[发明专利]柔性驱动的多手指并联机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造装备，更具体地说，涉及用于物料抓取的机械手。

背景技术

现有的机械手都是电机驱动、油缸驱动、气缸驱动，但是，一个驱动单元带动的机械手只能完成对一个工件的抓取。从而导致机械手的效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种柔性驱动的多手指并联机械手，用于一次性抓取多个相同类型的工件，并具有柔性自适应能力，可以自动适应工件外形尺寸的误差。

一种柔性驱动的多手指并联机械手，包括：用于提供支撑的支架、用于实现对工件进行夹持的手指、用于驱动所述手指实现抓取动作的夹紧气缸、可以自动适应工件外形尺寸误差的柔性推力机构、用于容纳所述柔性推力机构的摆动板；所述手指的数量为两组至十组，所述手指活动连接于所述支架，所述柔性推力机构和所述手指相匹配；所述摆动板通过一号铰链活动连接于所述支架，所述夹紧气缸的气缸体固连于所述支架，所述夹紧气缸的活塞杆的末端固连于连接板，所述连接板通过所述二号铰链活动连接于所述摆动板；

所述支架包括：底座、侧板、盖板、基体，所述手指活动连接于所述基体，所述基体固连于所述底座，所述盖板固连于所述基体的上部，所述侧板固连于所述基体的两侧，所述侧板上设置有所述一号铰链；所述摆动板通过所述一号铰链活动连接于所述侧板。

优选地，所述手指包括：长指、短指、左手指、右手指、上弹簧、下弹簧，所述长指的一端固连有所述左手指，所述长指的另一端设置有第一球头，所述第一球头和所述柔性推力机构相匹配；所述短指的一端固连有所述右手指，所述短指的另一端设置有第二球头，所述第二球头和柔性推力机构相匹配；所述长指上设置有上凸台，所述上凸台活动连接于所述基体的上滑槽，在所述上滑槽中设置所述上弹簧，所述上弹簧具有将所述长指向所述柔性推力机构所在方向推动的趋势；所述短指上设置有下凸台，所述下凸台活动连接于所述基体的下滑槽，在所述下滑槽中设置所述下弹簧，所述下弹簧具有将所述短指向所述柔性推力机构所在方向推动的趋势。

优选地，所述柔性推力机构包括：推板、底板、第一推力弹簧、第二推力弹簧，所述推板活动连接于所述摆动板，所述摆动板上设置有限制所述推板滑行位置的止推面；所述底板固连于所述摆动板，在所述推板和底板之间设置所述第一推力弹簧、第二推力弹簧；所述第一推力弹簧的中心轴线为第一轴线，所述第一轴线和所述长指的中心轴线重合；所述第二推力弹簧的中心轴线为第二轴线，所述第二轴线和所述短指的中心轴线重合。

优选地，所述推板上设置有垫脚，所述垫脚由所述推板向所述底板所在方向延伸，所述垫脚距离所述底板之间存在间隙。

优选地，所述垫脚的数量为两个，所述垫脚设置于靠近所述第一推力弹簧、第二推力弹簧的位置。

优选地，所述间隙的大小为一毫米至五毫米。

优选地，在所述手指未抓取工件的状态下，所述第一推力弹簧的预紧力等于所述第二推力弹簧的预紧力。

优选地，在所述手指未抓取工件的状态下，所述第一推力弹簧的预紧力加上所述第二推力弹簧的预紧力之和为Fa，所述夹紧气缸的推力为Fb，所述手指的组数为N，则符合以下公式： 1.2×N×Fa≥Fb≥N×Fa。

优选地，所述第一球头、第二球头的表面粗糙度为Ra0.8；所述推板的表面粗糙度为Ra0.8。

和传统技术相比，本发明柔性驱动的多手指并联机械手具有以下积极作用和有益效果：

本发明柔性驱动的多手指并联机械手用于实现对多个工件的同时抓取或者同时放下，主要包括：支架、手指、夹紧气缸、柔性推力机构、摆动板。所述手指活动连接于所述支架，所述夹紧气缸的活塞杆伸出并驱动所述摆动板绕所述第一铰链进行摆动；所述柔性推力机构随所述摆动板转动一定角度，所述柔性推力机构驱动所述长指、短指沿所述基体做直线运动，从而使所述左手指、右手指合拢并实现对工件的抓取。相反地，所述夹紧气缸的活塞杆缩回，驱动所述摆动板绕所述第一铰链进行摆动；所述柔性推力机构驱动所述长指、短指沿所述基体做直线运动，从而使所述左手指、右手指张开并放下所抓取到的工件。

一组所述手指抓取一个工件，所述手指的数量可以设置为多组，例如设置为五组，那么，则本发明柔性驱动的多手指并联机械手由一个所述夹紧气缸作为动力输出单元，一次性抓取到五个工件，从而使工作效率获得了成倍地提高。

以下描述所述手指的工作过程和工作原理：