一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手制造技术

本发明专利技术提供一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手，由三爪驱动盘或二爪驱动盘、智能探控机构、驱动电机、电机固定螺栓、电机密封罩、电机罩固定螺栓和接口件构成，把所述的驱动电机的电机旋转轴插入三爪驱动盘或二爪驱动盘的三爪转动架的动力转轴固定半孔内，通过电机固定螺栓、电机固定2螺孔、电机固定1螺孔使驱动电机固定在三爪驱动盘或二爪驱动盘的上密封罩上，然后把焊接有接口件电机密封罩通过电机罩固定螺栓、电机罩固定螺孔与三爪驱动盘或二爪驱动盘的上密封罩固定在一起，在和机器人或机械臂结合后，在智能控制单元控制下，三爪驱动盘或二爪驱动盘的三爪抓手或二爪抓手即可进行收缩或张开，继而进行对目标物的抓取和释放工作。的抓取和释放工作。的抓取和释放工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手


[0001]本专利技术涉及机器人（或机械臂）制造领域所要配置的一种机械抓手，特别是涉及一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手。

技术介绍

[0002]目前传统机械抓手大都需要气、液驱动装置，这就需要气泵、油泵、阀体及油气管路等，即便电机驱动也要有复杂的传动机构，不可避免地造成机械抓手体积大、结构复杂、成本高、操作难度大，且高耗能。
[0003]机械抓手普遍应用于多个领域，如化工、防爆、消防、矿山、医疗器械、物流领域等。在老龄化日趋严重、劳动力越发紧缺的今天，“机械化减人，自动化换人”势在必行，这就要求机械抓手能够智能探控抓取和异位放置，并且机构简单可靠，以和机器人（或机械臂）配置在一起完成代替人工劳动的一系列工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服技术背景的技术缺陷，提供一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手，作为结构简单的智能电控抓取部件，和机器人（或机械臂）配置一起完成代替人工劳动的一系列工作，应用于多个领域，如化工、防爆、消防、矿山、医疗器械、物流领域等，特别是矿山领域，能代替人工对矿山生产运输中的矿石块进行智能抓取、异处放置及后续功能。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手， 所述的一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手由三爪驱动盘（或二爪驱动盘）、探控机构、驱动电机、电机固定螺栓、电机密封罩、电机罩固定螺栓和接口件构成，所述的三爪驱动盘（或二爪驱动盘）的各部件、电机密封罩、接口件都是由金属材质或非金属材质构成，如碳钢、合金钢、耐磨合金塑料、碳纤维。
[0006]所述的三爪驱动盘（或二爪驱动盘）由三爪导旋机构（或二爪导旋机构）、上密封罩、下密封罩、导向盘固定螺栓和上下罩固定螺栓构成。
[0007]所述的三爪导旋机构（或二爪导旋机构）由三爪导向机构（或二爪导向机构）和三爪旋转机构（或二爪旋转机构）构成。
[0008]所述的三爪导向机构（或二爪导向机构）由三爪夹手（或二爪夹手）和径向导向盘构成。
[0009]所述的三爪夹手（或二爪夹手）是由三只夹手（或二只夹手）构成，所述的夹手由带有半球头（或半圆平面）且一面有上斜齿牙面的四棱柱（或扁平面或圆柱）夹杆、十字形导轨滑块部分和半圆弧轨迹轴构成。
[0010]所述的径向导向盘由三个等角（120度）分布的径向十字形导轨槽（或二个反向的径向十字形导轨槽）、若干个均匀分布的螺纹沉孔（称为导向盘固定2螺孔）和轴向探控2孔
的实心圆盘构成。
[0011]所述的三爪导向机构（或二爪导向机构）由三爪夹手（或二爪夹手）和径向导向盘构成，三爪夹手（或二爪夹手）的十字形导轨滑块部分分别置于径向导向盘的径向十字形导轨槽内，三爪夹手（或二爪夹手）可以径向滑动。
[0012]所述的三爪旋转机构（或二爪旋转机构）由三弧旋转盘（或二弧旋转盘）和三爪转动架（或二爪转动架）构成，三爪转动架（或二爪转动架）的旋转力杆另一端和三弧旋转盘（或二弧旋转盘）上的三个力杆固定沉孔通过过盈、过渡或间隙配合使三弧旋转盘（或二弧旋转盘）和三爪转动架（或二爪转动架）固定或组合在一起。
[0013]所述的三弧旋转盘由三个形状相同、直径相同、直径间夹角为120度的镂空镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）、轴向探控3孔和三个夹角120度力杆固定沉孔的圆盘构成。所述的二弧旋转盘由二个形状相同、直径相同、处于直线反向位置的镂空镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）、轴向探控3孔和三个力杆固定沉孔的圆盘构成。以下所述的镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）都是指镂空状态。
[0014]所述的三爪转动架由三个等长等角的力臂Y形片、动力转轴固定半孔和三只圆柱形旋转力杆构成，所述的二爪转动架由三个等长不等角的力臂Y形片、动力转轴固定半孔和三只圆柱形旋转力杆构成，旋转力杆一端与力臂Y形片端点通过焊接或打孔铆接固定在一起。
[0015]所述的三爪导旋机构（或二爪导旋机构）由三爪导向机构（或二爪导向机构）和旋转机构构成，把三爪旋转机构（或二爪旋转机构）的三弧旋转盘（或二弧旋转盘）置于三爪导向机构（或二爪导向机构）的径向导向盘上，且使径向导向盘上的三爪夹手（或二爪夹手）的三个（或两个）半圆弧轨迹轴置于旋转机构的三弧旋转盘（或二弧旋转盘）的镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）内（间隙配合），基于镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）旋转原理，三爪旋转机构（或二爪旋转机构）相对于三爪导向机构（或二爪导向机构）转动时，使三爪导向机构（或二爪导向机构）的三爪夹手（或二爪夹手）的半圆弧轨迹轴能够沿各自所在的镂空偏心半圆弧（或曲率渐变弧线）内相对滑动，正向转动时，三爪导向机构（或二爪导向机构）的三爪夹手（或二爪夹手）远离轴心产生张开效果，反之，产生收缩效果，用该机械原理制作的机械抓手即可抓放目标物体。
[0016]所述的下密封罩由带有周边若干个径向外凸且均匀分布且带有下罩固定螺孔的下罩螺栓固定端、三个夹角120度径向矩形槽孔（或二个反向的径向矩形槽孔）、若干个均匀分布的导向盘固定1螺孔和轴向探控1孔的圆槽槽体构成，上述的下罩螺栓固定端也可以是下罩法兰。
[0017]所述的上密封罩由带有周边若干个径向外凸且均匀分布且带有上罩固定螺孔的上罩螺栓固定端、若干个均匀分布的电机罩固定1螺孔、电机端盖固定矩形台、四个电机固定1螺孔、电机圆凸台插入孔和电线1孔的圆槽槽体构成，上述的上罩螺栓固定端也可以是上罩法兰。
[0018]所述的三爪驱动盘（或二爪驱动盘）由三爪导旋机构（或二爪导旋机构）、上密封罩、下密封罩、导向盘固定螺栓和上下罩固定螺栓构成，三爪导旋机构（或二爪导旋机构）的三爪夹手（或二爪夹手）的夹杆穿过下密封罩的三个径向矩形槽孔，使三爪导旋机构（或二爪导旋机构）放置于下密封罩圆槽内，导向盘固定螺栓通过下密封罩的导向盘固定1螺孔和
三爪导旋机构（或二爪导旋机构）上的导向盘固定2螺孔使三爪导向机构（或二爪导向机构）和下密封罩紧固在一起，三爪旋转机构（或二爪旋转机构）的三弧旋转盘（或二弧旋转盘）与下密封罩也属于间隙配合，即，三爪导旋机构（或二爪导旋机构）的旋转机构能够相对于三爪导向机构（或二爪导向机构）进行旋转。上密封罩和下密封罩通过它们周边若干个径向外凸的螺栓固定端的上下罩固定螺孔及上下罩固定螺栓固定密封在一起，上述的下罩螺栓固定端、上罩螺栓固定端也可以分别是下罩法兰、上罩法兰，下罩法兰面、上罩法兰面重叠在一起，通过上下罩固定螺栓固定。
[0019]所述的探控机构由电子（激光、超声波）传感器、成像传感器或机械探控机构构成，所述的探控机构固定于三爪驱动盘（或二爪驱动盘）的三弧旋转盘（或二弧旋转盘）上表面，探控机构连接的电线经过上密封罩的电线1孔、电机密封罩的电线2孔（下面要叙述的）与外部该机械抓手配套的机器人（或机械臂）的智能控制中心连接，探控机构通过轴向探控3孔、轴向探控2孔及轴向探控1孔对诸如矿石块等抓取物进行传感探测、成像识别或机械探控，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手（图18、图19、图21、图22、图23）由三爪驱动盘（图13）或二爪驱动盘（图14）、智能探控机构（14）、驱动电机（9）、电机固定螺栓（12）、电机密封罩（10）、电机罩固定螺栓（13）和接口件（11）构成，其特征在于：所述的三爪驱动盘或二爪驱动盘的各部件、所述的电机密封罩（10）和接口件（11）都是由金属材质或非金属材质构成，如碳钢、合金钢、耐磨合金塑料、碳纤维，把所述的驱动电机（9）的电机旋转轴（9
‑
4）插入三爪驱动盘（图13）或二爪驱动盘（图14）的三爪转动架（4，图6）的动力转轴固定半孔（4
‑
1）内，通过电机固定螺栓（12）、电机固定2螺孔（9
‑
2）、电机固定1螺孔（7
‑
2）使驱动电机（9）固定在三爪驱动盘（图13）或二爪驱动盘（图14）的上密封罩（7）上，然后把焊接有接口件（11）的电机密封罩（10）通过电机罩固定螺栓（13）、电机罩固定2螺孔（10
‑
1）、电机罩固定1螺孔（7
‑
5）与三爪驱动盘（图13）或二爪驱动盘（图14）的上密封罩（7）固定在一起。2.根据权利要求1所述的一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手，其特征在于：所述的三爪驱动盘（图13）由三爪导旋机构（图9）、上密封罩（7）、三爪下密封罩（图11左图）、导向盘固定螺栓（6）和上下罩固定螺栓（8）构成，所述的二爪驱动盘（图14）由二爪导旋机构（图10）、上密封罩（7）、二爪下密封罩（图11右图）、导向盘固定螺栓（6）和上下罩固定螺栓（8）构成，三爪导旋机构（图9）中，其夹手（1）的夹杆（1
‑
3）穿过三爪下密封罩（5，图11左图）的三个径向矩形槽孔（5
‑
1），使三爪导旋机构（图9）放置于三爪下密封罩（5，图11左图）圆槽内，三爪导旋机构（图9）上的径向导向盘（2，图2左图）、三弧旋转盘（3）与下密封罩（5， 图11左图）及上密封罩（7，图12）的内圆周壁属于间隙配合，导向盘固定螺栓（6）通过三爪下密封罩（5，图11左图）的导向盘固定1螺孔（5
‑
2）和三爪导旋机构（图9）上的导向盘固定2螺孔（2
‑
2）使三爪导向机构（图3左图）和下密封罩（5，图11左图）紧固在一起，上下罩固定螺栓（8）通过下罩法兰面（5
‑
5）的下罩法兰固定螺孔（5
‑
4）、上罩法兰面（7
‑
7）的上罩法兰固定螺孔（7
‑
6）把上密封罩（7，图12）和下密封罩（5，图11左图）固定在一起，除夹手（1）的夹杆（1
‑
3）置于外部外，三爪导旋机构（图9）的其余部分被罩入密封其中，三爪导旋机构（图9）的三爪旋转机构（ 图7）能够相对于三爪导向机构（ 图3左图）的径向导向盘（2，图2左图）、下密封罩（5，图11左图）、上密封罩（7，图12）进行旋转，从而产生夹手（1）相对径向运动的效果，或者，二爪导旋机构（图10）中，其夹手（1）的夹杆（1
‑
3）穿过二爪下密封罩（5，图11右图）的二个径向矩形槽孔（5
‑
1），使二爪导旋机构（图10）放置于二爪下密封罩（5，图11右图）圆槽内，二爪导旋机构（图10）上的径向导向盘（2，图2右图）、二弧旋转盘（3，图5）与二爪下密封罩（5， 图11右图）及上密封罩（7）的内圆周壁属于间隙配合，导向盘固定螺栓（6）通过二爪下密封罩（5，图11右图）的导向盘固定1螺孔（5
‑
2）和二爪导旋机构（图10）上的导向盘固定2螺孔（2
‑
2）使二爪导向机构（图3右图）和二爪下密封罩（5，图11右图）紧固在一起，上下罩固定螺栓（8）通过下罩法兰面（5
‑
5）的下罩法兰固定螺孔（5
‑
4）、上罩法兰面（7
‑
7）的上罩法兰固定螺孔（7
‑
6）把上密封罩（7）和二爪下密封罩（5，图11右图）固定在一起，除夹手（1）的夹杆（1
‑
3）置于外部外，二爪导旋机构（图10）的其余部分被罩入密封其中，二爪导旋机构（图10）的二爪旋转机构（ 图8）能够相对于二爪导向机构（ 图3右图）的径向导向盘（2，图2右图）、二爪下密封罩（5，图11右图）、上密封罩（7）进行旋转，从而产生夹手（1）相对径向运动的效果。3.根据权利要求2所述的一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手，其特征在于：所述的三爪导旋机构（图9）由三爪导向机构（图3左图）和旋转机构（图7）构成，所述的
二爪导旋机构（图10）由二爪导向机构（图3右图）和旋转机构（图8）构成，把三爪旋转机构（图7）的三弧旋转盘（3）置于三爪导向机构（图3左图）的径向导向盘（2）上，且使径向导向盘（2）上的三爪夹手（1）的三个半圆弧轨迹轴（1
‑
1）置于三爪旋转机构（图7）的三弧旋转盘（3）的镂空偏心半圆弧（3
‑
1）内，基于偏心半圆弧或曲率渐变弧线旋转原理，三爪旋转机构（图7）相对于三爪导向机构（图3左图）转动时，使三爪导向机构（图3左图）的三爪夹手（1）的三个半圆弧轨迹轴（1
‑
1）能够沿各自所在的镂空偏心半圆弧（3
‑
1）内相对滑动，正向转动时，三爪导向机构（图3左图）的三爪夹手（1）远离轴心产生张开效果，反之，产生收缩效果，或者，把二爪旋转机构（图8）的二弧旋转盘（3）置于二爪导向机构（图3右图）的径向导向盘（2）上，且使径向导向盘（2）上的二爪夹手（1）的二个半圆弧轨迹轴（1
‑
1）置于二爪旋转机构（图8）的二弧旋转盘（3）的镂空偏心半圆弧（3
‑
1）内，基于偏心半圆弧或曲率渐变弧线旋转原理，二爪旋转机构（图8）相对于二爪导向机构（图3右图）转动时，使二爪导向机构（图3右图）的二爪夹手（1）的半圆弧轨迹轴（1
‑
1）能够沿各自所在的镂空偏心半圆弧（3
‑
1）内相对滑动，正向转动时，三爪导向机构（图3右图）的二爪夹手（1）远离轴心产生张开效果，反之，产生收缩效果，用该机械原理制作的机械抓手即可抓放目标物体。4.根据权利要求3所述的一种基于偏心半圆弧旋转原理的智能探控机械抓手，其特征在于：所述的三爪导向机构（图3左图）由三爪夹手（1，图1）和径向导向盘（2，图2左图）构成，所述的二爪导向机构（图3右图）由二爪夹手（1，图1）和径向导向盘（2，图2右图）构成，所述的径向导向盘（2，图2左图）由三个120度等角分布的径向十字形导轨槽（3
‑
1，图2左图）、或二个反向的径向十字形导轨槽（3
‑
1，图2右图）、若干个均匀分布的导向盘固定2螺孔（2
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2）和轴向探控2孔（2
‑
3）的实心圆盘构成，三爪夹手或二爪夹手（1，图1）的十字形导轨滑块部分（1
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2）分别置于径向导向盘（2，图2）的径向十字形导轨槽（2
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1）内，十字形导轨滑块部分（1
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2）和径向十字形导轨槽（2
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1）的各接触面属于高光洁度、高精度间隙配合，十字...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新芳，
申请(专利权)人：徐新芳，
类型：发明
国别省市：