電動夾爪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種裝配在醫(yī)療自動化設(shè)備的機(jī)械手上的夾爪，特別涉及一種電動夾爪。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動化及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，經(jīng)常會在機(jī)械手終端安裝拾取工件的夾爪?，F(xiàn)行應(yīng)用較廣泛的是氣動夾爪，但氣動夾爪的應(yīng)用在很多場合下受到限制或禁用，如無壓縮氣源的場合或者對環(huán)境氛圍要求較高的精密實驗室、醫(yī)藥制備和醫(yī)院藥檢等場合。
[0003]此外，氣動夾爪存在無法精確定位、夾持力漂移等缺陷。當(dāng)待拾取的工件為精密工件或易碎工件時，氣動夾爪則易在拾取工件的過程中損壞該工件。
[0004]電動夾爪可以解決氣動夾爪存在的上述問題。其只需電源即可工作，其優(yōu)點為:噪音小，閉環(huán)控制式的步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)精確定位，可調(diào)節(jié)、可設(shè)定夾持力的大小。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的電動夾爪，通常由驅(qū)動部分、推桿部件、內(nèi)外滑道和夾爪構(gòu)成，如申請?zhí)枮?201320784261.8，名稱為:《電動手指》的中國實用新型專利，該專利公開以下內(nèi)容:
[0006]“一種電動手指，其特征在于:包括伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)、相應(yīng)的用于控制正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動時間、圈數(shù)的控制器、主體外殼、頂推件和多個活動手指，該主體外殼固定于伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的一端，主體外殼上等間距地設(shè)有多個水平的滑槽，該伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)與頂推件螺牙連接，該活動手指滑動式連接于頂推件，且各活動手指安裝于滑槽內(nèi)，當(dāng)伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)正/反轉(zhuǎn)，通過螺牙之間的轉(zhuǎn)動帶動頂推件豎向上升/下降，推動各活動手指在水平方向上張開/閉合活動”。
[0007]上述產(chǎn)品中電機(jī)驅(qū)使頂推件上移運動的內(nèi)滑軌和夾爪(即所述的活動手指)張開或夾持動作所用外滑軌均為滑動摩擦式，而且，內(nèi)滑軌和外滑軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通常，滑動摩擦從傳動效率、導(dǎo)向精度和使用壽命等方面考慮，均不如滾動摩擦。此外，上述內(nèi)外滑軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，需要專業(yè)的導(dǎo)軌制造工藝、材料來生產(chǎn)加工，并且導(dǎo)軌一滑塊組件一經(jīng)制作完畢，其間的間隙不可調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、動力傳遞效率高、制造成本低的電動夾爪。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0010]本實用新型的電動夾爪，包括本體前端外滑軌總成中的夾爪和位于本體后端的可驅(qū)使夾爪拾取工件的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在本體中段內(nèi)置有內(nèi)滑軌總成，所述內(nèi)滑軌總成由固定在本體上且沿本體前端至后端方向延伸的內(nèi)導(dǎo)軌、置于內(nèi)導(dǎo)軌的內(nèi)滑道中且通過滾動機(jī)構(gòu)與內(nèi)導(dǎo)軌連接的可前后直線往復(fù)移動的滑塊和位于滑塊后端且與該滑塊固定連接的絲母構(gòu)成；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為絲桿電機(jī)，絲桿電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)絲桿軸驅(qū)動套接在該絲桿軸前端的所述絲母攜所述滑塊前后移動；所述滑塊的前端通過臂軸與設(shè)置于所述外滑軌總成中的搖臂后端相連，該搖臂的前端插置于所述夾爪上的卡槽中，當(dāng)所述滑塊前后移動時，搖臂的前端驅(qū)使夾爪沿設(shè)置于外滑軌總成中外導(dǎo)軌上的與所述滑塊移動方向相垂直的外滑道中往復(fù)移動。
[0011]所述外滑軌總成由所述的外導(dǎo)軌、所述的搖臂和呈“L”型的夾爪構(gòu)成；所述外導(dǎo)軌截面呈“凹”形，所述外滑道為所述“凹”形的內(nèi)槽；所述夾爪為二個，每個夾爪均由爪部和滑部構(gòu)成，滑部置于所述外滑道中并通過與所述滾動機(jī)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)與所述外導(dǎo)軌相連接；所述搖臂為二個，其后端通過所述臂軸與所述滑塊連接，其前端插置于設(shè)置在所述滑部后側(cè)面上的所述卡槽中。
[0012]所述滾動機(jī)構(gòu)由二條內(nèi)槽、二條外槽、圓柱形的內(nèi)外置導(dǎo)桿和滾珠排構(gòu)成；所述內(nèi)槽截面呈“凹”形設(shè)置于所述滑塊或滑部兩側(cè)面且沿該滑塊前后或滑部長邊方向延伸，所述外槽截面呈“凹”形設(shè)置于所述內(nèi)滑道或外滑道兩側(cè)面且沿內(nèi)滑道前后或外滑道長邊方向延伸，內(nèi)槽和外槽對應(yīng)設(shè)置且開口相對；在每條內(nèi)槽的底部的上下位置分別固設(shè)有二根內(nèi)置導(dǎo)桿，在每條外槽的底部的上下位置分別固設(shè)有二根外置導(dǎo)桿，所述滾珠排由其上設(shè)有若干個圓孔的滾珠保持片和適配置于每個圓孔中的鋼球構(gòu)成，該滾珠排夾置于由內(nèi)置導(dǎo)桿和外置導(dǎo)桿構(gòu)成的通道中。
[0013]在所述滑塊上的內(nèi)槽的前后二端設(shè)有使所述內(nèi)置導(dǎo)桿軸向定位的滑塊擋片；在所述內(nèi)滑道上的外槽的前后二端設(shè)有使所述外置導(dǎo)桿軸向定位的內(nèi)滑道擋片；在每個所述滑部上的內(nèi)槽的二端設(shè)有使所述內(nèi)置導(dǎo)桿沿該滑部長邊方向定位的滑部擋片；在所述外滑道上的外槽的二端設(shè)有使所述外置導(dǎo)桿沿該外滑道長邊方向定位的外滑道擋片。
[0014]在內(nèi)滑道上的一側(cè)外槽內(nèi)介于外置導(dǎo)桿與該外槽底部之間設(shè)有沿內(nèi)滑道前后延伸的間隙調(diào)節(jié)片，在該外槽底部沿其前后方向上間隔開有調(diào)節(jié)螺孔，該調(diào)節(jié)螺孔橫向貫通內(nèi)導(dǎo)軌，在該調(diào)節(jié)螺孔中設(shè)有可調(diào)節(jié)外置導(dǎo)桿與內(nèi)置導(dǎo)桿之間距離的調(diào)節(jié)螺釘。
[0015]在外滑道上的一側(cè)外槽內(nèi)介于外置導(dǎo)桿與該外槽底部之間設(shè)有沿外滑道長邊方向延伸的間隙調(diào)節(jié)片，在該外槽底部沿其長邊方向上間隔開有調(diào)節(jié)螺孔，該調(diào)節(jié)螺孔橫向貫通外導(dǎo)軌，在該調(diào)節(jié)螺孔中設(shè)有可調(diào)節(jié)外置導(dǎo)桿與內(nèi)置導(dǎo)桿之間距離的調(diào)節(jié)螺釘。
[0016]在絲桿電機(jī)的后端還設(shè)有與絲桿軸相連的手輪。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的內(nèi)外導(dǎo)軌采用滾動摩擦結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在制造過程中采用普通加工工藝即可完成。其本體材料也無需特殊要求，同時調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可任意調(diào)整滑塊一內(nèi)滑道間隙，使電動夾爪的動力傳遞效率以及導(dǎo)向精度都得到極大提高。本實用新型簡化加工工藝、節(jié)省加工成本，還具有噪音小和使用壽命長等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的立體示意圖。
[0019]圖2為圖1的局剖示意圖。
[0020]圖3為圖1中A — A向剖視圖。
[0021]圖4為圖1中B— B向剖視圖。
[0022]圖5為本實用新型的內(nèi)滑軌總成立體示意圖。
[0023]圖6為圖5中C 一 C向剖視圖。
[0024]圖7為圖5中D — D向剖視圖。
[0025]圖8為圖7中M部放大圖。
[0026]圖9為本實用新型的外滑軌總成立體示意圖。
[0027]圖10為圖9中E — E向剖視圖。
[0028]圖11為圖10中N部放大圖。
[0029]附圖標(biāo)記如下:
[0030]本體1、內(nèi)滑軌總成2、內(nèi)導(dǎo)軌21、內(nèi)滑道22、內(nèi)滑道擋片23、滑塊24、滑塊擋片25、絲母26、外滑軌總成3、外導(dǎo)軌31、外滑道32、外滑道擋片33、夾爪34、爪部35、滑部36、滑部擋片37、卡槽38、搖臂4、臂軸41、絲桿電機(jī)5、絲桿軸51、手輪6、滾動機(jī)構(gòu)7、內(nèi)槽71、夕卜槽72、內(nèi)置導(dǎo)桿73、外置導(dǎo)桿74、通道75、滾珠排76、鋼球77、滾珠保持片78、間隙調(diào)節(jié)片8、調(diào)節(jié)螺孔81、調(diào)節(jié)螺釘82。
【具體實施方式】
[0031]本實用新型的電動夾爪34主要由以下幾大部分構(gòu)成(如圖2所示):
[0032]1.內(nèi)滑軌總成2 (后文重點闡述):將電機(jī)的動力高效精確的傳遞到搖臂4組件。
[0033]I1.外滑軌總成3 (后文重點闡述):將搖臂4組件的動作高效精確的傳遞到活動夾爪34，使夾爪34張開或夾緊，實現(xiàn)夾爪34按設(shè)定節(jié)奏拾取工件。
[0034]II1.搖臂4組件:將動力方向轉(zhuǎn)換90°，放大力矩。
[0035]IV.本體1:后部安裝電機(jī)，內(nèi)部嵌入內(nèi)滑軌總成2，前部安裝外滑軌總成3。
[0036]V.絲桿電機(jī)5:提供動力，同時將電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為絲母26的直線運動。
[0037]V1.手輪6:在不通電狀態(tài)下，實現(xiàn)手動調(diào)整夾爪34位置。
[0038]如圖1、2、3、4所示，本實用新型的電動夾爪34具體結(jié)構(gòu)如下:
[0039]所述外滑軌總成3置于所述本體I的前端(以圖3紙面方向為例，左向為前，右向為后，下同)，所述絲桿電機(jī)5置于本體I的后端。在本體I中段內(nèi)置有內(nèi)滑軌總成2。
[0040]如圖5、6、7所示，所述內(nèi)滑軌總成2由固定在本體I上的內(nèi)導(dǎo)軌21、滑塊24和絲母26構(gòu)成。
[0041]所述內(nèi)導(dǎo)軌21為固定部件，其截面形狀為“U”型，“U”型的內(nèi)空部是側(cè)面為平面的內(nèi)滑道22，內(nèi)導(dǎo)軌21由本體I前端至后端方向延伸。所述滑塊24置于所述內(nèi)滑道22中可沿該內(nèi)滑道22前后方向直線往復(fù)移動?；瑝K24的兩側(cè)面也為平面，滑塊24與內(nèi)滑道22之間通過滾動機(jī)構(gòu)7連接。所述絲母26固定連接在滑塊24的后端。
[0042]所述絲桿電機(jī)5通過旋轉(zhuǎn)絲桿軸51驅(qū)動套接在該絲桿軸51前端的所述絲母26旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)的絲母26將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成絲母26的直線運動并帶動所述滑塊24沿所述內(nèi)滑道22作直線前后移動。
[0043]在滑塊24的前端設(shè)有軸孔，滑塊24通過插入該軸孔中的臂軸41與設(shè)置于所述外滑軌總成3中的搖臂4組件的后端相連，該搖臂4組件為二個呈“L”型的搖臂4，在每個搖臂4后端設(shè)有樞孔，二個搖臂4上的樞孔與所述軸孔同軸并通過所述臂軸41插入后與所述滑塊24連接在一起。
[0044]所述內(nèi)滑軌總成2實現(xiàn)了精確高效的直線動力傳遞，動力傳遞至搖臂4組件，將力的方向轉(zhuǎn)換成90度，同時實現(xiàn)力矩放大并且分配到搖臂4組件上，通過搖臂4組件的旋轉(zhuǎn)運動，分別撥動外滑軌總成3內(nèi)的夾爪34，實現(xiàn)其張開或夾緊動作。
[0045]如圖4、9、10所示，所述外滑軌總成3由所述的外導(dǎo)軌31、所述的搖臂4組件和呈“L”型的夾爪34構(gòu)成。
[0046]外導(dǎo)軌31截面呈“凹”形，所述外滑道32為所述“凹”形的內(nèi)槽71，外滑道32的兩側(cè)面為平面；所述夾爪34為二個，其由爪部35和側(cè)面為平面的滑部36構(gòu)成，滑部36置于所述外滑道32中可沿外滑道32長邊方向來回移動?；?6、外滑道32之間通過與所述滾動機(jī)構(gòu)7相同的結(jié)構(gòu)連接。
[0047]搖臂4的前端插置于設(shè)置在所述滑部36后側(cè)面上的卡槽38中，當(dāng)內(nèi)滑軌總成2中的所述滑塊24前后直線移動時，搖臂4的前端驅(qū)使夾爪34沿所述外滑道32作直線移動。所述外滑道32與所述滑塊24移動方向相垂直。
[0048]如圖7、8、10、11所示，前述內(nèi)滑軌總成2與外滑軌總成3中所述的滾動機(jī)構(gòu)7結(jié)構(gòu)相同，僅設(shè)置的位置不同。
[0049]本實用新型所述滾動機(jī)構(gòu)7優(yōu)選為:由二條內(nèi)槽71、二條外槽72、圓柱形的內(nèi)置導(dǎo)桿73、外置導(dǎo)桿74和滾珠排76構(gòu)成。
[0050]I)對于內(nèi)滑軌總成2而言，所述內(nèi)槽71是設(shè)置于所述滑塊24兩側(cè)面上向滑塊24內(nèi)凹入的截面呈“凹”形的槽，內(nèi)槽71由滑塊24前端延伸至后端。所述外槽72是設(shè)置于所述內(nèi)滑道22兩側(cè)面上向內(nèi)導(dǎo)軌21凹入的截面呈“凹”形的槽，同內(nèi)槽71相同外槽72也由內(nèi)滑道22前端延伸至后端。內(nèi)槽71和外槽72位置對應(yīng)且開口相對。
[0051]在每條內(nèi)槽71的底部的上下位置分別固設(shè)有二根內(nèi)置導(dǎo)桿73(優(yōu)選內(nèi)置導(dǎo)桿73與內(nèi)槽71中所觸面相切)，在每條外槽72的底部的