一种可调夹持力的机械手的制作方法

1.本发明属于机械手领域，尤其涉及一种可调夹持力的机械手。


背景技术：

2.机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手能够代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
3.现有的机械手，无法调节夹持的角度，达到对不同形态的物料进行可靠夹持的目的；还无法进行夹持力的调节，影响夹持物料的效果、效率、可靠性和适应性。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种可调夹持力的机械手，以克服当前实际应用中的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可调夹持力的机械手，旨在解决现有的机械手，无法调节夹持的角度，以及进行夹持力调节的问题。
5.本发明是这样实现的，一种可调夹持力的机械手，包括安装架，所述安装架上转动安装有一根正反螺纹杆，还包括：一号调角夹持组件和二号调角夹持组件，所述正反螺纹杆的两侧分别安装有一号调角夹持组件和二号调角夹持组件，且所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件均与正反螺纹杆螺纹配合连接；当所述正反螺纹杆旋转时，所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件能够同步靠近或远离，通过所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件配合对物料进行夹持；所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件还能够互相配合调节夹持的角度；驱动调控组件，所述安装架上安装有与正反螺纹杆一端连接的驱动调控组件，且所述驱动调控组件用于驱动正反螺纹杆旋转，驱动调控组件还用于通过调控对所述正反螺纹杆传动力的方式调节所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力。
6.进一步的技术方案，所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的结构相同，所述一号调角夹持组件包括有一号螺纹套筒、一号伸缩构件和一号夹紧板，二号调角夹持组件包括有二号夹紧板、二号伸缩构件和二号螺纹套筒，所述一号螺纹套筒螺纹配合安装于正反螺纹杆的一侧，二号螺纹套筒螺纹配合安装于正反螺纹杆的另一侧，所述一号螺纹套筒远离安装架的一侧分别铰接设有一号伸缩构件和一号夹紧板，一号伸缩构件远离一号螺纹套筒的一端还与一号夹紧板铰接连接，所述二号螺纹套筒远离安装架的一侧分别铰接设有二号伸缩构件和二号夹紧板，二号伸缩构件远离二号螺纹套筒的一端还与二号夹紧板铰接连接。
7.进一步的技术方案，所述一号伸缩构件位于一号夹紧板远离二号夹紧板的一侧，二号伸缩构件位于二号夹紧板远离一号夹紧板的一侧；所述一号夹紧板和二号夹紧板相互
靠近的一侧面及远离正反螺纹杆的一端部均设有保护垫。
8.进一步的技术方案，通过所述一号伸缩构件用于对一号夹紧板进行支撑以及控制一号夹紧板和一号螺纹套筒之间的角度，通过所述二号伸缩构件用于对二号夹紧板进行支撑以及控制二号夹紧板和二号螺纹套筒之间的角度。
9.进一步的技术方案，所述驱动调控组件包括有伺服电机、电机固定盘、四号伸缩构件、驱动盘、弹簧、导杆、螺母、一号传动盘和二号传动盘，所述安装架的一侧通过四号伸缩构件支撑固定有电机固定盘，通过所述四号伸缩构件用于对电机固定盘进行支撑以及控制电机固定盘和安装架之间的距离，所述电机固定盘上安装固定有伺服电机，伺服电机的输出端安装固定有驱动盘，所述驱动盘和正反螺纹杆之间分别设有一号传动盘和二号传动盘，所述二号传动盘安装固定于正反螺纹杆的一端部，所述一号传动盘靠近驱动盘的一侧安装有导杆，导杆从驱动盘滑动穿过，驱动盘远离一号传动盘的一侧于导杆上还安装固定有螺母，所述驱动盘和一号传动盘之间的导杆上还套设有弹簧，通过所述弹簧对一号传动盘弹性支撑。
10.进一步的技术方案，所述电机固定盘、驱动盘、一号传动盘和二号传动盘均为圆盘状结构，且所述伺服电机的输出端、电机固定盘、驱动盘、一号传动盘、二号传动盘和正反螺纹杆均共轴线设置；所述四号伸缩构件周向均匀分布设置有多个；所述导杆周向均匀分布设置有多根，且每根导杆上均套设有弹簧；所述一号传动盘和二号传动盘相互靠近的一侧面均设有摩擦层。
11.进一步的技术方案，通过所述伺服电机用于驱动驱动盘、导杆和一号传动盘构成的整体旋转，进而通过一号传动盘和二号传动盘之间的抵靠摩擦力对二号传动盘和正反螺纹杆构成的整体传动；通过所述四号伸缩构件控制电机固定盘和驱动盘构成整体的位置，改变弹簧对一号传动盘的弹性支撑力，调节一号传动盘和二号传动盘之间的摩擦力，从而通过调控一号传动盘对二号传动盘和正反螺纹杆构成的整体传动力的方式调节所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力。
12.进一步的技术方案，所述安装架上还安装有摆动导向组件，通过所述摆动导向组件对一号调角夹持组件和二号调角夹持组件沿着正反螺纹杆移动进行导向，以及通过所述摆动导向组件同时控制一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的前后倾斜角度。
13.进一步的技术方案，所述摆动导向组件包括有三号伸缩构件、套接环、导向套筒和导向内杆，所述一号螺纹套筒远离一号夹紧板的一侧以及二号螺纹套筒远离二号夹紧板的一侧均安装固定有导向内杆，导向套筒与两个导向内杆均配合滑动连接，所述导向套筒上还转动安装有一个套接环，套接环上安装固定有三号伸缩构件，三号伸缩构件远离套接环的一端与安装架铰接连接。
14.进一步的技术方案，所述导向内杆为l形结构，两个导向内杆的水平部分别与导向套筒的两端配合滑动连接；所述导向套筒为两端开口的圆柱形筒体结构，套接环转动安装于导向套筒的中部。
15.本发明提供的一种可调夹持力的机械手，通过正反螺纹杆的常规限定，便于通过一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的同步靠近或远离对物料进行夹持或释放。
16.特殊限定一号调角夹持组件和二号调角夹持组件还能够互相配合调节夹持的角度，便于对不同形态的物料进行可靠夹持。
17.特殊限定驱动调控组件能够驱动正反螺纹杆旋转，驱动调控组件还能够通过调控对正反螺纹杆传动力的方式调节一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力，即便于进行夹持力的灵活调控，提升夹持物料的效果、效率、可靠性和适应性。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的可调夹持力的机械手的立体结构示意图；
19.图2为图1的仰视状态结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的可调夹持力的机械手的主视结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的可调夹持力的机械手中驱动调控组件部分的立体结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的可调夹持力的机械手中摆动导向组件的局部主视剖视结构示意图。
23.图中：1-驱动调控组件，2-安装架，3-摆动导向组件，4-正反螺纹杆，5-一号螺纹套筒，6-一号伸缩构件，7-一号夹紧板，8-保护垫，9-二号夹紧板，10-二号伸缩构件，11-二号螺纹套筒，12-三号伸缩构件，13-套接环，14-导向套筒，15-导向内杆，16-伺服电机，17-电机固定盘，18-四号伸缩构件，19-驱动盘，20-弹簧，21-导杆，22-螺母，23-一号传动盘，24-二号传动盘，25-摩擦层。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
26.如图1-3所示，为本发明一个实施例提供的一种可调夹持力的机械手，包括安装架2，所述安装架2上转动安装有一根正反螺纹杆4，还包括：
27.一号调角夹持组件和二号调角夹持组件，所述正反螺纹杆4的两侧分别安装有一号调角夹持组件和二号调角夹持组件，且所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件均与正反螺纹杆4螺纹配合连接；当所述正反螺纹杆4旋转时，所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件能够同步靠近或远离，通过所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件配合对物料进行夹持；所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件还能够互相配合调节夹持的角度；
28.驱动调控组件1，所述安装架2上安装有与正反螺纹杆4一端连接的驱动调控组件1，且所述驱动调控组件1用于驱动正反螺纹杆4旋转，驱动调控组件1还用于通过调控对所述正反螺纹杆4传动力的方式调节所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力。
29.在本发明实施例中，通过正反螺纹杆4的常规限定，便于通过一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的同步靠近或远离对物料进行夹持或释放；特殊限定一号调角夹持组件和二号调角夹持组件还能够互相配合调节夹持的角度，便于对不同形态的物料进行可靠夹持；特殊限定驱动调控组件1能够驱动正反螺纹杆4旋转，驱动调控组件1还能够通过调控对
正反螺纹杆4传动力的方式调节一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力，即便于进行夹持力的灵活调控，提升夹持物料的效果、效率、可靠性和适应性。
30.如图1-3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的结构相同，所述一号调角夹持组件包括有一号螺纹套筒5、一号伸缩构件6和一号夹紧板7，二号调角夹持组件包括有二号夹紧板9、二号伸缩构件10和二号螺纹套筒11，所述一号螺纹套筒5螺纹配合安装于正反螺纹杆4的一侧，二号螺纹套筒11螺纹配合安装于正反螺纹杆4的另一侧，所述一号螺纹套筒5远离安装架2的一侧分别铰接设有一号伸缩构件6和一号夹紧板7，一号伸缩构件6远离一号螺纹套筒5的一端还与一号夹紧板7铰接连接，所述二号螺纹套筒11远离安装架2的一侧分别铰接设有二号伸缩构件10和二号夹紧板9，二号伸缩构件10远离二号螺纹套筒11的一端还与二号夹紧板9铰接连接。
31.进一步的，所述一号伸缩构件6位于一号夹紧板7远离二号夹紧板9的一侧，二号伸缩构件10位于二号夹紧板9远离一号夹紧板7的一侧；所述一号夹紧板7和二号夹紧板9相互靠近的一侧面及远离正反螺纹杆4的一端部均设有保护垫8，保护垫8优选采用耐磨橡胶材质制成，可对待夹持物料进行可靠保护，且提升夹持的可靠性。
32.进一步的，通过所述一号伸缩构件6用于对一号夹紧板7进行支撑以及控制一号夹紧板7和一号螺纹套筒5之间的角度，通过所述二号伸缩构件10用于对二号夹紧板9进行支撑以及控制二号夹紧板9和二号螺纹套筒11之间的角度。
33.在本发明实施例中，在应用时，当一号夹紧板7和二号夹紧板9均与正反螺纹杆4垂直时，可进行正常的规则物料夹持；当一号夹紧板7和二号夹紧板9平行且倾斜时，可进行两侧面平行物料的夹持；当一号夹紧板7和二号夹紧板9左右对称倾斜时，可进行金字塔形状物料的夹持；当一号夹紧板7和二号夹紧板9的倾斜角度不规则时，可进行不规则物料的夹持。通过上述任意配合关系，便于对不同形状的物料进行可靠夹持，应用范围广。
34.如图1和4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述安装架2优选为u形结构，正反螺纹杆4的两端均与安装架2转动连接；所述驱动调控组件1包括有伺服电机16、电机固定盘17、四号伸缩构件18、驱动盘19、弹簧20、导杆21、螺母22、一号传动盘23和二号传动盘24，所述安装架2的一侧通过四号伸缩构件18支撑固定有电机固定盘17，通过所述四号伸缩构件18用于对电机固定盘17进行支撑以及控制电机固定盘17和安装架2之间的距离，所述电机固定盘17上安装固定有伺服电机16，伺服电机16的输出端安装固定有驱动盘19，所述驱动盘19和正反螺纹杆4之间分别设有一号传动盘23和二号传动盘24，所述二号传动盘24安装固定于正反螺纹杆4的一端部，所述一号传动盘23靠近驱动盘19的一侧安装有导杆21，导杆21从驱动盘19滑动穿过，驱动盘19远离一号传动盘23的一侧于导杆21上还安装固定有螺母22，所述驱动盘19和一号传动盘23之间的导杆21上还套设有弹簧20，通过所述弹簧20对一号传动盘23弹性支撑。
35.进一步的，所述电机固定盘17、驱动盘19、一号传动盘23和二号传动盘24均优选为圆盘状结构，且所述伺服电机16的输出端、电机固定盘17、驱动盘19、一号传动盘23、二号传动盘24和正反螺纹杆4均共轴线设置；所述四号伸缩构件18周向均匀分布设置有多个，提升支撑固定的稳定性；所述导杆21周向均匀分布设置有多根，且每根导杆21上均套设有弹簧20，提升对一号传动盘23支撑的稳定可靠性；所述一号传动盘23和二号传动盘24相互靠近的一侧面均设有摩擦层25，摩擦层25优选采用普通刹车盘材料加工制成，提升传动及超限
转动的可靠性。
36.进一步的，通过所述伺服电机16用于驱动驱动盘19、导杆21和一号传动盘23构成的整体旋转，进而通过一号传动盘23和二号传动盘24之间的抵靠摩擦力对二号传动盘24和正反螺纹杆4构成的整体传动。
37.进一步的，通过所述四号伸缩构件18控制电机固定盘17和驱动盘19构成整体的位置，改变弹簧20对一号传动盘23的弹性支撑力，调节一号传动盘23和二号传动盘24之间的摩擦力，从而通过调控一号传动盘23对二号传动盘24和正反螺纹杆4构成的整体传动力的方式调节所述一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力。
38.在本发明实施例中，在应用时，可调节螺母22在导杆21上的位置，这样便于调控一号传动盘23和二号传动盘24分离后，弹簧20对一号传动盘23的初始弹性支撑力大小，提升应用效果；当一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料的夹持力大于驱动调控组件1对正反螺纹杆4的传动力时，一号传动盘23会相对二号传动盘24旋转，此时即达到最大夹持力，通过改变电机固定盘17的位置，调节弹簧20对一号传动盘23的弹性支撑力大小，改变一号传动盘23和二号传动盘24之间的摩擦力，对正反螺纹杆4的传动力同时改变，达到调控一号调角夹持组件和二号调角夹持组件对物料夹持力的效果，应用稳定可靠、效果好。另外，控制伺服电机16反向转动，对正反螺纹杆4反向传动，可带动一号调角夹持组件和二号调角夹持组件恢复原位，便于进行物料的释放以及为下次夹持做准备。
39.如图1-3、5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述安装架2上还安装有摆动导向组件3，通过所述摆动导向组件3对一号调角夹持组件和二号调角夹持组件沿着正反螺纹杆4移动进行导向，以及通过所述摆动导向组件3同时控制一号调角夹持组件和二号调角夹持组件的前后倾斜角度。
40.进一步的，所述摆动导向组件3包括有三号伸缩构件12、套接环13、导向套筒14和导向内杆15，所述一号螺纹套筒5远离一号夹紧板7的一侧以及二号螺纹套筒11远离二号夹紧板9的一侧均安装固定有导向内杆15，导向套筒14与两个导向内杆15均配合滑动连接，所述导向套筒14上还转动安装有一个套接环13，套接环13上安装固定有三号伸缩构件12，三号伸缩构件12远离套接环13的一端与安装架2铰接连接。
41.更进一步的，所述导向内杆15优选为l形结构，两个导向内杆15的水平部分别与导向套筒14的两端配合滑动连接；所述导向套筒14优选为两端开口的圆柱形筒体结构，套接环13优选转动安装于导向套筒14的中部。
42.在本发明实施例中，通过导向套筒14和导向内杆15的配合滑动限定，以及三号伸缩构件12对导向套筒14、导向内杆15进行支撑，具有对一号螺纹套筒5和二号螺纹套筒11支撑防扭动的效果，以及能够适应一号螺纹套筒5和二号螺纹套筒11的靠近或远离；因正反螺纹杆4能够相对一号螺纹套筒5和二号螺纹套筒11转动，反之通过三号伸缩构件12可推动套接环13、导向套筒14、导向内杆15、一号螺纹套筒5和二号螺纹套筒11构成的整体前后摆动，即调节一号夹紧板7和二号夹紧板9的前后倾斜角度，进一步提升物料夹持的适用范围和应用灵活性。
43.本发明上述实施例中提供了一种可调夹持力的机械手，属于自动化机械设备，便于进行夹持的任意调控，摆动导向组件3不仅能够导向还能够调节夹持组件前后倾斜的角度，适应不同类型物料的夹持需要。另外，通过驱动调控组件1的结构限定，还便于进行夹持
力的自主调控，提升夹持的应用效果。
44.另外，一号伸缩构件6、二号伸缩构件10、三号伸缩构件12和四号伸缩构件18的型号优选为液压缸或电动伸缩缸；对所述一号伸缩构件6、二号伸缩构件10、三号伸缩构件12、四号伸缩构件18和伺服电机16的控制采用现有技术中公开的plc控制器即可，plc控制器、一号伸缩构件6、二号伸缩构件10、三号伸缩构件12、四号伸缩构件18和伺服电机16的型号及电路连接不作具体限定，在实际应用时可灵活设置。
45.涉及到的电路、电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无须赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。