專利名稱：嵌套式自動往復機械爪的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于智能機器人技術領域，具體涉及一種嵌套式自動往復，運用嵌套往復式運動結(jié)構(gòu)完成對任意小型工件的抓取功能。
背景技術：
機械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。它的結(jié)構(gòu)是機體上安裝一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。1962年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學，麻省理工學院聯(lián)合研制一種 Unimate-Vicarm型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于士 1毫米。聯(lián)邦德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。目前，機械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進行控制；改進的方向主要是降低成本和提高精度。我們主要解決的是傳統(tǒng)機械手的復雜控制過程，用簡單的往復是運動機夠來實現(xiàn)工件的抓取及分離。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是自動抓取機械臂的核心部件——機械爪的設計。 該設計性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)獨特，對工件具有很好的適應性。結(jié)構(gòu)精簡，便于安裝和拆卸維修。本實用新型主要采用如下的技術方案來實現(xiàn)一種嵌套式往復自動機械爪，包括機械指，內(nèi)套筒，外套筒，大氣缸，小氣缸，中間套筒，導軌，大氣缸推桿，小氣缸推桿，連接桿，其中機械指ι與內(nèi)套筒3通過銷釘2連接，在內(nèi)套筒3和外套筒4之間還包含一個中間套筒8，內(nèi)套筒3位于中間套筒8內(nèi)并通過導軌12約束其相對轉(zhuǎn)動，中間套筒8位于外套筒 4內(nèi)并通過導軌9約束其相對轉(zhuǎn)動，導軌9與導軌12為同一規(guī)格；大氣缸推桿10通過連接桿13與內(nèi)套筒3相連，小氣缸推桿11通過連桿14與外套筒相連；外套筒4前端裝有滑輪 15 ；銷釘2套有自鎖彈簧16，自鎖彈簧伸出兩端分別插入機械指1和內(nèi)套筒3中，裝卡座17 將大氣缸5和小氣缸6分別固定在中間套筒8的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。作為對本實用新型的進一步改進，還可以在上述嵌套式自動往復的中間套筒8的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)形刀片7，在機械指1抓住工件后，由于內(nèi)套筒3收回時與中間套筒8的產(chǎn)生相對運動，環(huán)形刀片17可將工件連接部分切斷。機械爪以氣缸作為驅(qū)動，通過內(nèi)、外氣缸分別控制內(nèi)套筒和外套筒的運動。機械指連接在內(nèi)筒上，切刀固定在中間套筒上。機械指能在無中間套筒或外套筒約束的情況下自動保持張開狀態(tài)。內(nèi)套筒在氣缸的推動下向前運動使得機械指脫離中間套筒的束縛，進而從收攏狀態(tài)轉(zhuǎn)為張開狀態(tài)，同時工件進入機械內(nèi)部。外套筒前進，機械爪收攏包住工件。內(nèi)外套筒同時收回，恢復初始行動位置。本實用新型的創(chuàng)新點在于通過嵌套式新型創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和前端的特殊機械指較好的將工件抓取，且對除工件其他部分的影響降到最低。采用簡單的直線運動方式實現(xiàn)了工件抓取功能。本實用新型具有如下效果機械指在無套筒影響的情況下能夠自動張開，能夠在套筒的結(jié)構(gòu)影響下自行收攏，省去了機械指的單獨控制裝置。中間套筒除作為整體的支撐件外還具有切削作用和收攏機械指的作用。整體運動軌跡簡單，結(jié)構(gòu)精簡，便于加工和安裝、維修，對操作對象以外的其他物體影響最小。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖圖3是自鎖彈簧裝配局部圖圖4是環(huán)形刀片裝配局部圖圖中，1-機械指，2-銷釘，3-內(nèi)套筒，4-外套筒，5-大氣缸，6_小氣缸，7_環(huán)形刀片，8-中間套筒，9-導軌，10-大氣缸推桿，11-小氣缸推桿，12-導軌，13-連接桿，14-連接桿，15-滑輪，16-自鎖彈簧，17-裝卡座。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明如圖1所示，機械指1與內(nèi)筒3通過銷釘2連接，中間套筒8套于內(nèi)套筒3通過導軌12約束其相對轉(zhuǎn)動，外套筒4與中間套筒8通過導軌9約束其相對轉(zhuǎn)動。自鎖彈簧16 伸出兩端分別插入機械指1及內(nèi)套筒3所打孔內(nèi)。大氣缸推桿10與連接桿13、小氣缸推桿 11與連接桿14分別用螺母固定本實用新型的工作過程如下如圖1所示，在抓取工件的過程中，氣缸5推動氣缸推桿10向前運動，進而推動內(nèi)套筒向前運動，當機械指脫離中間套筒的束縛時在彈簧13的作用下自動改變?yōu)閺堥_狀態(tài)并保持，進而工件進入機械爪包圍區(qū)域。氣缸6推動氣缸推桿11向前運動，從而外套筒向前運動使機械指1收攏，進而收攏住工件。如圖2所示，氣缸5和6推動推桿11和10向后運動，帶動外套筒4和內(nèi)套筒3同時向后運動使機械指1在回收時保持收攏狀態(tài)，在內(nèi)套筒3收回時，與中間套筒8產(chǎn)生相對運動，裝卡中間套筒內(nèi)側(cè)8的環(huán)形刀片14切斷工件的連接部分，將工件分離，同時整個裝置恢復初始狀態(tài)。
權利要求1.一種嵌套式自動往復機械爪，包括機械指，內(nèi)套筒，外套筒，大氣缸，小氣缸，中間套筒，導軌，大氣缸推桿，小氣缸推桿，連接桿，其特征在于機械指(1)與內(nèi)套筒C3)通過銷釘 (2)連接，在內(nèi)套筒(3)和外套筒⑷之間還包含一個中間套筒(8)，內(nèi)套筒(3)位于中間套筒(8)內(nèi)并通過導軌(12)約束其相對轉(zhuǎn)動，中間套筒(8)位于外套筒內(nèi)并通過導軌 (9)約束其相對轉(zhuǎn)動，導軌(9)與導軌(1 為同一規(guī)格；大氣缸推桿(10)通過連接桿(13) 與內(nèi)套筒⑶相連，小氣缸推桿(11)通過連桿(14)與外套筒相連；外套筒⑷前端裝有滑輪(15)；銷釘⑵套有自鎖彈簧(16)，自鎖彈簧伸出兩端分別插入機械指⑴和內(nèi)套筒(3) 中，裝卡座(17)將大氣缸( 和小氣缸(6)分別固定在中間套筒(8)的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種嵌套式自動往復機械爪，其特征在于所述的中間套筒 (8)的內(nèi)側(cè)安裝有環(huán)形刀片(7)，在機械指⑴抓住工件后，由于內(nèi)套筒(3)收回時與中間套筒(8)的產(chǎn)生相對運動，環(huán)形刀片(17)可將工件連接部分切斷。
專利摘要三嵌套式自動往復機械爪，屬于智能機器人技術領域。本實用新型包括機械指、銷釘、內(nèi)套筒、外套筒、大氣缸、小氣缸、銷釘帽、中間套筒、導軌、氣缸推桿、氣缸推桿、導軌、自鎖彈簧、環(huán)形刀片。機械手以氣缸驅(qū)動，通過氣缸帶動內(nèi)套筒運動，隨內(nèi)套筒一同向前運動，準備抓取工件。在氣缸鋼的作用下外套筒進一步伸出，擠壓機械指完成抓取動作。抱抓完成后工件連接部分落在任意兩機械指之間，在外套筒與內(nèi)套筒同時回程過程中，工件連接部分在通過中間套筒截面時被環(huán)形刀片切斷，從而保證工件完全收入筒內(nèi)，完成工件連接部分的切割動作，同時恢復初始位置。采用簡單的新型的直線運動方式實現(xiàn)了任意工件抓取及分離的功能，摒棄的傳統(tǒng)機械手的復雜結(jié)構(gòu)。
文檔編號B25J9/08GK202219505SQ20112033794
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者王皓, 薛童, 趙國亮, 駱玉霞, 高國華, 高岳旸 申請人:北京工業(yè)大學