械抓手的抓握和張開(kāi)。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一指節(jié)和所述第二指節(jié)通過(guò)第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)連接，所述第二指節(jié)和所述第三指節(jié)通過(guò)第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)連接，所述第一拉繩正向纏繞于所述第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和所述第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述第二拉繩反向纏繞于所述第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和所述第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和連接于所述第二電機(jī)的繞線軸，所述第一拉繩和所述第二拉繩分別沿相反的方向纏繞于所述繞線軸。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二電機(jī)為兩個(gè)，分別驅(qū)動(dòng)所述繞線軸正向和反向旋轉(zhuǎn)。
[0014]進(jìn)一步地，所述第二電機(jī)為一個(gè)，驅(qū)動(dòng)所述繞線軸正向和反向旋轉(zhuǎn)。
[0015]進(jìn)一步地，所述機(jī)械抓手還包括力矩傳感器，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述力矩傳感器的檢測(cè)信號(hào)控制所述機(jī)械抓手的抓握力度。
[0016]本發(fā)明所提供的一種機(jī)械抓手，通過(guò)設(shè)置三個(gè)手指組件，并讓其中兩個(gè)手指組件活動(dòng)連接于基座，利用一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)手指組件旋轉(zhuǎn)來(lái)改變?nèi)齻€(gè)手指組件之間的夾角，從而使得同一個(gè)機(jī)械抓手可以?shī)A持各種形狀的工件，擴(kuò)大了機(jī)械抓手的適用范圍，提高了機(jī)械抓手的通用性。同時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)拉動(dòng)拉繩來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械抓手的抓握和張開(kāi)來(lái)改變夾持空間，使得機(jī)械抓手可以?shī)A持不同尺寸的工件，進(jìn)一步提高了機(jī)械抓手的通用性，并且可控性強(qiáng)。利用本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手來(lái)夾持加工不同的工件時(shí)，無(wú)需頻繁更換機(jī)械抓手或進(jìn)行夾持空間調(diào)試，大大縮短了安裝調(diào)試的時(shí)間，也大大減少了工件的報(bào)廢率，極大的提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的機(jī)械抓手一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖(張開(kāi)狀態(tài))；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手改變夾角的示意圖(張開(kāi)狀態(tài))；
[0019]圖3是圖2中的機(jī)械抓手改變夾角后的示意圖(張開(kāi)狀態(tài))；
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手的拉繩的纏繞示意圖(張開(kāi)狀態(tài))；
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手抓握時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手抓握時(shí)的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械抓手抓握時(shí)的又一立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖中:
[0025]100-基座201、202-手指組件
[0026]210-第一指節(jié)211-從動(dòng)齒輪
[0027]220-第二指節(jié)230-第三指節(jié)
[0028]240-第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu) 241-第一關(guān)節(jié)槽
[0029]242-第二關(guān)節(jié)頭 243-第一連接軸
[0030]250-第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu) 251-第二關(guān)節(jié)槽[0031 ]252-第三關(guān)節(jié)頭 253-第二連接軸
[0032]311-驅(qū)動(dòng)齒輪321-繞線軸
[0033]400-第一拉繩500-第二拉繩
[0034]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036]參見(jiàn)圖1-圖7，提出本發(fā)明的機(jī)械抓手一實(shí)施例，所述機(jī)械抓手包括基座100、安裝于基座100的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和連接于基座100的三個(gè)手指組件(201，202)，三個(gè)手指組件(201, 202)之間形成一夾持空間，可以?shī)A持工件。其中一個(gè)手指組件201固定連接于基座100，另兩個(gè)手指組件202活動(dòng)連接于基座100。三個(gè)手指組件(201,202)之間呈一定夾角，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)連接于基座100的兩個(gè)手指組件202旋轉(zhuǎn)以改變?nèi)齻€(gè)手指組件(201，202)之間的夾角的大小。如圖2所示為機(jī)械抓手改變夾角的示意圖，箭頭表示手指組件202的旋轉(zhuǎn)方向，虛線表示手指組件旋轉(zhuǎn)后的位置，如圖3所示為旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。從而，機(jī)械抓手通過(guò)調(diào)節(jié)各手指組件(201，202)之間的夾角，可以實(shí)現(xiàn)夾持各種形狀的工件。
[0037]如圖2所示，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接于基座100的第一電機(jī)(圖未示出)和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311，活動(dòng)連接于基座100的手指組件202連接基座100的一端設(shè)有與其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311嗤合的從動(dòng)齒輪211，第一電機(jī)優(yōu)選為伺服電機(jī)。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)第一電機(jī)，該第一電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311，另一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311活動(dòng)連接于基座100，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311相互嚙合，從而第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)與其連接的驅(qū)動(dòng)齒輪311旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)齒輪311再帶動(dòng)另一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311分別帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的手指組件202旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)手指組件(201，202)之間的夾角進(jìn)行調(diào)整。這種結(jié)構(gòu)只能控制兩個(gè)手指組件202同時(shí)朝相反的方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但由于只使用一個(gè)電機(jī)，因此使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，并降低了成本。
[0039]在某些實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以包括兩個(gè)第一電機(jī)，每一個(gè)第一電機(jī)連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪311，分別驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)齒輪311旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制各自對(duì)應(yīng)的手指組件202旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)可以獨(dú)立控制兩個(gè)手指組件202作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即可以控制兩個(gè)手指組件202同時(shí)朝相同或相反的方向旋轉(zhuǎn)，也可以只控制其中一個(gè)手指組件202旋轉(zhuǎn)，使得各手指組件(201，202)之間的夾角控制更加靈活。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)電機(jī)特別是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)調(diào)整三個(gè)手指組件(201，202)之間的夾角，使得控制更加精準(zhǔn)。
[0041]進(jìn)一步地，如圖4所示，機(jī)械抓手還包括安裝于基座100的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一拉繩400和第二拉繩500(圖4中第一拉繩400和第二拉繩500分別用細(xì)虛線和粗虛線表示，以示區(qū)別)，每一個(gè)手指組件(201,202)包括連接于基座100的第一指節(jié)210、活動(dòng)連接于第一指節(jié)210的第二指節(jié)220和活動(dòng)連接于第二指節(jié)220的第三指節(jié)230。第一拉繩400和第二拉繩500一端連接第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，另一端連接第三指節(jié)230，作為優(yōu)選，第一拉繩400與第三指節(jié)230的連接點(diǎn)靠近第三指節(jié)230的外側(cè)，第二拉繩500與第三指節(jié)230的連接點(diǎn)靠近第三指節(jié)230的內(nèi)側(cè)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別拉動(dòng)第一拉繩400和第二拉繩500以使第二指節(jié)220和第三指節(jié)230正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?nèi)齻€(gè)手指組件(201，202)之間的夾持空間，實(shí)現(xiàn)機(jī)械抓手的抓握和張開(kāi)。從而使得機(jī)械抓手可以?shī)A持不同尺寸的工件，同時(shí)通過(guò)拉繩來(lái)傳遞第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力，使得手指組件(201，202)末端的第三指節(jié)230有一定的緩沖作用，防止工件受損，提高了可控性。本實(shí)施例中，正向轉(zhuǎn)動(dòng)定義為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)的反向轉(zhuǎn)動(dòng)則為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)然，反之亦可。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例中，第一拉繩400和第二拉繩500以特定方式纏繞于手指組件(201，202)。具體的，如圖4所示，每一個(gè)手指組件(201，202)的第一指節(jié)210和第二指節(jié)220通過(guò)第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)240連接，第二指節(jié)220和第三指節(jié)230通過(guò)第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)250連接，第一拉繩400正向纏繞于第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)240和第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)250，第二拉繩500反向纏繞于第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)240和第二關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)250。
[0043]如圖4、圖5所示，第一關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)240包括設(shè)于第一指節(jié)210的第