本發(fā)明涉及工業(yè)自動化設(shè)備，更具體地說，涉及一種自動化機械手。

背景技術(shù)：

機械手是指能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。控制系統(tǒng)是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。

然而，現(xiàn)有的機械手指往往由多個電機驅(qū)動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種聯(lián)動式快速抓取機械手，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手用于實現(xiàn)物料的快速抓取，同時保持觸片在被抓取狀態(tài)下具有確定的空間姿態(tài)；本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，由一個氣缸作為驅(qū)動元件，同時實現(xiàn)手指的進(jìn)給運動、對觸片的兩側(cè)進(jìn)行夾持、對觸片的背面進(jìn)行定位，由直線導(dǎo)軌和滑塊保證本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手具有流暢的運動效果、準(zhǔn)確的動作精度和長久的使用壽命。

一種聯(lián)動式快速抓取機械手，包括：支架、實現(xiàn)進(jìn)給和后退運動的進(jìn)給機構(gòu)、對觸片實現(xiàn)多面夾持的夾持機構(gòu)、驅(qū)動所述進(jìn)給機構(gòu)和夾持機構(gòu)運動的氣缸；

所述進(jìn)給機構(gòu)固連于所述支架，所述氣缸的氣缸體固連于所述支架，所述夾持機構(gòu)活動連接于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述氣缸的活塞桿的末端固連于所述進(jìn)給機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述進(jìn)給機構(gòu)包括：縱向?qū)к?、一號滑塊、二號滑塊、第一墊塊、第二墊塊、大彈簧、導(dǎo)柱，所述縱向?qū)к壒踢B于所述支架，所述一號滑塊、二號滑塊活動連接于所述縱向?qū)к墸龅谝粔|塊固連于所述二號滑塊；所述第二墊塊固連于所述一號滑塊；所述氣缸的活塞桿的末端固連于所述第一墊塊，所述導(dǎo)柱固連于所述第一墊塊，所述第一墊塊活動連接于所述第二墊塊，在所述第一墊塊和第二墊塊之間設(shè)置所述大彈簧，所述大彈簧套于所述導(dǎo)柱。

優(yōu)選地，夾持機構(gòu)包括：橫向?qū)к?、三號滑塊、四號滑塊、手指、第三墊塊、第四墊塊、撥叉、輥子、上斜塊、下斜塊、小彈簧，所述手指包括：三號手指、四號手指和推板；所述橫向?qū)к壒踢B于所述第二墊塊，所述三號滑塊、四號滑塊活動連接于所述橫向?qū)к墸凰鋈柺种负拖滦眽K固連于所述第三墊塊，所述第三墊塊固連于所述三號滑塊；所述四號手指和上斜塊固連于所述第四墊塊，所述第四墊塊固連于所述四號滑塊；所述推板活動連接于所述第二墊塊，在所述推板和所述第二墊塊之間設(shè)置有所述小彈簧；所述撥叉固連于所述第一墊塊，所述撥叉的兩端固連有和所述上斜塊、下斜塊相匹配的所述輥子，一個所述輥子和所述上斜塊的上斜面相匹配，另一個所述輥子和所述下斜塊的下斜面相匹配。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)柱的末端設(shè)置有軸臺，所述軸臺的直徑大于所述導(dǎo)柱的直徑。

優(yōu)選地，所述進(jìn)給機構(gòu)還包括：限位螺絲、限位塊，所述限位螺絲固連于所述支架，所述限位塊固連于所述第二墊塊，所述限位螺絲和所述限位塊相匹配。

優(yōu)選地，所述三號手指上設(shè)置有防止所述觸片滑脫的下鉤，所述四號手指上設(shè)置有防止所述觸片滑脫的上鉤。

優(yōu)選地，在所述第三墊塊、第四墊塊之間設(shè)置有對開彈簧，所述對開彈簧處于受壓狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述橫向?qū)к壌怪庇谒隹v向?qū)к墶?/p>

和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手具有以下積極作用和有益效果：

本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，主要包括：支架、進(jìn)給機構(gòu)、夾持機構(gòu)、氣缸。所述進(jìn)給機構(gòu)固連于所述支架，所述氣缸的氣缸體固連于所述支架，所述氣缸的活塞桿的末端固連于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述氣缸驅(qū)動所述進(jìn)給機構(gòu)運動，以實現(xiàn)所述三號手指、四號手指和推板的進(jìn)給或者后退運動。所述夾持機構(gòu)活動連接于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述夾持機構(gòu)由所述進(jìn)給機構(gòu)實現(xiàn)聯(lián)動，以實現(xiàn)所述手指的夾持或者松開動作。本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手由所述氣缸實現(xiàn)所述手指的進(jìn)給動作，所述手指進(jìn)給到位后，所述氣缸的活塞桿繼續(xù)伸出，所述手指實現(xiàn)對所述觸片的多面夾持。所述氣缸利用活塞桿的一次伸出動作實現(xiàn)進(jìn)給和夾持，同樣地，利用活塞桿的一次縮回動作，實現(xiàn)松開和后退，動作簡單、快速。在傳統(tǒng)技術(shù)中，為了實現(xiàn)進(jìn)給和夾持，需要兩個氣缸，一個氣缸實現(xiàn)進(jìn)給，一個手指氣缸實現(xiàn)夾持，由于需要兩個氣缸，因此動作更加繁瑣，動作過程需要耗費更多的時間；并且，硬件成本也更高；并且，對控制系統(tǒng)提出了更多的要求。本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手利用一個所述氣缸實現(xiàn)的動作，其效率是傳統(tǒng)技術(shù)的兩倍，顯然，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢。同時，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手通過所述手指，使所述觸片的多面處于被夾持的狀態(tài)，從而保證所述觸片在空間具有確定的姿態(tài)。

所述縱向?qū)к壒踢B于所述支架，所述一號滑塊、二號滑塊可以沿所述縱向?qū)к壔瑒?。所述氣缸的活塞桿的末端固連于所述第一墊塊，所述導(dǎo)柱固連于所述第一墊塊，所述第一墊塊活動連接于所述第二墊塊，在所述第一墊塊和第二墊塊之間設(shè)置所述大彈簧，所述大彈簧套于所述導(dǎo)柱。

以下描述所述進(jìn)給機構(gòu)的進(jìn)給過程。所述氣缸的活塞桿推動所述第一墊塊向所述觸片所在的方向進(jìn)給，使所述大彈簧推動所述第二墊塊及手指向所述觸片所在的方向進(jìn)給。直到所述限位塊接觸到所述限位螺絲，所述第二墊塊及手指停止運動。

以下描述所述進(jìn)給機構(gòu)的后退過程。所述氣缸驅(qū)動所述第一墊塊和導(dǎo)柱向所述氣缸所在方向運動，所述導(dǎo)柱的末端設(shè)置有軸臺，所述軸臺的直徑大于所述導(dǎo)柱的直徑。所述軸臺接觸到所述第二墊塊后，所述軸臺帶動所述第二墊塊和手指向所述氣缸所在方向運動。

所述橫向?qū)к壒踢B于所述第二墊塊，所述三號滑塊、四號滑塊可以沿所述橫向?qū)к壔瑒?。所述三號手指、下斜塊、第三墊塊固連于所述三號滑塊；所述四號手指、上斜塊、第四墊塊固連于所述四號滑塊。所述第三墊塊、第四墊塊之間設(shè)置有對開彈簧，所述對開彈簧具有使所述三號滑塊、四號滑塊相互遠(yuǎn)離的趨勢。所述撥叉固連于所述第一墊塊，一個所述輥子和所述上斜塊的上斜面相匹配，另一個所述輥子和所述下斜塊的下斜面相匹配。由于所述對開彈簧處于受壓狀態(tài)，所述對開彈簧驅(qū)動所述上斜塊和下斜塊貼于所述輥子上。

以下描述所述手指實現(xiàn)對所述觸片的夾持過程。所述氣缸的活塞桿伸出，使所述手指向所述觸片所在方向進(jìn)給，直到所述推板接觸到所述觸片的背面。由于在所述推板和所述第二墊塊之間設(shè)置有所述小彈簧，所述推板可以比較柔和地接觸到所述背面。然后，所述氣缸的活塞桿繼續(xù)伸出，使所述限位塊接觸到所述限位螺絲，所述第二墊塊及手指停止運動。然后，所述氣缸的活塞桿繼續(xù)伸出，使所述第一墊塊、撥叉繼續(xù)進(jìn)給，所述輥子沿所述上斜面、下斜面運動，推動所述上斜塊和下斜塊相互靠攏，同時，使得所述三號手指和四號手指相互靠攏。所述三號手指接觸于所述觸片的左翼，所述四號手指接觸于所述觸片的右翼，所述推板接觸于所述背面。為了防止所述觸片在所述推板的推力下發(fā)生偏移，在所述三號手指上設(shè)置所述下鉤，所述四號手指上設(shè)置所述上鉤。所述手指通過多面接觸實現(xiàn)對所述觸片的夾持，使所述觸片具有確定的空間位置，從而保證所述觸片上的插腳具有豎直向下的姿態(tài)，以利于所述觸片的自動化裝配。

附圖說明

圖1、2、3、5是本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手在剖視狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是觸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

1支架、2氣缸、3縱向?qū)к墶?一號滑塊、5二號滑塊、6橫向?qū)к墶?三號滑塊、8四號滑塊、9三號手指、10四號手指、11第一墊塊、12第三墊塊、13第四墊塊、14撥叉、15輥子、16上斜塊、17上斜面、18下斜塊、19下斜面、20觸片、21背面、22左翼、23右翼、24插腳、25推板、26第二墊塊、27小彈簧、28限位螺絲、29限位塊、30大彈簧、31導(dǎo)柱、32軸臺。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種聯(lián)動式快速抓取機械手，用于實現(xiàn)物料的快速抓取，同時保持觸片在被抓取狀態(tài)下具有確定的空間姿態(tài)；本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，由一個氣缸作為驅(qū)動元件，同時實現(xiàn)手指的進(jìn)給運動、對觸片的兩側(cè)進(jìn)行夾持、對觸片的背面進(jìn)行定位，由直線導(dǎo)軌和滑塊保證本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手具有流暢的運動效果、準(zhǔn)確的動作精度和長久的使用壽命。

圖1、2、3、5是本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手在剖視狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是觸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種聯(lián)動式快速抓取機械手，包括：支架1、實現(xiàn)進(jìn)給和后退運動的進(jìn)給機構(gòu)、對觸片20實現(xiàn)多面夾持的夾持機構(gòu)、驅(qū)動所述進(jìn)給機構(gòu)和夾持機構(gòu)運動的氣缸2；

所述進(jìn)給機構(gòu)固連于所述支架1，所述氣缸2的氣缸體固連于所述支架1，所述夾持機構(gòu)活動連接于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述氣缸2的活塞桿的末端固連于所述進(jìn)給機構(gòu)。

更具體地，所述進(jìn)給機構(gòu)包括：縱向?qū)к?、一號滑塊4、二號滑塊5、第一墊塊11、第二墊塊26、大彈簧30、導(dǎo)柱31，所述縱向?qū)к?固連于所述支架1，所述一號滑塊4、二號滑塊5活動連接于所述縱向?qū)к?，所述第一墊塊11固連于所述二號滑塊5；所述第二墊塊26固連于所述一號滑塊4；所述氣缸2的活塞桿的末端固連于所述第一墊塊11，所述導(dǎo)柱31固連于所述第一墊塊11，所述第一墊塊11活動連接于所述第二墊塊26，在所述第一墊塊11和第二墊塊26之間設(shè)置所述大彈簧30，所述大彈簧30套于所述導(dǎo)柱31。

更具體地，夾持機構(gòu)包括：橫向?qū)к?、三號滑塊7、四號滑塊8、手指、第三墊塊12、第四墊塊13、撥叉14、輥子15、上斜塊16、下斜塊18、小彈簧27，所述手指包括：三號手指9、四號手指10和推板25；所述橫向?qū)к?固連于所述第二墊塊26，所述三號滑塊7、四號滑塊8活動連接于所述橫向?qū)к?；所述三號手指9和下斜塊18固連于所述第三墊塊12，所述第三墊塊12固連于所述三號滑塊7；所述四號手指10和上斜塊16固連于所述第四墊塊13，所述第四墊塊13固連于所述四號滑塊8；所述推板25活動連接于所述第二墊塊26，在所述推板25和所述第二墊塊26之間設(shè)置有所述小彈簧27；所述撥叉14固連于所述第一墊塊11，所述撥叉14的兩端固連有和所述上斜塊16、下斜塊18相匹配的所述輥子15，一個所述輥子15和所述上斜塊16的上斜面17相匹配，另一個所述輥子15和所述下斜塊18的下斜面19相匹配。

更具體地，所述導(dǎo)柱31的末端設(shè)置有軸臺32，所述軸臺32的直徑大于所述導(dǎo)柱31的直徑。

更具體地，所述進(jìn)給機構(gòu)還包括：限位螺絲28、限位塊29，所述限位螺絲28固連于所述支架1，所述限位塊29固連于所述第二墊塊26，所述限位螺絲28和所述限位塊29相匹配。

更具體地，所述三號手指9上設(shè)置有防止所述觸片20滑脫的下鉤34，所述四號手指10上設(shè)置有防止所述觸片20滑脫的上鉤33。

更具體地，在所述第三墊塊12、第四墊塊13之間設(shè)置有對開彈簧35，所述對開彈簧35處于受壓狀態(tài)。

更具體地，所述橫向?qū)к?垂直于所述縱向?qū)к?。

以下結(jié)合圖1至6，進(jìn)一步描述本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手的工作原理和工作過程：

本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，主要包括：支架1、進(jìn)給機構(gòu)、夾持機構(gòu)、氣缸2。所述進(jìn)給機構(gòu)固連于所述支架1，所述氣缸2的氣缸體固連于所述支架1，所述氣缸2的活塞桿的末端固連于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述氣缸2驅(qū)動所述進(jìn)給機構(gòu)運動，以實現(xiàn)所述三號手指9、四號手指10和推板25的進(jìn)給或者后退運動。所述夾持機構(gòu)活動連接于所述進(jìn)給機構(gòu)，所述夾持機構(gòu)由所述進(jìn)給機構(gòu)實現(xiàn)聯(lián)動，以實現(xiàn)所述手指的夾持或者松開動作。本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手由所述氣缸2實現(xiàn)所述手指的進(jìn)給動作，所述手指進(jìn)給到位后，所述氣缸2的活塞桿繼續(xù)伸出，所述手指實現(xiàn)對所述觸片20的多面夾持。所述氣缸2利用活塞桿的一次伸出動作實現(xiàn)進(jìn)給和夾持，同樣地，利用活塞桿的一次縮回動作，實現(xiàn)松開和后退，動作簡單、快速。在傳統(tǒng)技術(shù)中，為了實現(xiàn)進(jìn)給和夾持，需要兩個氣缸，一個氣缸實現(xiàn)進(jìn)給，一個手指氣缸實現(xiàn)夾持，由于需要兩個氣缸，因此動作更加繁瑣，動作過程需要耗費更多的時間；并且，硬件成本也更高；并且，對控制系統(tǒng)提出了更多的要求。本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手利用一個所述氣缸2實現(xiàn)的動作，其效率是傳統(tǒng)技術(shù)的兩倍，顯然，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手，具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢。同時，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手通過所述手指，使所述觸片20的多面處于被夾持的狀態(tài)，從而保證所述觸片20在空間具有確定的姿態(tài)。

所述縱向?qū)к?固連于所述支架1，所述一號滑塊4、二號滑塊5可以沿所述縱向?qū)к?滑動。所述氣缸2的活塞桿的末端固連于所述第一墊塊11，所述導(dǎo)柱31固連于所述第一墊塊11，所述第一墊塊11活動連接于所述第二墊塊26，在所述第一墊塊11和第二墊塊26之間設(shè)置所述大彈簧30，所述大彈簧30套于所述導(dǎo)柱31。

以下描述所述進(jìn)給機構(gòu)的進(jìn)給過程。所述氣缸2的活塞桿推動所述第一墊塊11向所述觸片20所在的方向進(jìn)給，使所述大彈簧30推動所述第二墊塊26及手指向所述觸片20所在的方向進(jìn)給。直到所述限位塊29接觸到所述限位螺絲28，所述第二墊塊26及手指停止運動。

以下描述所述進(jìn)給機構(gòu)的后退過程。所述氣缸2驅(qū)動所述第一墊塊11和導(dǎo)柱31向所述氣缸2所在方向運動，所述導(dǎo)柱31的末端設(shè)置有軸臺32，所述軸臺32的直徑大于所述導(dǎo)柱31的直徑。所述軸臺32接觸到所述第二墊塊26后，所述軸臺32帶動所述第二墊塊26和手指向所述氣缸2所在方向運動。

所述橫向?qū)к?固連于所述第二墊塊26，所述三號滑塊7、四號滑塊8可以沿所述橫向?qū)к?滑動。所述三號手指9、下斜塊18、第三墊塊12固連于所述三號滑塊7；所述四號手指10、上斜塊16、第四墊塊13固連于所述四號滑塊8。所述第三墊塊12、第四墊塊13之間設(shè)置有對開彈簧35，所述對開彈簧35具有使所述三號滑塊7、四號滑塊8相互遠(yuǎn)離的趨勢。所述撥叉14固連于所述第一墊塊11，一個所述輥子15和所述上斜塊16的上斜面17相匹配，另一個所述輥子15和所述下斜塊18的下斜面19相匹配。由于所述對開彈簧35處于受壓狀態(tài)，所述對開彈簧35驅(qū)動所述上斜塊16和下斜塊18貼于所述輥子15上。

以下描述所述手指實現(xiàn)對所述觸片20的夾持過程。所述氣缸2的活塞桿伸出，使所述手指向所述觸片20所在方向進(jìn)給，直到所述推板25接觸到所述觸片20的背面21。由于在所述推板25和所述第二墊塊26之間設(shè)置有所述小彈簧27，所述推板25可以比較柔和地接觸到所述背面21。然后，所述氣缸2的活塞桿繼續(xù)伸出，使所述限位塊29接觸到所述限位螺絲28，所述第二墊塊26及手指停止運動。然后，所述氣缸2的活塞桿繼續(xù)伸出，使所述第一墊塊11、撥叉14繼續(xù)進(jìn)給，所述輥子15沿所述上斜面17、下斜面19運動，推動所述上斜塊16和下斜塊18相互靠攏，同時，使得所述三號手指9和四號手指10相互靠攏。所述三號手指9接觸于所述觸片20的左翼22，所述四號手指10接觸于所述觸片20的右翼23，所述推板25接觸于所述背面21。為了防止所述觸片20在所述推板25的推力下發(fā)生偏移，在所述三號手指9上設(shè)置所述下鉤34，所述四號手指10上設(shè)置所述上鉤33。所述手指通過多面接觸實現(xiàn)對所述觸片20的夾持，使所述觸片20具有確定的空間位置，從而保證所述觸片20上的插腳24具有豎直向下的姿態(tài)，以利于所述觸片20的自動化裝配。

最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅是本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明聯(lián)動式快速抓取機械手的保護(hù)范圍。