[发明专利]一种大行程的小型机械夹爪及其方法

说明书

本发明公开了一种大行程的小型机械夹爪及其方法，夹爪包括外壳、夹紧部件一、夹紧部件二、动力装置和传动机构；所述动力装置和传动机构设于所述外壳内，夹紧部件一和夹紧部件二从所述外壳的顶部开口伸出外壳的外部；所述传动机构包括导轨一、导轨二、滑块一、滑块二、连接杆一、连接杆二、直线传动元件和推块。本发明的机械夹爪中，通过在正背两面上设置倾斜方向相反的导向槽的推块，可以实现两个夹紧部件的同步反向运动，并且在一定体积下可实现更大行程，提高了工作效率的同时大大增加了其应用范围，解决了现有的同步夹紧夹爪机构最大行程较小的问题。

技术领域

本发明涉及一种机械夹爪，具体涉及一种大行程的小型机械夹爪及其方法。

背景技术

如今，机器人正在逐渐取代人工成为工业生产中的主要生产力。工业生产中常见的多为多轴机器人，又称机械手或机械臂。夹爪是机械手结构组成中最终的动作执行部件，是帮助机械手发挥其功能的重要组成部分。当机械手运动到指定位置后，夹爪通过张开、夹紧的动作实现对目标的取放、加工等操作。

夹爪一般具有两个能够相对运动的夹紧部件，传统的夹爪一般采用独立驱动的方式，即由两个驱动机构分别对两个夹紧部件进行驱动。这种方式不仅结构复杂，零部件较多，体积大，重量大，成本高，且在实际操作中，时常出现因两个驱动机构不同步导致两个夹紧部件出现偏差，从而影响夹紧精度的问题。

因此，国内外不少学者开始研究同步夹紧夹爪机构，即采用单个驱动元件同步驱动两个夹紧部件，实现夹紧部件的同步运动。相较于传统驱动方案，具有结构设计简单，同步性好，运动精准性高等优点。但小型化的夹爪受体积限制，大多行程较小，生产中只能对应一种产品，限制了其应用范围。

中国专利CN 104742142A公开了一种夹持不同物体的机械手爪，主要包括第一手爪和与之相配合的第二手爪，所述第一手爪铰接第一驱动臂，所述第二手爪铰接第二驱动臂，还包括推杆，所述推杆通过连接杆与所述第一手爪、所述第一驱动臂、所述第二手爪和所述第二驱动臂分别铰接。当推杆运动时，可以实现第一机械手爪、第一驱动臂、第二机械手爪、第二驱动臂随着推杆同步运动。在该技术方案中，夹爪为保证夹紧力，最大行程不宜超过两驱动臂间的距离，即最大行程等于或略低于自身宽度。此外，该技术方案中，两个夹爪并非平行运动，限制了其应用范围。

中国专利CN106426253A公开了一种机械手，主要包括基座、机械夹爪、推杆、弹簧复位结构，所述机械夹爪有两个，其中部枢接在所述基座上，下端为夹爪，上端与推杆的圆锥一端接触；推杆另一端连接动力机构，动力机构通过推杆的圆锥端部调整机械夹爪的开合。上述技术方案中，动力机构正向动作驱动推杆进而使机械夹爪闭合，机械夹爪的夹持部即可夹持工件，完成工件的抓取和转运；完成任务后，动力机构反向动作，机械夹爪在扭簧和挡块的作用下自动复位松开工件。设置不同锥度的圆锥体结构和/或设置不同的挡块位置可以调整机械夹爪的开口大小，扭簧的复位作用加上挡块的止挡共同限定了两机械夹爪的开口大小，避免了动力机构行程的浪费，同时减少了推杆的锥体结构加工量，节约了成本。但是该技术方案的行程较小，最大行程略小于推杆直径，限制了其应用范围，且该机械手需依靠复位弹簧和挡块实现夹紧功能，零件较多，结构复杂。另外，该技术方案在夹紧时，两夹爪之间存在一定角度，夹紧效果较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种大行程的小型机械夹爪及其方法，结构简单、安装方便，且在同体积下可获得更大行程。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大行程的小型机械夹爪，包括外壳、夹紧部件一、夹紧部件二、动力装置和传动机构；所述动力装置和传动机构设于所述外壳内，夹紧部件一和夹紧部件二从所述外壳的顶部开口伸出外壳的外部；

所述传动机构包括导轨一、导轨二、滑块一、滑块二、连接杆一、连接杆二、直线传动元件和推块；所述直线传动元件与所述动力装置的输出端传动连接；