一种单电机控制的旋转夹爪及旋盖方法技术

本发明专利技术公开了一种单电机控制的旋转夹爪及旋盖方法，包括壳体、夹持组件、驱动机构及转动安装的手掌，所述夹持组件的底部位于手掌内，所述驱动机构驱动夹持组件进行夹持动作和放开动作；所述驱动机构包括电机组件及旋转机构，所述夹持组件的底部与旋转机构相连，所述电机组件驱动旋转机构朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，均可带动所述夹持组件进行夹持动作和放开动作，且第一方向与第二方向的旋转方向相反；所述壳体内还设有摩擦件，当所述驱动机构的输出扭力小于预设值时，所述摩擦件限制所述手掌转动；当所述驱动机构的输出扭力大于预设值时，所述驱动机构带动所述夹持组件及手掌同时转动。本发明专利技术简化了结构，降低了成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种单电机控制的旋转夹爪及旋盖方法


[0001]本专利技术涉及一种电动夹爪，尤其涉及一种单电机控制的旋转夹爪及旋盖方法。

技术介绍

[0002]具有盖子的管件，例如采样管、样本管、物料管等，会在管体上面螺接盖子，通过盖子将管体进行密封。利用机械臂或者夹爪对管体进行转移、开紧盖是一个较为常见的动作。
[0003]而现有技术中，机械臂或者夹爪在进行开紧盖、转移的时候，存在以下不足：1、需要通过至少两个驱动机构驱动夹爪实现对管体开盖、旋转、转移以及紧盖等工作，其整体成本较高、尺寸大，不利于小尺寸设计；2、在开盖起始阶段和紧盖结束阶段，需要较大的旋转力矩，同时需要增大夹爪对盖体的挤压力以提高摩擦力，而其它时间需要小夹持力，过大的夹持力会导致盖体变形，此方式需要时刻调整夹爪的夹持力大小，现有夹爪调试复杂，容易出错，夹持过程中经常出现盖体的变形；3、夹爪打开盖体、旋紧盖体和转移盖体时，与盖体的作用力的方向并不相同，故通常采用两种不同的夹爪分别实现盖体的开合和转移，导致现场调试复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种单电机控制的旋转夹爪及旋盖方法，通过使用该结构及方法，利用单电机即可实现旋转与夹持，并且保证物料在夹持及旋转过程中不出现打滑、掉落，能够有效的保证对物料的夹持稳定性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种单电机控制的旋转夹爪，包括壳体、安装于壳体顶部的夹持组件及安装于壳体内的驱动机构，所述壳体顶部转动安装有一手掌，所述夹持组件的底部位于所述手掌内，所述驱动机构驱动所述夹持组件进行夹持动作和放开动作；所述驱动机构包括电机组件及旋转机构，所述电机组件驱动所述旋转机构旋转；所述夹持组件的底部与所述旋转机构相连，所述电机组件驱动所述旋转机构朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，均可带动所述夹持组件进行夹持动作和放开动作，且所述第一方向与第二方向的旋转方向相反；所述壳体内还设有摩擦件，当所述驱动机构的输出扭力小于预设值时，所述摩擦件限制所述手掌转动；当所述驱动机构的输出扭力大于预设值时，所述驱动机构带动所述夹持组件及手掌同时转动。
[0006]上述技术方案中，所述夹持组件的张开动作完成后，所述电机组件驱动所述旋转机构朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，均可带动所述夹持组件进行夹持动作。
[0007]上述技术方案中，所述手掌顶部设有至少一条滑槽，所述夹持组件包括两个手指，每个所述手指的底部分别经一滑块与所述滑槽滑动相连，所述旋转机构的顶部与所述滑块
底部相连；所述旋转机构包括转盘及两个连接组件，所述转盘的中部与所述电机组件输出轴相连，两个所述连接组件的底部分别与所述转盘外缘处的相对两侧转动相连，每一所述连接组件的顶部分别与一块所述滑块底部固定相连；所述转盘朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，同时带动两个所述连接组件转动，并经两个所述连接组件带动两个所述手指相互靠近或相互远离，进行夹持动作或放开动作。
[0008]上述技术方案中，所述连接组件包括第一连接件、第二连接件及第三连接件，所述第一连接件的内端经所述第二连接件与所述转盘的顶面外缘处转动连接，所述第三连接件的一端与所述第一连接件的外端顶部转动连接，相对的另一端与所述滑块的底部固定连接。
[0009]上述技术方案中，所述手掌顶部设有至少一条滑槽，所述夹持组件包括两个手指，每个所述手指的底部分别经一滑块与所述滑槽滑动相连，所述旋转机构的顶部与所述滑块底部相连；所述旋转机构包括转盘及两个传动连接件，所述转盘中部与所述电机组件的输出轴相连，所述转盘上对称设有两条弧形导向槽，所述弧形导向槽的中部远离所述转盘的轴线设置，所述弧形导向槽的两端靠近所述转盘的轴线设置；每个所述传动连接件的顶部与对应所述滑块底部固定连接，每个所述传动连接件的底部滑动设置于一条所述弧形导向槽内。
[0010]上述技术方案中，所述夹持组件包括两组手指，所述旋转机构包括齿轮，所述齿轮的中部与所述电机组件的输出轴相连；每组所述手指对应安装于一齿条上，两个所述齿条相对设置，两个所述齿条分别设置于所述齿轮的两侧，且所述齿轮与两个所述齿条啮合；所述手掌内设有两条滑槽，每组所述手指分别经一齿条滑动设置于一条所述滑槽内；所述齿轮朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，同时带动两个所述齿条相对移动，并带动两组所述手指相互靠近或相互远离。
[0011]上述技术方案中，每组所述手指包括内端手指及外端手指，所述内端手指及外端手指分别安装于对应所述齿条的两端，所述齿轮中心至两侧所述内端手指之间的间距相等，所述齿轮中心至两侧所述外端手指的间距相等；两个所述齿条上的两个内端手指构成内端夹持组件，两个所述齿条上的两个外端手指构成外端夹持组件，所述内端夹持组件及外端夹持组件组成所述夹持组件；所述齿轮朝向第一方向旋转时，两个所述内端手指相互靠近；所述齿轮朝向第二方向旋转时，两个所述外端手指相互靠近。
[0012]上述技术方案中，所述夹持组件包括至少两个手指，所述旋转机构包括一转盘及至少两个转动齿轮，所述转盘中部与所述电机组件输出轴相连；多个所述转动齿轮环形均布于所述转盘的外部，所述转动齿轮与所述手掌转动相连，所述转动齿轮与所述转盘啮合；每个所述手指的底部与一个所述转动齿轮相连，且所述手指与对应所述转动齿轮
偏心设置，多个所述手指之间构成的环状结构的夹持组件与所述转盘共轴设置；所述转盘朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，同时带动多个所述转动齿轮跟转，并带动多个所述手指相互靠近所述转盘的轴线或同时远离所述转盘的轴线，使所述夹持组件进行夹持动作或放开动作。
[0013]本专利技术还提供了一种单电机控制的旋转夹爪的旋盖方法，应用上述的单电机控制的旋转夹爪，其步骤包括：a、开盖步骤，包括：
①
开盖夹持：电机组件驱动旋转机构朝向第一方向旋转，旋转机构带动夹持组件进行夹持动作，直至夹紧盖体，此时摩擦件限制手掌转动，手掌在摩擦件的限制作用下与壳体相对静止；
②
旋转开盖：摩擦件取消对手掌的转动限位，电机组件可带动手掌和夹持组件同时朝向第一方向旋转，实现盖体与瓶身的分离；或者电机组件增大扭力带动旋转机构继续朝向第一方向旋转，由于夹持组件对盖体处在夹持状态，扭力通过夹持组件传递至手掌，夹持组件给予手掌的扭力克服摩擦件给予手掌的转动限位力，使手掌及夹持组件跟随电机组件输出轴转动，并同时带动盖体旋转，使盖体与瓶身分离，实现开盖；b、紧盖步骤，包括：
③
紧盖夹持：电机组件驱动旋转机构朝向第二方向转动，旋转机构带动夹持组件进行夹持动作，直至夹紧盖体，此时摩擦件限制手掌转动，手掌在摩擦件的限制作用下与壳体相对静止；
④
旋转紧盖：摩擦件取消对手掌的转动限位，电机组件可带动手掌和夹持组件同时朝向第二方向旋转，使盖体和瓶身连接，完成紧盖动作；或电机组件持续增大扭力带动旋转机构朝向第二方向旋转，由于夹持组件对盖体处在夹持状态，扭力通过夹持组件传递至手掌，夹持组件给予手掌的扭力克服了摩擦件给予手掌的转动限位力，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：包括壳体（1）、安装于壳体（1）顶部的夹持组件（2）及安装于壳体（1）内的驱动机构，所述壳体（1）顶部转动安装有一手掌（3），所述夹持组件（2）的底部位于所述手掌（3）内，所述驱动机构驱动所述夹持组件（2）进行夹持动作和放开动作；所述驱动机构包括电机组件（4）及旋转机构，所述电机组件（4）驱动所述旋转机构旋转；所述夹持组件（2）的底部与所述旋转机构相连，所述电机组件（4）驱动所述旋转机构朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，均可带动所述夹持组件（2）进行夹持动作和放开动作，且所述第一方向与第二方向的旋转方向相反；所述壳体（1）内还设有摩擦件（31），当所述驱动机构的输出扭力小于预设值时，所述摩擦件（31）限制所述手掌（3）转动；当所述驱动机构的输出扭力大于预设值时，所述驱动机构带动所述夹持组件（2）及手掌（3）同时转动。2.根据权利要求1所述的单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：所述夹持组件（2）的张开动作完成后，所述电机组件（4）驱动所述旋转机构朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，均可带动所述夹持组件（2）进行夹持动作。3.根据权利要求1所述的单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：所述手掌（3）顶部设有至少一条滑槽（32），所述夹持组件（2）包括两个手指（21），每个所述手指（21）的底部分别经一滑块（33）与所述滑槽（32）滑动相连，所述旋转机构的顶部与所述滑块（33）底部相连；所述旋转机构包括转盘（51）及两个连接组件（52），所述转盘（51）的中部与所述电机组件（4）输出轴相连，两个所述连接组件（52）的底部分别与所述转盘（51）外缘处的相对两侧转动相连，每一所述连接组件（52）的顶部分别与一块所述滑块（33）底部固定相连；所述转盘（51）朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，同时带动两个所述连接组件（52）转动，并经两个所述连接组件（52）带动两个所述手指（21）相互靠近或相互远离，进行夹持动作或放开动作。4.根据权利要求3所述的单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：所述连接组件（52）包括第一连接件（520）、第二连接件（521）及第三连接件（522），所述第一连接件（520）的内端经所述第二连接件（521）与所述转盘（51）的顶面外缘处转动连接，所述第三连接件（522）的一端与所述第一连接件（520）的外端顶部转动连接，相对的另一端与所述滑块（33）的底部固定连接。5.根据权利要求1所述的单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：所述手掌（3）顶部设有至少一条滑槽，所述夹持组件（2）包括两个手指（21），每个所述手指（21）的底部分别经一滑块与所述滑槽滑动相连，所述旋转机构的顶部与所述滑块底部相连；所述旋转机构包括转盘（51）及两个传动连接件（53），所述转盘（51）中部与所述电机组件（4）的输出轴相连，所述转盘（51）上对称设有两条弧形导向槽（54），所述弧形导向槽（54）的中部远离所述转盘（51）的轴线设置，所述弧形导向槽（54）的两端靠近所述转盘（51）的轴线设置；每个所述传动连接件（53）的顶部与对应所述滑块底部固定连接，每个所述传动连接件（53）的底部滑动设置于一条所述弧形导向槽（54）内。
6.根据权利要求1所述的单电机控制的旋转夹爪，其特征在于：所述夹持组件（2）包括两组手指，所述旋转机构包括齿轮（55），所述齿轮（55）的中部与所述电机组件（4）的输出轴相连；每组所述手指对应安装于一齿条（56）上，两个所述齿条（56）相对设置，两个所述齿条（56）分别设置于所述齿轮（55）的两侧，且所述齿轮（55）与两个所述齿条（56）啮合；所述手掌（3）内设有两条滑槽，每组所述手指分别经一齿条（56）滑动设置于一条所述滑槽内；所述齿轮（55）朝向第一方向旋转或朝向第二方向旋转时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文成，介党阳，
申请(专利权)人：苏州钧舵机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：