帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動(dòng)化機(jī)械手。帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，包括手爪體和手指；所述手爪體包括：手指體、導(dǎo)軌、活塞、柱塞銷、滑塊；所述手指固連于所述滑塊；所述手指包括指頭和橋架，所述橋架的一端固連于所述滑塊上，所述橋架的另外一端固連所述指頭，所述指頭上設(shè)置有夾持面。實(shí)踐證明，在諸如自由鍛等應(yīng)用領(lǐng)域，具備三維彈性變形能力的機(jī)械手爪能夠完全消除空氣錘打擊工件的振動(dòng)傳遞至機(jī)械手本體上。
【專利說明】帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動(dòng)化機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械手是指能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對(duì)機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動(dòng)作。
[0004]然而，現(xiàn)有的機(jī)械手指往往由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
[0005]現(xiàn)有的機(jī)械手指的壽命不長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供了一種帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，本發(fā)明適用于機(jī)械制造過程中，實(shí)現(xiàn)高溫物料的搬運(yùn)傳輸，并且手指的性能穩(wěn)定，適合長期持續(xù)工作；當(dāng)工件因?yàn)槭艿經(jīng)_擊或撞擊時(shí)，由于手指具有彈性功能，可以避免或減小沖擊對(duì)手爪體的影響。
[0007]一種帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，包括手爪體和手指；
[0008]所述手爪體包括:手指體、導(dǎo)軌、活塞、柱塞銷、滑塊；
[0009]所述手指固連于所述滑塊；
[0010]所述手指體內(nèi)部設(shè)置有缸體，所述缸體內(nèi)部設(shè)置有所述活塞，所述活塞和所述缸體相匹配；所述缸體上設(shè)置有第一進(jìn)出氣口、第二進(jìn)出氣口、第三進(jìn)出氣口、第四進(jìn)出氣口，所述第一進(jìn)出氣口與所述第三進(jìn)出氣口之間連通有第一氣管，所述所述第三進(jìn)出氣口與所述第四進(jìn)出氣口之間連通有第二氣管；所述柱塞銷固連于所述活塞上，所述導(dǎo)軌和所述活塞平行布置，所述滑塊活動(dòng)連接于所述導(dǎo)軌上，所述滑塊上設(shè)置有所述柱塞銷匹配的柱塞孔；所述滑塊的數(shù)量是2個(gè)，包括第一滑塊和第二滑塊；所述活塞的數(shù)量為2個(gè)，分別是:第一活塞和第二活塞；所述缸體的數(shù)量為2個(gè),分別是:第一缸體和第二缸體；
[0011]所述手指包括指頭和橋架，所述橋架的一端固連于所述滑塊上，所述橋架的另外一端固連所述指頭，所述指頭上設(shè)置有夾持面；
[0012]所述橋架包括第一橋架、第二橋架和第三橋架，所述第一橋架的一端固連所述指頭，另一端固連于所述第二橋架的一端，所述第二橋架的一端固連于所述第三橋架的一端，所述第三橋架的另一端固連于所述滑塊上；所述第一橋架具備向X軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第二橋架具備向y軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第三橋架具備向z軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)。
[0013]更具體地，所述橋架具有良好的彈性。
[0014]更具體地，所述第一活塞設(shè)置在所述第一缸體中，所述第二活塞設(shè)置在所述第二缸體中。
[0015]更具體地，所述滑塊上設(shè)置有用于連接手指用的螺紋孔。
[0016]本發(fā)明的提供了一種帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，和傳統(tǒng)技術(shù)相比本發(fā)明具有的有益效果如下:
[0017]所述橋架具有良好的彈性。所述手指夾緊工件后，對(duì)工件的夾緊力和所述橋架的彈性密切相關(guān)?？刂坪盟鰳蚣艿膹椥阅Ａ?，可以很好的控制手指對(duì)工件的夾持力度。
[0018]所述橋架具備向X軸、y軸和z軸方向發(fā)生彈性變形的機(jī)械性能。和傳統(tǒng)的一維彈性變形的機(jī)械手爪相比，具備更多自由度的彈性變形能力。實(shí)踐證明，在諸如自由鍛等應(yīng)用領(lǐng)域，具備三維彈性變形能力的機(jī)械手爪能夠完全消除空氣錘打擊工件的振動(dòng)傳遞至機(jī)械手本體上。
[0019]同時(shí)，當(dāng)工件因?yàn)槭艿經(jīng)_擊或撞擊時(shí)，由于所述手指具有彈性功能，可以避免或減小沖擊對(duì)手爪體的影響。
[0020]向第一進(jìn)出氣口 121通入高壓氣體，高壓氣體推動(dòng)所述第一活塞125向左向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，高壓氣體通過所述第一氣管123，流至所述第三進(jìn)出氣口 128，推動(dòng)所述第二活塞126向右向運(yùn)動(dòng)。所述活塞在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)所述柱塞銷、所述滑塊做相同方向的運(yùn)動(dòng)。例如:所述第一活塞125和所述第一滑塊1134向左向運(yùn)動(dòng)；所述第二活塞126和所述第二滑塊向右向運(yùn)動(dòng)。在所述滑塊上設(shè)置手指，可以實(shí)現(xiàn)手指的夾持動(dòng)作。
[0021]同樣的原理，向第二進(jìn)出氣口 122通入高壓氣體，可以推動(dòng)所述第一活塞125和所述第一滑塊1134向右向運(yùn)動(dòng)；所述第二活塞126和所述第二滑塊向左向運(yùn)動(dòng)。在所述滑塊上設(shè)置手指，可以實(shí)現(xiàn)手指的張開動(dòng)作。
[0022]在所述滑塊和所述導(dǎo)軌之間設(shè)置有滾動(dòng)體，使所述所述滑塊和所述導(dǎo)軌之間為滾動(dòng)摩擦，摩擦阻力小，運(yùn)行平穩(wěn)、無噪音、壽命長。所述滑塊在所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向下，所述滑塊的滑動(dòng)運(yùn)行保證高度的直線性。進(jìn)而使得手指的夾持或者張開，都保證高度的運(yùn)行精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的手爪體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的手爪體在結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的手爪體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是圖3所示的本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的手爪體在的A處截面處的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖6是圖4所示的本發(fā)明帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手的手爪體在的B處截面處的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明的手指的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]111手指體，112導(dǎo)軌，113滑塊，121第一進(jìn)出氣口，122第二進(jìn)出氣口，123第一氣管，124第二氣管，125第一活塞，126第二活塞，127第一缸體，128第三進(jìn)出氣口，129第四進(jìn)出氣口，1134第一滑塊，1133第一滑塊，130柱塞銷，131柱塞孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種手爪體，用于實(shí)現(xiàn)物料的抓取和轉(zhuǎn)移。
[0032]圖1是本發(fā)明導(dǎo)軌式機(jī)械手爪的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2、圖3、圖4是本發(fā)明導(dǎo)軌式機(jī)械手爪的手爪體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖3所示的本發(fā)明導(dǎo)軌式機(jī)械手爪的手爪體在的A處截面處的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是圖4所示的本發(fā)明導(dǎo)軌式機(jī)械手爪的手爪體在的B處截面處的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明的手指的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]一種帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，包括手爪體和手指114 ；
[0034]所述手指114固連于所述滑塊；
[0035]所述手爪體包括:手指體111、導(dǎo)軌112、活塞、柱塞銷、滑塊；所述手指體111內(nèi)部設(shè)置有缸體，所述缸體內(nèi)部設(shè)置有所述活塞，所述活塞和所述缸體相匹配；所述缸體上設(shè)置有第一進(jìn)出氣口 121、第二進(jìn)出氣口 122、第三進(jìn)出氣口 128、第四進(jìn)出氣口 129，所述第一進(jìn)出氣口 121與所述第三進(jìn)出氣口 128之間連通有第一氣管123，所述第三進(jìn)出氣口 128與所述第四進(jìn)出氣口 129之間連通有第二氣管124 ;所述柱塞銷130固連于所述活塞上，所述導(dǎo)軌112和所述活塞平行布置，所述滑塊活動(dòng)連接于所述導(dǎo)軌112上，所述滑塊上設(shè)置有所述柱塞銷匹配的柱塞孔131 ;所述滑塊的數(shù)量是2個(gè)，包括第一滑塊1133和第二滑塊1134 ；所述活塞的數(shù)量為2個(gè)，分別是:第一活塞125和第二活塞126 ;所述缸體的數(shù)量為2個(gè)，分別是:第一缸體127和第二缸體；所述手指114包括指頭150和橋架151，所述橋架151的一端固連于所述滑塊113上，所述橋架151的另外一端固連所述指頭150，所述指頭150上設(shè)置有夾持面115。所述橋架包括第一橋架151、第二橋架152和第三橋架153，所述第一橋架151的一端固連所述指頭150，另一端固連于所述第二橋架152的一端，所述第二橋架152的一端固連于所述第三橋架153的一端，所述第三橋架153的另一端固連于所述滑塊113上；所述第一橋架151具備向X軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第二橋架152具備向y軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第三橋架153具備向z軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)。
[0036]所述手指114的一端設(shè)置有夾持面115。
[0037]更進(jìn)一步，所述第一活塞125設(shè)置在所述第一缸體127中，所述第二活塞126設(shè)置在所述第二缸體中。
[0038]更進(jìn)一步，所述滑塊113上設(shè)置有用于連接手指用的螺紋孔。
[0039]以下結(jié)合圖1至5，進(jìn)一步描述本發(fā)明的工作原理和工作過程:
[0040]所述橋架具有良好的彈性。所述手指夾緊工件后，對(duì)工件的夾緊力和所述橋架的彈性密切相關(guān)?？刂坪盟鰳蚣艿膹椥阅Ａ?，可以很好的控制手指對(duì)工件的夾持力度。
[0041]同時(shí)，當(dāng)工件因?yàn)槭艿經(jīng)_擊或撞擊時(shí)，由于所述手指具有彈性功能，可以避免或減小沖擊對(duì)手爪體的影響。
[0042]向第一進(jìn)出氣口 121通入高壓氣體，高壓氣體推動(dòng)所述第一活塞125向左向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，高壓氣體通過所述第一氣管123，流至所述第三進(jìn)出氣口 128，推動(dòng)所述第二活塞126向右向運(yùn)動(dòng)。所述活塞在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)所述柱塞銷、所述滑塊做相同方向的運(yùn)動(dòng)。例如:所述第一活塞125和所述第一滑塊1134向左向運(yùn)動(dòng)；所述第二活塞126和所述第二滑塊向右向運(yùn)動(dòng)。在所述滑塊上設(shè)置所述手指114，可以實(shí)現(xiàn)所述手指114的夾持動(dòng)作。
[0043]同樣的原理，向第二進(jìn)出氣口 122通入高壓氣體，可以推動(dòng)所述第一活塞125和所述第一滑塊1134向右向運(yùn)動(dòng)；所述第二活塞126和所述第二滑塊向左向運(yùn)動(dòng)。在所述滑塊上設(shè)置所述手指114，可以實(shí)現(xiàn)所述手指114的張開動(dòng)作。
[0044]最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶三維彈性夾持手爪的機(jī)械手，其特征在于組成如下包括手爪體和手指； 所述手爪體包括:手指體、導(dǎo)軌、活塞、柱塞銷、滑塊； 所述手指固連于所述滑塊； 所述手指體內(nèi)部設(shè)置有缸體，所述缸體內(nèi)部設(shè)置有所述活塞，所述活塞和所述缸體相匹配；所述缸體上設(shè)置有第一進(jìn)出氣口、第二進(jìn)出氣口、第三進(jìn)出氣口、第四進(jìn)出氣口，所述第一進(jìn)出氣口與所述第三進(jìn)出氣口之間連通有第一氣管，所述所述第三進(jìn)出氣口與所述第四進(jìn)出氣口之間連通有第二氣管；所述柱塞銷固連于所述活塞上，所述導(dǎo)軌和所述活塞平行布置，所述滑塊活動(dòng)連接于所述導(dǎo)軌上，所述滑塊上設(shè)置有所述柱塞銷匹配的柱塞孔；所述滑塊的數(shù)量是2個(gè)，包括第一滑塊和第二滑塊；所述活塞的數(shù)量為2個(gè)，分別是:第一活塞和第二活塞；所述缸體的數(shù)量為2個(gè)，分別是:第一缸體和第二缸體； 所述手指包括指頭和橋架，所述橋架的一端固連于所述滑塊上，所述橋架的另外一端固連所述指頭，所述指頭上設(shè)置有夾持面； 所述橋架包括第一橋架、第二橋架和第三橋架，所述第一橋架的一端固連所述指頭，另一端固連于所述第二橋架的一端，所述第二橋架的一端固連于所述第三橋架的一端，所述第三橋架的另一端固連于所述滑塊上；所述第一橋架具備向X軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第二橋架具備向y軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)，所述第三橋架具備向z軸方向發(fā)生彈性變形的性質(zhì)。
【文檔編號(hào)】B25J15/08GK103802123SQ201410077656
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】余勝東, 馬金玉, 陳大路, 王仲轉(zhuǎn), 屠海鵬, 吳佳浩, 朱真名, 倪曉偉, 胡瀟峰, 郭燕 申請(qǐng)人:溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院