关节型机械手指

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关节型机械手指\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及机械手指，尤其涉及一种能够多角度自由扭转和延伸的多功能关节型机械手指。\n背景技术\n[0002] 近年来，随着科技的进步及自动化生产规模的不断扩大，机械手在诸如家电生产、汽车制造、以及医疗卫生、军事等众多领域中得到了广泛的应用，这些机械手都是通过模拟人手的功能以完成产品的抓取等动作，然现有技术中的机械手调整的角度一般只能进行X、Y、Z三个方向的调整。\n[0003] 如图10所示的专利号为200810030084.8，名称为“一种全自动多功能机械臂”的中国专利中所揭示的装置，其包括倒角组91，倒角组固定块92，气缸93，气缸连接块94，治具型材95，治具固定块96，L形连接块99，以及固定连接于治具型材95及治具固定块96上的吸盘97及抱具98，倒角组91可相对于治具型材95进行90-180度的旋转，以实现对产品多角度的抓取，然这样的机械手还是不能够灵活地根据待抓取产品的形状特征等进行自由扭转或弯曲，尤其对于形状不规则的产品如具有不规则圆弧面的产品或其他类型的产品来说，这种机械手难以进行有效的抓取。\n[0004] 另一方面来说，现有技术中，用于抓取或吸取待抓取产品的机械手一般都是根据待抓取产品的形状、材质及重量进行专门设计的，其不适用于其他类型的产品的抓取，因此降低了机械手的通用性。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够自由调整延伸位置关节型机械手指，以根据产品的不同形状做不同的组装及调整，提高机械手指的灵活性及通用性。\n[0006] 为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种关节型机械手指，包括通过弹性拉伸件相连接的拉紧固定组件及固定支架，其中：\n[0007] 所述拉紧固定组件包括相互连接的拉紧件和固定件，通过调整拉紧件与固定件的相对位置来调整弹性拉伸件在所述拉紧固定组件，连接件及固定支架间的拉紧及放松；\n[0008] 所述固定支架具有与所述连接件相连接的第一支架，所述弹性拉伸件的另一端固定于所述第一支架上。\n[0009] 更进一步地，所述关节型机械手指还包括至少一连接件，所述连接件包括第一端面和第二端面，连接第一端面和第二端面的中间部，以及供所述弹性拉伸件穿过的贯穿孔。\n[0010] 所述弹性拉伸件包括弹簧和设于弹簧内的钢丝。\n[0011] 所述拉紧件包括拉紧螺母和拉紧螺丝，所述拉紧螺母旋合设于拉紧螺丝上。\n[0012] 述固定件包括固定部，自固定部向两侧分别延伸形成的螺纹部和连接端部，以及贯穿固定件形成的容置所述弹性拉伸件的收容孔，所述拉紧件部分伸入所述螺纹部内侧的收容孔并通过卡合结构与螺纹部相卡合。\n[0013] 所述弹性拉伸件包括弹簧和设于弹簧内的钢丝，所述弹簧穿过所述固定件的收容孔并固定于收容孔内，所述弹性拉伸件穿过所述固定件的收容孔及拉紧螺丝内的定位孔，且通过拉紧螺母在拉紧螺丝上的旋转，带动拉紧螺丝在所述螺纹部内的移进及移出，进而使得钢丝被拉紧或放松。\n[0014] 所述连接件的中间部上形成有容置所述弹性拉伸件的弧形支撑面，所述弧形支撑面与所述贯穿孔相贯通连接。\n[0015] 所述连接件的第一端面和第二端面间形成90度的夹角，第一端面和第二端面的外侧形成有复数相嵌入配合的凸起和凹槽。\n[0016] 所述固定支架还包括与第一支架相固定连接的第二支架，所述第二支架上设有复数固定孔。\n[0017] 所述关节型机械手指还包括与所述第二支架相连接的气缸，以及设于气缸末端的吸盘或夹具。\n[0018] 所述机械手指拉紧固定组件的一端固定连接于机械手指的固定板上。\n[0019] 与现有技术相比，本实用新型揭示的关节型机械手指具有能够自由调整其延伸的角度、位置及长度的优点，其能够通用于多种产品的抓取，并能根据产品的结构特征进行自由配设抓取或抱具、吸盘及其他夹具，并且更灵活地抓取产品，且该机械手结构紧凑，安装方便、调节快捷、通用。\n附图说明\n[0020] 图1是本实用新型优选实施例的立体示意图；\n[0021] 图2是图1的立体分解示意图；\n[0022] 图3是本实用新型优选实施例中拉紧螺丝的立体示意图；\n[0023] 图4A、图4B是本实用新型优选实施例中固定件不同角度的立体示意图；\n[0024] 图5A、图5B是本实用新型优选实施例中连接件不同角度的立体示意图；\n[0025] 图6是本实用新型优选实施例中固定支架的立体示意图；\n[0026] 图7是本实用新型优选实施例中气缸的立体示意图；\n[0027] 图8是本实用新型优选实施例中关节型机械手指装配于机械手固定板上的立体示意图；\n[0028] 图9是本实用新型第二实施例的立体示意图；\n[0029] 图10是现有的机械臂的立体示意图。\n[0030] 图中元件标号\n[0031] 拉紧固定组件 1 连接件 2 固定支架 3\n[0032] 气缸 4 吸盘 5 弹簧 6\n[0033] 钢丝 7 固定板 8 通孔 H\n[0034] 拉紧件 11 固定件 12 安装螺母 13\n[0035] 拉紧螺母 111 拉紧螺丝 112 定位孔 113\n[0036] 定位槽 114\n[0037] 固定部 121 螺纹部 122 连接端部 123\n[0038] 收容孔 124 定位键 125 台阶面 126\n[0039] 第三端面 127\n[0040] 中间部 21 第一端面 22 第二端面 23[0041] 凸起 24、34 凹槽 25 贯穿孔 26[0042] 凹部 27 加强筋 28\n[0043] 连接件 2′ 第四端面 21′ 第五端面 22′[0044] 第一支架 31 第二支架 32 第六端面 33[0045] 锥形孔 35 圆周面 36\n[0046] 固定孔 37 卡环内圈 38\n[0047] 第一通气孔 41 第二通气孔 42 第一螺母 43[0048] 第二螺母 44 夹具 5′\n具体实施方式\n[0049] 下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。\n[0050] 结合图1、图2示，本实用新型优选实施例中所揭示的关节型机械手指，其包括依次相连接的拉紧固定组件1，复数连接件2，固定支架3，以及与固定支架相连接的气缸4，所述气缸的末端设有吸盘5，所述拉紧固定组件1，连接件2，固定支架3间通过弹簧6和设于弹簧6内的钢丝7相连接，关节型机械手指通过拉紧固定组件1固定连接于机械手固定板\n8上。\n[0051] 结合图3，图4A、4B所示，所述拉紧固定组件1包括拉紧件11和固定件12，本实施例中的拉紧件11包括拉紧螺母111和与拉紧螺母111相配合的拉紧螺丝112，所述拉紧螺丝112内设有供钢丝7穿过的定位孔113，拉紧螺丝112的外表面设有定位槽114。\n[0052] 所述固定件12包括固定部121，自固定部121分别向两端延伸形成的螺纹部122及连接端部123，所述固定件12贯通所述螺纹部122、固定部121及连接端部123设置有收容孔124，所述弹簧6穿过所述螺纹部122的收容孔124后通过一螺钉(如装于图中的通孔H处)或其他卡紧件(图未示)固定于固定部121的收容孔124内。所述拉紧螺丝112部分伸入于所述螺纹部122的收容孔124内，且螺纹部122的收容孔124内对应所述定位槽\n114设置有定位键125，定位键125伸入定位槽114内以限制拉紧螺丝112和固定件12间的相互转动，所述钢丝7穿过收容孔124及拉紧螺丝112的定位孔113后，经过对钢丝7的端部处理后使其卡设在定位孔113的末端。\n[0053] 所述固定部121上形成有外六角的台阶面126，用于与机械手固定板上的六角形孔相定位配合，连接端部123自固定部121向与螺纹部122相对的另一端折弯形成，连接端部123与所述连接件2相配合连接，连接端部123具有与连接件2相应部分配合的端面(定义为第三端面127)。\n[0054] 如图5A、5B所示，所述每一连接件2具有两端面和连接两端面的中间部21，所述两端面分别定义为第一端面22、第二端面23，所述第一端面22和第二端面23呈圆形且对称设置，其间延伸后形成90度的夹角。其中第一端面22上设置有复数凹槽25，第二端面23上设置有复数凸起24，该复数凸起24和凹槽25用于和相接的另一连接件端面的凹槽25和凸起24相嵌入配合以使各连接件2相互卡紧。第一端面22和第二端面23的中心还设置有供弹簧6贯穿通过的贯穿孔26，所述中间部21上亦设置有与贯穿孔26相连通用于容置所述弹簧6的凹部27，所述凹部27呈外凸的弧形面，弧形面的设置使得连接件在相互转动时弹簧6的滑动更加顺畅。更进一步地，所述凹部27的两侧还设置有加强筋28，该加强筋\n28还对弹簧6的位置起限定的作用。\n[0055] 所述各连接件2间通过弹簧6、钢丝7及端面的卡合结构(即凸起和凹槽)形成相对固定的连接，连接件2的数量可根据具体的需要增加或减少。\n[0056] 本实施例中还包括与固定支架3相接的端部连接件2′，端部连接件2′的结构大致相当于连接件2结构的一半，其包括第四端面21′和第五端面22′，两端面的夹角也大体上是其他连接件2两端面夹角的一半(即45度)，这种结构的端部连接件2′，使得其与固定支架的相应端面的连接更加方便。\n[0057] 结合图6所示，所述固定支架3包括第一支架31和第二支架32，所述第一支架31与端部连接件2′的第四端面21′相连接，第一支架31呈圆柱状，其与端部连接件2′的第四端面21′相连接的端面(定义为第六端面33)上亦形成有复数与凸起34(或凹槽)，第一支架31的圆柱端面的中心形成有贯通的锥形孔35，该锥形孔35用于固定弹簧6，锥形孔\n35自圆柱端面向第二支架32的方向呈逐渐放大的圆锥面，弹簧6连同钢丝7穿过该锥形孔\n35后，弹簧6及钢丝7的端部做扩大处理(如折弯、打结等方式)后，卡设在锥形孔35内。\n[0058] 所述第二支架32自第一支架31向外延伸呈卡环状，所述卡环的圆周面36上形成有复数固定孔37用于其他配件如夹具或安抱具的装，所述气缸4为外牙气缸，如图7所示，其卡设于第二支架32的卡环内圈38中，气缸4上设有与吹气气管相接的第一通气孔41和与真空相接的第二通气孔42，通过第一通气孔41的吹气，可使气缸4向前移动进而带动气缸末端的吸盘5向前移动，另外，由于气缸4是通过第一螺母43和第二螺母44固定连接于所述第二支架32的卡环内圈38上，因此也可以通过松开第一螺母43和第二螺母44来调节气缸伸出端的长度。所述吸盘5设于气缸的末端，用于吸附待抓取的产品。\n[0059] 组装时，将钢丝7穿于弹簧6内，并将弹簧6连同钢丝7依次穿过固定支架3的锥形孔35，复数连接件2的贯穿孔26，以及固定件12的收容孔124，并使钢丝7进一步穿过拉紧螺丝112内的定位孔113后，使弹簧6和钢丝7的两端卡设于相应位置处。然后，使所述第一端面22至第六端面33中相邻两端面上的凸起嵌入对应凹槽中进行卡合，并将安装螺母13、拉紧螺丝112套入固定件12的螺纹部122上，使螺纹部122内侧的定位键125和拉紧螺丝112上定位槽114相配合，并将拉紧螺母111旋入拉紧螺丝112上即可。\n[0060] 使用时，将本实用新型关节型机械手指的拉紧固定组件1的一端固定连接于机械手指的固定板8上，如图8所示，每一机械手指通过连接件能够实现类似人手关节一样的活动调节，并通过末端的吸盘或夹具抓取产品。同时，可根据实际需要，在固定板上安装多个机械手配合抓取。\n[0061] 而在抓取不同产品时，可根据需要对本实用新型的机械手指进行任意角度的旋转调节或位移调节。调节时，将拉紧螺母111从拉紧螺丝112上向外旋开，则拉紧螺丝112带动钢丝7向连接件2的方向移动，使得钢丝7被放松，此时，将需要调整的连接件端面的凸起24从邻接端面的凹槽25中移动，并选好需要的卡扣位置后再将凸起24置入邻接端面的凹槽25中进行卡合，采用同样的方法可对相邻的端面的连接位置进行调节，调节到位后，再将拉紧螺母111向拉紧螺丝112上旋进，拉紧螺丝112带动钢丝7向外移动，从而将拉紧固定组件1、各连接件2及固定支架3间的钢丝7拉紧，使得各组件间的位置相对锁紧固定，从而实现对不同结构形状的产品的抓取。\n[0062] 此外，本实施例中对机械手指抓取位置的调整还可通过与固定支架3相连的气缸\n4的前后移动实现，即调整气缸4在固定支架3上的固定位置或通过气缸4上第一通气孔\n41向气缸吹气，使得气缸带动气缸末端的吸盘向前移动。\n[0063] 图9所示为本实用新型另一实施例的立体示意图，该实施例与优选实施例基本相同，其区别在于固定支架末端通过第二气缸连接夹具5′，以实现对产品的夹取。\n[0064] 本实用新型的关节型机械手指可采用金属、尼龙或较硬的塑料等材质制成。\n[0065] 在本实用新型的其他实施例中，拉紧件的拉紧螺母和拉紧螺丝可以是类似的具有外螺纹或内螺纹的结构，只要其与固定件配合能调节将钢丝拉紧或放松即可，弹簧和钢丝也可被其他拉伸件所替代；所述连接件第一端面和第二端面间夹角可以为其他的角度如\n60度等，连接件的形状也不限于优选实施例中的形状，还可以为三角形、梯形等形状；且连接件的第一端面和第二端面上的凸起和凹槽也可以由其他相同功能的结构代替，如将第一端面和第二端面上的贯穿孔设置相互嵌入配合的多角孔。另外。连接件可直接与固定支架相连接(不需要优选实施例中的端部连接件)，固定支架的末端可根据实际需要直接连接吸盘或其他抱具、金具等抓取的产品的治具。\n[0066] 本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。