一種夾爪式機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種夾爪式機械手,包括安裝板組件,安裝板組件上安裝有驅動組件和兩個呈對稱設置的夾爪組件,每個夾爪組件均包括一個驅動部、一個用于夾取物品的夾取部和位于驅動部與夾取部之間的鉸接部,兩個夾爪組件均通過鉸接部與安裝板組件鉸接,驅動組件同時與兩個驅動部連接,驅動組件驅動兩個驅動部同步往復運動,用于使兩個夾取部以鉸接部為中心同步往復轉動以配合實現物品的夾取。本實用新型具有結構簡單緊湊、占用空間小、能滿足不同直徑樣品的夾持需求、夾持位置精度高的優(yōu)點。
【專利說明】
_種夾爪式機械手
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及到物料樣品的采制化設備領域,具體涉及一種夾爪式機械手。
【背景技術】
[0002]對于物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣、制樣、化驗工作,各個國家均有強制標準,必須遵照標準進行樣品的采制化工作。樣品的采樣、制樣、化驗工作過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下,把采集到的樣品粒度逐漸減小,質量也逐步減少,直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質量(重量)精度要求,然后對符合要求的樣品進行相關的化驗分析。
[0003]如以煤炭的樣品采制化為例,實際上是一種抽樣分析的過程,煤炭采樣和制樣的目的,是為了獲得一個其實驗結果能代表整批被采樣煤的實驗煤樣。煤炭是一種不均勻的物質(粒度、質量特性分布等),被采樣煤的質量一般都比較大(幾十噸到幾萬噸不等),從被采樣煤中采取具有代表性的一部分煤的過程叫“采樣”,目前有機械采樣、人工采樣、半機械采樣等多種方式方法。按標準采到樣品后,下一過程是“制樣”,制樣過程一般有破碎、混合、縮分、干燥等過程。樣品制好后即開展下一步的樣品“化驗”,對樣品進行分析。不論是“采樣”、“制樣”還是“化驗”,這一過程中不能夠有樣本的損失,不能夠令樣本發(fā)生一些物理或化學變化,否則將會對最終的試驗結果造成影響。
[0004]在物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣、制樣、化驗工作中,需要將采制好的樣品從本環(huán)節(jié)的工位(實驗室)轉運輸送至下一環(huán)節(jié)的工位(實驗室)以進行下階段工作。在樣品的轉運輸送這一過程中,會使用到機械手裝置用于夾取樣品。現有機械手裝置存在以下技術問題:
[0005](I)現有技術中的機械手(如平行夾爪機械手、三點夾爪機械手),當需要夾持不同大小直徑的樣品時,機械手夾持行程必須滿足不同直徑樣品的需求,這就使得機械手的行程較大,機械手體積龐大、占用空間較大,空間利用率低。
[0006](2)現有技術中的機械手(如擺動夾爪機械手),在夾持不同直徑大小的樣品時,存在夾持后樣品位置不一致、夾持力不穩(wěn)定易掉落的問題,這對于精度、效率要求極高的物料采制化工作而言,存在了極大的隱患。
[0007](3)現有技術中的機械手,在夾持不同直徑大小、不同重量的樣品時,機械手的夾持力不能靈活改變,即機械手的夾持力不會隨樣品直徑的減小而減小,這容易造成小直徑樣品的的損壞,最終影響樣品的物理特性和精度。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型要解決的技術問題在于:針對現有技術存在的問題,提供一種結構簡單緊湊、占用空間小、能滿足不同直徑樣品的夾持需求、夾持位置精度高的夾爪式機械手。
[0009]為解決上述技術問題,本實用新型采用以下技術方案:
[0010]一種夾爪式機械手,包括安裝板組件,所述安裝板組件上安裝有驅動組件和兩個呈對稱設置的夾爪組件,每個所述夾爪組件均包括一個驅動部、一個用于夾取物品的夾取部和位于驅動部與夾取部之間的鉸接部,兩個所述夾爪組件均通過鉸接部與安裝板組件鉸接,所述驅動組件同時與兩個驅動部連接,所述驅動組件驅動兩個驅動部同步往復運動,用于使兩個所述夾取部以鉸接部為中心同步往復轉動以配合實現物品的夾取。
[0011]作為本實用新型的進一步改進,所述安裝板組件上還設有與夾爪組件相配合的定位托板組件,所述定位托板組件設于兩個夾爪組件之間,所述物品在兩個夾取部的夾持作用下貼緊固定于定位托板組件和兩個夾取部之間。
[0012]作為本實用新型的進一步改進,所述定位托板組件包括定位托板,所述定位托板上設有用于定位的凹陷部,所述凹陷部朝物品夾取方向設置以使物品在兩個夾取部的夾持作用下滑入固定于凹陷部的中心處。
[0013]作為本實用新型的進一步改進,所述定位托板組件還包括托板固定座,所述定位托板通過托板固定座固定于安裝板組件上。
[0014]作為本實用新型的進一步改進,所述驅動組件包括驅動氣缸和滑動推塊,所述滑動推塊固定于驅動氣缸的驅動軸端上以在驅動氣缸的驅動下沿驅動軸方向前后運動,所述滑動推塊與兩個驅動部連接用于驅動兩個驅動部同步往復運動。
[0015]作為本實用新型的進一步改進,所述滑動推塊上設有滑槽,兩個所述驅動部均通過滑槽與滑動推塊滑動連接。
[0016]作為本實用新型的進一步改進,所述驅動組件還包括氣缸固定座,所述驅動氣缸通過氣缸固定座固定于安裝板組件上。
[0017]作為本實用新型的進一步改進,每個所述夾爪組件均包括固定連接的夾爪和夾爪固定座,所述夾取部設于夾爪上,所述驅動部和鉸接部均設于夾爪固定座上。
[0018]作為本實用新型的進一步改進,所述夾取部上設有防滑墊。
[0019]作為本實用新型的進一步改進,所述安裝板組件包括平行設置的上安裝板和下安裝板,所述上安裝板和下安裝板之間設有一塊以上的連接板,所述驅動組件和夾爪組件均設置于上安裝板和下安裝板之間,所述夾爪組件通過鉸接部分別與上安裝板和下安裝板鉸接。
[0020]與現有技術相比,本實用新型的優(yōu)點在于:
[0021](I)本實用新型的夾爪式機械手,通過設置兩個對稱設置的夾爪組件形成擺臂式結構,結合驅動組件的同步驅動設計,能夠滿足不同直徑大小物品的夾取需求。
[0022](2)本實用新型的夾爪式機械手,驅動組件的往復驅動行程短,使得夾爪式機械手的結構簡單緊湊、體積小、占用空間小。
[0023](3)本實用新型的夾爪式機械手,兩個對稱設置的夾爪組件在驅動力的作用下可繞固定點擺動,并且夾爪組件設計有一定的角度,使得夾爪組件能自動矯正不同位置的物品,夾取精度高。
[0024](4)本實用新型的夾爪式機械手,隨著夾爪組件的擺動角度的增加,兩個夾取部的夾持力會逐步減小,有效保護了小直徑物品,使得小直徑物品在夾持時不易造成損壞,最終有效保證了樣品的物理特性和精度。
[0025](5)本實用新型的夾爪式機械手,通過設置與夾爪組件相配合的定位托板組件,使得本實用新型的夾爪式機械手,具有自動矯正功能,能夠自動矯正不同位置的物品,提高了夾取精度高。尤其是通過設置具有定位作用的凹陷部,物品會在推力的作用下在凹陷部處滑動,最終滑動至凹陷部的中心處,完成精準的夾持作業(yè)。
[0026](6)本實用新型的夾爪式機械手,通過設置帶有滑槽的滑動推塊,使得驅動氣缸的驅動力能夠很平均的同步傳輸給兩個驅動部,使得兩個驅動部能夠同步地發(fā)生往復運動,最終帶動兩個夾取部同步運動,以同步完成精準的夾取作業(yè)。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的夾爪式機械手的立體結構原理示意圖。
[0028]圖2是本實用新型的夾爪式機械手的正面透視結構原理示意圖。
[0029]圖3是本實用新型的夾爪式機械手在實施例中待夾持物品時的原理示意圖。
[0030]圖4是本實用新型的夾爪式機械手在實施例中夾持大直徑物品時的原理示意圖。
[0031]圖5是本實用新型的夾爪式機械手在實施例中夾持小直徑物品時的原理示意圖。
[0032]圖6是本實用新型的夾爪式機械手在實施例中夾持物品時的狀態(tài)變化原理示意圖。
[0033]圖7是本實用新型的夾爪式機械手在其他實施例中的結構原理示意圖。
[0034]圖例說明:
[0035]1、安裝板組件;11、上安裝板;12、下安裝板;13、連接板;2、驅動組件;21、驅動氣缸;22、滑動推塊;221、滑槽;23、氣缸固定座;3、夾爪組件;31、驅動部;32、夾取部;321、防滑墊;33、鉸接部;34、夾爪;35、夾爪固定座;4、定位托板組件;41、定位托板;42、托板固定座;5、物品。
【具體實施方式】
[0036]以下結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明。應當指出,本實用新型的保護范圍并不僅局限于下述實施例,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,也應視為本實用新型的保護范圍。
[0037]如圖1至圖6所示,本實用新型提供一種夾爪式機械手,包括安裝板組件I,安裝板組件I上安裝有驅動組件2和兩個呈對稱設置的夾爪組件3,每個夾爪組件3均包括一個驅動部31、一個用于夾取物品5的夾取部32和位于驅動部31與夾取部32之間的鉸接部33,兩個夾爪組件3均通過鉸接部33與安裝板組件I鉸接,驅動組件2同時與兩個驅動部31連接,驅動組件2驅動兩個驅動部31同步往復運動,用于使兩個夾取部32以鉸接部33為中心同步往復轉動以配合實現物品5的夾取。
[0038]當需要夾取物品5,驅動組件2先同時驅動兩個驅動部31向上運動,使得兩個夾取部32在兩個驅動部31的作用下,以鉸接部33為中心對應同步朝外側轉動(即右側的夾取部32向右側順時針轉動,左側的夾取部32向左側逆時針轉動),以形成夾持開口,機械手繼續(xù)移動至物品5處,使物品5落入夾持開口內。此時,驅動組件2再同時驅動兩個驅動部31向下運動,使得兩個夾取部32在兩個驅動部31的作用下,以鉸接部33為中心對應同步朝內側轉動(即右側的夾取部32向左側逆時針轉動,左側的夾取部32向右側順時針轉動),最終使得兩個轉動的夾取部32相互配合,以將處于夾持開口內的物品5夾持住,實現物品5的夾取和移動。
[0039]當機械手將物品5移動至需求位置后,需要卸下物品5時,驅動組件2先同時驅動兩個驅動部31向上運動,使得兩個夾取部32在兩個驅動部31的作用下,以鉸接部33為中心對應同步朝外側轉動(即右側的夾取部32向右側順時針轉動,左側的夾取部32向左側逆時針轉動),此時物品5不再被夾爪組件3的夾取部32夾持住,物品5落入需求位置,機械手向后退出,完成物品5的轉運。
[0040]如圖1至圖6所示,本實用新型的夾爪式機械手,通過設置兩個對稱設置的夾爪組件3形成擺臂式結構,驅動組件2驅動兩個夾爪組件3的驅動部31同步往復運動,使兩個夾取部32相互配合同步轉動以形成夾取空間并完成夾取。通過以上特殊的科學設計:一是使得本實用新型的夾爪式機械手能夠滿足不同直徑大小物品5的夾取需求。如圖4、圖5所示,SP當需要夾取大直徑的物品5時,只需加大驅動組件2向上的驅動行程,以使兩個夾取部32之間形成開口較大的夾取空間即可;當需要夾取小直徑的物品5時,對應加大驅動組件2向下的驅動行程即可。二是這樣的科學設計,驅動組件2的往復驅動行程短,使得本實用新型的夾爪式機械手的結構簡單緊湊、體積小、占用空間小。三是兩個對稱設置的夾爪組件3在驅動力的作用下可繞固定點(即鉸接部33)擺動,并且夾爪組件3設計有一定的角度,使得兩側的夾爪組件3能夠相互配合地逐步完成對物品5的推動、夾緊過程,使得夾爪組件3能自動矯正不同位置的物品5,夾取精度高。四是這種特殊的設計,夾爪組件3的兩個夾取部32在以鉸接部33為中心對應同步朝內側轉動時,隨著夾爪組件3的擺動角度的增加,兩個夾取部32的夾持力會逐步減小,這樣就有效保護了小直徑物品5,使得小直徑物品5在夾持時不易造成損壞,最終有效保證了樣品的物理特性和精度。
[0041]如圖1、圖2、圖4所示,進一步,在較佳實施例中,安裝板組件I上還設有與夾爪組件3相配合的定位托板組件4,定位托板組件4設于兩個夾爪組件3之間,物品5在兩個夾取部32的夾持作用下貼緊固定于定位托板組件4和兩個夾取部32之間。當物品5落入夾持開口內時,驅動組件2同時驅動兩個驅動部31向下運動,使得兩個夾取部32以鉸接部33為中心對應同步朝內側轉動,夾取部32會率先接觸物品5,并相互配合地逐步完成對物品5的推動,當將物品5推動至定位托板組件4處時,物品5不再移動,最終使得兩個夾取部32和定位托板組件4三者形成對物品5的貼緊夾持。當然,機械手在移動至物品5處時,也可以直接使定位托板組件4與物品5保持接觸后,再驅動兩個夾取部32完成夾持。
[0042]在本實施例中,定位托板組件4包括定位托板41和托板固定座42,定位托板41通過托板固定座42固定于安裝板組件I上。定位托板41上設有用于定位的凹陷部,凹陷部朝物品5夾取方向設置以使物品5在兩個夾取部32的夾持作用下滑入固定于凹陷部的中心處。如圖6所示,當夾持位置不精準的物品5時,兩個夾取部32會先相互配合地逐步完成對物品5的推動,當將物品5推動至定位托板41處時,物品5會在推力的作用下在凹陷部處滑動,最終滑動至凹陷部的中心處,此時,兩個夾取部32和定位托板41三者形成對物品5的貼緊夾持,完成精準的夾持作業(yè)。通過以上特殊的科學設計,使得本實用新型的夾爪式機械手,進一步強化了自動矯正功能,能夠自動矯正不同位置的物品5,進一步提高了夾取精度高。在本實施例中,定位托板41的橫截面呈圓弧狀,橫截面呈圓弧狀的凹陷部使得物品5在滑動時效果更好,當物品5為樣瓶時,凹陷部能與瓶身保持更緊密的貼合。當然,在其他實施例中,定位托板41也可以設計為其他形式,如橫截面呈V形,最終使得物品5落入V型內。
[0043]如圖1、圖2所示,進一步,在較佳實施例中,驅動組件2包括驅動氣缸21、滑動推塊22和氣缸固定座23,驅動氣缸21通過氣缸固定座23固定于安裝板組件I上?;瑒油茐K22固定于驅動氣缸21的驅動軸端上以在驅動氣缸21的驅動下沿驅動軸方向前后運動,滑動推塊22與兩個驅動部31連接用于驅動兩個驅動部31同步往復運動?;瑒油茐K22上設有兩個滑槽221,兩個驅動部31均通過滑槽221與滑動推塊22滑動連接。通過這樣的設計,使得驅動氣缸21的驅動力能夠很平均的同步傳輸給兩個驅動部31,使得兩個驅動部31能夠同步地發(fā)生往復運動,最終帶動兩個夾取部32同步運動,以同步完成精準的夾取作業(yè)。
[0044]如圖1、圖2所示,進一步,在較佳實施例中,每個夾爪組件3均包括固定連接的夾爪34和夾爪固定座35,夾取部32設于夾爪34上,驅動部31和鉸接部33均設于夾爪固定座35上。夾爪34和夾爪固定座35之間通過螺栓件可拆卸的連接,便于日后維護時對夾爪34或者夾爪固定座35的更換。需要特別說明的是,如圖3所示,在本實施例中,兩個夾爪組件3設置為相互扣合狀,即兩個夾爪組件3的內角A呈相對狀。在其他實施例中,如圖7所示,也可以將兩個夾爪組件3反向設置,即將兩個夾爪組件3的內角A均設計為朝外狀,再在每個驅動部31處均設置一個滑動推塊22;此時,驅動氣缸21驅動兩個驅動部31向上運動時,兩個夾取部32均向內轉動完成夾取作業(yè),反之驅動氣缸21驅動兩個驅動部31向下運動時,兩個夾取部32向外轉動形成夾持開口。以上變換也應屬于本實用新型的保護范圍。
[0045]如圖1、圖2所示,進一步,在較佳實施例中,夾取部32上設有防滑墊321,以進一步加強對物品5的夾持穩(wěn)定性。安裝板組件I包括平行設置的上安裝板11和下安裝板12,上安裝板11和/或下安裝板12上設有多個安裝部用于將機械手整體安裝固定在其他設備上(如移動平臺)。上安裝板11和下安裝板12之間設有一塊以上的連接板13以使上安裝板11和下安裝板12保持穩(wěn)固連接。同時,驅動組件2和夾爪組件3均設置于上安裝板11和下安裝板12之間,驅動氣缸21通過氣缸固定座23固定于上安裝板11上,定位托板41通過托板固定座42分別固定于上安裝板11和下安裝板12的前端上,夾爪組件3通過鉸接部33分別與上安裝板11和下安裝板12鉸接。通過以上設計,進一步加強了機械手的整體穩(wěn)固性,使得本實用新型的夾爪式機械手結構簡單緊湊、體積小、占用空間小。
【主權項】
1.一種夾爪式機械手,包括安裝板組件(1),所述安裝板組件(I)上安裝有驅動組件(2)和兩個呈對稱設置的夾爪組件(3),其特征在于,每個所述夾爪組件(3)均包括一個驅動部(31)、一個用于夾取物品的夾取部(32)和位于驅動部(31)與夾取部(32)之間的鉸接部(33),兩個所述夾爪組件(3)均通過鉸接部(33)與安裝板組件(I)鉸接,所述驅動組件(2)同時與兩個驅動部(31)連接,所述驅動組件(2)驅動兩個驅動部(31)同步往復運動,用于使兩個所述夾取部(32)以鉸接部(33)為中心同步往復轉動以配合實現物品的夾取。2.根據權利要求1所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述安裝板組件(I)上還設有與夾爪組件(3)相配合的定位托板組件(4),所述定位托板組件(4)設于兩個夾爪組件(3)之間,所述物品在兩個夾取部(32)的夾持作用下貼緊固定于定位托板組件(4)和兩個夾取部(32)之間。3.根據權利要求2所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述定位托板組件(4)包括定位托板(41),所述定位托板(41)上設有用于定位的凹陷部,所述凹陷部朝物品夾取方向設置以使物品在兩個夾取部(32 )的夾持作用下滑入固定于凹陷部的中心處。4.根據權利要求3所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述定位托板組件(4)還包括托板固定座(42),所述定位托板(41)通過托板固定座(42)固定于安裝板組件(I)上。5.根據權利要求1至4中任意一項所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述驅動組件(2)包括驅動氣缸(21)和滑動推塊(22),所述滑動推塊(22)固定于驅動氣缸(21)的驅動軸端上以在驅動氣缸(21)的驅動下沿驅動軸方向前后運動,所述滑動推塊(22)與兩個驅動部(31)連接用于驅動兩個驅動部(31)同步往復運動。6.根據權利要求5所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述滑動推塊(22)上設有滑槽(221),兩個所述驅動部(31)均通過滑槽(221)與滑動推塊(22)滑動連接。7.根據權利要求6所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述驅動組件(2)還包括氣缸固定座(23),所述驅動氣缸(21)通過氣缸固定座(23)固定于安裝板組件(I)上。8.根據權利要求1至4中任意一項所述的夾爪式機械手,其特征在于,每個所述夾爪組件(3)均包括固定連接的夾爪(34)和夾爪固定座(35),所述夾取部(32)設于夾爪(34)上,所述驅動部(31)和鉸接部(33)均設于夾爪固定座(35)上。9.根據權利要求1至4中任意一項所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述夾取部(32)上設有防滑墊(321)。10.根據權利要求1至4中任意一項所述的夾爪式機械手,其特征在于,所述安裝板組件(I)包括平行設置的上安裝板(11)和下安裝板(12),所述上安裝板(11)和下安裝板(12)之間設有一塊以上的連接板(13),所述驅動組件(2)和夾爪組件(3)均設置于上安裝板(11)和下安裝板(12)之間,所述夾爪組件(3)通過鉸接部(33)分別與上安裝板(11)和下安裝板(12)鉸接。
【文檔編號】B25J15/02GK205521408SQ201620232034
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】黃志昆
【申請人】湖南三德科技股份有限公司