[发明专利]机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手和机器人的抓取机构，具体涉及一种凸轮弹簧机械手，尤其适用于轻质不规则形状物品的抓取。

背景技术

机械手是机器人中的重要部分，对机器人的应用起着重要的作用，机械手安装在机械臂的末端，一般称为末端执行器，是机器人的握持工具、工件或物品等操作的机械部分。

国内外的小型机械手一般采用微小伺服电机经传动系统后驱动，从效率与性价比的角度来讲存在明显不足，如：传统的伺服电机高速运行后需要有减速装置，经过降低速度才能驱动抓手，导致其结构与传动系统复杂，价格昂贵，同时此类机械手结构和驱动均为刚性的，缺少柔顺性。

发明内容

本发明针对上述现有技术不足，提出一种线性平顺张开和夹取的凸轮弹簧机械手，以达到使用维修方便，成本低廉，效率高的目的。

本发明所采用的技术方案：

一种机械手，包括机架以及设置在机架上的至少两个手爪，其特征在于：在所述的机架上设置有一转轴，在该转轴的下端固定连接有一凸轮盘，在该凸轮盘外轮廓上设置有内凹的第一弧形曲线以及将所述第一弧形曲线过渡连接的外凸的第二弧形曲线，所述的第一弧形曲线数量与所述的手爪数量相同；所述的手爪设置在凸轮盘的外部，在所述的手爪上还分别连接有一将所述手爪贴紧所述凸轮盘外轮廓的拉伸弹簧。

在所述的凸轮盘的下端设置有中心环，所述的拉伸弹簧内端连接在该中心环上。

在所述手爪上设置有滚轮，该滚轮位于所述手爪与凸轮盘相接触处。

所述的机架包括基体盘与限位盘，在所述的转轴上设置有上轴段、中轴段以及下轴段，所述中轴段的直径小于所述的上轴段和下轴段；所述的限位盘设置在所述的中轴段上，所述的基体盘和限位盘固定连接。

所述的基体盘设置在所述的上轴段上。

在所述转轴的上部的固定有手柄。

所述的手爪为三个，且均布在所述机架上。

所述限位盘由两个对称的半限位盘组成。

在所述的基体盘的外侧设置有基体盘铰接孔，在所述手爪上端设置有手爪铰接孔，所述的手爪通过一穿在所述基体盘铰接孔和手爪铰接孔上的安全销与基体盘铰接在一起。

在所述手爪下端附有橡胶套筒。

本发明机械手，采用具有内凹曲线的凸轮盘以及拉伸弹簧作用在手爪上，形成一个力锁合的凸轮机构，工作过程为：转动手柄，凸轮盘在中心转轴的带动下转动，进而将抓手撑开，继续转动手柄，抓手在拉伸弹簧的拉力下抓紧物品，以此循环。

相较市场上的常见机械手，本发明的有益效果：

构型巧妙，利用空间力锁合凸轮机构，通过简单的手柄转动能实现抓手的快速张合，可以高效的实现对物品的抓放；成本低廉，所需材料部分是可直接购买的标准件，如拉伸弹簧、安全销、螺栓，其它均是对应有成熟加工工艺的工件，所需步骤也较为简单，因此可以极大地降低机械手的单品价格；适应物品，由于本新型机械手上由拉伸弹簧作为施力件，并且手爪下端附有橡胶套筒，所以在抓紧物品的同时还能保证物品不被损坏，而且可实现对不规则形状物品的抓取。本发明设想的具体应用产所：小型制造工厂，例如食品加工厂，塑料制品厂，毛绒玩具厂等，均可体现本发明对轻质不规则形状物品的抓放的优势。

附图说明

图1：本发明构造示意图；

图2：本发明中零件手爪正视图；

图3：本发明中零件中心转轴正视图；

图4：本发明中零件基体盘俯视图；

图5：本发明中零件限位盘俯视图；

图6：本发明中零件凸轮俯视图；

图7：本发明实施例一过程图之一；

图8：本发明实施例一过程图之二；

图9：本发明实施例二过程图之一；

图10：本发明实施例二过程图之二。

图中1、手爪，2、螺栓，3、手柄，4、中心转轴，5、基体盘，6、安全销，7、限位盘，8、凸轮盘，9、拉伸弹簧，10、中心环，101、手爪铰接孔，102、滚轮，103、钩环，104、橡胶套筒，401、上轴段，402、中轴段，403、下轴段，501、基体盘铰接孔，502、基体盘中孔，503、基体盘连接孔，504、固定孔，701、限位盘连接孔，702、限位盘中孔，703、半限位盘，801、凸轮孔。

具体实施方式

本发明涉及一种机械手和机器人的抓取机构，具体提供一种凸轮弹簧机械手，尤其适用于轻质不规则形状物品的抓取。