一种纸管抓取机械手爪的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，尤其是一种纸管抓取机械手爪。


背景技术：

2.在化纤生产过程中，很大程度上已经有机械手代替人工作业，尤其是对丝饼的抓取。目前对于机械手抓取丝饼的手爪而言，其采用三爪气缸带动手指支撑在纸管内壁，产生一定的摩擦力，实现对丝饼的抓取。但是由于丝饼本身就比较重，所以在抓取过程中容易出现掉落而造成丝饼受损，影响丝的品质。另外，在手爪伸入纸管内部时，容易出现因纸管位置偏差而造成手爪撞击在纸管壁上，使得纸管受损等。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决上述技术不足而提供一种纸管抓取机械手爪，能实现在纸管内部撑开并产生较大的摩擦力，对纸管进行抓取，同时能降低其与纸管对接时精度要求。
4.本实用新型公开了一种纸管抓取机械手爪，包括三爪气缸及设置在三爪气缸上的三个活动部，在活动部上设置有手指部，所述手指部的第一端部与所述活动部连接，在三爪气缸半径方向的手指部的外侧面间隔设置有若干内凹槽，所述内凹槽用于增加与纸管之间的摩擦力，在手指部的第二端部的外侧面设置有斜面，所述斜面处的手指部的厚度由第二端部向第一端部逐渐增加。
5.上述方案中，所述三爪气缸为市售产品，是利用气压带动气缸端部的三个活动部沿半径方向往复运动的机构，具体结构不在此赘述。在活动部上对应设置手指部，所述手指部为长条形结构，其外侧面设置有内凹槽，所述外侧面意指：三个手指部所围成的圆柱状结构的周向外表面所对应的手指部的侧面，即在实际工作过程中，所述手指部与纸管内壁相接触的表面。所述内凹槽为了增加手指部外表面的粗糙度，以增加其与纸管之间的摩擦力，从而确保抓取纸管、丝饼过程中更加稳定可靠、安全。同时所述手指部的第二端部具有斜面，所以三个手指部所围成的圆柱体的第二端部处为一个圆锥台结构，其整体直径缩小，在与纸管对接时具有足够的余量，在纸管中心与所述圆柱体结构中心存在少量误差时也可以通过圆锥台结构将其插入，不会对纸管侧壁造成损坏，所以可以降低其对接的精度要求，对丝饼、纸管抓取的可靠性进一步提升。
6.每一条所述内凹槽在手指部的外侧面沿三爪气缸的周向设置，同一个手指部上的内凹槽沿三爪气缸的轴向间隔排列。由于三个手指部抓取纸管、丝饼后，丝饼内的纸管的轴向为竖直方向，所以丝饼的重力沿三爪气缸的轴向作用在手指部的外侧面，所以将内凹槽的设置沿三爪气缸的周向设置，可以使得内凹槽与丝饼重力作用方向垂直，从而产生的摩擦力更大，以确保丝饼在手指部上的连接更加牢固可靠。
7.所述内凹槽为锯齿状结构，且其开口倾斜朝向手指部的第一端部一侧。所述内凹槽呈锯齿状结构，且开口朝向第一端部一侧，其能进一步增加对纸管的作用力，且作用力其丝饼的重力方向相反，所以进一步提升对丝饼抓取的牢固性。
8.所述手指部的外侧面呈向外凸起的弧面结构。所述弧面结构可选为与丝饼的纸管内壁相一致的弧面，所以在手指部撑开后作用在纸管内壁时，其与所述纸管的内壁的接触面最大，从而两者之间产生的摩擦力最大，抓取丝饼过程就更加稳定可靠。
9.在三爪气缸外部套设有加强套，所述加强套的端部设置有三条滑槽，在滑槽内设置有滑动块，所述滑动块与所述三爪气缸的活动部固定连接，所述手指部的第一端部固定在滑动块上。该结构能有效增加机械手爪的整体强度，丝饼抓取后移动过程中所产生的重力等可以传递至加强套上，不会直接作用在三爪气缸的外壁上，能保护三爪气缸受损，提升其使用寿命，同时机械手爪与机械臂连接的时候，就可以通过所述加强套进行固定连接，强度高。所述加强套为内部中空，套接在三爪气缸上的一个壳体，用于安装、连接。
10.在手指部的第一端部的端面上设置有定位凸起，在滑动块上设置有定位凹腔，所述手指部与滑动块之间配合时，所述定位凸起位于定位凹腔内。该结构的设计，能极大提升手指部与所述滑动块配合的稳定性，在使用过程中不会发生相对位移而造成手指部与纸管之间的松动，所以对丝饼的抓取的安全性更高。
11.所述手指部的长度为10cm，所述内凹槽所在区域的手指部的长度为7.2cm，所述斜面的长度为3.3cm，所述内凹槽的深度为1.5cm。由于丝饼内的纸管的轴向长度约为15cm，当其摆放在托盘上时，托盘上的定位部在纸管内的凸起大约为5cm，所以手指部的长度采用10cm，为最大长度，最大程度上增加了内凹槽的面积及摩擦力。内凹槽的深度、斜面长度等合理设计，确保配合过程更加稳定，摩擦力可靠等。
12.所述手指部采用锰钢加工而成。所述锰钢可以选用含锰大于13％的合金，其硬度及韧性更好，所以使用过程中的磨损小，可以有效减少机械手爪校准的次数。
13.本实用新型所得到的一种纸管抓取机械手爪，在手指部与纸管对接过程中对精度要求低，降低对纸管损坏的概率，同时可以增加手指部与纸管抓取的摩擦力，提升抓取的稳定性和安全性。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的截面示意图。
具体实施方式
16.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
17.实施例1：
18.如图1、图2所示，本实用新型公开了一种纸管抓取机械手爪，包括三爪气缸1及设置在三爪气缸1上的三个活动部2，在活动部2上设置有手指部3，所述手指部3的第一端部与所述活动部2连接，在三爪气缸1半径方向的手指部3的外侧面间隔设置有若干内凹槽31，所述内凹槽31用于增加与纸管之间的摩擦力，在手指部3的第二端部的外侧面设置有斜面32，所述斜面32处的手指部3的厚度由第二端部向第一端部逐渐增加。
19.所述三爪气缸1为市售产品，是利用气压带动气缸端部的三个活动部2沿半径方向
往复运动的机构，具体结构不在此赘述。在活动部2上对应设置手指部3，所述手指部3为长条形结构，其外侧面设置有内凹槽31，所述外侧面意指：三个手指部3所围成的圆柱状结构的周向外表面所对应的手指部3的侧面，即在实际工作过程中，所述手指部3与纸管内壁相接触的表面。
20.所述手指部3的第一端部是其靠近三爪气缸1的一端，第二端部是指其远离三爪气缸1的一端。
21.每一条所述内凹槽31在手指部3的外侧面沿三爪气缸1的周向设置，同一个手指部3上的内凹槽31沿三爪气缸1的轴向间隔排列。由于三个手指部3抓取纸管、丝饼后，丝饼内的纸管的轴向为竖直方向，所以丝饼的重力沿三爪气缸1的轴向作用在手指部3的外侧面，所以将内凹槽31的设置沿三爪气缸1的周向设置，可以使得内凹槽31与丝饼重力作用方向垂直，从而产生的摩擦力更大，以确保丝饼在手指部3上的连接更加牢固可靠。
22.所述内凹槽31为锯齿状结构，且其开口倾斜朝向手指部3的第一端部一侧。所述内凹槽31呈锯齿状结构，且开口朝向第一端部一侧，其能进一步增加对纸管的作用力，且作用力其丝饼的重力方向相反，所以进一步提升对丝饼抓取的牢固性。
23.所述手指部3的外侧面呈向外凸起的弧面结构。所述弧面结构可选为与丝饼的纸管内壁相一致的弧面，所以在手指部3撑开后作用在纸管内壁时，其与所述纸管的内壁的接触面最大，从而两者之间产生的摩擦力最大，抓取丝饼过程就更加稳定可靠。
24.在三爪气缸1外部套设有加强套4，所述加强套4的端部设置有三条滑槽，在滑槽内设置有滑动块5，所述滑动块5与所述三爪气缸1的活动部2固定连接，所述手指部3的第一端部固定在滑动块5上。该结构能有效增加机械手爪的整体强度，丝饼抓取后移动过程中所产生的重力等可以传递至加强套4上，不会直接作用在三爪气缸1的外壁上，能保护三爪气缸1受损，提升其使用寿命，同时机械手爪与机械臂连接的时候，就可以通过所述加强套4进行固定连接，强度高。所述加强套4为内部中空，套接在三爪气缸1上的一个壳体，用于安装、连接。
25.在手指部3的第一端部的端面上设置有定位凸起33，在滑动块5上设置有定位凹腔34，所述手指部3与滑动块5之间配合时，所述定位凸起33位于定位凹腔34内。该结构的设计，能极大提升手指部3与所述滑动块5配合的稳定性，在使用过程中不会发生相对位移而造成手指部3与纸管之间的松动，所以对丝饼的抓取的安全性更高。
26.所述手指部3的长度为10cm，所述内凹槽31所在区域的手指部3的长度为7.2cm，所述斜面32的长度为3.3cm，所述内凹槽31的深度为1.5cm。由于丝饼内的纸管的轴向长度约为15cm，当其摆放在托盘上时，托盘上的定位部在纸管内的凸起大约为5cm，所以手指部3的长度采用10cm，为最大长度，最大程度上增加了内凹槽31的面积及摩擦力。内凹槽31的深度、斜面32长度等合理设计，确保配合过程更加稳定，摩擦力可靠等。
27.当然其他实施例中，手指部3的长度、内凹槽31所在区域的手指部3的长度、斜面32长度、内凹槽31的深度等参数均可以做适当调整。
28.所述手指部3采用锰钢加工而成。所述锰钢可以选用含锰大于13％的合金，其硬度及韧性更好，所以使用过程中的磨损小，可以有效减少机械手爪校准的次数。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简化修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。