电动夹爪制造技术

本案提供一种电动夹爪包括载体、致动器、二夹片、杆体、角度感测磁石与角度感测器。致动器设置于载体，且驱动滑动部于第一方向上相对载体滑动。二夹片沿第二方向滑动地设置于载体，且分别通过交错的第一斜向导沟和第二斜向导沟枢接至滑动部。杆体包括彼此相对的枢接端以及连接端。枢接端枢接至载体，连接端通过长型导孔枢接至滑动部的轴杆。滑动部于第一方向上滑动第一位移距离时，分别驱动二夹片于第二方向上相对滑动第二位移距离，且转动杆体。杆体上的角度感测磁石配合角度感测器量测角度，以对应第一位移距离和第二位移距离。以对应第一位移距离和第二位移距离。以对应第一位移距离和第二位移距离。

【技术实现步骤摘要】
电动夹爪


[0001]本案是关于一种夹爪结构，尤指一种电动夹爪，简化夹爪组装结构并配合致器与角度感测器，以于夹持力小的应用场域里，兼顾体积微小化并提供位置控制。

技术介绍

[0002]机器手臂是一种具有模仿人类手臂功能并可完成各种操作的自动控制设备，现已广泛地的应用于自动化机械装置。除了主要用于工业制造上，商业农业、医疗救援、娱乐服务、军事保全等领域都可以发现其应用。构造上由机械主体、控制器、伺服机构和感应器所组成，并由程序根据操作需求设定其一定的指定动作。其中装置安装在机械手臂末端来直接夹取物品的置通常称为夹爪(gripper)、末端执行器(end effector)、或机械手部(robot hand)等。其目的在取代人类的手指，以巧妙完成许多复杂操作或是操作各种物品。然而，由于操作范围相对较小，因此驱动方式的选择与手臂关节会有所差异。
[0003]常见的夹具多以马达作为驱动源，带动机构来达成夹爪的往复运动。然而传统的步进马达或直流马达，其体积大，若架构于夹持力小的应用场域里，难以兼顾整体体积微小化并精准地实现位置控制。
[0004]有鉴于此，实有必要提供一种电动夹爪，简化夹爪组装结构并配合致器与角度感测器，于夹持力小的应用场域里，可兼顾整体体积微小化并精准地实现位置控制，以解决已知技术的缺失。

技术实现思路

[0005]本案的目的在于提供一种电动夹爪。于夹持力小的应用场域里，通过简化的夹爪结构配合致动器与角度感测器，使电动夹爪可兼顾整体体积微小化并精准地实现位置控制。其中电动夹爪使用例如音圈马达作为致动器，配合两个夹片组件交错设置呈扁平式设计，实现成本低、体积小、反应速度快、精准度高的电动夹爪，并轻易达成微小化体积设计。
[0006]本案的另一目的在于提供一种电动夹爪。其中双夹片组件利用长条导沟或滑轨可滑动地设置于载体，致动器的滑动部通过不同方向的斜向导沟驱动双夹片组件时，可稳固地将滑动部在第一方向的位移距离转变为双夹片组件在第二方向的位移距离，并通过角度感测器量测角度变化。借此，致动器与双夹片组件的相对位移及角度变化关系可通过感测元件感测距离、角度，进而达到位置控制的目标。另一方面，由于例如音圈马达的致动器是通过电流来控制，利用线圈带动磁石组，可于一方向提供稳定的推力，使电动夹爪的扭力不会随行程变化，于位置控制的同时，亦可兼顾力量的控制。
[0007]本案的又一目的在于提供一种电动夹爪。在致动器配合双夹片组件形成的扁平式设计中，夹爪件更可视需求调整配置于夹片上的位置，进一步结合角度感测器实现电动夹爪的位置控制。此外，致动器配合双夹片组件形成的扁平式设计更可通过弹簧来达成自锁功能，于致动器断电时自动复位并使双夹片组件的夹爪件维持内夹或外撑的状态，进一步提升产品的可靠度及竞争力。
[0008]为达前述目的，本案提供一种电动夹爪，包括载体、致动器、第一夹片、第二夹片、杆体以及角度感测器。载体包括彼此相反的第一面以及第二面。致动器设置于载体，且包括滑动部，其中致动器驱动滑动部于第一方向上相对载体滑动。第一夹片沿一第二方向滑动地设置于载体的第一面上，且包括第一斜向导沟。第二夹片沿第二方向滑动地设置于载体的第二面上，且包括第二斜向导沟。其中第一夹片与第二夹片于空间上彼此相对，第一斜向导滑和第二斜向导沟彼此交错设置，且第一夹片与第二夹片分别通过第一斜向导沟和第二斜向导沟枢接至滑动部的轴杆。杆体包括彼此相对的枢接端以及连接端，其中枢接端枢接至载体，连接端通过长型导孔枢接至滑动部的轴杆，其中滑动部于第一方向上滑动第一位移距离时，滑动部的轴杆分别通过第一斜向导沟及第二斜向导沟驱动第一夹片与第二夹片于第二方向上相对滑动第二位移距离，且通过连接端的长型导孔驱动杆体相对枢接端转动角度。角度感测磁石设置于杆体的枢接端上，角度感测磁石随致动器驱动滑动部在第一方向上位移以产生位置磁性变化。角度感测器设置于致动器的一电路板上，角度感测器感应角度感测磁石的位置磁性变化以取得角度，并对应第一位移距离以及第二位移距离，其中角度、第一位移距离及第二位移距离之间具有一角度
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距离转换比例关系。
[0009]于一实施例中，电动夹爪还包括第一滑轨以及第二滑轨，其中第一滑轨沿第二方向设置，位于第一夹片和载体之间，允许第一夹片相对载体于第二方向上滑动，其中第二滑轨沿第二方向设置，位于第二夹片和载体之间，允许第二夹片相对载体于第二方向上滑动。
[0010]于一实施例中，第一夹片包括第一导沟，沿第二方向延伸，第一夹片通过第一导沟枢接至载体。第二夹片包括第二导沟，沿第二方向延伸，第二夹片通过第二导沟枢接至载体。
[0011]于一实施例中，第一方向与第二方向彼此垂直，第一斜向导沟及第二斜向导沟不平行第一方向且不平行第二方向。
[0012]于一实施例中，第一夹片包括第一安装座以及第二安装座，第一安装座以及第二安装座分别位于第一斜向导沟的两相反侧，其中第二夹片包括第三安装座以及第四安装座，第三安装座以及第四安装座分别位于第二斜向导沟的两相反侧，且第三安装座于空间上相对于第一安装座，第四安装座于空间上相对于第二安装座。
[0013]于一实施例中，第一夹片包括第一夹爪件，第二夹片包括第二夹爪件，第一夹爪件以及第二夹爪件分别设置于第一安装座以及第四安装座。
[0014]于一实施例中，第一夹片包括第一夹爪件，第二夹片包括第二夹爪件，第一夹爪件以及第二夹爪件分别设置于第二安装座以及第三安装座。
[0015]于一实施例中，第一夹片包括第一夹爪件，可拆地设置于第一夹片上，第二夹片包括第二夹爪件，可拆地的设置于第二夹片上，第一夹爪件与第二夹爪件于第一面朝向第二面的视向上彼此错位，且于第二方向上彼此相对。
[0016]于一实施例中，轴杆维持贯穿第一斜向导沟与第二斜向导沟于第一面朝向第二面的视向上重叠处。
[0017]于一实施例中，电动夹爪还包含控制模块，分别连接至致动器以及角度感测器，其中控制模块控制致动器于第一方向上滑动第一位移距离，控制模块储存角度
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距离转换比例关系，以表角度、第一位移距离及第二位移距离之间的关系。
[0018]于一实施例中，滑动部通过一对直线轴承设置于载体，该对直线轴承沿第一方向
排列，滑动部包括长形框，长形框的一对长边框沿第一方向贯穿对直线轴承。
[0019]于一实施例中，致动器为音圈式马达，包括线圈以及磁石组，线圈设置于载体且位于该对直线轴承之间，磁石组设置于该对长边框上，磁石组于空间上相对于线圈的两相反面。
[0020]于一实施例中，角度感测器为磁性式角度编码器。
[0021]于一实施例中，电动夹爪还包含弹性组件，连接于滑动部以及载体之间，组配提供弹性力于致动器关闭时，推抵滑动部滑动至初始位置。
附图说明
[0022]图1是揭示本案第一实施例的电动夹爪的结构分解图；
[0023]图2是揭示本案第一实施例的电动夹爪于另一视角的结构分解图；
[0024]图3是揭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动夹爪，其特征在于，包括：一载体，包括彼此相反的一第一面以及一第二面；一致动器，设置于该载体，且包括一滑动部，其中该致动器驱动该滑动部于一第一方向上相对该载体滑动；一第一夹片，沿一第二方向滑动地设置于载体的该第一面上，且包括一第一斜向导沟；一第二夹片，沿该第二方向滑动地设置于载体的该第二面上，且包括一第二斜向导沟；其中该第一夹片与该第二夹片于空间上彼此相对，该第一斜向导沟和该第二斜向导沟彼此交错设置，且该第一夹片与该第二夹片分别通过该第一斜向导沟和该第二斜向导沟枢接至该滑动部的一轴杆；一杆体，包括彼此相对的一枢接端以及一连接端，其中该枢接端枢接至该载体，该连接端通过一长型导孔枢接至该滑动部的该轴杆，其中该滑动部于该第一方向上滑动一第一位移距离时，该滑动部的该轴杆分别通过该第一斜向导沟及该第二斜向导沟驱动该第一夹片与该第二夹片于该第二方向上相对滑动一第二位移距离，且通过该连接端的长型导孔驱动该杆体相对该枢接端转动一角度；一角度感测磁石，设置于该杆体的该枢接端上，该角度感测磁石随该致动器驱动该滑动部在该第一方向上位移以产生位置磁性变化；以及一角度感测器，设置于该致动器的一电路板上，该角度感测器感应该角度感测磁石的位置磁性变化以取得该角度，并对应该第一位移距离以及该第二位移距离，其中该角度、该第一位移距离及该第二位移距离之间具有一角度
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距离转换比例关系。2.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，还包括一第一滑轨以及一第二滑轨，其中该第一滑轨沿该第二方向设置，位于该第一夹片和该载体之间，允许该第一夹片相对该载体于该第二方向上滑动，其中该第二滑轨沿该第二方向设置，位于该第二夹片和该载体之间，允许该第二夹片相对该载体于该第二方向上滑动。3.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，该第一夹片包括一第一导沟，沿该第二方向延伸，该第一夹片通过该第一导沟枢接至该载体；以及该第二夹片包括一第二导沟，沿该第二方向延伸，该第二夹片通过该第二导沟枢接至该载体。4.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，该第一方向与该第二方向彼此垂直，该第一斜向导沟及该第二斜向导沟不平行该第一方向且不平行该第二方向。5.根据权利要求1所述的电动夹爪，其特征在于，该第一夹片包括一第一安装座以及一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴信贤，杨上纬，陈信桦，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：