一种电磁驱动的平行夹持装置的制作方法

本实用新型涉及机械手技术领域，具体涉及一种电磁驱动的平行夹持装置。

背景技术：

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。机械手是近代自动控制领域出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。这种新技术发展很快，逐渐形成门新兴的学科机械手工程。机械手是在上世纪五十年代末期出现，近年来才迅速发展起来的重要自动化装置，现已成为实现工业自动化的一种重要装备。机械手其必不可少缺的就是其夹取物品的手指了，目前随着机械手的发展，机械手指也多种多样，目前主要为气动、或液压。采用气动或者液压驱动的机械手，其运动方式都需要工作介质，需要较大的气泵或者液压泵，导致需要较大的安装空间；气动机械手由于气体有压缩性，气缸的动作速度易受负载的变化而变化；由于气动和液压其工作介质都有较高压力，需要橡胶件来实现密封，其使用寿命会因橡胶件的磨损而失效或降低使用效果；由于气动或液压在使用过程中有一个流体充盈的过程，其响应速度会有比较大的滞后效应；由于气动或液压在控制过程中需要电磁阀来配套使用，电磁阀的使用寿命和响应速度也会严重制约气动或液压手指的应用。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种电磁驱动的平行夹持装置，以解决上述背景技术中的缺点。

为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

一种电磁驱动的平行夹持装置包括：轴旋转电磁驱动器、旋转轴、双传动轴收张机构、第一传动轴、第二传动轴、直线导轨、第一夹持指和第二夹持指；

所述旋转轴的一端部安装于轴旋转电磁驱动器内；所述旋转轴的另一端部伸出轴旋转电磁驱动器外；所述双传动轴收张机构设于所述旋转轴上方，所述旋转轴与双传动轴收张机构底面中部固定连接；所述第一传动轴的一端与所述双传动轴收张机构的一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构的一侧部上方；所述第二传动轴的一端与所述双传动轴收张机构的另一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构的另一侧部上方；所述第一夹持指的一端部与第一传动轴的另一端固定连接，且第一夹持指设于第一传动轴上方；所述第二夹持指的一端部与第二传动轴的另一端固定连接，且第二夹持指设于第二传动轴上方；所述第一夹持指的一侧部与所述第二夹持指的一侧部均滑动导接于所述直线导轨上；

所述轴旋转电磁驱动器用于驱动旋转轴正向周转或反向周转；

所述旋转轴用于驱动所述双传动轴收张机构旋转；

所述双传动轴收张机构用于驱动第一传动轴及第二传动轴，从而使第一传动轴相对于第二传动轴进行收缩移动或扩张移动；

所述第一传动轴用于驱动所述第一夹持指；

所述第二传动轴用于驱动所述第二夹持指；

所述直线导轨用于限定第一夹持指及第一夹持指作直线移动；

所述第一夹持指用于配合第二夹持指进行平行夹持；

所述第二夹持指用于配合第一夹持指进行平行夹持。

进一步地，所述双传动轴收张机构为双滑槽限位转盘；所述双滑槽限位转盘开设有两个弧形滑槽；所述第一传动轴的一端活动衔接于一个弧形滑槽内；所述第二传动轴的一端活动衔接于另一个弧形滑槽内。

进一步地，两个弧形滑槽呈环形对称分布。

进一步地，各个弧形滑槽的两个侧壁均设有衔接凹槽；所述第一传动轴的一端部设有第一衔接圆头；所述第一衔接圆头活动衔接于一个弧形滑槽内；所述第二传动轴的一端部设有第二衔接圆头头；所述第二衔接圆头头活动衔接于另一个弧形滑槽内。

进一步地，所述双传动轴收张机构为双铰链旋转机构；所述旋转轴的另一端部驱动所述双铰链旋转机构旋转；所述双铰链旋转机构的一个活动铰链与所述第一传动轴的一端固定连接，所述双铰链旋转机构的另一个活动铰链与所述第二传动轴的一端固定连接。

进一步地，所述双铰链旋转机构包括主铰链旋转块、第一辅铰链、第二辅铰链、第一铰链连接柱及第二铰链连接柱；所述旋转轴的另一端部与所述主铰链旋转块底面中部进行固定连接；所述主铰链旋转块顶面的一侧部与第一辅铰链的一侧部的底面通过第一铰链连接柱进行铰链连接；所述主铰链旋转块顶面的另一侧部与第一辅铰链的一侧部的底面通过第二铰链连接柱进行铰链连接；所述第一辅铰链的另一侧部的顶面与所述第一传动轴的一端固定连接，所述第二辅铰链的另一侧部的顶面与所述第二传动轴的一端固定连接。

进一步地，所述轴旋转电磁驱动器包括铁芯定子、永磁转子、第一电磁线圈、第二电磁线圈和壳体；所述第一电磁线圈设于所述铁芯定子的一侧部；所述第二电磁线圈设于所述铁芯定子的另一侧部；所述永磁转子可转动设于铁芯定子内；所述永磁转子固定套设于所述旋转轴的一端部外围；所述旋转轴通过轴承安装于所述壳体上。

进一步地，所述第一夹持指包括第一直线导向部和位于第一直线导向部上方的第一夹持部；所述第二夹持指包括第二直线导向部和位于第二直线导向部上方的第二夹持部；所述第一夹持部配合第二夹持部进行平行夹持；所述第一直线导向部与所述第二直线导向部均滑动导接于所述直线导轨上。

进一步地，所述直线导轨中部开设有槽形口；槽形口的两个对称的槽侧壁均设有第一滚珠槽；所述第一直线导向部的两侧均设有第二滚珠槽；所述第二直线导向部的两侧均设有第三滚珠槽；所述第一直线导向部通过两条第二滚珠槽、若干个滚珠与两条第一滚珠槽进行滚动衔接；所述第二直线导向部通过两条第三滚珠槽、若干个滚珠与两条第一滚珠槽进行滚动衔接。

本实用新型的有益效果为：

1、打破传统平行机械手指的控制方式，使用电磁原理，通过电磁铁控制机械手指运动；

2、对比气动或液压控制的机械手指的使用条件，不需气源或液压源，只需要一个控制电磁铁正反转的电路即可；

3、对比液压和气压的管路，需要耐一定的压力，本实用新型的布线仅需布低压电线，电磁铁所需电压不高，使用安全，不存在漏气或漏油的隐患，所以其安全性对比传统的控制元件也是大大提高；

4、因使用电磁铁的活动部分为深沟滚珠轴承，其寿命长达1000万次以上，大大延长手指的使用寿命；

5、因使用电磁的原理来控制，电磁的响应速度远远高于流体的响应速度，本实用新型的夹持手指适合高频响应的场合；

6、因本实用新型的双滑槽限位转盘采用特殊曲线，其与第一夹持指和第二夹持指的运动构成二组类似蜗轮蜗杆的工作副机构，通过工作副可以实现一定的变速效果，增大夹持力，另在电磁铁没有通电的状态下能实现一定的自锁作用；

7、在断电状态下，旋转轴、粘接构成的单对极径向的永磁转子及铁芯定子之间会有永磁的吸引，构成一个双稳态的电磁铁，产生一定的双向保持力，所以本实用新型产品在断电状态下，夹持手指能保持断电前的工作状态。

附图说明

图1为本实用新型的于实施例1中的一种电磁驱动的平行夹持装置的正视向剖视图；

图2为本实用新型的于实施例1中的双传动轴收张机构的结构安装示意图；

图3为本实用新型的于实施例2中的双传动轴收张机构的结构安装示意图；

图4为本实用新型的第一夹持指、第二夹持指和直线导轨的结构安装示意图；

图5为本实用新型的第二夹持指的结构示意图；

附图标记说明：

轴旋转电磁驱动器——1；旋转轴——2；双传动轴收张机构——3；第一传动轴——4；第二传动轴——5；直线导轨——6；第一夹持指——7；第二夹持指——8；双滑槽限位转盘——31；弧形滑槽——311；第一衔接圆头——41；第二衔接圆头头——51；双铰链旋转机构——32；主铰链旋转块——321；第一辅铰链——322；第二辅铰链——323；第一铰链连接柱——324；第二铰链连接柱——325；铁芯定子——11；永磁转子——12；第一电磁线圈——13；第二电磁线圈——14；壳体——15；第一直线导向部——71；第一夹持部——72；第二直线导向部——81；第二夹持部——82；槽形口——61；第一滚珠槽——611；第二滚珠槽——711；第三滚珠槽——811。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，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。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例1

如图1、图2、图4、图5所示，一种电磁驱动的平行夹持装置包括：轴旋转电磁驱动器1、旋转轴2、双传动轴收张机构3、第一传动轴4、第二传动轴5、直线导轨6、第一夹持指7和第二夹持指8；

所述旋转轴2的一端部安装于轴旋转电磁驱动器1内；所述旋转轴2的另一端部伸出轴旋转电磁驱动器1外；所述双传动轴收张机构3设于所述旋转轴2上方，所述旋转轴2与双传动轴收张机构3底面中部固定连接；所述第一传动轴4的一端与所述双传动轴收张机构3的一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构3的一侧部上方；所述第二传动轴5的一端与所述双传动轴收张机构3的另一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构3的另一侧部上方；所述第一夹持指7的一端部与第一传动轴4的另一端固定连接，且第一夹持指7设于第一传动轴4上方；所述第二夹持指8的一端部与第二传动轴5的另一端固定连接，且第二夹持指8设于第二传动轴5上方；所述第一夹持指7的一侧部与所述第二夹持指8的一侧部均滑动导接于所述直线导轨6上；

所述轴旋转电磁驱动器1用于驱动旋转轴2正向周转或反向周转；

所述旋转轴2用于驱动所述双传动轴收张机构3旋转；

所述双传动轴收张机构3用于驱动第一传动轴4及第二传动轴5，从而使第一传动轴4相对于第二传动轴5进行收缩移动或扩张移动；

所述第一传动轴4用于驱动所述第一夹持指7；

所述第二传动轴5用于驱动所述第二夹持指8；

所述直线导轨6用于限定第一夹持指7及第一夹持指7作直线移动；

所述第一夹持指7用于配合第二夹持指8进行平行夹持；

所述第二夹持指8用于配合第一夹持指7进行平行夹持。

进一步地，所述双传动轴收张机构3为双滑槽限位转盘31；所述双滑槽限位转盘31开设有两个弧形滑槽311；所述第一传动轴4的一端活动衔接于一个弧形滑槽311内；所述第二传动轴5的一端活动衔接于另一个弧形滑槽311内。

进一步地，两个弧形滑槽311呈环形对称分布。

进一步地，各个弧形滑槽311的两个侧壁均设有衔接凹槽；所述第一传动轴4的一端部设有第一衔接圆头41；所述第一衔接圆头41活动衔接于一个弧形滑槽311内；所述第二传动轴5的一端部设有第二衔接圆头头51；所述第二衔接圆头头51活动衔接于另一个弧形滑槽311内。

进一步地，所述轴旋转电磁驱动器1包括铁芯定子11、永磁转子12、第一电磁线圈13、第二电磁线圈14和壳体15；所述第一电磁线圈13设于所述铁芯定子11的一侧部；所述第二电磁线圈14设于所述铁芯定子11的另一侧部；所述永磁转子12可转动设于铁芯定子11内；所述永磁转子12固定套设于所述旋转轴2的一端部外围；所述旋转轴2通过轴承安装于所述壳体15上。

进一步地，所述第一夹持指7包括第一直线导向部71与位于第一直线导向部71上方的第一夹持部72；所述第二夹持指8包括第二直线导向部81和位于第二直线导向部81上方的第二夹持部82；所述第一夹持部72配合第二夹持部82进行平行夹持；所述第一直线导向部71与所述第二直线导向部81均滑动导接于所述直线导轨6上。

进一步地，所述直线导轨6中部开设有槽形口61；槽形口61的两个对称的槽侧壁均设有第一滚珠槽611；所述第一直线导向部71的两侧均设有第二滚珠槽711；所述第二直线导向部81的两侧均设有第三滚珠槽811；所述第一直线导向部71通过两条第二滚珠槽711、若干个滚珠与两条第一滚珠槽611进行滚动衔接；所述第二直线导向部81通过两条第三滚珠槽811、若干个滚珠与两条第一滚珠槽611进行滚动衔接。

实施例2

如图3、图4、图5所示，一种电磁驱动的平行夹持装置包括：轴旋转电磁驱动器1、旋转轴2、双传动轴收张机构3、第一传动轴4、第二传动轴5、直线导轨6、第一夹持指7和第二夹持指8；

所述旋转轴2的一端部安装于轴旋转电磁驱动器1内；所述旋转轴2的另一端部伸出轴旋转电磁驱动器1外；所述双传动轴收张机构3设于所述旋转轴2上方，所述旋转轴2与双传动轴收张机构3底面中部固定连接；所述第一传动轴4的一端与所述双传动轴收张机构3的一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构3的一侧部上方；所述第二传动轴5的一端与所述双传动轴收张机构3的另一侧部连接且设于所述双传动轴收张机构3的另一侧部上方；所述第一夹持指7的一端部与第一传动轴4的另一端固定连接，且第一夹持指7设于第一传动轴4上方；所述第二夹持指8的一端部与第二传动轴5的另一端固定连接，且第二夹持指8设于第二传动轴5上方；所述第一夹持指7的一侧部与所述第二夹持指8的一侧部均滑动导接于所述直线导轨6上；

所述轴旋转电磁驱动器1用于驱动旋转轴2正向周转或反向周转；

所述旋转轴2用于驱动所述双传动轴收张机构3旋转；

所述双传动轴收张机构3用于驱动第一传动轴4及第二传动轴5，从而使第一传动轴4相对于第二传动轴5进行收缩移动或扩张移动；

所述第一传动轴4用于驱动所述第一夹持指7；

所述第二传动轴5用于驱动所述第二夹持指8；

所述直线导轨6用于限定第一夹持指7及第一夹持指7作直线移动；

所述第一夹持指7用于配合第二夹持指8进行平行夹持；

所述第二夹持指8用于配合第一夹持指7进行平行夹持。

进一步地，所述双传动轴收张机构3为双铰链旋转机构32；所述旋转轴2的另一端部驱动所述双铰链旋转机构32旋转；所述双铰链旋转机构32的一个活动铰链与所述第一传动轴4的一端固定连接，所述双铰链旋转机构32的另一个活动铰链与所述第二传动轴5的一端固定连接。

进一步地，所述双铰链旋转机构32包括主铰链旋转块321、第一辅铰链322、第二辅铰链323、第一铰链连接柱324及第二铰链连接柱325；所述旋转轴2的另一端部与所述主铰链旋转块321底面中部进行固定连接；所述主铰链旋转块321顶面的一侧部与第一辅铰链322的一侧部的底面通过第一铰链连接柱324进行铰链连接；所述主铰链旋转块321顶面的另一侧部与第一辅铰链322的一侧部的底面通过第二铰链连接柱325进行铰链连接；所述第一辅铰链322的另一侧部的顶面与所述第一传动轴4的一端固定连接，所述第二辅铰链323的另一侧部的顶面与所述第二传动轴5的一端固定连接。

进一步地，所述轴旋转电磁驱动器1包括铁芯定子11、永磁转子12、第一电磁线圈13、第二电磁线圈14和壳体15；所述第一电磁线圈13设于所述铁芯定子11的一侧部；所述第二电磁线圈14设于所述铁芯定子11的另一侧部；所述永磁转子12可转动设于铁芯定子11内；所述永磁转子12固定套设于所述旋转轴2的一端部外围；所述旋转轴2通过轴承安装于所述壳体15上。

进一步地，所述第一夹持指7包括第一直线导向部71和位于第一直线导向部71上方的第一夹持部72；所述第二夹持指8包括第二直线导向部81和位于第二直线导向部81上方的第二夹持部82；所述第一夹持部72配合第二夹持部82进行平行夹持；所述第一直线导向部71与所述第二直线导向部81均滑动导接于所述直线导轨6上。

进一步地，所述直线导轨6中部开设有槽形口61；槽形口61的两个对称的槽侧壁均设有第一滚珠槽611；所述第一直线导向部71的两侧均设有第二滚珠槽711；所述第二直线导向部81的两侧均设有第三滚珠槽811；所述第一直线导向部71通过两条第二滚珠槽711、若干个滚珠与两条第一滚珠槽611进行滚动衔接；所述第二直线导向部81通过两条第三滚珠槽811、若干个滚珠与两条第一滚珠槽611进行滚动衔接。

本实用新型的工作原理：

当轴旋转电磁驱动器1在正向通电时第一电磁线圈13产生s极磁场，第二电磁线圈14产生n极磁场，产生的磁场和单对极径向永磁转子12产生排斥力(同极相斥、异极相吸)，使永磁转子12有高速逆时针转动的趋势，旋转轴2固定在单对极径向的永磁转子12上，使其和永磁转子12同步逆时针旋转一定角度，旋转轴2上固定一个双传动轴收张机构3，双传动轴收张机构3即随着旋转轴2逆时针旋转一定角度；当双传动轴收张机构3具体为双滑槽限位转盘31，双滑槽限位转盘31有两个弧形滑槽311，两个弧形滑槽311分别对应第一传动轴4和第二传动轴5的运动轨道，第一夹持指7和第二夹持指8分别通过螺纹固定连接在第一传动轴4和第二传动轴5上，带动两个夹持指做闭合运动；再改变转电磁驱动器1的通电方向，同理，当轴旋转电磁驱动器1在正向通电时第一电磁线圈13产生n极磁场，第二电磁线圈14产生s极磁场，使旋转轴2有高速顺时针转动的趋势，同理两个夹持指做张开运动。当双传动轴收张机构3具体为双铰链旋转机构32，旋转轴2上固定一个主铰链旋转块321，主铰链旋转块321即随着旋转轴2旋转，主铰链旋转块321通过第一铰链连接柱324和第二铰链连接柱325连接第一辅铰链322和第二辅铰链323，第一辅铰链322和第二辅铰链323上分别有两个孔，分别安装第一传动轴4和第二传动轴5，第一夹持指7和第二夹持指8分别通过螺纹连接在第一传动轴4和第二传动轴5上，带动两个指做闭合运动或闭合运动。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。