多功能夹爪装置的制作方法

本实用新型属于夹爪技术领域，特别涉及一种多功能夹爪装置。

背景技术：

目前，对于消费者抓物体验，常采用摇杆驱动直流电机带动单爪进行左右、前后、上下运动，然后再通过单爪夹持进行物品的抓取，该抓物体验玩法单一，爪子不能随意变化形态，对于消费者体验感不强，达不到促进消费者继续进行抓物体验的效果，整个夹爪装置成本高，切换不同的爪子形态需更改整个抓物装置，浪费大量的财力物力。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种新的多功能夹爪装置，该基于多功能夹爪装置可通过对夹子的拆卸与装配来改变夹爪的形态，增强了消费者的体验感，有效达到了促进消费者继续进行抓物体验的效果。

本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供一种多功能夹爪装置，包括左右移动组件、前后移动组件、上下驱动组件以及夹爪，所述前后移动组件与所述左右移动组件连接并相互垂直设置，所述上下驱动组件通过滑块与所述左右移动组件或前后移动组件滑动连接，所述夹爪设于所述上下驱动组件的底部；所述夹爪包括外罩、多个夹子以及设于所述外罩内的爪子固定板组件、多个驱动机构、多个夹持连杆和多个夹持连轴，所述上下驱动组件穿过所述外罩顶部的开口与所述爪子固定板组件连接；各所述驱动机构均设于所述爪子固定板组件上，且沿所述爪子固定板组件的圆周方向等距间隔设置，各所述夹持连杆分别通过各夹持连轴与所述爪子固定板组件连接，且各所述夹持连杆的一端分别与各所述驱动机构连接，另一端分别与各所述夹子连接。

进一步的改进，各所述驱动机构均为伸缩电机或电磁铁。

进一步的改进，所述左右移动组件包括左右轴外壳、分别设于所述左右轴外壳左右两侧的左右轴侧挡板、设于其中一所述左右轴侧挡板上的左右驱动电机、设于左右驱动电机输出轴上的左右主动齿轮、设于另一所述左右轴侧挡板上的左右从动齿轮以及连接所述左右主动齿轮和左右从动齿轮的左右驱动皮带，所述左右从动齿轮通过左右固定件与所述左右轴侧挡板连接。

进一步的改进，所述左右移动组件还包括左右零位开关，所述左右零位开关设于所述左右轴外壳上远离所述左右驱动电机的一侧。

进一步的改进，所述前后移动组件包括前后轴外壳、分别设于所述前后轴外壳左右两侧的前后轴侧挡板、设于所述前后轴外壳底部的底部挡板、设于其中一所述前后轴侧挡板上的前后驱动电机、设于所述前后驱动电机输出轴上的前后主动齿轮、设于所述底部挡板上的前后从动齿轮以及连接所述前后主动齿轮和前后从动齿轮的前后驱动皮带，所述底部挡板与另一所述前后轴侧挡板连接，所述前后从动齿轮通过前后固定件设于所述底部挡板上，与所述底部挡板连接的所述前后轴侧挡板上设有端面稳定装置；所述前后轴外壳靠近所述前后驱动电机的一侧与所述左右轴外壳靠近所述左右驱动电机的一侧连接。

进一步的改进，所述前后移动组件还包括前后零位开关，所述前后零位开关设于所述前后轴外壳上靠近所述前后驱动电机的一侧。

进一步的改进，所述滑块包括滑块本体以及分别通过转轴设于所述滑块本体上的四个滑块侧滚轮、四个滑块下滚轮和四个滑块下限位滚轮，所述滑块本体与所述左右驱动皮带或前后驱动皮带连接，且各所述滑块侧滚轮分别设于所述滑块本体上端面的四角处并与所在端面平行，各所述滑块下滚轮两两一组对称设于所述滑块本体的前后端面上，设于同一端面的两滑块下滚轮分别设于所在端面的左右两侧并与所在端面平行，各所述滑块下限位滚轮分别设于各所述滑块下滚轮的下方并与各所述滑块下滚轮相互平行；所述滑块本体上设有限位开关。

进一步的改进，所述上下驱动组件包括控制箱外罩以及设于所述控制箱外罩内的电机板、伸缩杆、驱动电机、主动涡轮、主动连杆、主动轴承、主动收卷轮、从动收卷轮、连杆受力弹簧、杠杆轮、杠杆轮拉杆、上下拉伸线和上下限位杆，所述伸缩杆的一端与所述控制箱外罩连接，另一端穿过所述控制箱外罩的下端并与所述爪子固定板组件连接，所述电机板包括垂直连接的横板和纵板，所述横板与所述控制箱外罩连接，且所述滑块本体穿过所述控制箱外罩顶部的开口与所述横板连接，所述驱动电机固定在所述横板与所述纵板上，且所述驱动电机的输出轴与所述主动涡轮啮合连接，所述主动连杆的一端与所述主动涡轮连接，另一端依次穿过所述主动轴承和所述纵板并与所述主动收卷轮连接，所述主动轴承连接在所述纵板上，且所述主动涡轮和所述主动收卷轮分别设于所述纵板的左右两侧，所述从动收卷轮通过从动旋转轴设于所述纵板设有主动收卷轮的一侧端面上，且所述杠杆轮拉杆通过杠杆旋转轴设于所述纵板设有主动收卷轮的一侧端面上，所述杠杆轮连接在所述杠杆轮拉杆的一端，所述连杆受力弹簧的一端连接在所述杠杆轮拉杆的另一端，所述连杆受力弹簧的另一端设于所述纵板上，所述上下限位杆为内部空心的管状结构，并设于所述伸缩杆的顶部，所述上下拉伸线的一端缠绕在所述主动收卷轮上，另一端依次连接从动收卷轮和杠杆轮并自上下限位杆内穿过且与所述爪子固定板组件连接。

进一步的改进，所述伸缩杆由多根管径依次递减的管件套接而成，相互套接的两个管件的外管内壁上沿所述外管内壁的长度方向设有滑槽，内管外壁上设有与所述滑槽相适配的滑动块，其中管径最大的管件与所述控制箱外罩连接，管径最小的管件与所述爪子固定板组件连接，且所述上下限位杆设于管径最大的管件顶部。

进一步的改进，所述左右移动组件和所述前后移动组件上均设有多个限位器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供一种新的多功能夹爪装置，该多功能夹爪装置通过左右移动组件、前后移动组件、上下驱动组件来控制夹爪左右、前后以及上下移动，然后，整个夹爪夹取物品时，每个夹子的力度均可通过对应的驱动机构单独控制，且多个夹子可进行任意拆卸与增加达到1爪、2爪、3爪、4爪或6爪进行物品抓取，抓取时可采用顶、单钩、双钩、剪、夹取等各种模式进行抓物体验；该装置设计合理，使用方便，增强了消费者的体验感，适于广泛推广使用。

附图说明

图1为实施例1多功能夹爪装置的结构示意图；

图2为实施例1夹爪的结构示意图；

图3为实施例1夹爪去掉外罩后的结构示意图；

图4-图7为实施例1几种不同状态的夹爪的结构示意图；

图8为实施例2左右移动组件的结构示意图；

图9为实施例2左右移动组件去掉左右轴外壳后的结构示意图；

图10为实施例3前后移动组件的结构示意图；

图11为实施例3前后移动组件去掉前后轴外壳后的结构示意图；

图12为实施例4滑块的结构示意图；

图13为实施例5上下驱动组件的结构示意图；

图14为实施例5上下驱动组件去掉控制箱外罩后的结构示意图；

图15为图14的侧视图；

图16为实施例5伸缩杆的剖视图；

图17为实施例6多功能夹爪装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

本实用新型实施例1提供一种多功能夹爪装置，如图1、图2、图 3所示，包括左右移动组件1、前后移动组件2、上下驱动组件3以及夹爪4，所述前后移动组件2与所述左右移动组件1连接并相互垂直设置，所述上下驱动组件3通过滑块5与所述左右移动组件1或前后移动组件2滑动连接，所述夹爪4设于所述上下驱动组件3的底部；所述夹爪4包括外罩401、多个夹子402以及设于所述外罩401内的爪子固定板组件403、多个驱动机构404、多个夹持连杆405和多个夹持连轴406，所述上下驱动组件3穿过所述外罩401顶部的开口与所述爪子固定板组件403连接；各所述驱动机构404均设于所述爪子固定板组件403上，且沿所述爪子固定板组件403的圆周方向等距间隔设置，各所述夹持连杆405分别通过各夹持连轴406与所述爪子固定板组件 403连接，且各所述夹持连杆405的一端分别与各所述驱动机构404 连接，另一端分别与各所述夹子402连接。

本实用新型提供一种新的多功能夹爪装置，该多功能夹爪装置通过左右移动组件、前后移动组件、上下驱动组件来控制夹爪左右、前后以及上下移动，然后，整个夹爪夹取物品时，每个夹子的力度均可通过对应的驱动机构单独控制，且多个夹子可进行任意拆卸与增加达到1爪、2爪、3爪、4爪或6爪进行物品抓取，抓取时可采用顶、单钩、双钩、剪、夹取等各种模式进行抓物体验；该装置设计合理，使用方便，增强了消费者的体验感，适于广泛推广使用。

本实施例中各所述驱动机构404均为伸缩电机或电磁铁。本实用新型中每个夹子都通过夹持连杆与对应的驱动机构相连，每个驱动机构单独控制一夹子，不仅可以对每个夹子进行不同的力度控制，还便于实现夹爪的不同形态；如图4—图7所示，驱动机构和夹持连杆均设置多个，本实施例中以6个为例，都固定在爪子固定板组件上，而夹子可以根据需要安装在夹持连杆上或自夹持连杆上拆下，降低了夹爪的成本，避免了因切换不同的爪子形态时更改整个夹爪装置而造成的大量财力物力的浪费。

爪子固定板组件包括固定杆以及自上至下依次套设于所述固定杆上的第一固定板、第二固定板、第三固定板以及底座，所述第一固定板设于所述固定杆的顶部并与所述上下驱动组件连接，各所述驱动机构均设于所述第二固定板上，所述底座设于所述固定杆的底部，所述第三固定板设于所述底座上，且所述第三固定板上设有多个相互连通的第一凹槽和第二凹槽，所述驱动机构的输出轴穿过所述第二固定板并设于所述第一凹槽内，夹持连杆的一端在第一凹槽内与驱动机构的输出轴连接，另一端通过夹持连轴连接在第二凹槽内远离所述第一凹槽的侧壁上，且所述夹持连杆靠近夹持连轴的一端与夹子相连接。本实用新型中夹爪在夹取物品时，伸缩电机输出轴的向上回缩带动夹持连杆摆动，夹持连杆摆动时，与电机的连接端向上向远离第一凹槽的方向倾斜摆动，连接有夹持连轴的一端向靠近第三固定板的一侧倾斜摆动，从而带动夹子向靠近第三固定板的一侧摆动，因此，各夹子均向内侧摆动使得各夹子夹紧(如图7所示的状态)，夹取物品成功。

实施例2

一种多功能夹爪装置，如图8、图9所示，与实施例1不同的是：所述左右移动组件1包括左右轴外壳101、分别设于所述左右轴外壳 101左右两侧的左右轴侧挡板102、设于其中一所述左右轴侧挡板102 上的左右驱动电机103、设于左右驱动电机103输出轴上的左右主动齿轮104、设于另一所述左右轴侧挡板102上的左右从动齿轮105以及连接所述左右主动齿轮104和左右从动齿轮105的左右驱动皮带106，所述左右从动齿轮105通过左右固定件107与所述左右轴侧挡板102连接。

本实施例中所述左右移动组件1还包括左右零位开关108，所述左右零位开关108设于所述左右轴外壳101上远离所述左右驱动电机103 的一侧。

本实用新型工作时，通过启动左右驱动电机带动左右主动齿轮旋转，从而带动左右驱动皮带的运动，左右驱动电机为步进电机，通过步进驱动模式，进行位置度的精确定位，其中左右零位开关进行整体机构复位与原点定位，保护整个机构稳定运行；采用步进电机与皮带传动方式控制整个夹抓进行左右移动，可采用按键单步移动精确定位操作、亦可采用摇杆进行操作，增加消费者各种玩法的消费体验。

实施例3

一种多功能夹爪装置，如图10、图11所示，与实施例2不同的是：所述前后移动组件2包括前后轴外壳201、分别设于所述前后轴外壳 201左右两侧的前后轴侧挡板202、设于所述前后轴外壳201底部的底部挡板203、设于其中一所述前后轴侧挡板202上的前后驱动电机204、设于所述前后驱动电机204输出轴上的前后主动齿轮205、设于所述底部挡板203上的前后从动齿轮206以及连接所述前后主动齿轮205和前后从动齿轮206的前后驱动皮带207，所述底部挡板203与另一所述前后轴侧挡板202连接，所述前后从动齿轮206通过前后固定件208 设于所述底部挡板203上，与所述底部挡板203连接的所述前后轴侧挡板202上设有端面稳定装置209；所述前后轴外壳201靠近所述前后驱动电机204的一侧与所述左右轴外壳101靠近所述左右驱动电机103 的一侧连接。

本实施例中所述前后移动组件2还包括前后零位开关210，所述前后零位开关210设于所述前后轴外壳201上靠近所述前后驱动电机204 的一侧。

本实用新型工作时，通过启动前后驱动电机带动前后主动齿轮旋转，从而带动前后驱动皮带的运动，前后驱动电机为步进电机，通过步进驱动模式，进行位置度的精确定位，其中前后零位开关进行整体机构复位与原点定位，保护整个机构稳定运行；采用步进电机与皮带传动方式控制整个夹抓进行前后移动，可采用按键单步移动精确定位操作、亦可采用摇杆进行操作，增加消费者各种玩法的消费体验。

实施例4

一种多功能夹爪装置，如图12所示，与实施例3不同的是：所述滑块5包括滑块本体501以及分别通过转轴设于所述滑块本体501上的四个滑块侧滚轮502、四个滑块下滚轮503和四个滑块下限位滚轮 504，所述滑块本体501与所述左右驱动皮带106或前后驱动皮带207 连接，且各所述滑块侧滚轮502分别设于所述滑块本体501上端面的四角处并与所在端面平行，各所述滑块下滚轮503两两一组对称设于所述滑块本体501的前后端面上，设于同一端面的两滑块下滚轮503 分别设于所在端面的左右两侧并与所在端面平行，各所述滑块下限位滚轮504分别设于各所述滑块下滚轮503的下方并与各所述滑块下滚轮503相互平行；所述滑块本体501上设有限位开关505。

本实用新型中通过滑块实现夹爪在前后、左右方向上的移动，由于前后移动组件与左右移动组件连接，因此，滑块可以在左右驱动皮带和前后驱动皮带上移动，可以自左右驱动皮带上滑动至前后驱动皮带，也可以自前后驱动皮带上滑动至左右驱动皮带上，实现夹爪的左右、前后移动，限位开关阻止整体机构不超行程，保护整个机构稳定运行；且滑块侧滚轮、滑块下滚轮和滑块下限位滚轮可以组成一个稳定的滑动装置，保证滑块的平稳移动。

实施例5

一种多功能夹爪装置，如图13、图14、图15所示，与实施例4 不同的是：所述上下驱动组件3包括控制箱外罩301以及设于所述控制箱外罩301内的电机板、伸缩杆303、驱动电机304、主动涡轮305、主动连杆306、主动轴承307、主动收卷轮308、从动收卷轮309、连杆受力弹簧310、杠杆轮311、杠杆轮拉杆312、上下拉伸线313和上下限位杆314，所述伸缩杆303的一端与所述控制箱外罩301连接，另一端穿过所述控制箱外罩301的下端并与所述爪子固定板组件403连接，所述电机板包括垂直连接的横板302和纵板315，所述横板302 与所述控制箱外罩301连接，且所述滑块本体501穿过所述控制箱外罩301顶部的开口与所述横板302连接，所述驱动电机304固定在所述横板302与所述纵板315上，且所述驱动电机304的输出轴与所述主动涡轮305啮合连接，所述主动连杆306的一端与所述主动涡轮305 连接，另一端依次穿过所述主动轴承307和所述纵板315并与所述主动收卷轮308连接，所述主动轴承307连接在所述纵板315上，且所述主动涡轮305和所述主动收卷轮308分别设于所述纵板315的左右两侧，所述从动收卷轮309通过从动旋转轴设于所述纵板315设有主动收卷轮308的一侧端面上，且所述杠杆轮拉杆312通过杠杆旋转轴设于所述纵板315设有主动收卷轮308的一侧端面上，所述杠杆轮311 连接在所述杠杆轮拉杆312的一端，所述连杆受力弹簧310的一端连接在所述杠杆轮拉杆312的另一端，所述连杆受力弹簧310的另一端设于所述纵板315上，所述上下限位杆314为内部空心的管状结构，并设于所述伸缩杆303的顶部，所述上下拉伸线313的一端缠绕在所述主动收卷轮308上，另一端依次连接从动收卷轮309和杠杆轮311 并自上下限位杆314内穿过且与所述爪子固定板组件403连接。

本实用新型工作时，驱动电机的旋转带动主动涡轮旋转，进而通过主动连杆带动主动收卷轮的旋转，主动收卷轮的正/反旋转，可以带动上下拉伸线进行收卷与放卷，从而带动夹爪进行上下运动；主动连杆安装在主动轴承内，可进行无限制性角度旋转，且从动收卷轮和杠杆轮的设置，可以减小上下拉伸线的受到的力，避免了因上下拉伸线的损伤而降低使用寿命，该设置结构简单，使用方便，适于广泛推广使用。

如图16所示，本实施例中所述伸缩杆303由多根管径依次递减的管件套接而成，相互套接的两个管件的外管内壁上沿所述外管内壁的长度方向设有滑槽316，内管外壁上设有与所述滑槽316相适配的滑动块317，其中管径最大的管件与所述控制箱外罩301连接，管径最小的管件与所述爪子固定板组件403连接，且所述上下限位杆314设于管径最大的管件顶部，所述上下拉伸线313自上下限位杆314内底部进入管径最大的管件内部，自该管件的底部伸出，并沿余下各管件的外壁向下延伸。

本实用新型中组成伸缩杆的相邻两管件之间采用滑槽和滑动块卡接连接，使得相邻两管件互相之间不可旋转，但可上下活动，可以有效保证夹爪的平稳上下移动。

实施例6

一种多功能夹爪装置，如图17所示，与实施例5不同的是：所述左右移动组件1和所述前后移动组件2上均设有多个限位器6。

本实用新型中设置限位器是为了夹爪装置的定位，在左右移动组件和前后移动组件上设置多个限位器，本实施例中以5个为例，分别设为1号位、2号位、3号位、4号位和5号位，这5个位置为夹爪使用完后的回归位置，如，抓完物品后，选择1号位，则该夹爪停留在1 号位，下次开始抓取物品时，夹爪自1号位启动，若不选择回归位，则夹爪回到前后零位开关或左右零位开关位置，增加了消费者的体验感。

以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。