弹性波纹管单作用气缸驱动串联柔性铰链骨架机械手

摘要

本发明涉及弹性波纹管单作用气缸驱动串联柔性铰链骨架机械手，此机械手由一个手掌和二个柔性手指，或一个手掌和三个柔性手指组成；每个柔性手指结构相同，主要由一个弹性波纹管单作用气缸和一个串联柔性铰链组成；串联柔性铰链的构型根据被抓取对象的特点而设计的；机械手靠弹性波纹管单作用气缸驱动产生抓持力。此机械手应用于易碎的脆性物体，或形状、大小变化的异形物体的抓持，属于机器人、机电一体化的应用技术领域；与机器人本体联接，尤其适用于食品、农产品、轻工产品的抓取、分拣和包装等生产和物流领域。

主权项

弹性波纹管单作用气缸驱动串联柔性铰链骨架机械手，其特征是：二个相同的柔性手指左右对称地安装在手掌盘(1)的导向槽中，靠手掌盘(1)上的中心孔定位中心距，这是机械手一种结构；三个相同的柔性手指120°均布地安装在手掌盘(1)的导向槽中，靠手掌盘(1)上的中心孔定位中心距，这是机械手另一种结构；柔性手指由指根(2)、弯板(3)、串联柔性铰链(4)、压板(5)、铰链座(6)、二力杆(7)、弹性波纹管单作用气缸(8)组成，具体是：指根(2)在手掌盘(1)的导向槽中导向，螺钉穿过指根(2)上的腰形槽，将指根(2)固定在手掌盘(1)上，指根(2)上的腰形槽可以调节柔性手指的中心距，螺钉将串联柔性铰链(4)的上柔性铰链杆夹紧在弯板(3)和指根(2)之间，初始状态时串联柔性铰链(4)呈平直状态；压板(5)上有四个螺钉的螺纹孔，用四个螺钉穿过铰链座(6)将串联柔性铰链(4)的下柔性铰链杆夹紧固定在压板(5)上，串联柔性铰链(4)的下柔性铰链杆上没有孔，便于调节铰链座(6)在串联柔性铰链(4)的下柔性铰链杆上的安装位置，串联柔性铰链(4)的下柔性铰链杆最下端是曲面；二力杆(7)的两端均为铰链，分别与铰链座(6)和弹性波纹管单作用气缸(8)上的铰链支座(11a)形成铰链联结；弹性波纹管单作用气缸(8)由底盖(1a)、橡胶垫(2a)、气缸座(3a)、卡箍(4a)、弹性波纹管(5a)、导套(6a)、直线轴承(7a)、螺纹盖(8a)、导杆(9a)、导杆座(10a)、铰链支座(11a)、压缩弹簧(12a)、尼龙调节片(13a)、弹簧盖(14a)、内六角螺钉(15a)、密封圈(16a)、直角管接头(17a)组成；具体是：底盖(1a)、橡胶垫(2a)、气缸座(3a)通过螺钉固定在一起，导套(6a)上端的法兰被气缸座(3a)压紧在橡胶垫(2a)上，导套(6a)法兰下面的圆柱与气缸座(3a)的最小孔间隙配合，保证导套(6a)与气缸座(3a)的同轴度；弹性波纹管(5a)用卡箍(4a)固定在气缸座(3a)和导杆座(10a)上；为导杆(9a)导向的直线轴承(7a)安装在导套(6a)内，螺纹盖(8a)旋在导套(6a)，轴向固定直线轴承(7a)；导杆(9a)安装在导杆座(10a)上，压缩弹簧(12a)在导套(6a)内，内六角螺钉(15a)将尼龙调节片(13a)和弹簧盖(14a)固定在导杆(9a)，弹簧盖(14a)压着压缩弹簧(12a)，更换不同厚度的尼龙调节片(13a)，可以调节压缩弹簧(12a)的预紧力，并可调节弹性波纹管单作用气缸(8)的行程；铰链支座(11a)安装在导杆座(10a)的对称中心上，调整弹性波纹管(5a)在导杆座(10a)上的相位角，保证铰链支座(11a)与铰链座(6)、二力杆(7)共在一个平面上；直角管接头(17a)螺纹安装在气缸座(3a)上，直角管接头(17a)螺纹和气缸座(3a)之间有密封圈(16a)。