本實用新型涉及一種電動夾爪,具體是一種帶力反饋的電動夾爪。
背景技術:
在工業自動化行業,移動機器人上會采用機械臂來進行物料的搬運整理,如分揀機器人,排爆機器人。在醫療自動化設備中,比如血液分析儀,生化分析儀,血涂片制備儀,也采用機械手來進行試管,試管架以及載玻片的調度、運載,以上的一些應用中,機械手末端夾持器往往都采用氣動夾爪來實現。然而氣動夾爪需要采用氣泵,在上面一些場合有很多限制,另外氣動夾爪也會產生噪音,所以就出現了電動夾爪,摒棄了氣源,簡化工廠,接電即用。
現有技術中的電動夾爪通常采用伺服電機或者步進電機驅動控制,實現夾爪的夾持。夾住物體后,現有電動夾爪都不帶有力的實時反饋裝置,無法知道夾取物件的力度,更無法精確控制夾取力的大小,電機過沖會對被夾物體產生沖擊,損壞物體,也會對夾爪傳動系統產生沖擊,如齒輪,聯軸器,導致系統壽命下降。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種帶力反饋的電動夾爪,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種帶力反饋的電動夾爪,包括夾爪主體和手指,所述夾爪主體包括導向結構、運動傳動結構、齒輪減速器、驅動電機、力反饋機構、控制電路板和導軌座;所述力反饋機構設置有微位移測量裝置,微位移測量裝置采用霍爾傳感器型微位移測量裝置,所述驅動電機與齒輪減速器安裝固定在L型的減速器安裝板上;所述運動傳動結構由兩對帶螺母的梯型絲桿組成;所述手指和導向結構固定連接,且導向結構滑動連接在導軌座上;所述力反饋機構由兩根固定在外殼上的軸組成位移放大的杠桿機構,所述杠桿機構上設置有磁鐵。
作為本實用新型進一步的方案:所述手指采用不銹鋼材質。
作為本實用新型進一步的方案:所述驅動電機采用伺服電機。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:
該帶有力反饋的電動夾爪設計合理,結構簡單,操作方便;使用故障率低,使用安全性和運行穩定性好,同時可以避免由于電機過沖對被夾物體產生沖擊和對傳動系統產生沖擊,提高了使用壽命;解決了無法精確控制夾取力的問題,該帶力反饋的電動夾爪集成了力位移轉換機構及其基于霍爾傳感器的微位移測量裝置,能夠實時反饋夾取力的大小。
附圖說明
圖1為帶力反饋的電動夾爪的整體結構示意圖;
圖2為帶力反饋的電動夾爪的主體結構示意圖;
其中:1-夾爪主體;2-手指;3-導向結構;4-運動傳動結構;5-齒輪減速器;6-驅動電機;7-力反饋機構;8-控制電路板;9-導軌座。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
請參閱圖1-2,一種帶力反饋的電動夾爪,包括夾爪主體1和手指2,手指2作為夾持件,直接或間接夾持物體,所述夾爪主體1包括導向結構3、運動傳動結構4、齒輪減速器5、驅動電機6、力反饋機構7、控制電路板8和導軌座9;所述力反饋機構7設置有微位移測量裝置,微位移測量裝置采用霍爾傳感器型微位移測量裝置,所述驅動電機6與齒輪減速器5安裝固定在L型的減速器安裝板上,組成電機減速器模塊;所述運動傳動結構4由兩對帶螺母的梯型絲桿組成,運動傳動結構4將T型絲桿的旋轉運動轉變成螺母的直線運動;所述手指2和導向結構3固定連接,且導向結構3滑動連接在導軌座9上,與導軌座9構成傳動模塊;所述力反饋機構7由兩根固定在外殼上的軸組成位移放大的杠桿機構,所述杠桿機構上設置有磁鐵,用來產生移動的磁場。作為優先,所述手指2采用不銹鋼材質;作為優選,所述驅動電機6采用伺服電機。
本實用新型的工作原理是:當手指2夾緊物體時,該夾持力會通過導向結構3傳遞到運動機構4上,再通過運動機構4傳遞到力反饋機構7上將夾持力轉換成微位移,最后通過控制電路板8上的霍爾傳感器檢測出位移量的大小,通過霍爾傳感器上電壓大小的變化可知位移大小的變化,再通過位移與夾持力大小的等效變化獲得夾持力大小的變化,從而通過增大或減小電流來控制夾持力大小,實現對夾持力的精確控制。
該帶有力反饋的電動夾爪設計合理,結構簡單,操作方便;使用故障率低,使用安全性和運行穩定性好,同時可以避免由于電機過沖對被夾物體產生沖擊和對傳動系統產生沖擊,提高了使用壽命;解決了無法精確控制夾取力的問題,該帶力反饋的電動夾爪集成了力位移轉換機構及其基于霍爾傳感器的微位移測量裝置,能夠實時反饋夾取力的大小。
對于本領域技術人員而言,顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。