一种机械抓手的制作方法

本发明涉及机械手，特别是一种应用于杯装饮料机的机械抓手。

背景技术：

目前杯装饮料机内还没有专门设计的机械手，只有简单的平移机构，尤其是针对杯装饮料机要实现接杯、握杯、放杯等抓取动作，如果要实现杯装饮料机的全自动控制，首先就需要一种可以实现人手功能的机械抓手。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可自如抓杯的机械抓手。

本发明采用的技术方案是：

一种机械抓手，包括基座，以及设置在基座上的驱动电机、传动机构和抓手机构；

所述传动机构包括丝杆、丝杆螺母、滑动块，所述丝杆与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述丝杆螺母安装在丝杆上螺旋传动，所述滑动块与丝杆螺母固定连接；

所述抓手机构包括左爪、右爪、左连杆、右连杆，所述左爪与右爪皆为弧形爪状结构并延伸出基座外，且左爪与右爪相对设置在滑动块的中心延长线两侧，所述左爪尾端具有第一连接部且该第一连接部的末端与基座枢轴连接，所述右爪尾端具有第二连接部且该第二连接部的末端与基座枢轴连接，所述左连杆固定连接在第一连接部的前端与滑动块的左侧之间，所述右连杆固定连接在第二连接部的前端与滑动块的右侧之间。

进一步，所述传动机构还包括导轨，所述导轨固定于基座上并与所述滑动块滑动连接，所述丝杆与导轨平行设置。

其中，所述第一连接部的末端以及第二连接部的末端皆为套环，该套环与固定连接在基座上的旋转轴枢转连接。

进一步，所述套环内具有上台阶和下台阶，上台阶上从下至上设置有套设在旋转轴上的第一法兰轴承、第一垫圈，下台阶从下至上设置有套设在旋转轴上的第二垫圈、第二法兰轴承。

优选的，所述旋转轴采用赛打螺钉，所述第一垫圈、第二垫圈采用四氟乙烯垫圈。

进一步，所述丝杆与所述驱动电机的输出轴之间通过联轴器固定连接。

进一步，所述抓手机构一侧设置有光栅传感器以检测左爪或右爪的位置。

进一步，所述基座上设置有抓手罩，所述驱动电机、传动机构皆位于该抓手罩内。

进一步，所述驱动电机通过电机支架安装于基座。

本发明的有益效果：本发明机械抓手通过模拟人手设计的左右爪结构，配合丝杆传动结构及连杆机构，实现左右爪相对闭合与张开动作，从而解决杯装饮料机中接杯、握杯、放杯等抓取问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明机械抓手的闭合状态图；

图2是本发明机械抓手的张开状态图；

图3是本发明机械抓手的爆炸图；

图4是本发明机械抓手的左爪分解图。

具体实施方式

如图1-图3所示，为本发明的一种机械抓手，包括基座1，以及设置在基座1上的驱动电机2、传动机构和抓手机构；所述基座1上设置有抓手罩3，所述驱动电机2、传动机构皆位于该抓手罩3内以保护内部组件，驱动电机2通过电机支架4安装于基座1以保证电机的稳定。

如图3所示，本技术方案的传动机构包括丝杆5、丝杆螺母6、滑动块7，所述丝杆5与所述驱动电机2的输出轴固定连接，所述丝杆螺母6安装在丝杆5上螺旋传动，所述滑动块7与丝杆螺母6固定连接；当电机驱动时，带动丝杆5转动，丝杆5与丝杆螺母6传动将转动转换为丝杆螺母6及滑动块7的直线运动。

在此基础上，丝杆5与所述驱动电机2的输出轴之间通过联轴器8固定连接，在电机和丝杆5之间起到缓冲作用与过载保护作用。

为了使得滑动块7作直线运动时更加平滑，本技术方案的传动机构还包括导轨9，所述导轨9固定于基座1上并与所述滑动块7滑动连接，所述丝杆5与导轨9平行设置，以保证运动方向一致。

如图示，本技术方案的抓手机构包括左爪11、右爪12、左连杆13、右连杆14，所述左爪11与右爪12皆为弧形爪状结构并延伸出基座1外，弧形爪状结构确保左爪11与右爪12闭合时恰好跟杯子贴紧，而延伸出基座1外是为了给杯子留出空间以避免基座1阻挡；

上述左爪11与右爪12相对设置在滑动块7的中心延长线两侧，所述左爪11尾端具有第一连接部15且该第一连接部15的末端与基座1枢轴连接，所述右爪12尾端具有第二连接部16且该第二连接部16的末端与基座1枢轴连接，所述左连杆13固定连接在第一连接部15的前端与滑动块7的左侧之间，所述右连杆14固定连接在第二连接部16的前端与滑动块7的右侧之间。

当前述滑动块7作直线运动时，便可通过连杆推动左爪11与右爪12相对基座1转动，实现闭合与张开动作。

作为本技术方案具体实施例的优选，如图4，所述第一连接部15的末端以及第二连接部16的末端皆为套环17，该套环17与固定连接在基座1上的旋转轴18枢转连接。当然，第一连接部15的末端以及第二连接部16的末端也可以是旋转轴18，与固定在基座1上的套环17配合，只要能实现左爪11与右爪12相对基座1转动即可，在此不作唯一限定。

作为上述技术方案的进一步优化，所述套环17内具有上台阶和下台阶，上台阶上从下至上设置有套设在旋转轴18上的第一法兰轴承19、第一垫圈20，下台阶从下至上设置有套设在旋转轴18上的第二垫圈21、第二法兰轴承22，使得旋转更加稳定。

在上述方案的基础上，本实施例优选旋转轴18采用赛打螺钉，所述第一垫圈20、第二垫圈21采用四氟乙烯垫圈，由于四氟乙烯材料的润滑特性，可使得抓手机构旋转更加自如。

此外，所述抓手机构一侧设置有光栅传感器10以检测左爪11或右爪12的位置。

本技术方案通过上述结构可以实现以下几种动作：

接杯动作：机械抓手闭合时，杯子从上面落下，会卡住抓手边沿，左爪11与右爪12都闭合，使杯子平稳落在抓手上。

握杯动作：张开的左爪11与右爪12水平行进时将位于平台上的杯子环绕，然后利用驱动机构及传动机构将左爪11与右爪12闭合，从而握紧杯子。

放杯动作：机械抓手的左爪11与右爪12打开时，因为下面有托盘会托住杯子底部。杯子会平稳放在托盘上。

此外，抓手上设有限位点，抓手闭合到合适的位置时，抓手碰到限位点，由于限位点的阻碍抓手运动停止，此时系统检测到电流加大，从而切换电源，实现抓手闭合角度的精准定位。抓手打开时同理。

如上所述，本发明机械抓手通过模拟人手设计的左右爪12结构，配合丝杆5传动结构及连杆机构，实现左右爪12相对闭合与张开动作，从而解决杯装饮料机中接杯、握杯、放杯等抓取问题。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种机械抓手，包括基座，以及设置在基座上的驱动电机、传动机构和抓手机构；传动机构包括丝杆、丝杆螺母、滑动块，丝杆与驱动电机的输出轴固定连接，丝杆螺母安装在丝杆上螺旋传动，滑动块与丝杆螺母固定连接；抓手机构包括左爪、右爪、左连杆、右连杆，左爪与右爪皆为弧形爪状结构并延伸出基座外，且左爪与右爪相对设置在滑动块的中心延长线两侧。本发明的有益效果：本发明机械抓手通过模拟人手设计的左右爪结构，配合丝杆传动结构及连杆机构，实现左右爪相对闭合与张开动作，从而解决杯装饮料机中接杯、握杯、放杯等抓取问题。

技术研发人员：龙鸽
受保护的技术使用者：湖南中谷科技股份有限公司
技术研发日：2018.10.11
技术公布日：2019.01.04