一種360度旋轉自由抓取機械抓手的制作方法

本實用新型涉及機械人技術領域，特別涉及一種360度旋轉自由抓取機械抓手。

背景技術：

隨著機器人在生產生活中的應用，機械臂廣泛應用在機器人領域中，而機械抓手作為機械臂的末端執行機構，在機器人應用領域中具有重要的作用；機械抓手能模仿人手的某些動作功能，執行抓取、搬運物件，操作工具等動作；它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害及危險環境下操作以保護人身安全；現有的機械抓手結構復雜，控制過程繁瑣，使用維護不方便，且抓取動作和抓手旋轉動作易產生相互干擾，使得機械抓手應用范圍受到限制。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種360度旋轉自由抓取機械抓手，該機械抓手具有機械結構簡單，抓取力大，抓手手指的抓取動作和抓手手指的旋轉動作之間無相互干擾，抓手可360度旋轉自由抓取等優點。

為實現上述目的，本實用新型提供一種360度旋轉自由抓取機械抓手，它包括：抓手支架，旋轉軸桿，組合軸，抓手手指，連接推桿，連接軸承，抓取驅動組件和旋轉驅動組件；

所述抓手支架上設有連接軸承，通過抓手支架可將整個機械抓手裝置安裝到機械臂上，機械臂帶動機械抓手裝置到相應的工作工位；

所述旋轉軸桿一端與抓手手指鉸接，另一端與抓手支架上的連接軸承連接，在抓手手指與抓手支架之間的部位設有組合軸；所述旋轉軸桿與抓手支架通過連接軸承的轉動連接，使抓手支架與旋轉軸桿軸向相對固定，繞旋轉軸桿徑向做相對旋轉運動；

所述組合軸由內環，轉動軸承和外環組成；所述內環為圓形中空結構，組合軸通過內環中空結構貫穿于旋轉軸桿上，內環兩端設有擋邊，內環靠抓手支架側擋邊上設有抓取驅動連接耳；所述轉動軸承設置于內環與外環之間，內環擋邊將轉動軸承和外環保持在內環上的軸向固定，通過轉動軸承的作用，內環和外環實現相對旋轉轉動；所述外環上設置有手指連接耳，通過連接推桿與抓手手指連接；

所述所述抓取驅動組件由直線執行裝置，固定架和連接桿組成，所述直線執行裝置通過固定架固定于抓手支架上，直線執行裝置活動端通過連接桿與組合軸內環上的抓取驅動連接耳連接，直線執行裝置驅動組合軸沿旋轉軸桿軸向做往返直線運動，帶動抓手手指的旋轉，實現抓手手指的抓取動作；

所述旋轉驅動組件包括旋轉電機，電機固定架和旋轉傳動機構，所述旋轉電機通過電機固定架固定于抓手支架上，旋轉電機輸出端與旋轉傳動機構傳動連接；所述旋轉傳動機構輸入端與旋轉電機傳動連接，輸出端與抓手旋轉軸桿連接；旋轉電機通過旋轉傳動機構，驅動抓手旋轉軸桿做360度旋轉運動。

所述組合軸內環為圓形中空結構；組合軸在旋轉軸桿上做直線運動的行程內，旋轉軸桿橫截面也為圓形；內環的中空內圓與旋轉軸桿的圓軸部分過盈配合，兩個圓形結構的配合，使組合軸內環既能沿旋轉軸桿做直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動；組合軸與旋轉軸桿之間可設有直線運動和轉動運動組合軸承，保證組合軸內環既能沿旋轉軸桿做直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動。

所述組合軸內環上，抓取驅動連接耳數量根據抓取直線執行裝置數量相對設置。

所述組合軸外環上，手指連接耳數量根據抓手手指數量相對設置。

所述組合軸旋轉軸承為可同時承受軸向載荷和徑向載荷的軸承，如深溝球軸承、調心滾子軸承或雙列圓錐滾子軸承等。

所述直線執行裝置可以是液壓油缸、氣缸、電動推桿或電液推桿等直線運動執行器。

所述旋轉驅動組件中驅動傳動機構可以是齒輪傳動機構，皮帶傳動機構或鏈條傳動機構。

本技術方案中，抓取驅動組件與組合軸內環連接，抓手手指與組合軸外環連接，直線執行裝置驅動組合軸沿旋轉軸桿軸向往返直線運動，實現抓手手指的抓取動作；旋轉組件與旋轉軸桿連接，旋轉電機驅動旋轉軸桿實現抓手的旋轉動作；在組合軸沿旋轉軸桿軸向往返直線運動的同時，組合軸外環、抓手手指和旋轉軸桿一起相對內環可做自由的旋轉運動，實現了抓手的抓取動作與旋轉動作之間無相互干擾運行，在抓手手指隨旋轉軸桿旋轉到任意角度時，手指可做任意伸張的抓取動作。

本實用新型的有益效果是：通過組合軸內環與外環的相對轉動，內環既能沿旋轉軸桿軸向直線運動又能與旋轉軸桿相對轉動，實現直線執行裝置驅動的手指抓取動作與旋轉電機驅動抓手的旋轉動作之間獨立的運行，達到抓手360度旋轉、自由抓取運動的目的，解決了目前抓手多個動作之間相互干擾的問題。且具有結構簡單，適應范圍廣，維護簡便等優點。

附圖說明

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施例及附圖作以詳細描述。

圖1是本實用新型實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手的整體結構示意圖，

圖中，1—抓手支架，2—旋轉軸桿，3—組合軸，4a—上抓手手指，4b—下抓手手指，5a—上連接推桿，5b—下連接推桿，6a—前端連接軸承，6b—后端連接軸承，7—抓取驅動組件，71—直線執行裝置，72—直線執行裝置固定架，73—抓取連接桿，8—旋轉驅動組件，81—旋轉電機，82—電機固定架，831—主動齒輪，832—從動齒輪；

圖2為本實用新型實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手中的組合軸結構示意圖，

圖3為本實用新型實施例提供的一種360度旋轉自由抓取機械抓手中組合軸的部件分解圖，

圖中，31—內環，32—旋轉軸承，33—外環，311—后擋邊，312—前擋邊，313—抓取驅動連接耳，331—上手指連接耳，333—下手指連接耳。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。下列實施例僅用于說明本實用新型，但并不用來限定本實用新型的實施范圍。

本實用新型涉及一種360度旋轉自由抓取機械抓手，具體包括：抓手支架1，旋轉軸桿2，組合軸3，抓手手指（4a,4b），連接推桿件（5a,5b），連接軸承（6a，6b），抓取驅動組件7和旋轉驅動組件8；所述抓手支架1前端設有連接軸承6a，后端設有連接軸承6b，通過抓手支架可將整個機械抓手裝置安裝到機械臂上，機械臂帶動機械抓手裝置到相應的工作工位；所述旋轉軸桿2一端與抓手手指（4a,4b）鉸接，另一端穿過連接軸承6a,連接到連接軸承6b上，與抓手支架1轉動連接，旋轉軸桿2與抓手手指（4a,4b）之間設有組合軸3；

所述組合軸3由內環31，轉動軸承32和外環33組成；所述內環31為圓形中空結構，組合軸3通過內環31的中空結構貫穿于旋轉軸桿2上，內環31兩端設有擋邊：其中靠近抓手支架1側為后擋邊311，靠近抓手手指（4a,4b）側為前擋邊312，后擋邊311上設有抓取驅動連接耳313；所述轉動軸承32設置于內環31與外環33之間，通過前擋邊311和后擋邊312將轉動軸承32和外環33保持在內環31上的軸向固定，通過轉動軸承32的作用，內環31和外環33實現相對旋轉轉動；所述外環33上設置有上手指連接耳331和下手指連接耳332，上手指連接耳331通過接推桿5a與抓手手指4a連接，下手指連接耳332通過連接推桿5b與抓手手指4b連接；

所述抓取驅動組件7由直線執行裝置71，直線執行裝置固定架72和抓取連接桿73組成，所述直線執行裝置71通過直線執行裝置固定架72固定于抓手支架1上，直線執行裝置71活動端通過抓取連接桿73與抓取驅動連接耳313連接，直線執行裝置71驅動組合軸3沿旋轉軸桿2的軸向直線運動，帶動抓手手指（4a,4b）的旋轉，從而實現抓手的抓取動作；

所述旋轉驅動組件8包括旋轉電機81，電機固定架82和旋轉傳動機構83，所述旋轉電機81通過電機固定架82固定于抓手支架1上，所述旋轉傳動機構83由主齒輪831和從動齒輪832組成，且主齒輪831和從動齒輪832相互咬合；主齒輪831連接于旋轉電機81輸出端，從動齒輪832固定于旋轉軸桿2上；旋轉電機81的旋轉運動，通過主齒輪831和從動齒輪832的傳遞，驅動旋轉軸桿2做360度旋轉運動。

所述內環31為圓形中空結構；組合軸3在旋轉軸桿上做往返直線運動的行程內，旋轉軸桿2的橫截面也為圓形；內環31的中空內圓與旋轉軸桿2的圓軸部分過盈配合，兩個圓形結構的組合，使得內環31既可沿旋轉軸桿2做直線運動，又能與旋轉軸桿2做相互轉動運動。

所述旋轉軸承32為可同時承受軸向載荷和徑向載荷的深溝球軸承。

所述直線執行裝置71可以是液壓油缸、氣缸、電動推桿或電液推桿等直線運動執行器。

本實施例中，抓取驅動組件7與組合軸內環31連接，驅動組合軸3沿旋轉軸桿2做往返直線運動，帶動抓手手指（4a,4b）實現抓取動作；旋轉組件8與旋轉軸桿2連接，旋轉電機81驅動旋轉軸桿2實現抓手的旋轉動作；在組合軸3沿旋轉軸桿2做直線運動的同時，組合軸外環33、抓手手指（4a,4b）和旋轉軸桿2一起相對內環31可做自由的旋轉運動，實現了抓手的抓取動作與旋轉動作之間無相互干擾運行，在抓手手指（4a,4b）隨旋轉軸桿2旋轉到任意角度時，手指可做任意伸張的抓取動作。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。