作品名稱：一種用于物體抓取的機械夾爪
學校名稱：山東科技大學交通學院
參賽隊伍：時代工匠隊
參賽學生：劉昌祖 王超 林鑫
指導老師：劉倩婧
隨著現代工業的不斷發展，生產過程中的機械化和自動化水平的提升是必然要求。機械大量應用于工業化生產可顯著提高產品質量，減輕勞動強度，在高溫、輻射等特殊的工作場合可完全代替人工作，保證人身安全。因而開發出一種簡單可靠，能夠夾取多種物體的機械夾爪是十分必要的。 現有的一些用于物體夾取的機構主要有電磁吸附、氣動擠壓和機械抓取三種方式。 電磁吸附機構需要一直通電保持磁盤吸附功能，當斷電后，電磁吸盤失電，無法吸取物體。 氣動擠壓機構需要一直提供壓縮空氣維持擠壓，當氣源切斷后，擠壓不能持續，無法抓取物體。 由此可見，上述兩種機構在使用中存在以下問題： 1. 均需提供持續不斷的動力來源，否則無法持續搬運物體。 2. 在真正使用過程中，需要鋪設較長的壓縮空氣管路或者電源線，增加了施工難度和施工成本。 3. 一旦發生電源或者氣源切斷的情況，物體抓取機構無法持續工作，降低工作效率。 于是該產品應運而生。 用于物體抓取的機械夾爪，包括驅動機構、傳動機構、夾取機構和限位機構四部分組成。驅動機構由直流減速電機及其相連接的控制電路組成；傳動機構由絲杠、推桿、平行四邊形機構部分組成，電機帶動絲杠旋轉，將電機軸旋轉運動轉化為推桿的直線運動，推桿通過槽口帶動平行四邊形形變，實現機械夾爪的抓取工能；抓取機構由抓板及其相適配的夾板構成，可根據抓取物體的不同形狀，選擇不同的夾板；限位機構由限位開關、限位桿和限位開關座組成，用于控制抓取機構的張開的量程；為減整個裝置的重量，大量的采用了碳纖維和亞克力板材料。 三、設計原理： 優選的，所述驅動機構由直流電機及其相適配的驅動電路構成。 所述傳動機構的絲杠和驅動機構的電機軸之間通過聯軸器連接。 所述驅動機構和夾取機構之間由傳動機構連接。 所述傳動機構的推桿和主支撐架之間有導桿和直線軸承相連接。 所述限位機構的限位開關座與主支撐架相連接，兩個限位開關位于限位開關座的兩端。 所述限位機構的限位桿與絲杠螺母固定在推桿角件上連接在絲杠上，隨絲杠滑動。 所述夾取機構和傳動機構之間通過銷軸和軸套相連接。 所述夾取機構由抓板和相適配的夾板構成。 所述傳動機構由絲杠和平行四邊形結構構成，失電以后，可實現機械自鎖，不失力。 這種結構用于物體抓取的機械手抓，結構簡單，且更穩定可靠。 通過改變夾板的形狀抓取多種形狀的物體，機械夾爪大量采用了碳纖維和亞克力材料，既保證了裝置的強度，又減輕了重量。控制電路簡單，只需輸出驅動機構的直流減速電機的正反轉信號和和限位機構的繼電器控制電路的高低電平。限位機構開關座兩端各有一個限位開關，可根據抓取物體的最大外徑，人工調整限位開關的位置來調節抓手張開的最大量程。絲杠的傳動機構可實現機械自鎖，電機失電后物體不會從抓手處脫落。
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