一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，包括：机架，包括设置在所述机架底部的万向轮；电机，安装于所述机架上；传动装置，安装于所述机架上，连接于所述电机；气缸，安装于所述机架上；抓取装置，安装于所述机架上，包括连接于所述传动装置的导向套筒、连接于所述气缸的推爪；所述推爪上设有一卡槽，当所述导向套筒移动至正对所述卡槽的位置时，所述推爪在所述气缸的驱动下移动直至所述卡槽与所述导向套筒的外侧壁之间形成一抓取空间。与传统机械手相比，其不仅能水平抓取与释放钢丝绳而且可带动钢丝绳到达任意指定位置，结构简单合理，成本低廉，适宜大面积推广使用。
【专利说明】一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械手领域，具体涉及一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手。
【背景技术】
[0002]钢丝绳有传递、承重、定位等功能，在工业生产、加工制造、交通运输以及生活居家等方面应用广泛，钢丝绳的生产和使用需要移动，传统的钢丝绳抓取与释放由人工或者由安装在牵引装置上的抓捕装置完成，传统的抓捕装置依靠斜楔板夹紧钢丝绳，不仅抓取不牢固而且操作使用不灵活，由于牵引装置的引入，使得抓捕装置结构复杂，不能独立自动完成抓取与释放功能，而且制造和维护抓捕装置所需成本加大，无法大面积推广使用，专门用来水平抓取移动钢丝绳的机械手尚未出现。
【发明内容】
[0003]本实用新型旨在解决上述问题，提供一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，包括:机架，包括设置在所述机架底部的万向轮；电机，安装于所述机架上；传动装置，安装于所述机架上，连接于所述电机；气缸，安装于所述机架上；抓取装置，安装于所述机架上，包括连接于所述传动装置的导向套筒、连接于所述气缸的推爪；所述推爪上设有一卡槽，当所述导向套筒移动至正对所述卡槽的位置时，所述推爪在所述气缸的驱动下移动直至所述卡槽与所述导向套筒的外侧壁之间形成一抓取空间。
[0005]优选地，所述传动装置包括连接于所述电机的联轴器、连接于所述联轴器的滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠适配的丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述导向套筒通过螺钉连接；所述丝杠螺母带动所述导向套筒沿其轴线移动。
[0006]优选地，所述机架还包括电机固定板，所述电机固定板上设有第一安装孔，所述电机的主轴穿过所述第一安装孔后连接于所述联轴器。
[0007]优选地，所述机架还包括设置于所述电机固定板下方的导向板，所述导向板上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔以及所述导向套筒同轴设置，且所述导向套筒穿设于所述第二安装孔中并沿其轴线移动。
[0008]优选地，所述第二安装孔的内侧壁上设有键槽/凸键，所述导向套筒上设有与所述键槽/凸键适配的凸键/键槽。
[0009]优选地，所述机架还包括底板，所述万向轮安装在所述底板上；且所述底板上设有与所述导向套筒适配的通孔；所述通孔正对于所述导向套筒设置，且所述通孔的轴线与所述导向套筒的轴线重合。
[0010]优选地，所述电机为步进电动机。
[0011]优选地，所述卡槽为楔形卡槽。
[0012]优选地，所述套筒的轴线与所述气缸的轴线垂直。
[0013]实施本实用新型水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其有益效果在于:水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手的导向套筒在传动装置的带动下沿其轴线上下移动，且推爪在气缸的带动下左右移动，所述推爪上设有一卡槽，当所述导向套筒向下移动至正对所述卡槽的位置时，所述推爪在所述气缸的驱动下移动直至所述卡槽与所述导向套筒的外侧壁之间形成一抓取空间，并通过所述抓取空间将钢丝绳卡钳于其内，并在万向轮的带动下，将钢丝绳移动到任意指定位置，代替人力或其他牵引装置，并通过相反的运动过程在指定位置释放钢丝绳。本实用新型不仅能独立完成抓取与释放钢丝绳的功能，而且可将钢丝绳移动到任意指定位置，节约了人力，增强了移动钢丝绳的安全性，提高了生产效率，且其结构简单合理，成本低廉，适宜大面积推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手一实施例的左视图；
[0015]图2为图1所示水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手主视图；
[0016]图3为本实用新型水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手的导向套筒与丝杠螺母一实施例的装配结构示意图。
[0017]其中:10、机架;101、万向轮;102、电机固定板;103、导向板;104、底板，1041、通孔；20、电机；30、气缸；40、抓取装置；401、导向套筒；402、推抓；4021、卡槽；50、传动装置；501、联轴器；502、滚珠丝杠；503、丝杠螺母；504、螺钉。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对发明做进一步地描述。
[0019]如图1及图2所示，图1为本实用新型水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手一实施例的左视图；图2为图1所示水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手主视图；本实施例水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手包括:
[0020]机架10，包括设置在所述机架10底部的万向轮101 ;电机20，安装于所述机架10上；传动装置50，安装于所述机架10上，连接于所述电机20 ;气缸30，安装于所述机架10上；抓取装置40，安装于机架10上，包括连接于传动装置50的导向套筒401、连接于所述气缸30的推爪402 ;所述推爪402上设有一卡槽4021，当所述导向套筒401移动至正对所述卡槽4021的位置时，所述推爪402在所述气缸30的驱动下移动直至所述卡槽4021与所述导向套筒401的外侧壁之间形成一抓取空间。具体来说，本实施例水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手的导向套筒401在传动装置50的带动下沿其轴线上下移动，且推爪402在气缸30的带动下左右移动，所述推爪402上设有一卡槽4021，当所述导向套筒401向下移动至正对所述卡槽4021的位置时，所述推爪402在所述气缸30的驱动下移动直至所述卡槽4021与所述导向套筒401的外侧壁之间形成一抓取空间，并通过所述抓取空间将钢丝绳卡钳于其内，并在万向轮101的带动下，将钢丝绳移动到任意指定位置。并通过相反的运动过程在指定位置释放钢丝绳；其不仅能独立完成抓取与释放钢丝绳的功能，而且可将钢丝绳移动到任意指定位置。
[0021]进一步地，如图1及图3所示，图3为本实用新型水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手的导向套筒与丝杠螺母一实施例的装配结构示意图；在一些实施例中，传动装置50包括连接于所述电机20的联轴器501、连接于所述联轴器501的滚珠丝杠502、与所述滚珠丝杠502适配的丝杠螺母503，所述丝杠螺母503与所述导向套筒401通过螺钉504连接；电机20启动后，通过联轴器501带动滚珠丝杠502转动，与滚珠丝杠502适配的丝杠螺母503带动导向套筒401沿其轴线移动。本传动装置50结构简单合理，传动平稳可靠，通过所述传动装置50的传动，可以带动所述导向套筒401沿其轴线运动，从而配合所述推爪402完成抓取和释放钢丝绳的过程。当然，在本实用新型中，所述传动装置50并不限定于为本实施例所述的结构和形状，只要能带动所述导向套筒401沿其轴线运动并配合所述推爪402完成钢丝绳的抓取和释放过程即可。
[0022]进一步地，如图1及图2所示，在一些实施例中，机架10还包括电机固定板102，电机固定板102上设有第一安装孔(图未示)，电机20的主轴穿过所述第一安装孔(图未示)后连接于所述联轴器501，所述电机固定板102用于固定所述电机20，使其在运动过程中保持稳定。进一步地，机架10还包括设置于所述电机固定板102下方的导向板103，所述导向板103上设有第二安装孔(图未示)，所述第二安装孔(图未示)与所述第一安装孔(图未示)以及所述导向套筒401同轴设置，且所述导向套筒401穿设于所述第二安装孔(图未示)中并沿其轴线移动；所述导向板103用于对所述导向套筒401进行导向，使其在所述第二安装孔(图未示)限定的范围内沿自身轴线运动，从而使抓取过程中导向套筒401的运动路线恒定，其抓取的准确度和效率得到保证。进一步地，第二安装孔(图未示)的内侧壁上设有键槽/凸键，所述导向套筒401上设有与所述键槽/凸键适配的凸键/键槽。作为优选，机架10还包括底板104，所述万向轮101安装在所述底板104上；且所述底板104上设有与所述导向套筒401适配的通孔1041 ;所述通孔1041正对于所述导向套筒401设置，且所述通孔1041的轴线与所述导向套筒401的轴线重合，所述导向套筒401在运动到所述通孔1041时，进入所述通孔1041中，此时所述导向套筒401的一端的水平方向的自由度被所述第二安装孔(图未示)限制，另一端被所述通孔1041限制，从而使所述推爪402运动到与所述导向套筒401的外侧壁接触时，所述导向套筒401不会被推动，进而保证了钢丝绳的抓取的稳定性。
[0023]进一步地,如图1及图2所示,在一些实施例中，电机20为步进电动机。步进电机相对普通电机来说，可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。误差不长期积累，控制性能好。
[0024]进一步地，如图1及图2所示，卡槽4021为楔形卡槽。卡槽4021与所述导向套筒401的外侧壁之间可形成一抓取空间，并通过所述抓取空间将钢丝绳卡钳于其内。所述楔形卡槽4021形状与钢丝绳适配，抓取牢固可靠，且当推爪402运动直至抓取到钢丝绳并逐步接触到所述导向套筒401的过程中，钢丝绳在楔形槽中由大的开口端被挤压到小的封闭端，从而在挤压力的作用下被禁锢于所述抓取空间中，使得钢丝绳在运输过程中不易脱落。
[0025]进一步地，如图1至图3所示，导向套筒401的轴线与所述气缸30的轴线垂直，使得所述导向套筒401运动轴线与所述气缸30的轴线垂直，其结构紧凑合理，且由于其垂直设置，使得所述导向套筒401与所述推爪402的运动方向相互垂直，因此当所述导向套筒401移动至正对所述卡槽4021的位置时，所述推爪402与所述导向套筒401的外侧壁之间形成的抓取空间的封闭性更好，挤压力更为均匀，抓取能力更强。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，包括:机架，包括设置在所述机架底部的万向轮；电机，安装于所述机架上；传动装置，安装于所述机架上，连接于所述电机；气缸，安装于所述机架上；抓取装置，安装于所述机架上，包括连接于所述传动装置的导向套筒、连接于所述气缸的推爪；所述推爪上设有一卡槽，当所述导向套筒移动至正对所述卡槽的位置时，所述推爪在所述气缸的驱动下移动直至所述卡槽与所述导向套筒的外侧壁之间形成一抓取空间。
2.根据权利要求1所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述传动装置包括连接于所述电机的联轴器、连接于所述联轴器的滚珠丝杠、与所述滚珠丝杠适配的丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述导向套筒通过螺钉连接；所述丝杠螺母带动所述导向套筒沿其轴线移动。
3.根据权利要求2所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述机架还包括电机固定板，所述电机固定板上设有第一安装孔，所述电机的主轴穿过所述第一安装孔后连接于所述联轴器。
4.根据权利要求3所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述机架还包括设置于所述电机固定板下方的导向板，所述导向板上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔以及所述导向套筒同轴设置，且所述导向套筒穿设于所述第二安装孔中并沿其轴线移动。
5.根据权利要求4所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述第二安装孔的内侧壁上设有键槽/凸键，所述导向套筒上设有与所述键槽/凸键适配的凸键/键槽。
6.根据权利要求1所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述机架还包括底板，所述万向轮安装在所述底板上；且所述底板上设有与所述导向套筒适配的通孔；所述通孔正对于所述导向套筒设置，且所述通孔的轴线与所述导向套筒的轴线重合。
7.根据权利要求1所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述卡槽为楔形卡槽。
8.根据权利要求1所述的水平自动抓取与释放钢丝绳的机械手，其特征在于，所述套筒的轴线与所述气缸的轴线垂直。
【文档编号】B65H51/00GK204124931SQ201420588701
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月12日 优先权日:2014年10月12日
【发明者】常德功, 庞雪彬, 李松梅, 袁坤, 张海明 申请人:青岛科技大学