一种机器人手爪机构的制作方法

本实用新型属于自动化技术领域，尤其涉及一种机器人手爪机构。

背景技术：

桁架机器人上下料应用领域，产品分为手腕模块和手爪模块，两种模块都是气动驱动，手腕模块实现旋转功能，手爪模块实现抓取功能。传统机构中，手爪模块的气管线需要从外部引出。这样一来，手爪模块在旋转的过程中会使手爪模块的气管线缠绕，断裂。

为避免上述情况，现有技术中公开了一种在贯通转轴打孔形成气道的技术，从而将气由转轴输送至手爪模块上。但是由于转轴直径的限制以及机器人手爪机构日趋小型化的发展趋势，贯通转轴打孔影响转轴的结构强度，同时加工难度较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在手爪模块在旋转过程中会使手爪模块的气管线缠绕的缺陷，提供一种机器人手爪模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人手爪机构，包括手腕连接板、本体和手爪连接板，所述的手腕连接板与所述本体固定连接，所述本体内设置有转轴，所述的手爪连接板固定设置在所述转轴的一端，所述本体内设置有环绕所述转轴的气槽，所述转轴上设置有与所述气槽相对应的气孔；所述的手腕连接板、本体内设置有连通的气道，所述本体内气道通过气槽和气孔与所述转轴内的气道连通，所述手爪连接板内也设置有气道，所述转轴内气道与所述手爪连接板的气道连通。

进一步地，所述本体上设置有气路分流块，所述的转轴穿过所述气路分流块，所述气槽设置在所述气路分流块上，所述的气路分流块内也设置有气道，所述气路分流块内的气道两端分别与本体内气道和气槽连通。利用气路分流块能够有效将本体内的气道与处于转动状态的转轴内的气道进行连通。

进一步地，所述气路分流块上还设置有环绕所述转轴的环槽，所述环槽内设置有密封圈，所述环槽设置在相邻两个气槽之间。由于气路分流块上设置若干道气槽，且气槽与转轴内的气道(气孔)一一对应，为保证气槽与气槽之间相互密闭，在相邻两个气槽之间设置环槽，并在环槽内设置密封圈，使得气槽与气槽之间相对密闭，避免出现串气(气槽与转轴内的气道不一一对应)的现象。

作为优选，所述的转轴呈阶梯状，位于本体内的部分直径较小，位于所述气路分流块内的部分直径较大。由于位于气路分流块部分的转轴需要在其内开设若干道气道，增大该部分直径有利于减小加工难度并保证转轴的强度，相比于贯通转轴开设气孔加工难度小，强度高，转轴长度较小，手爪模块零件数量减少。

进一步地，为节省安装空间，所述的气路分流块位于所述本体的下端，所述的手爪连接板上设置有容纳腔，所述气路分流块位于所述容纳腔内，且与所述手爪连接板间隙配合。

进一步地，所述本体内设置有缓冲腔体，所述缓冲腔体内设置有套筒和设置在所述套筒内的缓冲机构，所述套筒与所述缓冲腔体滑动连接，所述套筒和所述转轴上设置有相啮合的齿，所述本体一端设置有与所述缓冲腔体连通的液压孔，所述缓冲机构一端伸出所述本体，并与本体固定连接，另一端通过弹性部件与所述套筒底部连接。传统缓冲结构不耐用，当冲击力以及冲击频率太大时，普通缓冲结构会损失扭矩，本申请中此种设置先由弹性部件吸收开始的冲击力，然后弹性部件恢复形状，将弹性部件的弹力转驾到套筒上，以减少冲击对缓冲结构的直接损伤，提高使用寿命。

进一步地，所述的缓冲机构伸出本体的一端设置有螺纹，所述缓冲机构通过螺母与所述本体固定连接。缓冲机构在工作时固定不动，套筒在液压作用下往复运动，缓冲机构通过弹性部件与套筒之间的相互作用，通过调节螺母能够调节缓冲机构伸入套筒内的长度，从而根据实际需要调整弹性部件与套筒之间的预紧力。

作为优选，所述的弹性部件为弹簧。

进一步地，所述缓冲腔体数量为两个，两个所述缓冲腔体内的套筒运动方向相反。利用两个套筒带动转轴转动，转动稳定，实现转轴的正转和反转从而带动手爪连接板的往复转动。

进一步地，所述手爪连接板末端安装有两个手爪，每个手爪内设置有两个气道，所述手腕连接板、本体、手爪连接板内均设置有四个气道，并与所述手爪内的气道一一对应。手爪内其中一个气道控制手爪张开，另一个起到控制手爪闭合，手腕连接板、本体、手爪连接板内的四个连通的气道分别控制两个手爪的闭合和张开。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果在于：本申请中在手腕连接板和本体内直接开设气道，避免了气管线缠绕和断裂，同时也避免了在转轴上开设贯通的气道，对转轴造成的影响，使得加工更加简单，节省了零部件，结构更加简单，有利于手爪机构的小型化；此外，缓冲结构的设置减小了冲击力对缓冲结构的直接损伤，提高了缓冲结构的使用寿命。

附图说明

图1是机器人手爪机构立体结构示意图；

图2是机器人手爪机构内部结构示意图(图中给出一个连通的气道示意，其他气道未画出)；

图3是图2中A处局部结构放大图；

图4是机器人抓手另一角度视图；

图5是图4中F-F方向剖视图；

图中1.手腕连接板，2.本体，21.缓冲腔体，22.套筒，23.缓冲机构，24.弹性部件，25.螺母，3.手爪连接板，4.手爪，5.气路分流块，51.气槽，52.密封圈，6.转轴，7.气道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1、2和4所示，一种机器人手爪机构，包括手腕连接板1、本体2和手爪连接板3，所述的手腕连接板1与所述本体2固定连接，所述本体2内设置有转轴6，所述的手爪连接板3固定设置在所述转轴6的一端，所述本体2内设置有环绕所述转轴6的气槽51，所述转轴6上设置有与所述气槽51相对应的气孔；所述的手腕连接板1、本体2内设置有连通的气道7，所述本体2内气道7通过气槽51和气孔与所述转轴6内的气道7连通，所述手爪连接板3内也设置有气道7，所述转轴6内气道7与所述手爪连接板3的气道7连通。所述手爪连接板3末端安装有两个手爪4，每个手爪4内设置有两个气道7，所述手腕连接板1、本体2、手爪连接板3内均设置有四个气道7，并与所述手爪4内的气道7一一对应连通。

具体地，所述本体2上设置有气路分流块5，所述的气路分流块5位于所述本体2的下端，所述的手爪连接板3上设置有容纳腔，所述气路分流块5位于所述容纳腔内，且与所述手爪连接板3间隙配合，所述的转轴6穿过所述气路分流块5，如图3所示，所述气槽51设置在所述气路分流块5上，所述的气路分流块5内也设置有气道7，所述气路分流块5内的气道7两端分别与本体2内气道7和气槽51连通。所述气路分流块5上还设置有环绕所述转轴6的环槽，所述环槽内设置有密封圈52，所述环槽设置在相邻两个气槽51之间。所述的转轴6呈阶梯状，位于本体2内的部分直径较小，位于所述气路分流块5内的部分直径较大。

如图5所示，所述本体2内设置有缓冲腔体21，所述缓冲腔体21内设置有套筒22和设置在所述套筒22内的缓冲机构23，所述套筒22与所述缓冲腔体21滑动连接，所述套筒22和所述转轴6上设置有相啮合的齿，所述本体2一端设置有与所述缓冲腔体21连通的液压孔，所述缓冲机构23一端伸出所述本体2，并设置有螺纹，并与本体2通过螺母25螺纹固定可调连接，另一端通过弹性部件24与所述套筒22底部连接，本实施例中以弹性部件24为弹簧为例。所述缓冲腔体21数量为两个，两个所述缓冲腔体21内的套筒22运动方向相反。

工作原理如下：手爪4开合动作：向手腕连接板1四个气道7中的其中一个气道7通气，气体分别通过本体2内的一个气道7、气路分流块5的一个气道7、气路分流块5的一个气槽51、转轴6内的一个气道7以及手爪连接板3内的一个气道7，最终通至其中一个手爪4的一个气道7内，控制手爪4的合并，实现动作，通过另一个气道7可控制手爪4的开启，实现放下动作；通过其他气道7可实现对另一个手爪4的开合动作，四个气道7分别控制两个手爪4的张开和闭合动作。

手爪连接板3带动手爪4沿转轴6转动动作：向本体2上其中一个液压孔内通入液压油，套筒22在液压油作用下沿缓冲腔体21滑动，其上齿带动转轴6转动，转轴6带动手爪连接板3转动，手爪连接板3带动手爪4转换方向，向另一个缓冲腔体21内通入液压油，另一个套筒22运动，带动转轴6相相反方向转动，带动转轴6回转，从而带动手爪4复位。在此过程中，先由弹簧吸收开始的冲击力，然后弹簧恢复形状，将弹性势能转驾到套筒22上，以减小冲击力对套筒22以及缓冲机构23的直接损伤，提高使用寿命。

应当理解，对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。