一種360度旋轉自由抓取機械抓手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種360度旋轉自由抓取機械抓手，包括：抓手支架，旋轉軸桿，組合軸，抓手手指，連接推桿，連接軸承，抓取驅動組件和旋轉驅動組件；旋轉軸桿一端與抓手手指鉸接，另一端與抓手支架轉動連接，其上設有組合軸；組合軸由內(nèi)環(huán)，轉動軸承和外環(huán)組成，內(nèi)環(huán)與抓取驅動組件連接，外環(huán)通過連接推桿與抓手手指連接，轉動軸承設于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間；抓取驅動組件驅動組合軸沿旋轉軸桿往返直線運動實現(xiàn)手指抓取運動；旋轉組件與旋轉軸桿連接，驅動抓手旋轉運動。本發(fā)明通過內(nèi)環(huán)與外環(huán)的相對轉動、內(nèi)環(huán)既能沿旋轉軸桿軸向運動又能與旋轉軸桿相對轉動，實現(xiàn)抓手360度旋轉、自由抓取的目的，具有結構簡單，適應范圍廣，維護簡便等優(yōu)點。
【專利說明】
一種360度旋轉自由抓取機械抓手
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及機械人技術領域，特別涉及一種360度旋轉自由抓取機械抓手。
【背景技術】
[0002]隨著機器人在生產(chǎn)生活中的應用，機械臂廣泛應用在機器人領域中，而機械抓手作為機械臂的末端執(zhí)行機構，在機器人應用領域中具有重要的作用;機械抓手能模仿人手的某些動作功能，執(zhí)行抓取、搬運物件，操作工具等動作；它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害及危險環(huán)境下操作以保護人身安全;現(xiàn)有的機械抓手結構復雜，控制過程繁瑣，使用維護不方便，且抓取動作和抓手旋轉動作易產(chǎn)生相互干擾，使得機械抓手應用范圍受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種360度旋轉自由抓取機械抓手，該機械抓手具有機械結構簡單，抓取力大，抓手手指的抓取動作和抓手手指的旋轉動作之間無相互干擾，抓手可360度旋轉自由抓取等優(yōu)點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種360度旋轉自由抓取機械抓手，它包括:抓手支架，旋轉軸桿，組合軸，抓手手指，連接推桿，連接軸承，抓取驅動組件和旋轉驅動組件；
所述抓手支架上設有連接軸承，通過抓手支架可將整個機械抓手裝置安裝到機械臂上，機械臂帶動機械抓手裝置到相應的工作工位;所述旋轉軸桿一端與抓手手指鉸接，另一端與抓手支架轉動連接，在抓手手指與抓手支架之間的部位設有組合軸;旋轉軸桿與抓手支架通過連接軸承的轉動連接，使抓手支架與旋轉軸桿軸向相對固定，繞旋轉軸桿徑向做相對旋轉運動；
所述組合軸由內(nèi)環(huán)，轉動軸承和外環(huán)組成;所述內(nèi)環(huán)為圓形中空結構，組合軸通過內(nèi)環(huán)中空結構貫穿于旋轉軸桿上，內(nèi)環(huán)兩端設有擋邊，內(nèi)環(huán)靠抓手支架側擋邊上設有抓取驅動連接耳;所述轉動軸承設置于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，內(nèi)環(huán)擋邊將轉動軸承和外環(huán)保持在內(nèi)環(huán)上的軸向固定，通過轉動軸承的作用，內(nèi)環(huán)和外環(huán)實現(xiàn)相對旋轉轉動;所述外環(huán)上設置有手指連接耳，通過連接推桿與抓手手指連接；
所述所述抓取驅動組件由直線執(zhí)行裝置，固定架和連接桿組成，所述直線執(zhí)行裝置通過固定架固定于抓手支架上，直線執(zhí)行裝置活動端通過連接桿與組合軸內(nèi)環(huán)上的抓取驅動連接耳連接，直線執(zhí)行裝置驅動組合軸沿旋轉軸桿軸向做往返直線運動，帶動抓手手指的旋轉，實現(xiàn)抓手的抓取動作；
所述旋轉驅動組件包括旋轉電機，電機固定架和旋轉傳動機構，所述旋轉電機通過電機固定架固定于抓手支架上，旋轉電機輸出端與旋轉傳動機構傳動連接;所述旋轉傳動機構輸入端與旋轉電機傳動連接，輸出端與抓手旋轉軸桿連接;旋轉電機通過旋轉傳動機構，驅動抓手旋轉軸桿做360度旋轉運動。
[0005]所述組合軸內(nèi)環(huán)為圓形中空結構；組合軸在旋轉軸桿上做直線運動的行程內(nèi)，旋轉軸桿橫截面也為圓形；內(nèi)環(huán)的中空內(nèi)圓與旋轉軸桿的圓軸部分過盈配合，兩個圓形結構的配合，使組合軸內(nèi)環(huán)既能沿旋轉軸桿做直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動;組合軸與旋轉軸桿之間可設有直線運動和轉動運動組合軸承，保證組合軸內(nèi)環(huán)既能沿旋轉軸桿做直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動。
[0006]所述組合軸內(nèi)環(huán)上，抓取驅動連接耳數(shù)量根據(jù)抓取直線執(zhí)行裝置數(shù)量相對設置。
[0007]所述組合軸外環(huán)上，手指連接耳數(shù)量根據(jù)抓手手指數(shù)量相對設置。
[0008]所述組合軸旋轉軸承為可同時承受軸向載荷和徑向載荷的軸承，如深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承或雙列圓錐滾子軸承等。
[0009]所述直線執(zhí)行裝置可以是液壓油缸、氣缸、電動推桿或電液推桿等直線運動執(zhí)行器。
[0010]所述旋轉驅動組件中驅動傳動機構可以是齒輪傳動機構，皮帶傳動機構或鏈條傳動機構。
[0011]本技術方案中，抓取驅動組件與組合軸內(nèi)環(huán)連接，抓手手指與組合軸外環(huán)連接，直線執(zhí)行裝置驅動組合軸沿旋轉軸桿軸向往返直線運動，實現(xiàn)抓手手指的抓取動作;旋轉組件與旋轉軸桿連接，旋轉電機驅動旋轉軸桿實現(xiàn)抓手的旋轉動作;在組合軸沿旋轉軸桿軸向做往返直線運動的同時，組合軸外環(huán)、抓手手指和旋轉軸桿一起相對內(nèi)環(huán)可做自由的旋轉運動，實現(xiàn)了抓手的抓取動作與旋轉動作之間無相互干擾運行，在抓手手指隨旋轉軸桿旋轉到任意角度時，手指可做任意伸張的抓取動作。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過組合軸內(nèi)環(huán)與外環(huán)的相對轉動，內(nèi)環(huán)既能沿旋轉軸桿軸向直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動，實現(xiàn)直線執(zhí)行裝置驅動的手指抓取動作與旋轉電機驅動的抓手的旋轉動作之間獨立的運行，達到抓手360度旋轉、自由抓取運動的目的，解決了目前抓手多個動作之間相互干擾的問題。且具有結構簡單，適應范圍廣，維護簡便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實施例及附圖作以詳細描述。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手的整體結構示意圖，圖中，I一抓手支架，2—旋轉軸桿，3—組合軸，4a—上抓手手指，4b—下抓手手指，5a-
上連接推桿，5b—下連接推桿，6a—前端連接軸承，6b—后端連接軸承，7—抓取驅動組件，71—直線執(zhí)行裝置，72—直線執(zhí)行裝置固定架，73—抓取連接桿，8—旋轉驅動組件，81—旋轉電機，82—電機固定架，831—主動齒輪，832—從動齒輪；
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手中組合軸的結構示意圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手中組合軸的部件分解圖，圖中，31—內(nèi)環(huán)，32—旋轉軸承，33—外環(huán)，311—后擋邊，312—前擋邊，313—抓取驅動連接耳，331 —上手指連接耳，333—下手指連接耳。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。下列實施例僅用于說明本發(fā)明，但并不用來限定本發(fā)明的實施范圍。
[0016]本發(fā)明涉及一種360度旋轉自由抓取機械抓手，具體包括:抓手支架I，旋轉軸桿2，組合軸3，抓手手指(4a ,4b),連接推桿件(5a ,5b),連接軸承(6a ,6b),抓取驅動組件7和旋轉驅動組件8;
所述抓手支架I前端設有連接軸承6a，后端設有連接軸承6b，通過抓手支架I可將整個機械抓手裝置安裝到機械臂上，機械臂帶動機械抓手裝置到相應的工作工位;所述旋轉軸桿2—端與抓手手指(4a，4b)鉸接，另一端穿過連接軸承6a，連接到連接軸承6b上，與抓手支架I轉動連接，旋轉軸桿2在抓手支架I與抓手手指(4a，4b)之間的部位上設有組合軸3;
所述組合軸3由內(nèi)環(huán)31，轉動軸承32和外環(huán)33組成;所述內(nèi)環(huán)31為圓形中空結構，組合軸3通過內(nèi)環(huán)31的中空結構貫穿于旋轉軸桿2上，內(nèi)環(huán)31兩端設有擋邊:其中靠近抓手支架I側為后擋邊311，靠近抓手手指(4a，4b)側為前擋邊312，后擋邊311上設有抓取驅動連接耳313;所述轉動軸承32設置于內(nèi)環(huán)31與外環(huán)33之間，通過前擋邊311和后擋邊312將轉動軸承32和外環(huán)33保持在內(nèi)環(huán)31上的軸向固定，通過轉動軸承32的作用，內(nèi)環(huán)31和外環(huán)33實現(xiàn)相對旋轉轉動;所述外環(huán)33上設置有上手指連接耳331和下手指連接耳332，上手指連接耳331通過接推桿5a與抓手手指4a連接，下手指連接耳332通過連接推桿5b與抓手手指4b連接；所述抓取驅動組件7由直線執(zhí)行裝置71，直線執(zhí)行裝置固定架72和抓取連接桿73組成，所述直線執(zhí)行裝置71通過直線執(zhí)行裝置固定架72固定于抓手支架I上，直線執(zhí)行裝置71活動端通過抓取連接桿73與抓取驅動連接耳313連接，直線執(zhí)行裝置71驅動組合軸3沿旋轉軸桿2的軸向往返直線運動，帶動抓手手指(4a，4b)的旋轉，從而實現(xiàn)抓手的抓取動作；
所述旋轉驅動組件8包括旋轉電機81，電機固定架82和旋轉傳動機構83，所述旋轉電機81通過電機固定架82固定于抓手支架I上，所述旋轉傳動機構83由主齒輪831和從動齒輪832組成，且主齒輪831和從動齒輪832相互咬合;主齒輪831連接于旋轉電機81輸出端，從動齒輪832固定于旋轉軸桿2上;旋轉電機81的旋轉運動，通過主齒輪831和從動齒輪832的傳遞，驅動旋轉軸桿2做360度旋轉運動。
[0017]所述內(nèi)環(huán)31為圓形中空結構；組合軸3在旋轉軸桿2上做往返直線運動的行程內(nèi)，旋轉軸桿2的橫截面也為圓形；內(nèi)環(huán)31的中空內(nèi)圓與旋轉軸桿2的圓軸部分過盈配合，兩個圓形結構的組合，使得內(nèi)環(huán)31既可沿旋轉軸桿2做直線運動，又能與旋轉軸桿2相互旋轉轉動。
[0018]所述旋轉軸承32為可同時承受軸向載荷和徑向載荷的深溝球軸承。
[0019]所述直線執(zhí)行裝置71可以是液壓油缸、氣缸、電動推桿或電液推桿等直線運動執(zhí)行器。
[0020]本實施例中，抓取驅動組件7與組合軸內(nèi)環(huán)31連接，驅動組合軸3沿旋轉軸桿2做往返直線運動，帶動抓手手指(4a，4b)實現(xiàn)抓取動作;旋轉組件8與旋轉軸桿2連接，旋轉電機81驅動旋轉軸桿2實現(xiàn)抓手的旋轉動作;在組合軸3沿旋轉軸桿2做直線運動的同時，組合軸外環(huán)33、抓手手指(4a，4b)和旋轉軸桿2—起相對內(nèi)環(huán)31可做自由的旋轉運動，實現(xiàn)了抓手的抓取動作與旋轉動作之間無相互干擾運行，在抓手手指(4a，4b)隨旋轉軸桿2旋轉到任意角度時，手指可做任意伸張的抓取動作。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，包括:抓手支架，旋轉軸桿，組合軸，抓手手指，連接推桿，連接軸承，抓取驅動組件和旋轉驅動組件;所述抓手支架上設有連接軸承，通過抓手支架可將整個機械抓手裝置安裝到機械臂上，機械臂帶動機械抓手裝置到相應的工作工位;所述旋轉軸桿一端與抓手手指鉸接，另一端與連接軸承連接，在抓手手指與抓手支架之間的部位設有組合軸;旋轉軸桿與抓手支架通過連接軸承的轉動連接，使抓手支架與旋轉軸桿軸向相對固定，繞旋轉軸桿徑向做相對旋轉運動； 所述組合軸由內(nèi)環(huán)，轉動軸承和外環(huán)組成，所述內(nèi)環(huán)上設有抓取驅動連接耳，與抓取驅動組件連接，外環(huán)上設置有手指連接耳，通過連接推桿與抓手手指連接，所述內(nèi)環(huán)為圓形中空結構，組合軸通過內(nèi)環(huán)中空結構貫穿于旋轉軸桿上;所述轉動軸承設置于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，所述內(nèi)環(huán)兩端設有擋邊，內(nèi)環(huán)擋邊將轉動軸承和外環(huán)保持在內(nèi)環(huán)上的軸向固定，通過轉動軸承的作用，內(nèi)環(huán)和外環(huán)實現(xiàn)相對旋轉轉動； 所述抓取驅動組件由直線執(zhí)行裝置，固定架和連接桿組成，所述直線執(zhí)行裝置通過固定架固定于抓手支架上，直線執(zhí)行裝置活動端通過連接桿與組合軸內(nèi)環(huán)上的抓取驅動連接耳連接，直線執(zhí)行裝置驅動組合軸沿旋轉軸桿軸向做往返直線運動，實現(xiàn)抓手手指的抓取動作； 所述旋轉驅動組件包括電機固定架，旋轉電機和旋轉傳動機構，所述旋轉電機通過電機固定架固定于抓手支架上，旋轉電機輸出端與旋轉傳動機構傳動連接;所述旋轉傳動機構輸入端與旋轉電機傳動連接，輸出端與抓手旋轉軸桿連接;旋轉電機通過旋轉傳動機構，驅動抓手旋轉軸桿做360度旋轉運動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，所述組合軸內(nèi)環(huán)為圓形中空結構，組合軸在旋轉軸桿上做往返直線運動的區(qū)域內(nèi)，旋轉軸桿橫截面也為圓形;組合軸內(nèi)環(huán)與旋轉軸桿的結構及組合軸內(nèi)環(huán)與旋轉軸桿之間設置的機構，保證組合軸內(nèi)環(huán)既能沿旋轉軸桿做直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動。3.根據(jù)權利要求1所述的一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，所述組合軸內(nèi)環(huán)上，抓取驅動連接耳數(shù)量根據(jù)抓取直線執(zhí)行裝置數(shù)量相對設置;組合軸外環(huán)上，手指連接耳數(shù)量根據(jù)抓手手指數(shù)量相對設置。4.根據(jù)權利要求1所述的一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，所述組合軸中旋轉軸承為可同時承受軸向載荷和徑向載荷的軸承。5.根據(jù)權利要求1所述的一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，所述抓取驅動組件中的直線執(zhí)行裝置包括但不限于液壓油缸，氣缸，電動推桿或電液推桿。6.根據(jù)權利要求1所述的一種360度旋轉自由抓取機械抓手，其特征在于，所述旋轉驅動組件中驅動傳動機構包括但不限于齒輪傳動機構，皮帶傳動機構或鏈條傳動機構。
【文檔編號】B25J9/12GK106003016SQ201610590678
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月26日
【發(fā)明人】李 杰
【申請人】李 杰