适配3D打印的步进驱动三爪夹持结构

当初打样第一版夹爪的时候，光销轴孔的毛刺就清了快半小时，28byj-48步进电机的输出轴和传动盘的配合公差卡了0.1mm，装上去转半圈就卡滞，后来把传动盘的轴孔做了0.15mm的间隙补偿，还在接触面加了0.2mm的聚四氟乙烯垫片，才解决了转动卡涩的问题。做这套结构的时候特意没选常规的大扭矩舵机，就是冲着桌面级3D打印的适配性去的，所有非传动受力的外壳、夹爪臂都做了1.2mm的壁厚优化，打印的时候不用加支撑，拆件之后去掉层纹就能直接装配，不用二次切削加工。夹爪的开合角度做了限位设计，最大张开角度42度，不会因为电机过转把连杆顶死，之前试做的时候没加限位，电机堵转三次直接烧了驱动板，后来在底座内侧加了两个凸起的硬限位，刚好卡在夹爪完全张开和完全闭合的位置，不用额外加光电限位也能保证运行安全。连杆和夹爪臂的铰接处特意选了M2的自攻螺丝当销轴，不用额外买铜套，打印件上的预孔做1.5mm，拧进去之后刚好有合适的阻尼，不会松旷也不会转不动，之前试过用光轴加卡簧的结构，3D打印的卡簧槽太容易断，装两次就裂了，换成自攻螺丝之后反复拆装十几次都没出现开裂的问题。底座的安装法兰做了四个M3的沉头孔，孔距是标准的30mm，能直接装在常见的桌面机械臂、小型滑台末端，不用自己再做转接板。传动盘上的三个驱动销做了0.3mm的拔模斜度，打印的时候不会粘在料槽里，之前做直壁结构，每次打印完驱动销都断在支撑里，加了斜度之后成品率直接到了98%以上。夹爪的夹持面做了锯齿状的防滑纹，齿深0.5mm，夹取PLA打印件、薄铝片、塑料瓶这类常见物件的时候不会打滑，之前做光面夹爪，夹圆柱形零件的时候稍微受力就滑脱，加了锯齿之后夹持力能稳在1.2kg左右，足够日常小型物件的搬运使用。整套结构的所有零件都没有倒扣，FDM打印机直接就能打，不用拆成一堆小零件，整个装配过程只用一把十字螺丝刀，二十分钟就能拼完，特意把电机的走线槽做在了底座侧壁，不会在夹爪转动的时候磨到线，之前走线从中心走，转几次线就被传动盘磨破了皮，改到侧壁之后加了个线卡固定，再也没出现过磨线的问题。