一种斜楔增力与自锁抓取装置

1.一种斜楔增力与自锁抓取装置，其特征在于，包括：
钢珠架，所述钢珠架为中空壳体结构，所述钢珠架的内部具有活塞腔，所述钢珠架的侧壁上设有与活塞腔连通且沿横向延伸的钢珠孔；
活塞，所述活塞的侧部具有与活塞腔密封滑动配合的圆柱面，所述活塞的侧部位于圆柱面的下方为外径逐渐减小的锥斜面；
钢珠，活动设于钢珠孔内；
抓取钢圈，套设于钢珠架的外侧，所述抓取钢圈的内环面上设有一圈夹紧凸棱，所述夹紧凸棱的内径与钢珠架的外径适配，所述夹紧凸棱的下侧面为向抓取钢圈的内侧倾斜的夹紧斜面；所述抓取钢圈上设有用于连接被抓物的连接件。
2.根据权利要求1所述的斜楔增力与自锁抓取装置，其特征在于，所述活塞的侧部底端设有用于限制钢珠滑出钢珠孔的限位斜面。
3.根据权利要求1所述的斜楔增力与自锁抓取装置，其特征在于，所述钢珠架的侧部位于钢珠孔的上方设有用于限制抓取钢圈过度上移的挡环。

一种斜楔增力与自锁抓取装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及机械抓手技术领域，特别是涉及一种斜楔增力与自锁抓取装置。\n背景技术\n[0002] 目前，应用于机器人或桁架的抓手设备，更多的是采用夹持式的抓取结构，能够满足大多数物品的抓取工作，但是，当抓取过程中若突然断掉气源，传统的夹持式的抓取结构会失去抓取力，容易导致被抓物掉落，影响抓取工作的进行，同时存在安全隐患。\n实用新型内容\n[0003] 针对上述问题，本实用新型提供了一种斜楔增力与自锁抓取装置，其结构简单，采用气动方式控制，具有自锁功能，以防被抓物掉落，适用于桁架抓手、机器人抓手和搬装设备抓手等。\n[0004] 本实用新型的技术方案如下：\n[0005] 一种斜楔增力与自锁抓取装置，包括：\n[0006] 钢珠架，所述钢珠架为中空壳体结构，所述钢珠架的内部具有活塞腔，所述钢珠架的侧壁上设有与活塞腔连通且沿横向延伸的钢珠孔；\n[0007] 活塞，所述活塞的侧部具有与活塞腔密封滑动配合的圆柱面，所述活塞的侧部位于圆柱面的下方为外径逐渐减小的锥斜面，用于向钢珠孔外方向挤压咬紧钢珠；\n[0008] 钢珠，活动设于钢珠孔内；\n[0009] 抓取钢圈，套设于钢珠架的外侧，所述抓取钢圈的内环面上设有一圈夹紧凸棱，所述夹紧凸棱的内径与钢珠架的外径适配，所述夹紧凸棱的下侧面为向抓取钢圈的内侧倾斜的夹紧斜面；所述抓取钢圈上设有用于连接被抓物的连接件。\n[0010] 上述技术方案的工作原理如下：\n[0011] 本实用新型的斜楔增力与自锁抓取装置主要由钢珠架、活塞、钢珠和抓取钢圈构成，采用气动方式控制活塞的运动，具体控制状态如下：\n[0012] 关闭气源，活塞上升，钢珠沿着钢珠孔向内方向滑动，解除对抓取钢圈内侧夹紧斜面的咬紧状态，抓取钢圈及被抓物处于松开状态；\n[0013] 打开气源，活塞下降，钢珠沿着钢珠孔向外方向滑动，钢珠咬紧抓取钢圈内侧夹紧斜面，抓取钢圈及被抓物处于夹紧状态；\n[0014] 断开气源，活塞无驱动力，位置保持不变，重力迫使抓取钢圈存在下降趋势，钢珠于活塞的锥斜面、钢珠孔的底面和抓取钢圈的内侧夹紧斜面之间处于三力平衡状态，抓取钢圈及被抓物处于自锁状态。\n[0015] 本实用新型采用钢珠作为传力件，钢珠架上的钢珠孔作为钢珠传力滑道，并采用气动方式带动活塞的运动来控制钢珠的传力状态，即使在抓取过程中气源突然断开，通过活塞与钢珠的配合，也会将抓取钢圈咬紧，实现自锁状态，可有效防止抓取钢圈和被抓物掉落。\n[0016] 在进一步的技术方案中，所述活塞的侧部底端设有用于限制钢珠滑出钢珠孔的限位斜面，关闭电源，活塞上升后，活塞的底面高度低于钢珠孔顶端的高度，限位斜面的底边与钢珠孔底端之间的距离小于钢珠的直径，限位斜面的存在既可满足钢珠沿着钢珠孔向内侧滑动解除对抓取钢圈的咬紧状态，又能限制钢珠自钢珠孔滚落至活塞腔。\n[0017] 在进一步的技术方案中，所述钢珠架的侧部位于钢珠孔的上方设有用于限制抓取钢圈过度上移的挡环，通过挡环和钢珠的配合，可以稳定的咬紧抓取钢圈。\n[0018] 本实用新型的有益效果是：\n[0019] 1、本实用新型采用钢珠作为传力件，钢珠架上的钢珠孔作为钢珠传力滑道，并采用气动方式带动活塞的运动来控制钢珠的传力状态，即使在抓取过程中气源突然断开，通过活塞与钢珠的配合，也会将抓取钢圈咬紧，实现自锁状态，可有效防止抓取钢圈和被抓物掉落；\n[0020] 2、在活塞的底部设置限位斜面，既可满足钢珠沿着钢珠孔向内侧滑动解除对抓取钢圈的咬紧状态，又能限制钢珠自钢珠孔滚落至活塞腔；\n[0021] 3、钢珠架侧部的挡环，可以稳定的咬紧抓取钢圈。\n附图说明\n[0022] 图1是本实用新型实施例所述活塞的结构示意图；\n[0023] 图2是本实用新型实施例所述钢珠架的结构示意图；\n[0024] 图3是本实用新型实施例所述抓取钢圈的结构示意图；\n[0025] 图4是本实用新型实施例所述斜楔增力与自锁抓取装置处于松开状态时的结构示意图；\n[0026] 图5是本实用新型实施例所述斜楔增力与自锁抓取装置处于夹紧状态时的结构示意图；\n[0027] 图6是本实用新型实施例所述斜楔增力与自锁抓取装置处于自锁状态时的结构示意图。\n[0028] 附图标记说明：\n[0029] 10、活塞；11、圆柱面；12、锥斜面；13、限位斜面；20、钢珠架；21、钢珠孔；22、活塞腔；23、挡环；30、抓取钢圈；31、夹紧凸棱；32、夹紧斜面；33、连接孔；40、钢珠。\n具体实施方式\n[0030] 下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。\n[0031] 实施例：\n[0032] 一种斜楔增力与自锁抓取装置，如图1‑图3所示，包括：\n[0033] 钢珠架20，钢珠架20为中空壳体结构，钢珠架20的内部具有活塞腔，钢珠架20的侧壁上设有与活塞腔连通且沿横向延伸的钢珠孔21；\n[0034] 活塞10，活塞10的侧部具有与活塞腔密封滑动配合的圆柱面11，活塞10的侧部位于圆柱面11的下方为外径逐渐减小的锥斜面12，用于向钢珠孔21外方向挤压咬紧钢珠40；\n[0035] 钢珠40，活动设于钢珠孔21内；\n[0036] 抓取钢圈30，套设于钢珠架20的外侧，抓取钢圈30的内环面上设有一圈夹紧凸棱\n31，夹紧凸棱31的内径与钢珠架20的外径适配，夹紧凸棱31的下侧面为向抓取钢圈30的内侧倾斜的夹紧斜面32；抓取钢圈30上设有用于连接被抓物的连接件，具体地，可以在抓取钢圈30上设置连接孔33，用于连接被抓取物。\n[0037] 本实用新型的斜楔增力与自锁抓取装置主要由钢珠架20、活塞10、钢珠40和抓取钢圈30构成，采用气动方式控制活塞10的运动，具体控制状态如下：\n[0038] 如图4所示，关闭气源，活塞10上升，钢珠40沿着钢珠孔21向内方向滑动，解除对抓取钢圈30内侧夹紧斜面32的咬紧状态，抓取钢圈30及被抓物处于松开状态；\n[0039] 如图5所示，打开气源，活塞10下降，钢珠40沿着钢珠孔21向外方向滑动，钢珠40咬紧抓取钢圈30内侧夹紧斜面32，抓取钢圈30及被抓物处于夹紧状态；\n[0040] 如图6所示，断开气源，活塞10无驱动力，位置保持不变，重力迫使抓取钢圈30存在下降趋势，钢珠40于活塞10的锥斜面12、钢珠孔21的底面和抓取钢圈30的内侧夹紧斜面32之间处于三力平衡状态，抓取钢圈30及被抓物处于自锁状态。\n[0041] 本实用新型采用钢珠40作为传力件，钢珠架20上的钢珠孔21作为钢珠40传力滑道，并采用气动方式带动活塞10的运动来控制钢珠40的传力状态，即使在抓取过程中气源突然断开，通过活塞10与钢珠40的配合，也会将抓取钢圈30咬紧，实现自锁状态，可有效防止抓取钢圈30和被抓物掉落。\n[0042] 本实用新型的斜楔增力与自锁抓取装置，在气压一定的情况下，抓紧力被放大，其理想放大倍数由tan(A)/tan(B)决定，其中：A为活塞10锥斜面12的斜楔夹角，B为抓取钢圈\n30内侧夹紧斜面32的夹角。\n[0043] 此外，在本实施例中，如图1所示，活塞10的侧部底端设有限位斜面13，关闭电源，活塞10上升后，活塞10的底面高度低于钢珠孔21顶端的高度，限位斜面13的底边与钢珠孔\n21底端之间的距离小于钢珠40的直径，限位斜面13的存在既可满足钢珠40沿着钢珠孔21向内侧滑动解除对抓取钢圈30的咬紧状态，又能限制钢珠40自钢珠孔21滚落至活塞腔。\n[0044] 在本实施例中，如图2所示，钢珠架20的侧部位于钢珠孔21的上方设有用于限制抓取钢圈30过度上移的挡环23，通过挡环23和钢珠40的配合，可以稳定的咬紧抓取钢圈30。\n[0045] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

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