一种机械抓手组件及搬运装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械搬运技术领域，特别涉及一种机械抓手组件及搬运装置。


背景技术：

2.目前对于蔬果仓中对蔬果进行热收缩包装，并且进行热收缩包装后装箱时，都需要对蔬果进行搬运、装箱；例如，加工前需要讲产品搬运到运输带上，或者将输送带上加工后的产品搬运到筐中，目前这个过程大多是有人工来完成，费时费力，且效率很低，当生产量达到一定程度时，工人劳动强度过大，也会极大程度的降低生产人员生产积极性，并且也会容易出现原料碰撞、擦伤或者抓取不牢固造成摔损的情况。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种机械抓手组件及搬运装置，上述机械抓手组件具有转动部调节机械抓手的旋转角度，实现精准抓取，且机械抓手的夹持爪自动聚拢或分散以对物品的抓取或松放，可以实现机械化搬运物品，工作效率较高，节省人力，且物品被抓取时位于多个夹持爪围成的夹持空间内，抓取可靠性强，避免物品伤损。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.一种机械抓手组件，包括：
6.承载架；
7.转动机构，所述转动机构安装于所述承载架，且所述转动机构包括转动部，所述转动部绕一轴线可转动地安装于所述承载架；
8.用于驱动所述转动部转动的第一驱动装置；
9.机械抓手，所述机械抓手包括绕所述轴线的周向分布的多个夹持爪，各所述夹持爪与所述转动部连接且可向靠近或远离所述轴线的方向动作；当所述机械抓手位于第一工位时，各所述夹持爪靠近所述轴线以聚拢，并使所述多个夹持爪之间形成夹持空间；当所述机械抓手位于第二工位时，各所述夹持爪远离所述轴线以分散；
10.用于驱动各所述夹持爪在所述第一工位和所述第二工位之间切换的第二驱动装置。
11.上述机械抓手组件中，转动机构安装在承载架上，转动机构中包括有转动部，转动部可以绕一轴线可转动地安装于承载架，第一驱动装置与所述转动部传动连接可以驱动转动部绕轴线旋转，机械抓手安装于转动部，机械抓手可以随转动部转动而转动，可以通过转动部来调节机械抓手绕轴线的角度，在抓取过程中便于调节相对物品的角度，有助于精准抓取，其中，机械抓手包括绕轴线的周向分布设置的多个夹持爪，其中夹持爪可以设置3个、4个或者5个，或者其它数量，本实施例不做局限，只要可以抓取物品就可以，且多个夹持爪可以均匀的分布在轴线的周侧；其中，每个夹持爪与转动部连接，可以向靠近或远离轴线的方向动作；当机械抓手位于第一工位时，每个夹持爪靠近轴线以实现聚拢在一起，并且在多个夹持爪之间围成一个夹持空间，用于容纳被夹持的物品，多个夹持爪可以将物品包围并
夹持住；当机械抓手位于第二工位时，每个夹持爪远离轴线，以实现多个夹持爪分散，也就是多个夹持爪的自由端形成较大的敞口，机械抓手张开，使物品进入多个夹持爪的围绕的内部空间，便于对物品进行抓取；第二驱动装置与各夹持爪传动连接，可以驱动每个夹持爪动作，以便于实现机械抓手对物品的抓取或松放。
12.因此，上述机械抓手组件具有转动部调节机械抓手的旋转角度，实现精准抓取，且机械抓手的夹持爪自动聚拢或分散以对物品的抓取或松放，可以实现机械化搬运物品，工作效率较高，节省人力，且物品被抓取时位于多个夹持爪围成的夹持空间内，抓取可靠性强，避免物品伤损。
13.可选地，所述机械抓手还包括与所述转动部固定连接的支架，所述支架包括与所述多个夹持爪一一对应的连接部；
14.每个所述夹持爪包括两个并排设置的第一连杆和第二连杆、以及与所述第一连杆和第二连杆连接的夹持部，所述第二连杆位于所述第一连杆背离所述轴线的一侧；所述第一连杆的第一端通过第一转轴与对应的所述连接部铰接，所述第一连杆的第二端通过第二转轴与所述连接部铰接，所述第二连杆的第一端通过第三转轴与所述连接部铰接，且所述第一转轴与所述第三转轴平行设置，所述第二连杆的第二端通过第四转轴与所述夹持部铰接，且所述第二转轴与所述第四转轴平行设置，其中，所述第一转轴与所述第二转轴之间沿所述第一连杆延伸方向的尺寸小于所述第三转轴与所述第四转轴之间沿所述第二连杆延伸方向的尺寸；
15.所述第二驱动装置与各所述第一连杆传动连接以使所述第一连杆绕所述第一转轴运动。
16.可选地，所述第二驱动装置包括中心轴线沿所述轴线设置且安装于所述转动部的支撑杆、沿所述支撑杆的延伸方向位置可调地安装于所述支撑杆的驱动块、以及用于驱动所述驱动块动作的动力装置；所述驱动块通过多个与所述夹持爪一一对应的连接杆与所述夹持爪的第一连杆连接，以使所述第一连杆绕所述第一转轴运动。
17.可选地，所述连接杆的第一端通过第五转轴与所述第一连杆铰接。
18.可选地，所述支撑杆包括丝杆，所述驱动块包括与所述丝杆配合的螺母结构、以及安装于所述螺母结构且用于连接所述连接杆的连接块，所述第二驱动装置与所述丝杆传动连接以用于驱动所述丝杆绕其中心轴线转动。
19.可选地，所述夹持部朝向所述轴线的一侧形成弧形凹陷结构。
20.可选地，所述夹持部的自由端的端部朝向所述轴线的表面形成粗糙面。
21.可选地，所述转动机构包括深沟球轴承，所述深沟球轴承的中心轴线沿所述轴线设置，所述深沟球轴承的外圈与所述承载架固定安装，所述转动部固定安装于所述深沟球轴承的内圈，沿所述轴线的延伸方向，所述机械抓手位于所述深沟球轴承的一侧。
22.可选地，所述第一驱动装置包括动力组件，所述动力组件通过传动带组件与所述转动部传动连接以驱动所述转动部转动。
23.基于相同的发明构思，本实用新型还提供了一种搬运装置，包括如上述技术方案提供的任意一种机械抓手组件、以及与所述机械抓手组件连接且用于驱动所述机械抓手组件移动的机械臂。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的一种机械抓手组件的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的一种机械抓手组件的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的一种机械抓手组件的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的一种机械抓手组件的局部机构示意图。
28.图标：1
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承载架；2
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转动机构；3
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第一驱动装置；4
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机械抓手；5
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第二驱动装置；21
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转动部；22
‑
深沟球轴承；31
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动力组件；41
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夹持爪；42
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支架；51
‑ꢀ
支撑杆；52
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驱动块；53
‑
动力装置；54
‑
连接杆；411
‑
第一连杆；412
‑
第二连杆； 413
‑
夹持部；421
‑
连接部。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.参考图1、图2和图3所示，其中，为了便于看清转动机构的机构，图3 中为将部分承载架去掉之后的机械抓手组件的结构示意图。本实用新型实施例提供了一种机械抓手组件，包括：承载架1；转动机构2，转动机构安装于承载架1，且转动机构2包括转动部21，转动部21绕一轴线可转动地安装于承载架1；用于驱动转动部21转动的第一驱动装置3；机械抓手4，机械抓手4 包括绕轴线的周向分布的多个夹持爪41，各夹持爪41与转动部连接且可向靠近或远离轴线的方向动作；当机械抓手4位于第一工位时，各夹持爪41靠近轴线以聚拢，并使多个夹持爪41之间形成夹持空间；当机械抓手4位于第二工位时，各夹持爪41远离轴线以分散；用于驱动各夹持爪41在第一工位和第二工位之间切换的第二驱动装置5。
31.上述机械抓手组件中，转动机构2安装在承载架1上，转动机构2中包括有转动部，转动部可以绕一轴线可转动地安装于承载架1，第一驱动装置3与所述转动部传动连接可以驱动转动部绕轴线旋转，机械抓手4安装于转动部，机械抓手4可以随转动部转动而转动，可以通过转动部来调节机械抓手4绕轴线的角度，在抓取过程中便于调节相对物品的角度，有助于精准抓取，其中，机械抓手4包括绕轴线的周向分布设置的多个夹持爪41，其中夹持爪41可以设置3个、4个或者5个，或者其它数量，本实施例不做局限，只要可以抓取物品就可以，且多个夹持爪41可以均匀的分布在轴线的周侧；其中，每个夹持爪41与转动部连接，可以向靠近或远离轴线的方向动作；当机械抓手4位于第一工位时，每个夹持爪41靠近轴线以实现聚拢在一起，并且在多个夹持爪41之间围成一个夹持空间，用于容纳被夹持的物品，多个夹持爪41可以将物品包围并夹持住；当机械抓手4位于第二工位时，每个夹持爪41远离轴线，以实现多个夹持爪41分散，也就是多个夹持爪41的自由端形成较大的敞口，机械抓手4张开，使物品进入多个夹持爪41的围绕的内部空间，便于对物品进行抓取；第二驱动装置5与各夹持爪41传动连接，可以驱动每个夹持爪41 动作，以便于实现机械抓手4对物品的抓取或松放。
32.因此，上述机械抓手组件具有转动部调节机械抓手的旋转角度，实现精准抓取，且机械抓手的夹持爪自动聚拢或分散以对物品的抓取或松放，可以实现机械化搬运物品，工作效率较高，节省人力，且物品被抓取时位于多个夹持爪围成的夹持空间内，抓取可靠性
强，避免物品伤损。
33.上述机械抓手组件中，结合图2，如图3所示，机械抓手4还包括与转动部21固定连接的支架42，支架42包括与多个夹持爪41一一对应的连接部421；每个夹持爪41包括两个并排设置的第一连杆411和第二连杆412、以及与第一连杆411和第二连杆412连接的夹持部413，第二连杆412位于第一连杆411 背离轴线的一侧；第一连杆411的第一端通过第一转轴与对应的连接部421铰接，第一连杆411的第二端通过第二转轴与连接部421铰接，第二连杆412的第一端通过第三转轴与连接部421铰接，且第一转轴与第三转轴平行设置，第二连杆412的第二端通过第四转轴与夹持部413铰接，且第二转轴与第四转轴平行设置，其中，第一转轴与第二转轴之间沿第一连杆411延伸方向的尺寸小于第三转轴与第四转轴之间沿第二连杆412延伸方向的尺寸；第二驱动装置5 与各第一连杆411传动连接以使第一连杆411绕第一转轴运动。上述连接部421、第一连杆411、第二连杆412以及夹持部413构成了四连杆机构，在该四连杆机构中，连接部421相当于固定机架，第一连杆411与第二连杆412分别为摇杆，其中，第一连杆411与第二驱动装置5传动连接，第二驱动装置5可以驱动第一连杆411动作，也就是第一连杆411相当于主动摇杆，第一连杆411绕第一转轴转动，从而带动夹持部413以及第二连杆412动作，其中，上述第一连杆411的长度小于第二连杆412的长度，且第一连杆411的第二端朝向远离轴线的方向倾斜，第二连杆412的第二端朝向远离轴线的方向倾斜，第一连杆 411绕第一转轴转动，第一连杆411的第二端向轴线靠近或远离的方向动作，根据四连杆结构的传动原理，夹持部413会随着第一连杆411的转动，向靠近或远离轴线的方向动作，同时，夹持部413自身也会一定的旋转，且在夹持部 413靠近轴线动作时，夹持部413的自由端会在自身旋转的运动中朝向轴线转动，如此，多个夹持部413的自由端可以更好的支撑被抓取的物品；使物品在夹持空间内，且底部靠夹持部413的自由端的端部支撑，而不是靠周侧摩擦力待在夹持空间内，可以有效避免物品受到挤压，避免物品被夹坏。
34.参考图1和图2，如图4所示，上述机械抓手组件中，第二驱动装置5包括中心轴线沿轴线设置且安装于转动部的支撑杆51、沿支撑杆51的延伸方向位置可调地安装于支撑杆51的驱动块52、以及用于驱动该驱动块52动作的动力装置53，其中，动力装置53可以包括为步进电机、以及与步进电机传动连接的传动组件，该传动组件与驱动块52传动连接；驱动块52通过多个与夹持爪41一一对应的连接杆54与夹持爪41的第一连杆411连接，以使第一连杆 411绕第一转轴运动。连接杆54的一端与驱动块52铰接，另一端与第一连杆 411的中部铰接，驱动块52沿着支撑杆51的延伸方向移动，可以通过连接杆 54拉动第一连杆411绕第一转轴运动，结构方式简单可靠，且可以通过对驱动块52的移动控制第一连杆411的控制，通过对驱动块52的位置锁定，可以实现第一连杆411的位置锁定，从而实现机械抓手4自锁，在机械抓手4抓取物品时，可以控制机械抓手4的夹持空间大小，避免与物品接触过多，且避免对物品夹持力过大产生挤压，极大程度的降低了生产过程中损伤物品的风险。
35.上述连接杆54通过第五转轴与第一连杆411铰接，连接方式简单，且可靠性强。
36.具体地，上述机械抓手组件中，支撑杆51包括丝杆，驱动块52包括与丝杆配合的螺母结构、以及安装于螺母结构且用于连接连接杆54的连接块，第二驱动装置5与丝杆传动连接以用于驱动丝杆绕其中心轴线转动，丝杆螺母机构的传动方式简单可靠，可以更好的实现机械抓手4的自锁功能。
37.上述机械抓手组件中夹持部413朝向轴线的一侧形成弧形凹陷结构，可以更好的
配合物品，便于抓取物品。
38.具体地，夹持部413的自由端的端部朝向轴线的表面形成粗糙面，便于夹持物品。更具体地，在夹持部413的自由端的端部朝向轴线的表面设置柔性垫，在柔性垫朝向轴线的表面形成粗糙面，柔性垫与物品接触可以有效对物品起到保护作用，避免物品在夹持过程中被损坏。
39.上述机械抓手组件中，结合图2，如图3所示，转动机构2包括深沟球轴承22，深沟球轴承22的中心轴线沿轴线设置，深沟球轴承22的外圈与承载架 1固定安装，转动部21固定安装于深沟球轴承22的内圈，沿轴线的延伸方向，机械抓手4位于深沟球轴承的一侧。
40.具体地，结合图1，如图4所示，上述第一驱动装置3包括动力组件31，动力组件31通过传动带组件与转动部传动连接以驱动转动部转动，其中，动力组件31可以为步进电机。
41.基于相同的发明构思，本实用新型还提供了一种搬运装置，包括如上述技术方案提供的任意一种机械抓手组件、以及与机械抓手组件连接且用于驱动机械抓手组件移动的机械臂。
42.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。