一种无源机械手制造技术

一种无源机械手，包括机械臂、至少两个夹爪、夹爪锁止机构以及位于机械臂下方的夹爪座，夹爪包括夹杆以及连接在夹杆前端的夹头，夹爪座活动连接于机械臂且可相对于机械臂上下移动；夹杆上设有1号连接点和2号连接点，1号连接点位于夹头和2号连接点之间，1号连接点与夹爪座铰接，2号连接点与机械臂活动连接；夹爪锁止机构包括锁止钩和引导与锁止结构，锁止钩、引导与锁止结构分开设置在夹爪座和机械臂上，引导与锁止结构包括锁止槽、用于引导锁止钩移动至锁止槽中以及从锁止槽中脱出的引导结构，上述夹爪在执行夹持和松开动作时无需带动力源的驱动机构来驱动，该机械手整体结构紧凑、体积较小、造价低廉，还兼具有较高的防爆安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种无源机械手
本技术涉及自动化设备
，特别涉及一种无源机械手。
技术介绍
为追求更高的生产效率，越来越多的场合开始采用机械手来替代原来人工的工作，例如物品转运工作，现有物品转运机械手大多采用有源机械手，即这类机械手需要通过连接了动力源的驱动机构来驱动夹爪运动（夹爪开合无需动力源驱动的机械手，称为无源机械手），从而实现物品的夹持和松开。对于依靠电力驱动夹爪的机械手来说，若想将其应用于易燃易爆物品的抓取，则需要专门对电气部分作防爆设计，以防止电气部件运行时产生电火花导致起火和爆炸，而采用压缩气体或液体（采用气缸或油缸）来驱动夹爪的机械手在防爆性上要明显优于电驱动的机械手，故而在防爆机械上得到了更加广泛的应用。总的来说，无论是采用电力还是压缩气体或液体来驱动夹爪运动，都需要为机械手的夹爪配备带动力源的驱动机构，这样将导致以下问题：1、机械手结构变得复杂、体积相对较大。2、机械手的造价相对较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种无源机械手，该机械手的夹爪在执行夹持和松开动作时无需带动力源的驱动机构来驱动，同时该机械手的结构紧凑、体积较小且造价低廉。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种无源机械手，包括机械臂以及至少两个夹爪，所述夹爪包括夹杆以及连接在夹杆前端的夹头，此外，该无源机械手还包括夹爪锁止机构以及位于所述机械臂下方的夹爪座，所述夹爪座活动连接于机械臂且可相对于机械臂上下移动；在所述夹杆上设有1号连接点和2号连接点，所述1号连接点位于夹头和2号连接点之间，所述1号连接点与夹爪座铰接，所述2号连接点与机械臂活动连接；所述夹爪锁止机构包括相互配合的锁止钩和引导与锁止结构，所述锁止钩、引导与锁止结构分开设置在夹爪座和机械臂上，所述引导与锁止结构包括锁止槽、用于引导所述锁止钩移动至锁止槽中并可引导锁止钩从所述锁止槽中脱出的引导结构；松开物体时，让所述夹爪座抵靠住物体，将所述机械臂相对于夹爪座往下移动，所述夹杆受机械臂施加的下压力作用绕1号连接点往外翻转，使得所有夹头彼此远离，从而松开原本被夹持的物体，在所述机械臂相对于夹爪座往下移动的过程中，所述锁止钩经引导结构移动至锁止槽中，以锁止所述夹爪并使其保持张开状态；夹持物体时，让所述夹爪座抵靠住物体，将所述机械臂相对于夹爪座先往下再往上移动使得锁止钩经引导结构从锁止槽中脱出，以解除对夹爪的锁止，在所述机械臂相对于夹爪座往上移动的过程中，所述夹杆受机械臂施加的上提力作用绕1号连接点往内翻转，使得所有张开的夹头彼此靠拢，从而夹住物体。进一步地，所述夹爪锁止机构还包括分开安装在夹爪座和机械臂上的锁止钩安装座与锁止块；所述锁止钩包括连接杆和锁止头，所述连接杆的一端可转动连接在锁止钩安装座上，所述连接杆的另一端连接锁止头，在所述连接杆与锁止钩安装座之间设有扭簧，所述扭簧的两端分别连接锁止钩安装座和连接杆；所述锁止槽竖直开设在锁止块上，所述引导结构包括设置在锁止槽上方且向右下方倾斜的导入斜面，在所述锁止块的右侧开设有连通锁止槽的导入缺口，在所述锁止槽的左侧还竖直开设有导出槽，所述导出槽的下部与锁止槽的下部连通；松开物体时，在所述机械臂相对于夹爪座往下移动的过程中，所述锁止头抵靠住导入斜面且在导入斜面的反作用力下锁止杆向右偏转，当所述锁止头顺着导入斜面移动至导入缺口处时，在所述扭簧复位力的作用下，所述锁止杆向左偏转，使得所述锁止头经导入缺口进入锁止槽中，从而锁止所述夹爪并使其保持张开状态；夹持物体时，先将所述机械臂相对于夹爪座往下移动，使得所述锁止头向下移动并经锁止槽下部往左进入导出槽中，再将所述机械臂相对于夹爪座往上移动并使所述锁止头从导出槽中向上脱出，进而实现所有张开的夹头彼此靠拢并夹住物体。更进一步地，所述扭簧轴向可压缩，所述导出槽位于导入斜面的下方，在所述导出槽的上部设有导出斜面，沿所述导出斜面越往上，所述导出槽的深度越浅直至与锁止块表面平齐，所述锁止头抵靠住导出斜面从导出槽中向上脱出时，所述扭簧被轴向压缩。优选的，所述导出槽的下端低于锁止槽的下端，所述导出槽与锁止槽的下端侧壁位于同一平面内且该平面往左下方倾斜。其中，所述机械臂包括连接臂以及固定连接在连接臂下端的连接板，在所述连接板的左半部开设有朝左下方倾斜设置的第一腰形孔，在所述连接板的右半部开设有朝右下方倾斜设置的第二腰形孔，在所述第一腰形孔和第二腰形孔内设有轴承，在所述2号连接点设有与夹杆垂直的轴，所述轴承安装在轴上。其中，所述夹爪座包括底板及安装在底板上的叉形支座，所述叉形支座包括两块竖直设置的立板，所述立板上竖直开设有第三腰形孔，所述连接板插入两块立板之间的叉口中并由穿过第三腰形孔且可在第三腰形孔中上下移动的螺栓与叉形支座活动连接。优选的，所述锁止头包括垂直于连接杆设置的销轴以及安装在所述销轴上的轴承。更加优选的，在所述机械臂上设有锁止钩限位块，所述锁止钩限位块位于连接杆的左侧，所述锁止头位于导出槽中时，所述连接杆往左偏转并正好抵靠住锁止钩限位块。在本技术的一个实例中，该无源机械手用于加料罐的抓取，在所述夹头的夹持面上开设有用于夹持加料罐罐沿的夹持槽，在所述机械臂的顶端设有用于连接吊绳的吊环。在本技术提供的无源机械手中，夹爪的合拢和打开完全依靠纯机械结构来控制。具体来说，本技术是通过夹爪座与机械臂之间的相对移动来控制夹爪执行对应的动作，而在打开夹爪和夹持物体的动作过程中，本技术还通过夹爪座与机械臂之间的相对移动同时控制了夹爪锁止机构执行锁止和解锁夹爪的动作，从而保证了夹爪动作执行的准确性和可靠性。由于本技术未用到带动力源的驱动机构驱动夹爪开合，故其在整体结构上更加简单紧凑，体积更小，造价也更加低廉，同时还具有极高的防爆安全性。附图说明图1为本技术所涉无源机械手的立体结构示意图。图2为图1所涉无源机械手中机械臂与叉形支座的结构示意图。图3为本技术所涉无源机械手中锁止块的一种结构示意图。图4为本技术所涉无源机械手中锁止块的另一种结构示意图。图5-11为本技术所涉无源机械手放开和夹取加料罐动作分解示意图。图12为图5中A部位的局部放大图。图13为图6中A部位的局部放大图。图14为图7中A部位的局部放大图。图15为图8中A部位的局部放大图。图16为图9中A部位的局部放大图。图17为图10中A部位的局部放大图。图18为图11中A部位的局部放大图。图中：1——机械臂2——夹爪3——夹爪锁止机构4——夹爪座5——锁止钩限位块6——吊环7——加料罐1a——连接臂1b——连接板2a——夹杆2b——夹头3a——锁止钩3b——锁止块3c——锁止钩安装座3d——扭簧4a——底板4b——叉形支座1b1——第一腰形孔1b2——第二腰形孔2a1——1号连接点2a2——2号连接点2b1——夹持槽3a1——连接杆3a2——锁止头3b1——锁止槽3b2——导入斜面3b3——导入缺口3b4——导出槽3b5——导出斜面4b1——立板4b2——第三腰形孔。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。需要提前说明的是，在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源机械手，包括机械臂（1）以及至少两个夹爪（2），所述夹爪（2）包括夹杆（2a）以及连接在夹杆（2a）前端的夹头（2b），其特征在于：该无源机械手还包括夹爪锁止机构（3）以及位于所述机械臂（1）下方的夹爪座（4），所述夹爪座（4）活动连接于机械臂（1）且可相对于机械臂（1）上下移动；在所述夹杆（2a）上设有1号连接点（2a1）和2号连接点（2a2）， 所述1号连接点（2a1）位于夹头（2b）和2号连接点（2a2）之间，所述1号连接点（2a1）与夹爪座（4）铰接，所述2号连接点（2a2）与机械臂（1）活动连接；所述夹爪锁止机构（3）包括相互配合的锁止钩（3a）和引导与锁止结构，所述锁止钩（3a）、引导与锁止结构分开设置在夹爪座（4）和机械臂（1）上，所述引导与锁止结构包括锁止槽（3b1）、用于引导所述锁止钩（3a）移动至锁止槽（3b1）中并可引导锁止钩（3a）从所述锁止槽（3b1）中脱出的引导结构；松开物体时，让所述夹爪座（4）抵靠住物体，将所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往下移动，所述夹杆（2a）受机械臂（1）施加的下压力作用绕1号连接点（2a1）往外翻转，使得所有夹头（2b）彼此远离，从而松开原本被夹持的物体，在所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往下移动的过程中，所述锁止钩（3a）经引导结构移动至锁止槽（3b1）中，以锁止所述夹爪（2）并使其保持张开状态；夹持物体时，让所述夹爪座（4）抵靠住物体，将所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）先往下再往上移动使得锁止钩（3a）经引导结构从锁止槽（3b1）中脱出，以解除对夹爪（2）的锁止，在所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往上移动的过程中，所述夹杆（2a）受机械臂（1）施加的上提力作用绕1号连接点（2a1）往内翻转，使得所有张开的夹头（2b）彼此靠拢，从而夹住物体。...

【技术特征摘要】
1.一种无源机械手，包括机械臂（1）以及至少两个夹爪（2），所述夹爪（2）包括夹杆（2a）以及连接在夹杆（2a）前端的夹头（2b），其特征在于：该无源机械手还包括夹爪锁止机构（3）以及位于所述机械臂（1）下方的夹爪座（4），所述夹爪座（4）活动连接于机械臂（1）且可相对于机械臂（1）上下移动；在所述夹杆（2a）上设有1号连接点（2a1）和2号连接点（2a2），所述1号连接点（2a1）位于夹头（2b）和2号连接点（2a2）之间，所述1号连接点（2a1）与夹爪座（4）铰接，所述2号连接点（2a2）与机械臂（1）活动连接；所述夹爪锁止机构（3）包括相互配合的锁止钩（3a）和引导与锁止结构，所述锁止钩（3a）、引导与锁止结构分开设置在夹爪座（4）和机械臂（1）上，所述引导与锁止结构包括锁止槽（3b1）、用于引导所述锁止钩（3a）移动至锁止槽（3b1）中并可引导锁止钩（3a）从所述锁止槽（3b1）中脱出的引导结构；松开物体时，让所述夹爪座（4）抵靠住物体，将所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往下移动，所述夹杆（2a）受机械臂（1）施加的下压力作用绕1号连接点（2a1）往外翻转，使得所有夹头（2b）彼此远离，从而松开原本被夹持的物体，在所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往下移动的过程中，所述锁止钩（3a）经引导结构移动至锁止槽（3b1）中，以锁止所述夹爪（2）并使其保持张开状态；夹持物体时，让所述夹爪座（4）抵靠住物体，将所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）先往下再往上移动使得锁止钩（3a）经引导结构从锁止槽（3b1）中脱出，以解除对夹爪（2）的锁止，在所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往上移动的过程中，所述夹杆（2a）受机械臂（1）施加的上提力作用绕1号连接点（2a1）往内翻转，使得所有张开的夹头（2b）彼此靠拢，从而夹住物体。2.根据权利要求1所述的无源机械手，其特征在于：所述夹爪锁止机构（3）还包括分开安装在夹爪座（4）和机械臂（1）上的锁止钩安装座（3c）与锁止块（3b）；所述锁止钩（3a）包括连接杆（3a1）和锁止头（3a2），所述连接杆（3a1）的一端可转动连接在锁止钩安装座（3c）上，所述连接杆（3a1）的另一端连接锁止头（3a2），在所述连接杆（3a1）与锁止钩安装座（3c）之间设有扭簧（3d），所述扭簧（3d）的两端分别连接锁止钩安装座（3c）和连接杆（3a1）；所述锁止槽（3b1）竖直开设在锁止块（3b）上，所述引导结构包括设置在锁止槽（3b1）上方且向右下方倾斜的导入斜面（3b2），在所述锁止块（3b）的右侧开设有连通锁止槽（3b1）的导入缺口（3b3），在所述锁止槽（3b1）的左侧还竖直开设有导出槽（3b4），所述导出槽（3b4）的下部与锁止槽（3b1）的下部连通；松开物体时，在所述机械臂（1）相对于夹爪座（4）往下移动的过程中，所述锁止头（3a2）抵靠住导入斜面（3b2）且在导入斜面（3b2）的反作用力下锁止杆（3a1）向右偏转，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勤，黄忠良，
申请(专利权)人：衡阳市利美电瓶车制造有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43