CN103831836A - 变构型多抓取状态机械手爪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变构型多抓取状态机械手爪，包括基座、夹爪总成、夹爪驱动组件和用于驱动变位夹爪变位与定位夹爪配合形成不同构型的变构组件；在山体开发或其它工业、商业或生活应用中，针对不同形状的被夹持物或针对不规则形状的被夹持物，通过变构组件驱动变位夹爪变换夹持位置，从而与定位夹爪形成多种夹持状态，取得与被夹持物最为适应的构型，可对多种形体的被夹持物进行夹持，具有相当高的适应性和通用性；另外，本发明夹爪驱动组件结构简单，功能实现较为容易，通过连杆驱动杠杆结构的夹爪绕铰接点转动，不仅可方便的调整夹爪的取放状态，也能够调整夹爪与工件的接触面积，从而适应于不同形状被夹持物的夹持，进一步提高通用性。

Description

变构型多抓取状态机械手爪
技术领域
本发明涉及机械夹具领域，特别涉及一种变构型多抓取状态机械手爪。
背景技术
机械夹具作为重要制造装备和起吊装备中较为重要的关键装备而被广泛研究和应用，不仅可应用于汽车、船舶、舰艇、飞机、大型机床、大型生成线与设备及钢铁冶金等行业，在山体开发中也得到应用。
我国属于多山体国家，山体开发利用中涉及到山体碎石的搬运时，由于碎石多为较大体积和重量，为节省人力，需要使用机械夹具进行抓取。现有的在山体开发中使用的机械夹具的手爪位置多为固定夹持位置状态，但碎石的形状具有不规则性，在针对近似长方体、近似球体或不规则形状的碎石的搬运过程中，固定夹持位置的手爪不能对不同形状的碎石进行变换夹持位置，夹持适用性较低，不能自如应对，给施工带来了很大的麻烦。
因此，需要对现有的机械手爪进行改进，使其可针对不同形状的被夹持物变换手爪的夹持位置，可以抓取多种不同形状的被夹持物，提高其适应性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种变构型多抓取状态机械手爪，可针对不同形状的被夹持物变换手爪的夹持位置，可以抓取多种不同形状的被夹持物，提高其适应性。
本发明的变构型多抓取状态机械手爪，包括基座、夹爪总成和夹爪驱动组件；
所述夹爪总成包括定位夹爪、变位夹爪和变位夹爪支撑座，所述定位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于基座的两个，所述变位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于变位夹爪支撑座的两个；
所述夹爪驱动组件包括导轨、滑块、上拉杆和下拉杆，导轨设置于所述基座，滑块沿竖向与所述导轨滑动配合，所述下拉杆以可绕自身轴线转动的方式与所述滑块配合设置，每个定位夹爪的根部均与一上中间连杆铰接并通过对应上中间连杆铰接于滑块，每个变位夹爪的根部均与一下中间连杆铰接并通过对应下中间连杆与下拉杆铰接；
还包括用于驱动变位夹爪变位与定位夹爪配合形成不同构型的变构组件，所述变构组件包括外齿套圈、外齿轮和用于驱动外齿轮转动的驱动部分，所述外齿轮与所述外齿套圈的外齿部啮合传动，所述外齿套圈的套圈部以可绕自身轴线转动的方式与所述导轨转动配合，所述变位夹爪支撑座固定设置于所述外齿套圈。
进一步，所述变位夹爪支撑座包括呈镜像结构设置的两个L形座体，每一变位夹爪分别与对应L形座体上设置的铰接轴铰接形成杠杆结构。
进一步，两个定位夹爪均为Z字形结构并相背设置，两个变位夹爪也均为Z字形结构并相背设置。
进一步，所述外齿套圈的套圈部沿外圆周设有径向键块，所述基座上设有用于容纳径向键块并与其转动配合的键块槽。
进一步，所述变位夹爪和所述定位夹爪的末端均向内延伸形成内勾型指尖。
进一步，所述变位夹爪和所述定位夹爪的指尖处和指尖上延内侧设有防滑齿区。
进一步，所述下拉杆通过一连接柱与滑块连接，所述下拉杆上端通过一轴承与连接柱下端转动配合，所述连接柱上端固定设置于所述滑块下端。
进一步，所述驱动部分包括伺服电机和传动轴，所述伺服电机的动力输出轴与传动轴传动配合，所述传动轴在圆周方向上与所述外齿轮固定配合，所述伺服电机机体与所述基座固定连接。
本发明的有益效果：本发明的变构型多抓取状态机械手爪，在山体开发或其它工业、商业或生活应用中，针对不同形状的被夹持物或针对不规则形状的被夹持物，通过变构组件驱动变位夹爪变换夹持位置，从而与定位夹爪形成多种夹持状态，取得与被夹持物最为适应的构型，可对多种形体的被夹持物进行夹持，具有相当高的适应性和通用性；另外，本发明夹爪驱动组件结构简单，功能实现较为容易，通过连杆驱动杠杆结构的夹爪绕铰接点转动，不仅可方便的调整夹爪的取放状态，也能够调整夹爪与工件的接触面积，从而适应于不同形状被夹持物的夹持，进一步提高通用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构在变位夹爪变位后结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，图2为本发明结构在变位夹爪变位后结构示意图，如图所示：本实施例的变构型多抓取状态机械手爪，包括基座1、夹爪总成和夹爪驱动组件；
所述夹爪总成包括定位夹爪（图中为定位夹爪2和定位夹爪2a）、变位夹爪（图中为变位夹爪3和变位夹爪3a）和变位夹爪支撑座，所述定位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于基座的两个，所述变位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于变位夹爪支撑座的两个；
所述夹爪驱动组件包括导轨4、滑块5、上拉杆6和下拉杆7，导轨4设置于所述基座1，滑块5沿竖向与所述导轨4滑动配合，所述下拉杆7以可绕自身轴线转动的方式与所述滑块5配合设置，每个定位夹爪的根部均与一上中间连杆（图中为上中间连杆8和上中间连杆8a）铰接并通过对应上中间连杆铰接于滑块5，每个变位夹爪的根部均与一下中间连杆（图中为下中间连杆9和下中间连杆9a）铰接并通过对应下中间连杆与下拉杆7铰接；
还包括用于驱动变位夹爪变位与定位夹爪配合形成不同构型的变构组件，所述变构组件包括外齿套圈10、外齿轮11和用于驱动外齿轮转动的驱动部分，所述外齿轮11与所述外齿套圈10的外齿部12啮合传动，所述外齿套圈10的套圈部以可绕自身轴线转动的方式与所述导轨4转动配合，所述变位夹爪支撑座固定设置于所述外齿套圈10；
上拉杆和滑块在电机的带动下，沿导轨向下移动时，上中间连杆带动定位夹爪和变位夹爪张开，外齿套圈与外齿轮啮合，外齿轮旋转，则可以带动变位夹爪旋转，变换各种构型，当上拉杆和滑块上升时，上中间连杆和下中间连杆带动定位夹爪和变位夹爪闭合，实现抓取。
本实施例中，所述变位夹爪支撑座包括呈镜像结构设置的两个L形座体（图中为L形座体13和L形座体13a），每一变位夹爪分别与对应L形座体上设置的铰接轴铰接形成杠杆结构；每一L形座体上端与外齿套圈的外齿部固定连接，为焊接或浇铸成型。
本实施例中，两个定位夹爪均为Z字形结构并相背设置，两个变位夹爪也均为Z字形结构并相背设置；相背设置是指两夹爪在竖直平面内呈镜像结构效果。
本实施例中，所述外齿套圈的套圈部沿外圆周设有径向键块，所述基座上设有用于容纳径向键块并与其转动配合的键块槽；不仅可保证外套齿圈在外齿轮驱动下的自由转动，而且能保证在抓取实体后，构型的稳定。
本实施例中，所述变位夹爪和所述定位夹爪的末端均向内延伸形成内勾型指尖14；可以大大的节省夹取时所用的力。
本实施例中，所述变位夹爪和所述定位夹爪的指尖处和指尖上延内侧设有防滑齿区；保证实物夹取后不会脱落。
本实施例中，所述下拉杆7通过一连接柱与滑块5连接，所述下拉杆7上端通过一轴承与连接柱下端转动配合，所述连接柱上端固定设置于所述滑块5下端。
本实施例中，所述驱动部分包括伺服电机15和传动轴16，所述伺服电机的动力输出轴与传动轴传动配合，所述传动轴在圆周方向上与所述外齿轮固定配合，所述伺服电机机体与所述基座固定连接。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：包括基座、夹爪总成和夹爪驱动组件；
所述夹爪总成包括定位夹爪、变位夹爪和变位夹爪支撑座，所述定位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于基座的两个，所述变位夹爪为相对设置并以杠杆结构铰接于变位夹爪支撑座的两个；
所述夹爪驱动组件包括导轨、滑块、上拉杆和下拉杆，导轨设置于所述基座，滑块沿竖向与所述导轨滑动配合，所述下拉杆以可绕自身轴线转动的方式与所述滑块配合设置，每个定位夹爪的根部均与一上中间连杆铰接并通过对应上中间连杆铰接于滑块，每个变位夹爪的根部均与一下中间连杆铰接并通过对应下中间连杆与下拉杆铰接；
还包括用于驱动变位夹爪变位与定位夹爪配合形成不同构型的变构组件，所述变构组件包括外齿套圈、外齿轮和用于驱动外齿轮转动的驱动部分，所述外齿轮与所述外齿套圈的外齿部啮合传动，所述外齿套圈的套圈部以可绕自身轴线转动的方式与所述导轨转动配合，所述变位夹爪支撑座固定设置于所述外齿套圈。
2.根据权利要求1所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述变位夹爪支撑座包括呈镜像结构设置的两个L形座体，每一变位夹爪分别与对应L形座体上设置的铰接轴铰接形成杠杆结构。
3.根据权利要求2所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：两个定位夹爪均为Z字形结构并相背设置，两个变位夹爪也均为Z字形结构并相背设置。
4.根据权利要求3所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述外齿套圈的套圈部沿外圆周设有径向键块，所述基座上设有用于容纳径向键块并与其转动配合的键块槽。
5.根据权利要求4所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述变位夹爪和所述定位夹爪的末端均向内延伸形成内勾型指尖。
6.根据权利要求5所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述变位夹爪和所述定位夹爪的指尖处和指尖上延内侧设有防滑齿区。
7.根据权利要求6所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述下拉杆通过一连接柱与滑块连接，所述下拉杆上端通过一轴承与连接柱下端转动配合，所述连接柱上端固定设置于所述滑块下端。
8.根据权利要求7所述的变构型多抓取状态机械手爪，其特征在于：所述驱动部分包括伺服电机和传动轴，所述伺服电机的动力输出轴与传动轴传动配合，所述传动轴在圆周方向上与所述外齿轮固定配合，所述伺服电机机体与所述基座固定连接。
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