專利名稱：關節(jié)型機械手指的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械手指，尤其涉及一種能夠多角度自由扭轉(zhuǎn)和延伸的多功能關節(jié)型機械手指。
背景技術：
近年來，隨著科技的進步及自動化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，機械手在諸如家電生產(chǎn)、汽車制造、以及醫(yī)療衛(wèi)生、軍事等眾多領域中得到了廣泛的應用，這些機械手都是通過模擬人手的功能以完成產(chǎn)品的抓取等動作，然現(xiàn)有技術中的機械手調(diào)整的角度一般只能進行X、Y、Z三個方向的調(diào)整。如圖10所示的專利號為200810030084. 8，名稱為“一種全自動多功能機械臂”的中國專利中所揭示的裝置，其包括倒角組91，倒角組固定塊92，氣缸93，氣缸連接塊94，治具型材95，治具固定塊96，L形連接塊99，以及固定連接于治具型材95及治具固定塊96上·的吸盤97及抱具98，倒角組91可相對于治具型材95進行90-180度的旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對產(chǎn)品多角度的抓取，然這樣的機械手還是不能夠靈活地根據(jù)待抓取產(chǎn)品的形狀特征等進行自由扭轉(zhuǎn)或彎曲，尤其對于形狀不規(guī)則的產(chǎn)品如具有不規(guī)則圓弧面的產(chǎn)品或其他類型的產(chǎn)品來說，這種機械手難以進行有效的抓取。另一方面來說，現(xiàn)有技術中，用于抓取或吸取待抓取產(chǎn)品的機械手一般都是根據(jù)待抓取產(chǎn)品的形狀、材質(zhì)及重量進行專門設計的，其不適用于其他類型的產(chǎn)品的抓取，因此降低了機械手的通用性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種能夠自由調(diào)整延伸位置關節(jié)型機械手指，以根據(jù)產(chǎn)品的不同形狀做不同的組裝及調(diào)整，提高機械手指的靈活性及通用性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出如下技術方案一種關節(jié)型機械手指，包括通過彈性拉伸件相連接的拉緊固定組件及固定支架，其中所述拉緊固定組件包括相互連接的拉緊件和固定件，通過調(diào)整拉緊件與固定件的相對位置來調(diào)整彈性拉伸件在所述拉緊固定組件，連接件及固定支架間的拉緊及放松；所述固定支架具有與所述連接件相連接的第一支架，所述彈性拉伸件的另一端固定于所述第一支架上。更進一步地，所述關節(jié)型機械手指還包括至少一連接件，所述連接件包括第一端面和第二端面，連接第一端面和第二端面的中間部，以及供所述彈性拉伸件穿過的貫穿孔。所述彈性拉伸件包括彈簧和設于彈簧內(nèi)的鋼絲。所述拉緊件包括拉緊螺母和拉緊螺絲，所述拉緊螺母旋合設于拉緊螺絲上。述固定件包括固定部，自固定部向兩側(cè)分別延伸形成的螺紋部和連接端部，以及貫穿固定件形成的容置所述彈性拉伸件的收容孔，所述拉緊件部分伸入所述螺紋部內(nèi)側(cè)的收容孔并通過卡合結(jié)構與螺紋部相卡合。所述彈性拉伸件包括彈簧和設于彈簧內(nèi)的鋼絲，所述彈簧穿過所述固定件的收容孔并固定于收容孔內(nèi)，所述彈性拉伸件穿過所述固定件的收容孔及拉緊螺絲內(nèi)的定位孔，且通過拉緊螺母在拉緊螺絲上的旋轉(zhuǎn)，帶動拉緊螺絲在所述螺紋部內(nèi)的移進及移出，進而使得鋼絲被拉緊或放松。所述連接件的中間部上形成有容置所述彈性拉伸件的弧形支撐面，所述弧形支撐面與所述貫穿孔相貫通連接。所述連接件的第一端面和第二端面間形成90度的夾角，第一端面和第二端面的外側(cè)形成有復數(shù)相嵌入配合的凸起和凹槽。所述固定支架還包括與第一支架相固定連接的第二支架，所述第二支架上設有復數(shù)固定孔。 所述關節(jié)型機械手指還包括與所述第二支架相連接的氣缸，以及設于氣缸末端的吸盤或夾具。所述機械手指拉緊固定組件的一端固定連接于機械手指的固定板上。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型揭示的關節(jié)型機械手指具有能夠自由調(diào)整其延伸的角度、位置及長度的優(yōu)點，其能夠通用于多種產(chǎn)品的抓取，并能根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構特征進行自由配設抓取或抱具、吸盤及其他夾具，并且更靈活地抓取產(chǎn)品，且該機械手結(jié)構緊湊，安裝方便、調(diào)節(jié)快捷、通用。

圖I是本實用新型優(yōu)選實施例的立體示意圖；圖2是圖I的立體分解示意圖；圖3是本實用新型優(yōu)選實施例中拉緊螺絲的立體示意圖；圖4A、圖4B是本實用新型優(yōu)選實施例中固定件不同角度的立體示意圖；圖5A、圖5B是本實用新型優(yōu)選實施例中連接件不同角度的立體示意圖；圖6是本實用新型優(yōu)選實施例中固定支架的立體示意圖；圖7是本實用新型優(yōu)選實施例中氣缸的立體示意圖；圖8是本實用新型優(yōu)選實施例中關節(jié)型機械手指裝配于機械手固定板上的立體示意圖；圖9是本實用新型第二實施例的立體示意圖；圖10是現(xiàn)有的機械臂的立體示意圖。圖中元件標號拉緊固定組件 I 連接件 2 固定支架 3氣缸4 吸盤 5 彈簧6鋼絲7 固定板 8 通孔H拉緊件11 固定件 12 安裝螺母 13拉緊螺母111 拉緊螺絲112 定位孔 113定位槽114固定部121 螺紋部 122 連接端部 123[0038]收容孔124 定位鍵125 臺階面126第三端面127中間部21第一端面22第二端面23凸起24、34凹槽25貫穿孔26凹部27加強筋28連接件2'第四端面21'第五端面22'第一支架31第二支架32第六端面33維形孔35圓周面36 固定孔37卡環(huán)內(nèi)圈38第一通氣孔41第二通氣孔42第一螺母43第二螺母44夾具5'
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。結(jié)合圖I、圖2示，本實用新型優(yōu)選實施例中所揭示的關節(jié)型機械手指，其包括依次相連接的拉緊固定組件1，復數(shù)連接件2，固定支架3，以及與固定支架相連接的氣缸4，所述氣缸的末端設有吸盤5，所述拉緊固定組件1，連接件2，固定支架3間通過彈簧6和設于彈簧6內(nèi)的鋼絲7相連接，關節(jié)型機械手指通過拉緊固定組件I固定連接于機械手固定板8上。結(jié)合圖3，圖4A、4B所示，所述拉緊固定組件I包括拉緊件11和固定件12，本實施例中的拉緊件11包括拉緊螺母111和與拉緊螺母111相配合的拉緊螺絲112，所述拉緊螺絲112內(nèi)設有供鋼絲7穿過的定位孔113，拉緊螺絲112的外表面設有定位槽114。所述固定件12包括固定部121，自固定部121分別向兩端延伸形成的螺紋部122及連接端部123，所述固定件12貫通所述螺紋部122、固定部121及連接端部123設置有收容孔124，所述彈簧6穿過所述螺紋部122的收容孔124后通過一螺釘(如裝于圖中的通孔H處)或其他卡緊件(圖未示)固定于固定部121的收容孔124內(nèi)。所述拉緊螺絲112部分伸入于所述螺紋部122的收容孔124內(nèi)，且螺紋部122的收容孔124內(nèi)對應所述定位槽114設置有定位鍵125，定位鍵125伸入定位槽114內(nèi)以限制拉緊螺絲112和固定件12間的相互轉(zhuǎn)動，所述鋼絲7穿過收容孔124及拉緊螺絲112的定位孔113后，經(jīng)過對鋼絲7的端部處理后使其卡設在定位孔113的末端。所述固定部121上形成有外六角的臺階面126，用于與機械手固定板上的六角形孔相定位配合，連接端部123自固定部121向與螺紋部122相對的另一端折彎形成，連接端部123與所述連接件2相配合連接，連接端部123具有與連接件2相應部分配合的端面(定義為第三端面127)。如圖5A、5B所示，所述每一連接件2具有兩端面和連接兩端面的中間部21，所述兩端面分別定義為第一端面22、第二端面23，所述第一端面22和第二端面23呈圓形且對稱設置，其間延伸后形成90度的夾角。其中第一端面22上設置有復數(shù)凹槽25，第二端面23上設置有復數(shù)凸起24，該復數(shù)凸起24和凹槽25用于和相接的另一連接件端面的凹槽25和凸起24相嵌入配合以使各連接件2相互卡緊。第一端面22和第二端面23的中心還設置有供彈簧6貫穿通過的貫穿孔26，所述中間部21上亦設置有與貫穿孔26相連通用于容置所述彈簧6的凹部27，所述凹部27呈外凸的弧形面，弧形面的設置使得連接件在相互轉(zhuǎn)動時彈簧6的滑動更加順暢。更進一步地，所述凹部27的兩側(cè)還設置有加強筋28，該加強筋28還對彈簧6的位置起限定的作用。所述各連接件2間通過 彈簧6、鋼絲7及端面的卡合結(jié)構(即凸起和凹槽)形成相對固定的連接，連接件2的數(shù)量可根據(jù)具體的需要增加或減少。本實施例中還包括與固定支架3相接的端部連接件2'，端部連接件2'的結(jié)構大致相當于連接件2結(jié)構的一半，其包括第四端面21'和第五端面22'，兩端面的夾角也大體上是其他連接件2兩端面夾角的一半(即45度)，這種結(jié)構的端部連接件2'，使得其與固定支架的相應端面的連接更加方便。結(jié)合圖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與端部連接件2'的第四端面21'相連接，第一支架31呈圓柱狀，其與端部連接件2'的第四端面21'相連接的端面(定義為第六端面33)上亦形成有復數(shù)與凸起34(或凹槽)，第一支架31的圓柱端面的中心形成有貫通的錐形孔35，該錐形孔35用于固定彈簧6，錐形孔35自圓柱端面向第二支架32的方向呈逐漸放大的圓錐面，彈簧6連同鋼絲7穿過該錐形孔35后，彈簧6及鋼絲7的端部做擴大處理(如折彎、打結(jié)等方式)后，卡設在錐形孔35內(nèi)。所述第二支架32自第一支架31向外延伸呈卡環(huán)狀，所述卡環(huán)的圓周面36上形成有復數(shù)固定孔37用于其他配件如夾具或安抱具的裝，所述氣缸4為外牙氣缸，如圖7所示，其卡設于第二支架32的卡環(huán)內(nèi)圈38中，氣缸4上設有與吹氣氣管相接的第一通氣孔41和與真空相接的第二通氣孔42，通過第一通氣孔41的吹氣，可使氣缸4向前移動進而帶動氣缸末端的吸盤5向前移動，另外，由于氣缸4是通過第一螺母43和第二螺母44固定連接于所述第二支架32的卡環(huán)內(nèi)圈38上，因此也可以通過松開第一螺母43和第二螺母44來調(diào)節(jié)氣缸伸出端的長度。所述吸盤5設于氣缸的末端，用于吸附待抓取的產(chǎn)品。組裝時，將鋼絲7穿于彈簧6內(nèi)，并將彈簧6連同鋼絲7依次穿過固定支架3的錐形孔35，復數(shù)連接件2的貫穿孔26，以及固定件12的收容孔124，并使鋼絲7進一步穿過拉緊螺絲112內(nèi)的定位孔113后，使彈簧6和鋼絲7的兩端卡設于相應位置處。然后，使所述第一端面22至第六端面33中相鄰兩端面上的凸起嵌入對應凹槽中進行卡合，并將安裝螺母13、拉緊螺絲112套入固定件12的螺紋部122上，使螺紋部122內(nèi)側(cè)的定位鍵125和拉緊螺絲112上定位槽114相配合，并將拉緊螺母111旋入拉緊螺絲112上即可。使用時，將本實用新型關節(jié)型機械手指的拉緊固定組件I的一端固定連接于機械手指的固定板8上，如圖8所示，每一機械手指通過連接件能夠?qū)崿F(xiàn)類似人手關節(jié)一樣的活動調(diào)節(jié)，并通過末端的吸盤或夾具抓取產(chǎn)品。同時，可根據(jù)實際需要，在固定板上安裝多個機械手配合抓取。而在抓取不同產(chǎn)品時，可根據(jù)需要對本實用新型的機械手指進行任意角度的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)或位移調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)時，將拉緊螺母111從拉緊螺絲112上向外旋開，則拉緊螺絲112帶動鋼絲7向連接件2的方向移動，使得鋼絲7被放松，此時，將需要調(diào)整的連接件端面的凸起24從鄰接端面的凹槽25中移動，并選好需要的卡扣位置后再將凸起24置入鄰接端面的凹槽25中進行卡合，采用同樣的方法可對相鄰的端面的連接位置進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到位后，再將拉緊螺母111向拉緊螺絲112上旋進，拉緊螺絲112帶動鋼絲7向外移動，從而將拉緊固定組件I、各連接件2及固定支架3間的鋼絲7拉緊，使得各組件間的位置相對鎖緊固定，從而實現(xiàn)對不同結(jié)構形狀的產(chǎn)品的抓取。此外，本實施例中對機械手指抓取位置的調(diào)整還可通過與固定支架3相連的氣缸4的前后移動實現(xiàn)，即調(diào)整氣缸4在固定支架3上的固定位置或通過氣缸4上第一通氣孔41向氣缸吹氣，使得氣缸帶動氣缸末端的吸盤向前移動。圖9所示為本實用新型另一實施例的立體示意圖，該實施例與優(yōu)選實施例基本相同，其區(qū)別在于固定支架末端通過第二氣缸連接夾具5'，以實現(xiàn)對產(chǎn)品的夾取。本實用新型的關節(jié)型機械手指可采用金屬、尼龍或較硬的塑料等材質(zhì)制成。在本實用新型的其他實施例中，拉緊件的拉緊螺母和拉緊螺絲可以是類似的具有外螺紋或內(nèi)螺紋的結(jié)構，只要其與固定件配合能調(diào)節(jié)將鋼絲拉緊或放松即可，彈簧和鋼絲也可被其他拉伸件所替代；所述連接件第一端面和第二端面間夾角可以為其他的角度如 60度等，連接件的形狀也不限于優(yōu)選實施例中的形狀，還可以為三角形、梯形等形狀；且連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結(jié)構代替，如將第一端面和第二端面上的貫穿孔設置相互嵌入配合的多角孔。另外。連接件可直接與固定支架相連接(不需要優(yōu)選實施例中的端部連接件)，固定支架的末端可根據(jù)實際需要直接連接吸盤或其他抱具、金具等抓取的產(chǎn)品的治具。本實用新型的技術內(nèi)容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護范圍應不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種關節(jié)型機械手指，其特征在于包括通過彈性拉伸件相連接的拉緊固定組件及固定支架，其中 所述拉緊固定組件包括相互連接的拉緊件和固定件，通過調(diào)整拉緊件與固定件的相對位置來調(diào)整彈性拉伸件在所述拉緊固定組件，連接件及固定支架間的拉緊及放松； 所述固定支架具有與所述連接件相連接的第一支架，所述彈性拉伸件的另一端固定于所述第一支架上。
2.根據(jù)權利要求I所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述關節(jié)型機械手指還包括至少一連接件，所述連接件包括第一端面和第二端面，連接第一端面和第二端面的中間部，以及供所述彈性拉伸件穿過的貫穿孔。
3.根據(jù)權利要求I所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述彈性拉伸件包括彈簧和 設于彈簧內(nèi)的鋼絲。
4.根據(jù)權利要求I所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述拉緊件包括拉緊螺母和拉緊螺絲，所述拉緊螺母旋合設于拉緊螺絲上。
5.根據(jù)權利要求4所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述固定件包括固定部，自固定部向兩側(cè)分別延伸形成的螺紋部和連接端部，以及貫穿固定件形成的容置所述彈性拉伸件的收容孔，所述拉緊件部分伸入所述螺紋部內(nèi)側(cè)的收容孔并通過卡合結(jié)構與螺紋部相卡口 o
6.根據(jù)權利要求5所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述彈性拉伸件包括彈簧和設于彈簧內(nèi)的鋼絲，所述彈簧穿過所述固定件的收容孔并固定于收容孔內(nèi)，所述彈性拉伸件穿過所述固定件的收容孔及拉緊螺絲內(nèi)的定位孔，且通過拉緊螺母在拉緊螺絲上的旋轉(zhuǎn)，帶動拉緊螺絲在所述螺紋部內(nèi)的移進及移出，進而使得鋼絲被拉緊或放松。
7.根據(jù)權利要求2所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述連接件的中間部上形成有容置所述彈性拉伸件的弧形支撐面，所述弧形支撐面與所述貫穿孔相貫通連接。
8.根據(jù)權利要求2所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述連接件的第一端面和第二端面間形成90度的夾角，第一端面和第二端面的外側(cè)形成有復數(shù)相嵌入配合的凸起和凹槽。
9.根據(jù)權利要求I至8任意一項所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述固定支架還包括與第一支架相固定連接的第二支架，所述第二支架上設有復數(shù)固定孔。
10.根據(jù)權利要求9所述的關節(jié)型機械手指，其特征在于所述關節(jié)型機械手指還包括與所述第二支架相連接的氣缸，以及設于氣缸末端的吸盤或夾具。
專利摘要本實用新型揭示了一種關節(jié)型機械手指，其包括依次通過彈簧和鋼絲相連接的拉緊固定組件，復數(shù)連接件以及固定支架，其中拉緊固定組件包括相互連接的拉緊件和固定件，通過調(diào)整拉緊件與固定件的相對位置來調(diào)整鋼絲在所述拉緊固定組件，連接件及固定支架間的拉緊及放松；連接件包括第一端面和第二端面，以及連接第一端面和第二端面的中間部，第一端面和第二端面上分別形成有復數(shù)相互嵌入配合的凸起和凹槽，以及供彈簧穿過的貫穿孔；固定支架具有與連接件相連接的第一支架，彈簧和鋼絲的另一端固定于第一支架上。本實用新型的機械手能夠自由調(diào)整其延伸位置及長度，提高了機械手的靈活性及通用性。
文檔編號B25J9/06GK202572392SQ201220218499
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權日2012年5月16日
發(fā)明者滑英賓 申請人:滑英賓