一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，涉及机械抓手技术领域，包括各设有吸盘的抓手单元，吸盘包括刚性材料制成的基体、柔性材料制成的软体结构膜、各具有轴向记忆性形变特性的丝和复位弹簧；基体呈上小下大、中空、无底的圆台结构，软体结构膜贴合覆设于基体底部，与基体连接固定为整体结构。本实用新型专利技术以具有轴向记忆性形变特性的丝为致动器，通过电驱动实现吸盘的实时吸附和便捷脱附，吸附动作、脱附动作和吸附时间均可通过通断电的方式进行控制；其对吸附表面的光滑度和平整度要求均极低，能灵活实现抓取、抓附、攀爬、过渡和抓取姿态调整等吸附动作，特别适应复杂条件及复杂工作环境的使用需求。复杂条件及复杂工作环境的使用需求。复杂条件及复杂工作环境的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手


[0001]本技术涉及机械抓手
，具体涉及一种用于抓取物品或攀爬壁面的吸盘抓手。

技术介绍

[0002]抓手是一种用于完成抓取动作的自动机械，广泛应用于各种机械臂中。现有的抓手多通过两爪或多爪对抓的挤压力实现物品的抓取，其抓取动作受物品的形状、粗糙度限制较大，无法灵活地实现结构不规则结构体的多角度抓取，且抓取物品后，一般无法改变抓取位置。
[0003]吸盘是另一种现有技术中常见的抓取结构，多为圆锥形，由橡胶等材料制成，其利用自身内部与外部的大气压差，以吸附的形式实现抓取。现有的吸盘一旦完成吸附，即会牢固抓取结构体(多为壁面)，其吸附简单，但脱附不便。如强行实现吸盘的脱附，易导致橡胶质的吸盘疲劳破坏。
[0004]通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：
[0005]现有技术1：一种真空吸盘机械手爪
[0006]申请号：201510310750.3，申请日：2015.06.09，公开(公告)日：2015.09.23，该现有技术公开了一种真空吸盘机械手爪，其包括活塞、活塞杆、管接头Ⅰ、前缸盖、套筒、推拉杆、推拉头、三个以上指节、连接杆、吸盘滑槽、后缸盖、缸筒、松弛弹簧、连接座、铰链、铰链轴、指节轴、安装座、活动手架、真空吸盘、回拉弹簧、弹簧、连接环、套筒连接座、活塞杆固定板、活塞销、碟簧片组、摩擦片、活动手架销、弹簧挡块、挡块锁紧螺母、活塞螺母、压板、密封环、密封圈、连接杆固定板、管接头Ⅱ；当缸筒充气或放气时驱动推拉杆向下或向上运动，机械爪随之张开或收缩，回拉弹簧随机械爪压缩或回弹，从而实现吸盘在X、Y平面的水平滑动和Z方向的竖直运动，同时配合外接大臂的运动，可实现对不同大小的物块进行抓放，满足实际生产的需要。
[0007]但该现有技术的吸盘手爪无法实现抓取姿态的调节，抓取灵活性较差。
[0008]现有技术2：一种三爪无源气动吸盘机械手装置
[0009]申请号：202023015515.9，申请日：2020.12.16，公开(公告)日：2021.08.20，该现有技术公开了一种三爪无源气动吸盘机械手装置，包括底座，所述支撑柱底端转动连接有滚轮且滚轮底端设置在沟槽内部，所述支撑柱上部设置有第一滑槽，所述第一滑槽上部滑动连接有安装架且安装架贯穿第一滑槽，所述第二滑槽内侧滑动连接有连接块，所述支撑柱左右两侧均设置有限位板，所述限位板中部均设置有定位螺栓且定位螺栓底部与第二滑槽滑动连接，所述支撑柱左侧限位板左端中部设置有指针，所述底座左侧顶端固定连接有标尺，所述安装架右端固定连接有水平气动伸缩装置且水平气动伸缩装置左端固定连接在气缸右端。本技术中，可以精确对位，无噪声污染可以提高工作环境质量，值得大力推广。
[0010]但该现有技术的吸盘机械手行程僵硬，无法自由转动改变姿态，动作灵活性差。
[0011]现有技术3：吸盘式机械爪及机械臂
[0012]申请号：CN201711385310.X，申请日：2017.12.20，公开(公告)日：2018.05.22，该现有技术涉及液晶屏幕制造领域，公开了一种吸盘式机械爪，装配于机械臂上，用于吸附基板，所述吸盘式机械爪包括基座、前盖、接头、支柱和吸盘，所述基座连接所述机械臂，并通过所述前盖连接所述支柱，所述前盖为可变形材料制成，以使所述支柱得以相对于所述基座移动和/或倾斜。所述支柱一端连接所述接头，另一端连接所述吸盘，所述接头正对所述基座，所述接头与所述基座设有相对配合的圆弧面，使得所述接头与所述基座在发生接触时实现密封贴合。本申请机械臂设有至少一个可独立偏转的所述吸盘式机械爪，每个所述吸盘式机械爪都与所述基板外表面紧密贴合后，抽真空的吸附力能保证所述机械臂对所述基板的牢固抓取，确保生产流程的正常运转。
[0013]但该现有技术的吸盘爪对被吸物体有表面形貌有较高要求，基本无法转动适应不同的接触面形态，适应性不理想。
[0014]通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本技术的新颖性；并且以上现有技术的相互组合没有破坏本技术的创造性。

技术实现思路

[0015]本技术正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手。
[0016]本技术为解决技术问题采用如下技术方案：一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，该吸盘抓手安装于机械臂末端，包括电源、控制单元和由所述控制单元控制的各抓手单元A，所述电源与控制单元及各抓手单元A电性连通，且与所述控制单元数据连通，所述抓手单元A包括吸盘和用于驱动吸盘在空间内移动定位的驱动结构；
[0017]所述吸盘安装于驱动结构的输出端，包括刚性材料制成的基体、柔性材料制成的软体结构膜、各具有轴向记忆性形变特性的丝和复位弹簧；所述基体呈上小下大、中空、无底的圆台结构，所述软体结构膜贴合覆设于基体底部，与所述基体连接固定为整体结构；各所述丝沿基体的轴线周向均布设置，其轴线与基体的轴线平行，且各所述丝均与电源电性连通，所述丝的顶端和底端分别与基体和软体结构膜绝缘连接固定，外部缠绕套设所述复位弹簧。
[0018]进一步的，所述丝的顶端通过硬质绝缘的板体与基体绝缘连接固定及与电源电性连通；
[0019]所述基体的侧壁沿周向均布开设各安装槽，各所述板体一一对应配合卡设限位于各安装槽内，各所述丝的顶端与各板体一一对应连接固定，且与所述板体上布设的连通电源的电性线路连通。
[0020]进一步的，所述板体为由片状板压叠成型的PCB板，其上一体成型有由其工艺边贯通至工作区域内的盲孔，所述盲孔内覆设有作为电性线路的一部分的导电层，该导电层与对应的所述丝的顶端电性连通。
[0021]进一步的，所述板体内设有温度传感器，所述温度传感器分别与电源及控制单元电性连通及数据连通。
[0022]进一步的，所述软体结构膜顶部对应各丝的位置相应设置各凸起，各所述丝的底
端与各凸起一一对应连接固定。
[0023]进一步的，所述基体的侧壁顶部沿周向均布开设各凹槽。
[0024]进一步的，所述驱动结构包括转动结构和内收外展结构；
[0025]各所述抓手单元A的驱动结构两两之间分别形成绕竖直向的公轴线相对转动的第一转动副；每个所述抓手单元A的内收外展结构转动安装连接至转动结构上，两者间形成使所述内收外展结构相对于公轴线转动内收或转动外展的第二转动副，且所述内收外展结构输出有一个直线向的滑动自由度，该直线向与所述第二转转动副的转轴共面垂直。
[0026]进一步的，所述转动结构包括转动舵机、水平臂、收展舵机；
[0027]各所述驱动结构两两之间通过固定安装至水平臂前端的转动舵机形成第一转动副，所述转动舵机的固定部和输出端分别与两个驱动结构的水平臂连接固定，或分别与同一驱动结构的水平臂及机械臂末端连接固定；所述收展舵机的安装固定至水平臂末端，其输出端安装固定有内收外展结构；所述内收外展结构为直线电机，其输出端作为所述驱动结构的输出端，所述吸盘安装固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，该吸盘抓手安装于机械臂末端，包括电源、控制单元和由所述控制单元控制的各抓手单元(A)，所述电源与控制单元及各抓手单元(A)电性连通，且与所述控制单元数据连通，其特征在于：所述抓手单元(A)包括吸盘(2)和用于驱动吸盘(2)在空间内移动定位的驱动结构(1)；所述吸盘(2)安装于驱动结构(1)的输出端，包括刚性材料制成的基体(21)、柔性材料制成的软体结构膜(22)、各具有轴向记忆性形变特性的丝(23)和复位弹簧(24)；所述基体(21)呈上小下大、中空、无底的圆台结构，所述软体结构膜(22)贴合覆设于基体(21)底部，与所述基体(21)连接固定为整体结构；各所述丝(23)沿基体(21)的轴线周向均布设置，其轴线与基体(21)的轴线平行，且各所述丝(23)均与电源电性连通，所述丝(23)的顶端和底端分别与基体(21)和软体结构膜(22)绝缘连接固定，外部缠绕套设所述复位弹簧(24)。2.根据权利要求1所述的一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，其特征在于：所述丝(23)的顶端通过硬质绝缘的板体(26)与基体(21)绝缘连接固定及与电源电性连通；所述基体(21)的侧壁沿周向均布开设各安装槽(25)，各所述板体(26)一一对应配合卡设限位于各安装槽(25)内，各所述丝(23)的顶端与各板体(26)一一对应连接固定，且与所述板体(26)上布设的连通电源的电性线路连通。3.根据权利要求2所述的一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，其特征在于：所述板体(26)为由片状板压叠成型的PCB板，其上一体成型有由其工艺边贯通至工作区域内的盲孔，所述盲孔内覆设有作为电性线路的一部分的导电层，该导电层与对应的所述丝(23)的顶端电性连通。4.根据权利要求2所述的一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，其特征在于：所述板体(26)内设有温度传感器，所述温度传感器分别与电源及控制单元电性连通及数据连通。5.根据权利要求1所述的一种电驱动形状记忆合金吸盘抓手，其特征在于：所述软体结构膜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵松，周卫冕，王晓杰，
申请(专利权)人：常州先进制造技术研究所，
类型：新型
国别省市：