[发明专利]一种用于计量检定工作的砝码夹持机械手爪

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域和计量自动化领域，尤其涉及一种用于计量检定工作的砝码夹持机械手爪。

背景技术

质量是七大物理基本量之一，砝码是一种复现质量值的实物量具，被广泛应用于各部门。砝码的计量检定工作是通过衡量仪器对标准砝码和被检砝码进行称量比较来实现的，它直接关系到质量量值传递的准确性和一致性。在现有的砝码检定技术中，砝码装卸通常是采用人工定位、手动搬运来进行的，需要耗费检定人员大量体力劳动，效率低下，而且由于人为的误操作，可能会对衡器设备产生伤害。因此，人工定位和手动搬运砝码无法精确保证检定工作的质量。

传统的工业机器人或装夹机械手由于操作精度和结构刚性的要求，结构往往比较粗大和笨拙。本设计的机械手爪专门针对砝码检定工作中的砝码夹持与搬运动作，该砝码夹持机械手爪结构简单、可靠性高，具备仿人手夹持搬运砝码的功能，大幅度提高砝码计量检定工作的效率，节约了人力成本。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于计量检定工作的砝码夹持机械手爪，结构合理小巧，抓取可靠，便于控制的特点，能顺利完成砝码计量检定过程中的砝码夹持搬运任务。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于计量检定工作的砝码夹持机械手爪，包括交流伺服电机、减速齿轮、双旋向丝杠、第一丝杠螺母、第二丝杠螺母、第一连接压板、第二连接压板、第一夹钳、第二夹钳、第一直线导轨、第二直线导轨、第一直线轴承和第二直线轴承；所述交流伺服电机通过减速齿轮与双旋向丝杠连接，所述双旋向丝杠一部分配合连接第一丝杠螺母，另一部分配合连接第二丝杠螺母；所述第一丝杠螺母嵌套于第一连接压板的中孔内，所述第二丝杠螺母嵌套于第二连接压板的中孔内；所述第一连接压板底端连接第一夹钳，所述第二连接压板底端连接第二夹钳，所述第一夹钳和第二夹钳呈“<>”形结构；所述双旋向丝杠的两侧平行设有第一直线导轨和第二直线导轨，所述第一直线导轨装配有第一直线轴承，所述第一直线轴承嵌套于第一连接压板和第二连接压板的上孔内；所述第二直线导轨装配有第二直线轴承，所述第二直线轴承嵌套于第一连接压板和第二连接压板的下孔内。

优选的，所述第一夹钳和第二夹钳的内表面均包覆有热塑性弹性体TPR。

优选的，所述第一夹钳和第二夹钳的钳口角度均为120°。

优选的，所述交流伺服电机为型号HF－KP13交流伺服电动机，电机额定功率100W，额定转速3000r/min，额定转矩0.32N·m。

优选的，所述第一夹钳或第二夹钳的推力和所述交流伺服电机的模拟转矩关系式如下：

fa=2πZ2η1η2·K1z1RV]]>

式中：

Fa--第一夹钳或第二夹钳的推力；

V--模拟量转矩指令(TC)的电压值；

K1--用于控制输出转矩的可变参数；

z1--主动直齿轮的齿数；

z2--从动直齿轮的齿数；

η1—齿轮传动效率；

η2--丝杠传动效率；

R--丝杠导程。

优选的，所述第一夹钳和第二夹钳材料为铝或铝合金。

优选的，所述第一夹钳和第二夹钳的抓取直径范围是10～50mm，伸出长度为80mm。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的用于计量检定工作的砝码夹持机械手爪，其结构简单，可靠性高，便于控制，钳口角度设计为120°增加抓取自适应能力，使被抓取的不同直径的砝码自动对心，抓取稳定，检定工作效率高；双直线导轨及直线轴承的使用既保证了工作精度，又增加了传动效率，能顺利完成砝码计量检定过程中的砝码夹持搬运任务。