一種用於易碎物的機械抓手的製作方法

2023-12-09 10:48:51

本實用新型屬於抓取設備領域，具體涉及一種針對易碎物也能夠進行有效夾持的機械抓手。

背景技術：

在自動化流水線上通常都設有大量機器人，通過機器人實現對流水線上的物品進行夾持、移動，能夠大幅度提高產品的生產效率，有效降低人工成本。目前的機器人雖然能夠針對物品進行精準定位與夾持，但是夾持力無法控制，容易導致物品的碎裂，尤其是針對易碎物，容易導致產品成本的增加。

因此，研製出一種用於易碎物的機械抓手時本領域技術人員所急需解決的難題。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型公開了一種用於易碎物的機械抓手。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種用於易碎物的機械抓手，其特徵在於：包括支撐件、夾取件以及防碎件；支撐件包括頂部支撐杆、連杆以及伸縮杆；頂部支撐杆豎直設置；連杆的數量為兩個，均轉動連接於頂部支撐杆的底部；伸縮杆的兩端分別與兩個連杆的中部轉動連接；

夾取件的數量也為兩個，豎直對稱且分別安裝於連杆的底部，包括夾取支撐杆、絲槓、滑杆、安裝杆、夾取塊；夾取支撐杆呈開口向下的Y形，包括呈直杆狀的轉動端以及呈開口向下的U形狀的連接端；轉動端的頂部轉動連接於連杆的底部，底部與連接端相固定；絲槓的兩端分別轉動連接於連接端的兩側中部，絲槓的中部配合安裝有兩側螺紋反向設置的絲槓螺母；滑杆的兩端分別轉動連接於連接端的兩側底部；安裝杆的數量為兩個，關於絲槓螺母對稱，其頂部套設於滑杆的表面，並與絲槓的表面相配合安裝，安裝杆的底部豎直連接有夾取塊；夾取塊靠近頂部支撐杆一側由上至下開有柱狀的置納槽，並且同一夾取支撐杆上的兩個夾取塊相互靠近一端作為防碎端，兩個夾取支撐杆上相對應的兩個夾取塊相互靠近一端作為夾緊端；

防碎件包括夾取電機、夾取齒輪、採樣電阻、轉速控制CPU、可控矽、測速霍爾以及磁數環；夾取電機豎直向下固定於轉動端的表面，其輸出軸的底端固定有傳動齒輪；夾取齒輪配合安裝於絲槓螺母的表面，並且與傳動齒輪相嚙合；採樣電阻、轉動控制CPU以及可控矽串聯接入夾取電機的電機迴路中；磁數環安裝於夾取電機中電機轉子的頂部；測速霍爾固定於磁數環旁，並與轉速控制CPU相連。

本實用新型提供了一種用於易碎物的機械抓手，由支撐件、夾取件以及防碎件組成。其中支撐件由頂部支撐杆、連杆以及伸縮杆組成，頂部支撐杆豎直設置，連杆選擇為兩個，均轉動連接於頂部支撐杆底部，伸縮杆兩端分別與兩個連杆的中部轉動連接，該結構使得伸縮杆可以通過伸縮帶動兩個連杆所成角度的調節，進一步是的連杆低端高度的改變，實現連接於連杆底部夾取件的提升。本實用新型中的夾取件由夾取支撐杆、絲槓、滑杆、安裝杆以及夾取塊組成，其中夾取支撐杆呈開口向下的Y形，由呈直杆狀的轉動端以及開口向下的U形的連接端組成，轉動端的頂部轉動連接於連杆底部，以帶動整體轉動，底部與連接端固定；絲槓以及滑杆分別轉動與連接端的中部以及底部，絲槓中部配合安裝有兩側螺紋反向設置的絲槓螺母，安裝杆的頂部套設於滑杆表面，並與絲槓相配合安裝，該結構使得兩個對稱安裝的安裝杆能夠在絲槓螺母的轉動作用下，沿著滑杆相對遠離或者靠近，進一步帶動夾取塊相互遠離或靠近，並且本實用新型同一夾取支撐杆上的兩個夾取塊相互靠近一端作為防碎端，兩個夾取支撐杆上相對應的兩個夾取塊相互靠近一端作為夾緊端；防碎端能夠通過絲槓螺母的轉動實現靠近或者遠離，夾緊端則能夠通過伸縮杆實現靠近或者遠離。

並且為了防止防碎端將物體夾碎，本實用新型還設有防碎件，由夾取電機、夾取齒輪、採樣電阻、轉速控制CPU、可控矽、測速霍爾以及磁數環組成；其中採樣電阻、轉速控制CPU以及可控矽串聯接入夾取電機的電機迴路中，磁數環安裝於夾取電機中電機轉子的頂部，測速霍爾固定於磁數環旁，並且與轉速控制CPU相連。其中的採樣電阻將夾取電機的電機迴路中不同大小的電流值轉換為相應的電壓值，輸入至轉速控制CPU，轉速控制CPU將由採樣電阻傳送的電壓模擬量轉化為對應的數字量，控制可控矽的通斷，從而控制夾取電機的運行與停止；本實用新型中的磁數環安裝於夾取電機中電機轉子的頂部，隨著鑽孔電機轉子一起轉動，測速霍爾固定於磁數環旁，並與轉速控制CPU相連，測速霍爾因磁數環的轉動產生磁極的變化，從而判斷鑽孔電機處於靜止還是轉動狀態。當夾取電機一直處於運行狀態時，與夾取電機相連的輸出軸上保持負載狀態，採樣電阻上的電壓值保持不變或者變化較小，轉速控制CPU控制可控矽保持打開狀態，保持夾取電機的運轉狀態；當防碎端相互接觸，或者都與被夾取物接觸時，夾取電機輸出軸上的負載突然增大，採樣電阻上的電壓值也隨之突然增大，轉速控制CPU控制可控矽關斷，將夾取電機停止，從而實現對兩個防碎端的相對靜止，防止對被夾持物造成損壞。

作為優選，還包括固定夾緊部；固定夾緊部包括矽鋼片、吸附鐵板、吸附導線、固定夾緊電源以及固定夾緊開關；矽鋼片以及吸附鐵板分別固定於相鄰兩個夾緊端的表面；吸附導線均勻纏繞於矽鋼片的表面，並且與固定夾緊電源相連形成迴路；固定夾緊開關與吸附導線相配合安裝。

本實用新型還設有固定夾緊部，用於實現兩個夾緊端的貼合，固定夾緊部由矽鋼片、吸附鐵板、吸附導線、固定夾緊電源以及固定夾緊開關組成，其中矽鋼片以及吸附鐵板分別固定在兩個夾緊端表面，吸附導線均勻纏繞在矽鋼片表面，通過固定夾緊電源形成迴路，該結構使得吸附導線在通電時，電流經過矽鋼片，使矽鋼片產生強大磁場，將與之相對應的吸附鐵板緊緊吸附，從而實現兩個夾緊端的吸附，並且只需要較小的電流，就能達到較大的吸附力，即降低了使用成本，同時也能夠提高使用效果以及使用安全性。

作為優選，頂部支撐杆的頂部還安裝有角度調節電機；角度調節電機的輸出軸沿頂部支撐杆的軸向豎直與其固定。

本實用新型在頂部支撐杆的頂部還安裝有可用於帶動本實用新型整體轉動的角度調節電機，以根據具體需要調節夾取件的角度。

作為優選，絲槓位於絲槓螺母兩側的表面對稱設有安裝槽；安裝杆的頂部套設於滑杆的表面，並與安裝槽相配合連接。

本實用新型中絲槓位於絲槓螺母兩側表面對稱設有用於固定安裝杆的安裝槽，在保證絲槓螺母在轉動時，固定在安裝槽中的安裝杆能夠穩定地沿滑杆滑動。

作為優選，角度調節電機以及夾取電機均為伺服電機，且連接有伺服驅動。

本實用新型中的角度調節電機以及夾取電機均選擇為伺服電機，並且均連接有伺服驅動，該設計使得角度調節電機以及夾取電機都能夠根據實際需要進行及時啟閉。

作為優選，頂部支撐杆為液壓杆。

本實用新型中頂部支撐杆選擇為液壓杆，可用於帶動本實用新型整體進行升降。

作為優選，防碎端的表面還貼和有海綿板。

本實用新型在防碎端的表面還貼合有海綿板，能夠有效防止防碎端在貼合時對被夾取物造成損壞。

本實用新型與現有技術相比，在保證對各類易碎物高效穩定夾取的同時，能夠有效防止因夾持力過大導致易碎物的碎裂，並且結構新穎、使用便捷，適合推廣。

附圖說明

圖1、本實用新型的主視圖；

圖2、本實用新型的側視圖；

圖3、本實用新型中防碎件的原理圖；

圖4、本實用新型中固定夾緊部的原理圖。

附圖標記列表：頂部支撐杆1、連杆2、伸縮杆3、夾取支撐杆4、絲槓5、滑杆6、安裝杆7、夾取塊8、絲槓螺母9、夾取電機10、夾取齒輪11、採樣電阻12、轉速控制CPU13、可控矽14、測速霍爾15、磁數環16、傳動齒輪17、矽鋼片18、吸附鐵板19、吸附導線20、固定夾緊電源21、固定夾緊開關22、角度調節電機23、海綿板24。

具體實施方式

以下將結合具體實施例對本實用新型提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。

如圖1所示為本實用新型的主視圖，本實用新型為一種用於易碎物的機械抓手，包括支撐件、夾取件以及防碎件。

支撐件包括頂部支撐杆1、連杆2以及伸縮杆3；頂部支撐杆1為液壓杆，頂部支撐杆1豎直設置，頂部支撐杆1的頂部還安裝有角度調節電機23；角度調節電機23的輸出軸沿頂部支撐杆1的軸向豎直與其固定；連杆2的數量為兩個，均轉動連接於頂部支撐杆1的底部；伸縮杆3的兩端分別與兩個連杆2的中部轉動連接。

夾取件的數量也為兩個，豎直對稱且分別安裝於連杆2的底部，如圖2，包括夾取支撐杆4、絲槓5、滑杆6、安裝杆7、夾取塊8；夾取支撐杆4呈開口向下的Y形，包括呈直杆狀的轉動端以及呈開口向下的U形狀的連接端；轉動端的頂部轉動連接於連杆2的底部，底部與連接端相固定；絲槓5的兩端分別轉動連接於連接端的兩側中部，絲槓5的中部配合安裝有兩側螺紋反向設置的絲槓螺母9，絲槓5位於絲槓螺母9兩側的表面對稱設有安裝槽；滑杆6的兩端分別轉動連接於連接端的兩側底部；安裝杆7的數量為兩個，關於絲槓螺母9對稱，其頂部套設於滑杆6的表面，並與安裝槽相配合安裝，安裝杆7的底部豎直連接有夾取塊8；夾取塊8靠近頂部支撐杆1一側由上至下開有柱狀的置納槽，並且同一夾取支撐杆4上的兩個夾取塊8相互靠近一端作為防碎端，兩個夾取支撐杆4上相對應的兩個夾取塊8相互靠近一端作為夾緊端；防碎端的表面還貼和有海綿板24。

如圖3，防碎件包括夾取電機10、夾取齒輪11、採樣電阻12、轉速控制CPU13、可控矽14、測速霍爾15以及磁數環16；夾取電機10豎直向下固定於轉動端的表面，其輸出軸的底端固定有傳動齒輪17；夾取齒輪11配合安裝於絲槓螺母9的表面，並且與傳動齒輪17相嚙合；採樣電阻12、轉動控制CPU13以及可控矽14串聯接入夾取電機10的電機迴路中；磁數環16安裝於夾取電機10中電機轉子的頂部；測速霍爾15固定於磁數環16旁，並與轉速控制CPU13相連。

還包括固定夾緊部；如圖4，固定夾緊部包括矽鋼片18、吸附鐵板19、吸附導線20、固定夾緊電源21以及固定夾緊開關22；矽鋼片18以及吸附鐵板19分別固定於相鄰兩個夾緊端的表面；吸附導線20均勻纏繞於矽鋼片18的表面，並且與固定夾緊電源21相連形成迴路；固定夾緊開關22與吸附導線20相配合安裝。

以上角度調節電機23以及夾取電機10均為伺服電機，且連接有伺服驅動。

最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。