电动柱塞式柔性爪手气动控制器的制作方法

本实用新型涉及机械夹具领域，特别是涉及一种电动柱塞式柔性爪手气动控制器。

背景技术：

柔性爪手是一种以硅胶为主要材质的柔性抓持器，通过对爪手内部气囊部分进行充气和抽气，驱动手指模块正向和反向弯曲，实现爪手对物体抓取和释放的动作。当前柔性爪手的气动控制系统，主要以减压阀、电磁阀、真空发生器和压力检测元件等元器件组成，该系统除正常电源供给外，还需要引入高气压、大流量的气源。对气源进行适当降压，输入柔性爪手，实现正向弯曲；气源驱动真空发生器，产生负压，从柔性爪手内抽气，实现反向弯曲。

该气动控制器系统的不足之处主要有：

1、必须引入高气压、大流量的气源，而在某些场合难以部署大功率供气设备；

2、会产生较大的噪音；

3、气动系统构成复杂，使用寿命较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小巧、操控简单的气动柱塞式柔性爪手气动控制器。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中，包括电机、滚珠丝杠、气缸和柔性爪手，电机的旋转轴通过联轴器与滚珠丝杠的一端连接，滚珠丝杠上套设有丝杠螺母，丝杠螺母底端嵌设在直线导轨上，丝杠螺母通过气缸的连杆与气缸内部的活塞连接，气缸的输出气道与柔性爪手的输气口连通。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述电机和直线导轨都固定在底板顶端，电机的旋转轴和直线导轨都沿水平方向设置。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述丝杠螺母上安装有直线位置传感器，气缸的输出气道内部安装有气压传感器。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述丝杠螺母上安装有磁栅，丝杠螺母上方安装有顶板，顶板的两端分别安装有磁传感器。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述柔性爪手又包括基座和多根柔性高仿手指，基座上开设有输气口，基座底端的边缘位置设置有多根柔性高仿手指，各柔性高仿手指沿竖直方向放置，柔性高仿手指末端与基座底端密封连接，柔性高仿手指内部开设有空腔，柔性高仿手指末端设置有气管接头，气管接头上开设有通气孔，柔性高仿手指内部的空腔通过通气孔与基座上的输气口连通。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述柔性高仿手指的内侧根据人类手指的关节位置设置有多个第二气囊，柔性高仿手指的外侧并排设置有多个第一气囊，柔性高仿手指内部的空腔与各第一气囊和第二气囊连通。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述基座底端设置有固定件，基座与固定件的边缘通过螺钉固定连接，柔性高仿手指末端嵌设在基座与固定件之间，柔性高仿手指与基座和固定件之间密封连接。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，其中所述柔性高仿手指的材质为硅胶。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器与现有技术不同之处在于：本实用新型通过电机带动滚珠丝杠上的丝杠螺母前后运动，进而带动气缸内部的活塞做往复直线运动，从而通过气缸对气体的推动和抽出驱动柔性爪手实现抓取和释放动作，无需传统的气动控制装置，结构更加简单，大大缩小了气动控制装置的体积，易于搬运，适合各种场合使用。无需外接大功率气源，工作过程噪音低，适于多领域推广和使用。

下面结合附图对本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器的结构示意图；

图2为本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器中柔性爪手的主视剖视图；

图3为本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器的柔性爪手中柔性高仿手指的主视剖视图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器的结构示意图，包括底板1、电机2、滚珠丝杠6、气缸10、气管12和柔性爪手13，底板1顶端的一侧固定安装有电机2，电机2的旋转轴沿水平方向设置，电机2的旋转轴通过联轴器3与沿水平方向设置的滚珠丝杠6的一端连接，滚珠丝杠6上套设有丝杠螺母7，丝杠螺母7底端嵌设在直线导轨5上，直线导轨5沿水平方向固定安装在底板1顶端，丝杠螺母7上安装有直线位置传感器，丝杠螺母7顶端安装有磁栅9，丝杠螺母7上方沿水平方向安装有顶板4，顶板4上开设有长条形通孔，通孔的两端分别安装有磁传感器8。丝杠螺母7通过气缸10的连杆与气缸10内部的活塞11连接，气缸10的输出气道通过气管12与柔性爪手13的输气口连通，气缸10的输出气道内部安装有气压传感器。

如图2所示，为本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器中柔性爪手的主视剖视图，柔性爪手13又包括基座15和多根柔性高仿手指16，基座15上开设有输气口，基座15底端设置有固定件17，基座15与固定件17的边缘通过螺钉18固定连接，基座15下方的边缘位置沿周向均匀设置有多根柔性高仿手指16，各柔性高仿手指16沿竖直方向放置，柔性高仿手指16末端嵌设在基座15与固定件17之间，柔性高仿手指16与基座15和固定件17之间密封连接。如图3所示，柔性高仿手指16内部开设有空腔，柔性高仿手指16末端设置有气管接头19，气管接头19的中间位置开设有通气孔20，柔性高仿手指16内部的空腔通过通气孔20与基座15上的输气口连通。柔性高仿手指16的内侧根据人类手指的关节位置设置有多个第二气囊14，各第二气囊14的设置可增大柔性高仿手指16抓取物品时的摩擦力，柔性高仿手指16的外侧并排设置有多个第一气囊21，各第一气囊21的设置可增大柔性高仿手指16的弯曲程度，从而增大柔性高仿手指16对物品的抓取范围，柔性高仿手指16内部的空腔与各第一气囊21和第二气囊14连通。

本实用新型的一个实施例中所采用的柔性高仿手指16的材质为硅胶。

本实用新型在使用过程中，电机2通过联轴器3驱动滚珠丝杠6旋转，滚珠丝杠6上的丝杠螺母7通过气缸10的连杆带动气缸10内部的活塞11做直线运动。通过控制电机2的转速和转动量，实现活塞11在气缸10内向前运动推动气体或者向后运动抽出气体，从而控制向柔性抓手13内部的通气量，进而控制柔性爪手13的抓取和释放动作。在丝杠螺母7上装有直线位置传感器，能够实现对电机2位置的闭环控制；在气缸10的输出气道中装有气压传感器，能够实现对气压的闭环控制；在丝杠螺母7上方的两个运动极限位置均装有磁传感器8，能够检测丝杠螺母7的运动位置，防止丝杠螺母7运动过程中其他部件发生碰撞。

本实用新型电动柱塞式柔性爪手气动控制器，通过电机2带动滚珠丝杠6上的丝杠螺母7前后运动，进而带动气缸10内部的活塞11做往复直线运动，从而通过气缸10对气体的推动和抽出驱动柔性爪手13实现抓取和释放动作，无需传统的气动控制装置，结构更加简单，大大缩小了气动控制装置的体积，易于搬运，适合各种场合使用。无需外接大功率气源，工作过程噪音低，适于多领域推广和使用。本实用新型结构简单、体积小巧、操控简单，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。