CN106808495B - 一种具有过压检测功能的机械手夹爪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有过压检测功能的机械手夹爪，包括立柱、基板、同步连杆夹持结构和检测结构；其中，同步连杆夹持结构，包括夹持部件和动力部件；检测结构，用于检测机械手夹爪下降过程中遇到的障碍物的装置。由此，本发明提供的具有过压检测功能的机械手夹爪通过浮动检测机构，解决了传统夹爪无检测出现的撞机等隐患；该浮动检测机构相对于夹爪具有浮动性，同时夹爪和立柱之间仍然是刚性连接，避免了整个夹爪浮动造成夹爪刚性不足、稳定性变差的问题，所以浮动机构的增加并未降低以往机构的刚性和稳定性，具有很高的现实意义；同时，本发明提供了一种同步连杆加持装置，结构巧妙，承载力强，加持力大、稳定可靠。

Description

一种具有过压检测功能的机械手夹爪

技术领域

本发明涉及夹爪装置领域，特别涉及利用机械手夹爪实现零件的上下料、搬运领域。

背景技术

夹爪作为零件夹持定位的重要部件，被广泛应用机械手中，但是传统的结构是通过立柱下降到预订的位置，直接进行夹持。但是，这样的夹持方式存在一定的安全隐患、比如立柱下降过程中遇到障碍物，机械手并不会立即停止，而是按照预订的路径继续移动，造成撞机，进而损坏桁架机械手的精密零部件如：齿轮、齿条、电机等，严重影响整个机构的***寿命。在申请号201420230006.3的专利中，发明人是通过夹爪与立柱进行浮动连接，并且通过检测开关的判断，实现遇到障碍物的报警、停机。这样的结构设置虽然可以避免撞机的出现，但是带来的问题却是整个夹爪浮动连接，刚性不足，稳定性较差、结构相对复杂。因此，如何成功设计出一种结构简单、稳定可靠、具有过压检测功能的机械手夹爪，成为目前急需解决的难题。

发明内容

本发明提供了一种具有过压检测功能的机械手夹爪，通过浮动检测机构，解决了传统夹爪无检测出现的撞机等隐患；该浮动检测机构相对于夹爪具有浮动性，同时夹爪和立柱之间仍然是刚性连接，避免了整个夹爪浮动造成夹爪刚性不足、稳定性变差的问题，所以浮动机构的增加并未降低以往机构的刚性和稳定性，具有很高的现实意义；同时，本发明提供了一种同步连杆加持装置，结构巧妙，承载力强，加持力大、稳定可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，包括立柱、基板、同步连杆夹持结构和检测结构；其中，基板，基板一侧与立柱一端刚性连接，基板另一侧与同步连杆夹持结构刚性连接；同步连杆夹持结构，包括夹持部件和动力部件，其中，夹持部件用于对零件加持定位，包括轴、摆臂组件、左连杆、右连杆、左连接块、右连接块、左夹爪、右夹爪和导轨，轴固定在基板上，轴上连接有摆臂组件，摆臂组件的两端分别与左连杆和右连杆的一端连接，左连杆的另一端与左连接块固定连接，左连接块的另一端与左夹爪固定连接，右连杆的另一端与右连接块固定连接，右连接块的另一端与右夹爪固定连接，固定在基板上的导轨分别与左夹爪、右夹爪滑动连接；动力部件用于对夹持部件提供动力，包括支座、气缸、浮动接头和连接块，支座固定连接在基板上，气缸固定连接在支座上，浮动接头与气缸的活塞杆连接，与左夹爪固定安装的连接块与浮动接头配合安装；检测结构，用于检测机械手夹爪下降过程中遇到的障碍物的装置，包括右导向套、左导向套、压板、右导向轴、左导向轴、检测块和检测开关，右导向套和左导向套固定在基板上，右导向轴和左导向轴分别从右导向套和左导向套的内部贯穿，压板的两端分别与右导向轴和左导向轴的底端连接，右导向轴的上部与检测块固定连接，检测开关与检测块的位置相对应。

进一步的，右导向轴和左导向轴的直径分别比右导向套和左导向套的内环直径小，右导向轴和左导向轴的长度分别比右导向套和左导向套的长度长。

进一步的，还包括滑块，滑块分别固定在左夹爪、右夹爪上，导轨分别与左夹爪、右夹爪通过滑块进行滑动连接。

进一步的，导轨设置为两个平行导轨。

进一步的，滑块的数量为4个，每条导轨上均配合有一个左滑块和一个右滑块，并且组成滑动副，左夹爪固定在两个左滑块上，右夹爪固定在两个右滑块上。

进一步的，还包括支架，支架固定在基板上，支架上固定连接着检测开关。

进一步的，检测开关的数量为2个，检测块的数量为2个，每个检测开关的安装位置分别与每个检测块相对应。

本发明的有益效果如下：

（1）提供了夹爪下降过程遇到障碍物不能自行检测的停止装置。

（2）解决了检测机构的增加，使得夹爪的刚性、稳定性变差的问题。

（3）提供一种同步连杆夹持结构。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的仰视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的局部剖视图。

其中，1、立柱，2、基板，3、导轨，4-1、左滑块，4-2、右滑块，5、左夹爪，6、右夹爪，7、支座，8、气缸，9、浮动接头，10、连接块，11-1、右导向套，11-2、左导向套，12-1、右导向轴，12-2、左导向轴，13、检测块，14、支架，15、检测开关，16、轴，17、摆臂组件，18-1、左连杆，18-2、右连杆，19-1、左连接块，19-2、右连接块，20、压板。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有过压检测功能的机械手夹爪，通过浮动检测机构，解决了传统夹爪无检测出现的撞机等隐患；该浮动检测机构相对于夹爪具有浮动性，同时夹爪和立柱之间仍然是刚性连接，避免了整个夹爪浮动造成夹爪刚性不足、稳定性变差的问题，所以浮动机构的增加并未降低以往机构的刚性和稳定性，具有很高的现实意义；同时，本发明提供了一种同步连杆加持装置，结构巧妙，承载力强，加持力大、稳定可靠。

本发明提供了一种具有过压检测功能的机械手夹爪，如图1所示，包括立柱1、基板2、同步连杆夹持结构和检测结构。立柱，用于将同步连杆夹持结构下降到预定位置的装置。基板，是用于将同步连杆夹持结构和立柱之间进行刚性连接的重要部件。同步连杆夹持结构，是用于将夹持目标部件的装置。检测结构，是用于，用于检测机械手夹爪下降过程中遇到的障碍物的装置。

根据本发明的具体实施例，该机械手夹爪包括检测结构，用于检测机械手夹爪下降过程中遇到的障碍物的装置。图4为本发明的局部剖视图，即过压检测部位的局部剖视图，如图4所示，该检测结构包括右导向套11-1、左导向套11-2、压板20、右导向轴12-1、左导向轴12-2、检测块13和检测开关15，右导向套和左导向套固定在基板上，右导向轴和左导向轴分别从右导向套和左导向套的内部贯穿，压板的两端分别与右导向轴和左导向轴的底端连接，右导向轴的上部与检测块固定连接，检测开关与检测块的位置相对应。根据本发明一些具体的实施例，右导向轴和左导向轴的直径分别比右导向套和左导向套的内环直径小，右导向轴和左导向轴的长度分别比右导向套和左导向套的长度长；进一步的，右导向轴和右导向套组成滑动副，左导向轴和左导向套组成滑动副，以便于右导向轴和右导向套能够顺利进行相互滑移，左导向轴和左导向套能够顺利进行相互滑移，由此，在立柱下降的整个过程中，当压板碰到障碍物时，就可以使得右导向轴、左导向轴同步运动。从而，本发明提供的机械手夹爪通过浮动检测机构，解决了传统夹爪无检测出现的撞机等隐患。

根据本发明的具体实施例，该检测结构还包括支架14，用于固定检测开关。支架固定在基板上，支架上固定连接着检测开关。进一步的，检测开关的数量为2个，检测块的数量为2个，每个检测开关的安装位置分别与每个检测块相对应，即右导向轴的上部固定安装的2个检测块分别与每一个检测检测开关对齐。

正常情况下，两个检测开关15都处于被检测块13触发的状态，在立柱下降的整个过程中，正常情况下，即当机械手夹爪顺利进行抓取工件时，立柱1下降到预定的位置进行抓取即可；非正常情况下，即当立柱1下降的过程中遇到障碍物时，压板20将会被障碍物托起（即过压情况），从而带动左导向轴12-2及其上连接的检测块13上升，导致检测块13和检测开关15开始发生错位，当检测块13和检测开关15脱开后，检测开关15就被触发，从而使得立柱1停止运动。由此，本发明提供的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，通过浮动检测机构，解决了传统夹爪无检测出现的撞机等隐患。

根据本发明的具体实施例，本发明中的同步连杆夹持结构，是用于将夹持目标部件的装置。图2为本发明的仰视图，即当压板20设置为透明状态时的仰视图，如图2所示，该同步连杆夹持结构包括夹持部件和动力部件，其中，夹持部件用于对零件加持定位；动力部件用于对夹持部件提供动力。

根据本发明的具体实施例，夹持部件用于对零件加持定位，包括轴16、摆臂组件17、左连杆18-1、右连杆18-2、左连接块19-1、右连接块19-2、左夹爪5、右夹爪6和导轨3。如图2所示，轴固定在基板上，轴上连接有摆臂组件，摆臂组件的两端分别与左连杆和右连杆的一端连接，左连杆的另一端与左连接块固定连接，左连接块的另一端与左夹爪固定连接，右连杆的另一端与右连接块固定连接，右连接块的另一端与右夹爪固定连接，固定在基板上的导轨分别与左夹爪、右夹爪滑动连接。由此，摆臂组件可以绕着轴旋转，从而由旋转的摆臂组件通过左连杆、左连接块带动左夹爪沿着导轨做往复运动，同时通过右连杆、右连接块带动右夹爪沿着导轨做往复运动，促使左夹爪和右夹爪同时相向运动，不断靠近、夹紧，从而实现零件的抓取动作。

根据本发明的具体实施例，夹持部件还包括滑块，用于促进导轨分别与左夹爪、右夹爪进行滑动。如图1所示，滑块分别固定在左夹爪、右夹爪上，导轨分别与左夹爪、右夹爪通过滑块进行滑动连接。根据一些具体的实施例，导轨设置为两个平行导轨，更便于滑块进行往复运动；滑块的数量为4个，包括2个左滑块4-1和2个右滑块4-2，其中，每条导轨上均配合有一个左滑块4-1和一个右滑块4-2，并且组成滑动副，左夹爪固定在两个左滑块上，右夹爪固定在两个右滑块上。

根据本发明的具体实施例，动力部件用于对夹持部件提供动力，包括支座7、气缸8、浮动接头9和连接块10。如图1-2所示，支座固定连接在基板上，气缸固定连接在支座上，浮动接头与气缸的活塞杆连接，与左夹爪固定安装的连接块与浮动接头配合安装。由此，通过气缸的伸缩动作，可以带动左夹爪沿着导轨往复运动，左夹爪运动的同时通过左连接块、左连杆、摆臂组件、右连杆、右连接块带动右夹爪沿着导轨往复运动，促使左夹爪和右夹爪同时相向运动，不断靠近、夹紧，从而实现零件的抓取动作。

通过气缸8的伸缩动作，可以带动固定在两个左滑块上的左夹爪5沿着导轨3往复运动，左夹爪5运动的同时通过左连接块19-1、左连杆18-1带动摆臂组件17运动，摆臂组件可以绕着轴旋转，绕轴旋转的摆臂组件17通过右连杆18-2、右连接块19-2带动固定在两个右滑块上的右夹爪6沿着导轨3往复运动，促使左夹爪和右夹爪同时相向运动，不断靠近、夹紧，从而实现零件的抓取动作。由于气缸8的受力方向和实际零件载荷的作用点、方向都不相同，所以气缸8的使用寿命长，而主要承载力由导轨3承担，所以承载能力强；同时，该同步连杆加持装置，结构巧妙，承载力强，加持力大、稳定可靠。

根据本发明的具体实施例，本发明提供的机械手夹爪还包括基板，是用于将同步连杆夹持结构和立柱之间进行刚性连接的重要部件。如图1-4所示，基板一侧与立柱一端刚性连接，基板另一侧与同步连杆夹持结构刚性连接，由此，立柱和同步连杆夹持结构依然通过刚性连接为一体结构，所以夹爪的刚性和稳定性是没有降低的。所以，该浮动检测机构相对于夹爪具有浮动性，同时夹爪和立柱之间仍然是刚性连接，避免了整个夹爪浮动造成夹爪刚性不足、稳定性变差的问题，所以浮动机构的增加并未降低以往机构的刚性和稳定性，具有很高的现实意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，包括立柱、基板、同步连杆夹持结构和检测结构；其中，基板，基板一侧与立柱一端刚性连接，基板另一侧与同步连杆夹持结构刚性连接；

同步连杆夹持结构，包括夹持部件和动力部件，其中，夹持部件用于对零件加持定位，包括轴、摆臂组件、左连杆、右连杆、左连接块、右连接块、左夹爪、右夹爪和导轨，轴固定在基板上，轴上连接有摆臂组件，摆臂组件的两端分别与左连杆和右连杆的一端连接，左连杆的另一端与左连接块固定连接，左连接块的另一端与左夹爪固定连接，右连杆的另一端与右连接块固定连接，右连接块的另一端与右夹爪固定连接，固定在基板上的导轨分别与左夹爪、右夹爪滑动连接；动力部件用于对夹持部件提供动力，包括支座、气缸、浮动接头和连接块，支座固定连接在基板上，气缸固定连接在支座上，浮动接头与气缸的活塞杆连接，与左夹爪固定安装的连接块与浮动接头配合安装；通过气缸的伸缩动作，带动固定在左滑块上的左夹爪沿着导轨往复运动，左夹爪运动的同时通过左连接块、左连杆带动摆臂组件运动，摆臂组件绕着轴旋转，绕轴旋转的摆臂组件通过右连杆、右连接块带动固定在右滑块上的右夹爪沿着导轨往复运动，促使左夹爪和右夹爪同时相向运动，不断靠近、夹紧，实现零件的抓取动作；

检测结构，用于检测机械手夹爪下降过程中遇到的障碍物的装置，包括右导向套、左导向套、压板、右导向轴、左导向轴、检测块和检测开关，右导向套和左导向套固定在基板上，右导向轴和左导向轴分别从右导向套和左导向套的内部贯穿，压板的两端分别与右导向轴和左导向轴的底端连接，右导向轴的上部与检测块固定连接，检测开关与检测块的位置相对应；具体地，检测开关的数量为2个，检测块的数量为2个，每个检测开关的安装位置分别与每个检测块相对应；正常情况下，两个检测开关都处于被检测块触发的状态，在立柱下降的整个过程中，正常情况下，即当机械手夹爪顺利进行抓取工件时，立柱下降到预定的位置进行抓取即可；非正常情况下，即当立柱下降的过程中遇到障碍物时，压板将会被障碍物托起，并带动左导向轴及其上连接的检测块上升，导致检测块和检测开关开始发生错位，当检测块和检测开关脱开后，检测开关就被触发，从而使得立柱停止运动。

2.如权利要求1所述的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，右导向轴和左导向轴的直径分别比右导向套和左导向套的内环直径小，右导向轴和左导向轴的长度分别比右导向套和左导向套的长度长。

3.如权利要求1-2任一项所述的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，还包括滑块，滑块分别固定在左夹爪、右夹爪上，导轨分别与左夹爪、右夹爪通过滑块进行滑动连接。

4.如权利要求3所述的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，导轨设置为两个平行导轨。

5.如权利要求4所述的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，滑块的数量为4个，每条导轨上均配合有一个左滑块和一个右滑块，并且组成滑动副，左夹爪固定在两个左滑块上，右夹爪固定在两个右滑块上。

6.如权利要求1-2任一项所述的一种具有过压检测功能的机械手夹爪，其特征在于，还包括支架，支架固定在基板上，支架上固定连接着检测开关。