[发明专利]一种基于钢丝连杆驱动的开合式机械抓手

说明书

本发明公开了一种基于钢丝连杆驱动的开合式机械抓手，底座固定，伺服电机转轴穿过底座与丝杠固结，丝杠与螺盘通过螺纹配合，伺服电机转轴转动带动丝杠一起转动，丝杠的转动通过螺纹转化为螺盘的上下运动；机械抓手的第一级壳体与底座铰接，可以绕底座进行旋转，壳体第二级和第一级也是铰接在一起，进行转动；壳体第一级中心和螺盘通过连杆连接，连杆分别和壳体以及螺盘铰接；壳体第二级内侧中心使用钢丝通过换向滑轮和转轴绕线连接，壳体第二级外侧使用弹性绳和底座相连，使用于驱动的钢丝一直处于紧绷的状态，防止产生钢丝互相缠绕。本发明所述的机械爪不仅可以用来剪断水果的果梗，还可以用来夹取颗粒状的物品，使用范围相对更加广泛。

技术领域

本发明涉及一种钢丝驱动的机械抓手领域；本发明涉及一种丝杠传动的机械抓手领域；本发明涉及一种防止轴向转动力矩过载的结构；具体涉及一种全开合机械抓手结构。

背景技术

机械抓手在工业等方面比较常见，是使用范围非常广泛的一种机械结构，以往的机械抓手通常以二指或夹持为主，适用场合仅限于较大固体的抓取；而且，此类机械爪仅仅适合抓取，而对于一些有部分需要剪断的连接部分例如水果梗则无能为力，需要增加额外的辅助机构来进行剪断操作；同样的，对于大量细小颗粒状的物体，传统二指机械爪并不能完成夹取。

发明内容

本发明主要解决一种可以剪断水果并提供保护的一种机械爪，对夹持式机械爪进行了改良，达到通过一个机械爪可以完成剪断、盛装以及保护的作用。还可用于解决小颗粒物品的抓取问题。

为解决以上问题，本发明的具体方案如下：一种基于钢丝连杆驱动的开合式机械爪，底座固定，伺服电机转轴穿过底座与丝杠固结，丝杠与螺盘通过螺纹配合，伺服电机转轴转动带动丝杠一起转动，丝杠的转动可以通过螺纹转化为螺盘的上下运动；机械抓手的第一级壳体与底座铰接，可以绕底座进行旋转，壳体第二级和第一级也是铰接在一起，可以进行转动，有较大的灵活性；壳体第一级中心和螺盘通过连杆连接，连杆分别和壳体以及螺盘铰接；壳体第二级内侧中心使用钢丝通过换向滑轮和转轴绕线连接，壳体第二级外侧使用弹性绳和底座相连，使用于驱动的钢丝一直处于紧绷的状态，防止产生钢丝互相缠绕。

伺服电机转动时，螺盘上升下降，通过连杆让第一级壳体进行开合，同时，绕线钢丝在转轴的旋转作用下收紧，带动第二级壳体收紧，当螺盘到达最低点时，机械爪壳体第一级收紧，第二级也收紧，达到了开合式机械爪严丝合缝的目的。钢丝绕在阶梯套筒上，阶梯套筒是防过载棘轮的一部分，较粗部分和轴相连，轴上有伸出来的齿，套筒内部有内齿轮，与棘轮棘牙相互啮合，棘牙可以转动。棘牙与弹簧连接，当扭矩达到限定值之后，弹簧伸长，棘牙摆动，使之与套筒的齿脱开，与下一个齿啮合，便可达到限定扭矩的目的。

丝杠转动使螺盘上升时，连杆将第一级壳体撑开，同时钢丝绳绕线的套筒转动使钢丝绳放松，壳体外部的弹性绳使第二级壳体张开，保持钢丝绳紧张的状态。

与现有技术相比，本发明的优势在于，其他机械爪使用的多为二指结构，使用范围相对单一，本发明所述的机械爪不仅可以用来剪断水果的果梗，还可以用来夹取颗粒状的物品，使用范围相对更加广泛。本发明使用了防过载机构，既保证了机械爪合上的时候的力的需求，同时又避免因机械爪合上之后钢丝绳不能继续伸长造成电机卡住而损坏电机。

附图说明

图1是本发明闭合状态图。

图2是本发明张开状态图。

图3是本发明外观立体图。

图4是本发明防过载装置外观图。

图5是本发明防过载装置截面图。

图中：1、弹性绳，2、导向滑轮，3、底座，4、丝杠，5、防过载装置，6、上升螺盘，7、中空连杆，8、钢丝绳，9、套筒，10、棘牙，11、弹簧，12、第一级壳体，13、第二级壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：