[发明专利]带三维弹性夹持手爪的机械手

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种自动化机械手。

背景技术

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。

然而，现有的机械手指往往由电机驱动，结构复杂，价格昂贵。

现有的机械手指的寿命不长。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种带三维弹性夹持手爪的机械手，本发明适用于机械制造过程中，实现高温物料的搬运传输，并且手指的性能稳定，适合长期持续工作；当工件因为受到冲击或撞击时，由于手指具有弹性功能，可以避免或减小冲击对手爪体的影响。

一种带三维弹性夹持手爪的机械手，包括手爪体和手指；

所述手爪体包括：手指体、导轨、活塞、柱塞销、滑块；

所述手指固连于所述滑块；

所述手指体内部设置有缸体，所述缸体内部设置有所述活塞，所述活塞和所述缸体相匹配；所述缸体上设置有第一进出气口、第二进出气口、第三进出气口、第四进出气口，所述第一进出气口与所述第三进出气口之间连通有第一气管，所述所述第三进出气口与所述第四进出气口之间连通有第二气管；所述柱塞销固连于所述活塞上，所述导轨和所述活塞平行布置，所述滑块活动连接于所述导轨上，所述滑块上设置有所述柱塞销匹配的柱塞孔；所述滑块的数量是2个，包括第一滑块和第二滑块；所述活塞的数量为2个，分别是：第一活塞和第二活塞；所述缸体的数量为2个，分别是：第一缸体和第二缸体；

所述手指包括指头和桥架，所述桥架的一端固连于所述滑块上，所述桥架的另外一端固连所述指头，所述指头上设置有夹持面；

所述桥架包括第一桥架、第二桥架和第三桥架，所述第一桥架的一端固连所述指头，另一端固连于所述第二桥架的一端，所述第二桥架的一端固连于所述第三桥架的一端，所述第三桥架的另一端固连于所述滑块上；所述第一桥架具备向x轴方向发生弹性变形的性质，所述第二桥架具备向y轴方向发生弹性变形的性质，所述第三桥架具备向z轴方向发生弹性变形的性质。

更具体地，所述桥架具有良好的弹性。

更具体地，所述第一活塞设置在所述第一缸体中，所述第二活塞设置在所述第二缸体中。

更具体地，所述滑块上设置有用于连接手指用的螺纹孔。

本发明的提供了一种带三维弹性夹持手爪的机械手，和传统技术相比本发明具有的有益效果如下：

所述桥架具有良好的弹性。所述手指夹紧工件后，对工件的夹紧力和所述桥架的弹性密切相关。控制好所述桥架的弹性模量，可以很好的控制手指对工件的夹持力度。

所述桥架具备向x轴、y轴和z轴方向发生弹性变形的机械性能。和传统的一维弹性变形的机械手爪相比，具备更多自由度的弹性变形能力。实践证明，在诸如自由锻等应用领域，具备三维弹性变形能力的机械手爪能够完全消除空气锤打击工件的振动传递至机械手本体上。

同时，当工件因为受到冲击或撞击时，由于所述手指具有弹性功能，可以避免或减小冲击对手爪体的影响。

向第一进出气口121通入高压气体，高压气体推动所述第一活塞125向左向运动；同时，高压气体通过所述第一气管123，流至所述第三进出气口128，推动所述第二活塞126向右向运动。所述活塞在运动的同时，带动所述柱塞销、所述滑块做相同方向的运动。例如：所述第一活塞125和所述第一滑块1134向左向运动；所述第二活塞126和所述第二滑块向右向运动。在所述滑块上设置手指，可以实现手指的夹持动作。

同样的原理，向第二进出气口122通入高压气体，可以推动所述第一活塞125和所述第一滑块1134向右向运动；所述第二活塞126和所述第二滑块向左向运动。在所述滑块上设置手指，可以实现手指的张开动作。