机械抓手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种机械抓手。
【背景技术】
[0002]在自动化加工过程中，需要利用机械抓手来自动夹持工件。现有的机械抓手，通常使用气缸驱动+杠杆机构来实现工件的自动夹持，其中气缸包括二指平行气缸、三指圆周气缸以及四指圆周气缸等，还有的利用电动的装夹夹具来实现工件的夹持，这些夹持方式都不能调节夹持力度，容易损坏较脆弱的工件。
[0003]公知的机械抓手的手指通常有两种类型，一种为两个相对固定设置的手指，只能用来夹持矩形等规则形状的工件；另一种为三个均匀分布且固定设置的手指，主要用来夹持圆形等规则形状的工件。同时，现有的机械抓手的夹持空间的调节范围有限，而且需要手动调节，调节过程比较繁琐。因此，在加工工程中，当工件形状和尺寸改变时，就需要更换不同类型或型号的机械抓手，且型号繁多，选型比较麻烦。
[0004]综上所述，现有的机械抓手适用范围较窄，通用性和可控性较差。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种机械抓手，旨在扩大机械抓手的适用范围，提高机械抓手的通用性。
[0006]为达以上目的，本发明实施例提出一种机械抓手，包括基座、安装于所述基座的第一驱动机构和连接于所述基座的三个手指组件，所述三个手指组件之间呈一定夹角，其中两个手指组件活动连接于所述基座，所述第一驱动机构驱动所述活动连接于所述基座的两个手指组件旋转以改变所述夹角的大小。
[0007]进一步地，所述第一驱动机构包括第一电机和两个驱动齿轮，所述活动连接于所述基座的手指组件连接所述基座的一端设有与其中一个驱动齿轮啮合的从动齿轮。
[0008]进一步地，所述第一电机为一个，且与其中一个驱动齿轮连接，所述两个驱动齿轮相互啮合。
[0009]进一步地，所述第一电机为两个，每一个第一电机连接一个驱动齿轮。
[0010]进一步地，所述机械抓手还包括安装于所述基座的第二驱动机构、第一拉绳和第二拉绳，所述手指组件包括连接于所述基座的第一指节、活动连接于所述第一指节的第二指节和活动连接于所述第二指节的第三指节，所述第一拉绳和所述第二拉绳一端连接所述第三指节，另一端连接所述第二驱动机构，所述第二驱动机构分别拉动所述第一拉绳和所述第二拉绳以使所述第一指节和所述第二指节正向和反向转动，实现所述机械抓手的抓握和张开。
[0011]进一步地，所述第一指节和所述第二指节通过第一关节结构连接，所述第二指节和所述第三指节通过第二关节结构连接，所述第一拉绳正向缠绕于所述第一关节结构和所述第二关节结构，所述第二拉绳反向缠绕于所述第一关节结构和所述第二关节结构。
[0012]进一步地，所述第二驱动机构包括第二电机和连接于所述第二电机的绕线轴，所述第一拉绳和所述第二拉绳分别沿相反的方向缠绕于所述绕线轴。
[0013]进一步地，所述第二电机为两个，分别驱动所述绕线轴正向和反向旋转。
[0014]进一步地，所述第二电机为一个，驱动所述绕线轴正向和反向旋转。
[0015]进一步地，所述机械抓手还包括力矩传感器，所述第二驱动机构根据所述力矩传感器的检测信号控制所述机械抓手的抓握力度。
[0016]本发明所提供的一种机械抓手，通过设置三个手指组件，并让其中两个手指组件活动连接于基座，利用一驱动机构驱动两个手指组件旋转来改变三个手指组件之间的夹角，从而使得同一个机械抓手可以夹持各种形状的工件，扩大了机械抓手的适用范围，提高了机械抓手的通用性。同时，通过驱动机构拉动拉绳来实现机械抓手的抓握和张开来改变夹持空间，使得机械抓手可以夹持不同尺寸的工件，进一步提高了机械抓手的通用性，并且可控性强。利用本发明实施例的机械抓手来夹持加工不同的工件时，无需频繁更换机械抓手或进行夹持空间调试，大大缩短了安装调试的时间，也大大减少了工件的报废率，极大的提高了生产效率。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的机械抓手一实施例的立体结构示意图(张开状态)；
[0018]图2是本发明实施例的机械抓手改变夹角的示意图(张开状态)；
[0019]图3是图2中的机械抓手改变夹角后的示意图(张开状态)；
[0020]图4是本发明实施例的机械抓手的拉绳的缠绕示意图(张开状态)；
[0021]图5是本发明实施例的机械抓手抓握时的立体结构示意图；
[0022]图6是本发明实施例的机械抓手抓握时的另一立体结构示意图；
[0023]图7是本发明实施例的机械抓手抓握时的又一立体结构示意图。
[0024]附图中:
[0025]100-基座201、202-手指组件
[0026]210-第一指节211-从动齿轮
[0027]220-第二指节230-第三指节
[0028]240-第一关节结构 241-第一关节槽
[0029]242-第二关节头 243-第一连接轴
[0030]250-第二关节结构 251-第二关节槽[0031 ]252-第三关节头 253-第二连接轴
[0032]311-驱动齿轮321-绕线轴
[0033]400-第一拉绳500-第二拉绳
[0034]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0035]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]参见图1-图7，提出本发明的机械抓手一实施例，所述机械抓手包括基座100、安装于基座100的第一驱动机构和连接于基座100的三个手指组件(201，202)，三个手指组件(201, 202)之间形成一夹持空间，可以夹持工件。其中一个手指组件201固定连接于基座100，另两个手指组件202活动连接于基座100。三个手指组件(201,202)之间呈一定夹角，第一驱动机构驱动活动连接于基座100的两个手指组件202旋转以改变三个手指组件(201，202)之间的夹角的大小。如图2所示为机械抓手改变夹角的示意图，箭头表示手指组件202的旋转方向，虚线表示手指组件旋转后的位置，如图3所示为旋转后的状态。从而，机械抓手通过调节各手指组件(201，202)之间的夹角，可以实现夹持各种形状的工件。
[0037]如图2所示，第一驱动机构包括连接于基座100的第一电机(图未示出)和两个驱动齿轮311，活动连接于基座100的手指组件202连接基座100的一端设有与其中一个驱动齿轮311嗤合的从动齿轮211，第一电机优选为伺服电机。
[0038]本发明实施例中，第一驱动机构包括一个第一电机，该第一电机的旋转轴连接其中一个驱动齿轮311，另一个驱动齿轮311活动连接于基座100，且两个驱动齿轮311相互啮合，从而第一电机驱动与其连接的驱动齿轮311旋转，该驱动齿轮311再带动另一个驱动齿轮311旋转，两个驱动齿轮311分别带动对应的手指组件202旋转，实现对三个手指组件(201，202)之间的夹角进行调整。这种结构只能控制两个手指组件202同时朝相反的方向作旋转运动，但由于只使用一个电机，因此使得结构更加紧凑，并降低了成本。
[0039]在某些实施例中，第一驱动机构也可以包括两个第一电机，每一个第一电机连接一个驱动齿轮311，分别驱动对应的驱动齿轮311旋转，进而控制各自对应的手指组件202旋转。这种结构可以独立控制两个手指组件202作旋转运动，即可以控制两个手指组件202同时朝相同或相反的方向旋转，也可以只控制其中一个手指组件202旋转，使得各手指组件(201，202)之间的夹角控制更加灵活。
[0040]本发明实施例通过电机特别是伺服电机驱动来调整三个手指组件(201，202)之间的夹角，使得控制更加精准。
[0041]进一步地，如图4所示，机械抓手还包括安装于基座100的第二驱动机构、第一拉绳400和第二拉绳500(图4中第一拉绳400和第二拉绳500分别用细虚线和粗虚线表示，以示区别)，每一个手指组件(201,202)包括连接于基座100的第一指节210、活动连接于第一指节210的第二指节220和活动连接于第二指节220的第三指节230。第一拉绳400和第二拉绳500一端连接第二驱动机构，另一端连接第三指节230，作为优选，第一拉绳400与第三指节230的连接点靠近第三指节230的外侧，第二拉绳500与第三指节230的连接点靠近第三指节230的内侧，第二驱动机构分别拉动第一拉绳400和第二拉绳500以使第二指节220和第三指节230正向和反向转动，以改变三个手指组件(201，202)之间的夹持空间，实现机械抓手的抓握和张开。从而使得机械抓手可以夹持不同尺寸的工件，同时通过拉绳来传递第二驱动机构的动力，使得手指组件(201，202)末端的第三指节230有一定的缓冲作用，防止工件受损，提高了可控性。本实施例中，正向转动定义为顺时针转动，相应的反向转动则为逆时针转动；当然，反之亦可。
[0042]本发明实施例中，第一拉绳400和第二拉绳500以特定方式缠绕于手指组件(201，202)。具体的，如图4所示，每一个手指组件(201，202)的第一指节210和第二指节220通过第一关节结构240连接，第二指节220和第三指节230通过第二关节结构250连接，第一拉绳400正向缠绕于第一关节结构240和第二关节结构250，第二拉绳500反向缠绕于第一关节结构240和第二关节结构250。
[0043]如图4、图5所示，第一关节结构240包括设于第一指节210的第