三爪式夹持装置的制作方法

1.本实用新型涉及夹持件技术领域，具体的是一种三爪式夹持装置。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，机器人等自动化设备越来越广泛地应用于各行各业中。机器人抓手或自动化夹爪能够模拟人手的动作，取代繁重的人工劳动，完成物料的抓取、分拣、搬运、装配等工作，实现生产的机械化和自动化，从而减轻人工劳动强度。尽管机器人和自动化设备技术已经越来越成熟，但是，如何提高机器人和自动化设备抓取物料的精确度以提高自动化作业可靠性、简化机器人和自动化设备抓手的结构以降低成本，仍是本领域技术人员持续致力于解决的问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种三爪式夹持装置，其用于解决上述问题中的至少一种。
4.本技术实施例公开了：一种三爪式夹持装置，包括：
5.连接板，其具有相对设置的第一侧和第二侧，所述连接板具有一个窗口；
6.电机，其固定连接在所述连接板的第一侧；
7.主动齿轮，其设置在所述连接板的第二侧，所述电机的输出轴穿过所述窗口与所述主动齿轮连接；
8.三个从动齿轮，三个所述从动齿轮沿所述主动齿轮的周向分布且分别与所述主动齿轮啮合；
9.三个连接轴，任一所述连接轴的一端用于与所述连接板固定连接，任一所述连接轴的另一端用于与一个所述从动齿轮转动连接；
10.三个夹爪，三个所述夹爪分别与三个所述从动齿轮一一连接，任一所述夹爪包括相接的连接部和抓取部，所述连接部用于与所述从动齿轮连接，所述抓取部呈回转体状，且所述抓取部的轴线与相应的所述从动齿轮的轴线不重合。
11.具体地，所述连接轴具有轴肩，所述连接板和所述从动齿轮分别位于所述轴肩的两侧。
12.具体地，所述连接轴的两端分别具有一第一沟槽，任一所述第一沟槽内设有一卡簧，一个所述卡簧用于与所述轴肩配合以沿轴向对所述连接板进行限位，另一个所述卡簧用于与所述轴肩配合以沿轴向对所述从动齿轮进行限位。
13.具体地，所述从动齿轮通过深沟球轴承与相应的所述连接轴连接。
14.具体地，所述从动齿轮还通过推力球轴承与所述连接轴连接，所述深沟球轴承用于与所述轴肩相抵，所述推力球轴承用于与所述卡簧相抵。
15.具体地，任一所述夹爪的连接部包括相接的第一件和第二件，所述第一件连接在所述从动齿轮背离所述连接板的一侧，所述第二件连接在所述第一件背离所述从动齿轮的
一侧，所述抓取部连接在所述第二件远离所述第一件的一端上。
16.具体地，所述第一件与所述第二件的连接位置可调，以使得所述抓取部的轴线与所述从动齿轮的轴线之间的距离可调。
17.具体地，所述三爪式夹持装置还包括外壳和端盖，所述外壳用于罩设在所述连接板、所述电机、所述主动齿轮、所述从动齿轮和至少部分的所述第一件外，所述端盖用于同时套设在三个所述第一件上。
18.具体地，所述第一件朝向所述端盖的壁面上设有第二沟槽，所述第二沟槽内设有密封圈。
19.具体地，所述抓取部采用硅胶或橡胶制成。
20.本实用新型至少具有如下有益效果：
21.1.与主动齿轮啮合的三个从动齿轮的运动同步，三个抓取部的运动同步，确保了该三爪式夹持装置对物料的夹持精度，同时该结构简单，易于制造和安装。
22.2.当三个从动齿轮的形状和大小相同且该夹持装置用于夹持呈回转体状的物料时，由于三个抓取部均绕着与之相应的从动齿轮的中心转动，因此，可以确保每次抓取后物料的中心轴能与主动齿轮的中心轴重合，也即是说，当采用本实施例的夹持装置对回转状的物料进行夹持时，可以对物料进行自定心，提高物料放置时的位置精度。
23.3.电机带动主动齿轮可以调节从动齿轮的转动量，从而调节三个抓取部的相对位置，进而使得本实施例的夹持装置可以适用于不同大小的物料抓取，另外，由于抓取部呈回转体状，其与待抓物料的接触方式为线接触，因此，也可以适用于不同形状的物料抓取，有利于节省机器人或自动化设备的夹持装置成本。
24.为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型实施例中三爪式夹持装置的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例中三爪式夹持装置的内部结构示意图；
28.图3是本实用新型实施例中三爪式夹持装置内部结构的俯视图；
29.图4是图3中a-a处的剖视图；
30.图5是本实用新型实施例中三爪式夹持装置内部结构的仰视图；
31.图6是图5中b-b处的剖视图；
32.图7是图6中c处的局部放大图。
33.以上附图的附图标记：1、连接板；2、电机；21、输出轴；3、主动齿轮；4、从动齿轮；5、连接轴；51、轴肩；52、卡簧；6、夹爪；611、第一件；612、第二件；62、抓取部；71、深沟球轴承；72、推力球轴承；81、端盖；82、外壳；9、密封圈。
具体实施方式
34.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。
35.本实施例的三爪式夹持装置可以安装在机器人的机械臂末端。
36.结合图1至图6所示，本实施例的三爪式夹持装置包括连接板1、电机2、主动齿轮3、三个从动齿轮4、三个连接轴5和三个夹爪6。
37.其中，连接板1具有相对设置的第一侧和第二侧，连接板1上具有一个贯通其第一侧和第二侧的窗口。电机2固定在连接板1的第一侧上，且电机2的输出轴21可以穿过连接板1的窗口以与设置在连接板1第二侧的主动齿轮3连接，主动齿轮3随着电机2输出轴21转动。三个从动齿轮4沿主动齿轮3的周向分布且分别与主动齿轮3啮合，较佳地，三个从动齿轮4沿周向均匀分布，三个齿轮的形状和大小相同。三个连接轴5分别用于连接三个从动齿轮4和连接板1，具体来说，一个连接轴5的一端与连接板1固定连接，其另一端与一个从动齿轮4转动连接，也即是说，连接轴5可以对从动齿轮4起到沿轴线方向的限位左右，但是不会限制从动齿轮4随着主动齿轮3转动。三个夹爪6分别与三个从动齿轮4一一连接，任一个夹爪6包括相接的连接部和抓取部62，连接部用于与相应的从动齿轮4连接，抓取部62大体上呈回转状，具有一轴线，且抓取部62的轴线与相应的从动齿轮4的轴线不重合，如此，当主动齿轮3转动时，三个从动齿轮4随之转动，进而使得三个抓取部62也产生同方向的转动，由于每个抓取部62的轴线与相应的从动齿轮4均不不同轴，因此，在转动过程中，三个抓取部62的相对位置可以产生变化(即变大或变小)，从而实现物料的抓取(当三个抓取部62之间的距离变小时)和放置(当三个抓取部62之间的距离变大时)。
38.采用上述方案，本实施例的三爪式夹持装置具有以下优点：
39.1.与主动齿轮3啮合的三个从动齿轮4的运动同步，三个抓取部62的运动同步，确保了该三爪式夹持装置对物料的夹持精度，同时该结构简单，易于制造和安装。
40.2.当三个从动齿轮4的形状和大小相同且该夹持装置用于夹持呈回转体状的物料时，由于三个抓取部62均绕着与之相应的从动齿轮4的中心转动，因此，可以确保每次抓取后物料的中心轴能与主动齿轮3的中心轴重合，也即是说，当采用本实施例的夹持装置对回转状的物料进行夹持时，可以对物料进行自定心，提高物料放置时的位置精度。
41.3.电机2带动主动齿轮3可以调节从动齿轮4的转动量，从而调节三个抓取部62的相对位置，进而使得本实施例的夹持装置可以适用于不同大小的物料抓取，另外，由于抓取部62呈回转体状，其与待抓物料的接触方式为线接触，因此，也可以适用于不同形状的物料抓取，有利于节省机器人或自动化设备的夹持装置成本。
42.具体地，如图6和图7所示，本实施例的连接轴5具有轴肩51，连接板1和从动齿轮4分别设置于该轴肩51的两侧。也即是说，轴肩51可以将连接板1和从动齿轮4间隔开来，避免二者之间相互接触，从而使得从动齿轮4的运动受到干涉。连接轴5的两端分别具有一个第一沟槽，每一个第一沟槽内可以设有一个卡簧52，其中一个卡簧52用于与轴肩51配合以沿轴向对连接板1进行限位，另一个卡簧52用于与轴肩51配合以沿轴向对从动齿轮4进行限位。换句话说，卡簧52可以用于辅助连接板1和从动齿轮4在连接轴5上的定位，该方式使得
本实施例的三爪式夹持装置安装简便。
43.进一步的，继续参照图7所示，本实施例的三爪式夹持装置还可以包括三个深沟球轴承71，任一深沟球轴承71用于连接一对从动齿轮4和连接轴5，具体来说，深沟球轴承71的内圈与连接轴5固定连接，外圈与从动齿轮4固定连接，以提高从动齿轮4转动的顺畅性。进一步的，本实施例的三爪式夹持装置还可以包括三个推力球轴承72，一个推力球轴承72用于与一个深沟球轴承71配合，也即，一个从动齿轮4和与之对应的连接轴5之间设有一个推力球轴承72，深沟球轴承71与推力球轴承72同时套设在从动齿轮4内(或连接轴5外)，深沟球轴承71用于与连接轴5的轴肩51相抵，推力球轴承72用于与连接轴5背离连接板1一端的卡簧52相抵。推力球轴承72可以与从动齿轮4之间产生轴向的相互作用力，从而对从动齿轮4起到调心的作用，确保从动齿轮4的安装和运动精度。
44.具体地，如图1、图2、图4和图7所示，本实施例的夹爪6的连接部可以包括相接的第一件611和第二件612，第一件611连接在从动齿轮4背离连接板1的一侧上，第二件612连接在第一件611背离从动齿轮4的一侧，抓取部62连接在第二件612远离第一件611的一端上。较佳地，第一件611可以呈圆柱形，第一件611和第二件612采用螺钉连接的方式可拆卸地连接。第一件611上可以设置多个螺纹孔，以使得第一件611与第二件612的连接位置可调，进而使得抓取部62的轴线与从动齿轮4的轴线之间的距离可调，或者说，以使得三个抓取部62之间的距离可调，进一步提高了本装置对大小不同的物料抓取的适用性。
45.具体地，如图1和图2所示，本实施例的三爪式夹持装置还可以包括外壳82和端盖81，外壳82用于罩设在连接板1、电机2、主动齿轮3、从动齿轮4和至少部分的第一件611外，端盖81设置于外壳82的端部以将上述部件与外部环境隔绝，具体来说，端盖81同时套设在三个第一件611上。进一步的，如图4和图7所示，任一第一件611朝向端盖81的壁面上还可以设有第二沟槽，该第二沟槽内可以设有密封圈9，密封圈9可以起到防尘防水的作用，密封圈9可以采用摩擦系数较小的聚四氟乙烯制备。
46.具体地，本实施例的抓取部62可以采用具有一定弹性和摩擦系数较大的硅胶或橡胶制成，如此，可以提高抓取部62与物料之间的摩擦力，确保抓取可靠。
47.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。