)，通过该安装螺孔，基座与机械臂末端或机床末端安装座(260)使用螺栓连接，基座(240)中心有中心孔(242)。弹片推杆(230)装在基座(240)中心孔(242)中，并可在孔内沿轴向自由滑动。弹片推杆(230) —端有内螺纹，与驱动装置连接，实现动力传递，该端外圈与限位座(250)通过螺纹连接，并通过端面定位，限位座(250)外直径大于中心孔内径，可限制弹片推杆(230)向下的滑动距离，以保护弹片环(220)避免过变形。弹片推杆(230)另一端与弹片环(220)接触，弹片推杆(230)与弹片环(220)接触端面涂有绝缘层(231)，端面中心有通孔。弹片推杆(230)与弹片环(220)接触端周向有安装槽(232)，限位座(250)端面有安装孔(251)，以方便两者安装。
[0023]套筒(210)通过其内螺纹与基座(240)连接，并通过端面配合定位，套筒(210)内有预凸环(212)，作用是使弹片环(220)的弹片(222) —开始即向轴线方向有一定的径向弯曲，以实现弹片推杆(230)作用时在同方向进一步弯曲，套筒(210) 口有引导锥面(211)，该锥面用于引导存在位置稍有误差或稍微倾斜的圆电池(110)顺利进入套筒(210)，提高机构的容错率，另外，引导锥面(211)背端面对弹片环(220)起到限位作用，阻止其滑出。
[0024]图4为弹片环(220)，包括两个圆环状弹片座(221)和之间沿轴心对称分布的多个(三个以上)弹片(222)，弹片(222)采用高弹金属材料，表面采用增摩处理，涂有增磨材料。弹片环(220)置于套筒(210)内部，一端与弹片推杆(230)端面接触，一端与套筒(210)引导锥面(211)背端面接触，无固定连接，可在套筒(210)约束下自由压缩伸展，当弹片推杆(230)在外力下向弹片环(220)方向运动时，弹片环(220)在弹片推杆(230)作用下压缩，其弹片(222)会沿初始弯曲方向继续向内变形弯曲，从而缩小弹片环(220)内的空间，当弹片推杆(230)在外力作用下背向弹片环(220)运动时，弹片环(220)内弹片(222)在自身弹性作用下伸直，弹片环(220)内部空间随即变大。
[0025]根据本发明的一个优选实施例，为了提高电池与弹片之间的压力，从而提高摩擦力，设各个弹片长度都为L，弹片座的直径为D，则需要满足公式L = 3D/2。
[0026]本装置实施例如图5和图6，该机械手装置根据工作环境和使用条件驱动可采用电、气、液等多种驱动形式，本实施例中设该机械手装置采用气动驱动，装置安装于机械臂末端底座(260)下方，底座(260)上方安装有驱动气缸(270)，气缸推杆(271)与弹片推杆(230)通过螺纹固接，弹片环(220)有沿轴心对称分布的六个弹片(222)。机械臂带动抓取装置从正上方接近圆电池(110)，圆电池(110)被相对密集的放置在专用的电池托盘中。如图5，当圆电池(110)在引导锥面(211)的导引下进入套筒(210)内的弹片环(220)内时，因弹片环(220)内直径略大于圆电池(110)，即存在一定的间隙，圆电池(110)可以顺利进入弹片环(220)内部。如图6，当圆电池(110)进入设定深度时，驱动气缸(270)作用使气缸推杆(271)外伸并推动弹片推杆(230)沿轴线运动一端微小距离，进而推动弹片环(220)向下压缩，弹片环(220)内弹片(222)在压力作用下向内弯曲变形，使弹片环(220)内空间缩小，圆电池(110)与弹片环(220)间隙消失并有一定压力，此时装置上升，在摩擦力作用下，圆电池(110)随弹片环(220) —齐上升，从而实现抓取圆电池(110)的目的。放下圆电池(110)过程与抓取过程相反。
[0027]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种圆电池快速取放机械手装置，其特征在于，包括基座(240)、套筒(210)、弹片推杆(230)、弹片环(220)和限位座(250)； 所述基座(240)与机械臂或机床末端通过螺栓连接，所述套筒(210)的一端与所述基座(240)通过螺纹连接，另一端具有引导锥面(211)，所述基座中心具有中心孔(242)。 所述弹片推杆(230)插于所述中心孔(242)内，与所述中心孔(242)间隙配合，并可在中心孔(242)内沿轴向滑动，所述弹片推杆(230)的中心具有通孔，所述弹片推杆(230)的一端具有外螺纹，用于与所述限位座(250)连接，该端的通孔具有内螺纹，用于与驱动装置连接，所述弹片推杆(230)的另一端与所述弹片环(220)接触； 所述弹片环(220)置于所述套筒(210)内，一端与所述弹片推杆(230)接触，另一端与所述引导锥面(211)的背端面接触。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套筒(210)的内部具有预凸环(212)ο3.根据权利要求1-2任意一项所述的装置，其特征在于，所述弹片环(220)包括两个圆环状弹片座(221)和多个弹片(222)，所述弹片(222)两端分别连接一个弹片座(221)，所述弹片(222)采用高弹金属材料，可向轴线方向径向弯曲。4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，所述弹片推杆(230)与弹片环(220)接触端面涂有绝缘层。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述弹片表面涂有增磨材料。6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，设各个弹片(222)长度为L，所述弹片座(221)的直径为D，则满足L= 3D/2。
【专利摘要】本发明公开了一种应用于圆电池快速抓取的机械手装置，该装置包括弹片环、弹片推杆、套筒、限位座和基座，利用弹性变形以及摩擦原理，通过弹片环在套筒约束下的受压变形或卸压恢复，使推杆的直线运动转化为径向运动，缩小或扩大内部空间，从而实现夹持或释放圆电池的目的。
【IPC分类】B25J15/00
【公开号】CN105345825
【申请号】CN201510785200
【发明人】刘新华, 赵金海, 赵雪林, 陈传省, 胡梦珂, 张涛
【申请人】江苏拓新天机器人科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月16日