CN102922533A

CN102922533A - 一种机械手

Info

Publication number: CN102922533A
Application number: CN2012104507641A
Authority: CN
Inventors: 庄德胜; 庄德红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: CN102922533B

Abstract

本发明涉及抓取装置领域，具体为一种机械手。该机械手设有基座组件、滑块组件、连杆、推杆组件，滑块组件的滑块位于基座组件内的导向槽中，滑块组件通过滑块与基座组件的导向槽滑动配合，推杆组件与连杆的一端相连，连杆的另一端与滑块组件相连，推杆组件通过连接件与基座组件上的推杆孔座滑动配合。由于卡爪做平行的开合运动，所以相对于卡爪做旋转运动而言，其定位精度高。本发明实现了在推杆组件上作用较小的驱动力，就可在卡爪上产生非常大的夹紧力。本发明解决现有机械手不能满足标准要求的问题，具有结构简单，维护方便，定位精度高，承受负载大的特点。

Description

一种机械手

技术领域

本发明涉及抓取装置领域，具体为一种机械手。

背景技术

目前，已经公开的机械手结构，以“结构简单，维护方便，定位精度高，承受负载大”的标准去衡量，都或多或少地存在不足。因此，需要开发一种满足上述标准的可行方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手，解决现有机械手不能满足标准要求的问题，具有结构简单，维护方便，定位精度高，承受负载大的特点。

本发明的技术方案是：

一种机械手，该机械手设有基座组件、滑块组件、连杆、推杆组件，滑块组件的滑块位于基座组件内的导向槽中，滑块组件通过滑块与基座组件的导向槽滑动配合，推杆组件与连杆的一端相连，连杆的另一端与滑块组件相连，推杆组件通过连接件与基座组件上的推杆孔座滑动配合。

所述的机械手，导向槽采用T型槽，滑块组件至少设有一个。

所述的机械手，该机械手设有基座组件、滑块组件A、连杆A、滑块组件B、推杆组件、连接销、连杆B，滑块组件A的滑块A和滑块组件B的滑块B位于基座组件内的导向槽中；滑块组件A通过滑块A与基座组件的导向槽滑动配合，滑块组件A的滑块A沿基座组件的导向槽做往复运动；滑块组件B通过滑块B与基座组件的导向槽滑动配合，滑块组件B的滑块B沿基座组件的导向槽做往复运动；推杆组件的一端通过连接销与连杆A的一端相连，连杆A的另一端通过连接销与滑块组件A相连；推杆组件的另一端通过连接销与连杆B的一端相连，连杆B的一端通过连接销与滑块组件B相连。

所述的机械手，推杆组件的侧面设有导向杆，导向杆与基座组件上的推杆孔座滑动配合，导向杆穿过推杆孔座。

所述的机械手，在滑块组件A和滑块组件B的行程极限位置附近，连杆A和连杆B之间的夹角为：120°≤α<180°。

所述的机械手，基座组件设有基座、推杆孔座Ⅰ、螺钉，基座中开有T型槽，以容纳滑块A和滑块B在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅰ，推杆孔座Ⅰ上开有推杆组件导向孔，推杆孔座Ⅰ通过螺钉与基座连接；

或者，基座组件设有基座、推杆孔座Ⅱ、螺钉，基座中开有T型槽，以容纳滑块A和滑块B在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅱ，推杆孔座Ⅱ上开有推杆组件导向孔，推杆孔座Ⅱ通过螺钉与基座连接；

基座一侧面开有键槽孔，键槽孔中设键槽，方便与其他设备相连，作为机械手与手腕的连接；推杆孔座Ⅰ及推杆孔座Ⅱ还设有用来安装气缸的螺纹孔。

所述的机械手，滑块组件A设有滑块A、滑柄A、卡爪A、螺母A、螺钉A，滑柄A的一端与滑块A通过螺母A连接，滑柄A的另一端与卡爪A通过螺钉A连接，滑块A与滑柄A通过止口定位和螺母A夹紧；

滑块组件B设有滑块B、滑柄B、卡爪B、螺母B、螺钉B，滑柄B的一端与滑块B通过螺母B连接，滑柄B的另一端与卡爪B通过螺钉B连接，滑块B与滑柄B通过止口定位和螺母B夹紧。

所述的机械手，在卡爪A和卡爪B的夹持部位相对面开有V形槽，V形槽开设于卡爪A和/或卡爪B上。

所述的机械手，采用一个或一个以上气缸作为机械手的驱动力。

所述的机械手，气缸头部通过推杆孔座Ⅰ或推杆孔座Ⅱ上的螺纹孔与推杆孔座Ⅰ或推杆孔座Ⅱ固连，气缸的活塞杆端部与连板Ⅰ或连板Ⅱ相连，通过螺母锁紧；连板Ⅰ或连板Ⅱ与推杆组件的导向杆相连，螺母锁紧；气缸与推杆孔座Ⅰ或推杆孔座Ⅱ之间加入调整垫，以调整气缸，使之连接气路接头时，处于方便的安装位置。

本发明的设计思想是：

本发明运用理论力学中力的放大原理，实现了用较小的驱动力产生较大夹紧力的设计目的。具体而言，就是当两个连杆间的夹角大于120°，接近180°时，作用在卡爪上的力将会非常大以至于接近无穷大，而此时，只需在推杆组件上作用非常小的力。为实现上述设计目的，采用了滑块机构，且使两滑块组件的运动轨迹平行并共线。

本发明的有益效果是：

1、由于卡爪做平行的开合运动，所以相对于卡爪做旋转运动而言，其定位精度高。

2、本发明实现了在推杆组件上作用较小的驱动力，就可在卡爪上产生非常大的夹紧力。

3、本发明结构简单，维护方便。

4、本发明成本低廉。

5、本发明可以应用于工业自动化领域，尤其是需要采用气爪进行物体抓取的场合。

附图说明

图1-图2是单气缸驱动机械手的结构示意图。

图3-图4是双气缸驱动机械手的结构示意图。

图5是单气缸驱动机械手的基座组件结构示意图。

图6是双气缸驱动机械手的基座组件结构示意图。

图7是滑块组件之一示意图。

图8是滑块组件另一示意图。

图中，1、基座组件；11、基座；12、推杆孔座Ⅰ；12＇推杆孔座Ⅱ；13、螺钉；A、键槽孔；B、导向槽；C、推杆组件导向孔；D、螺纹孔；2、滑块组件A；201、滑块A；202、滑柄A；203、卡爪A；204、螺母A；205、螺钉A；3、连杆A；4、滑块组件B；401、滑块B；402、滑柄B；403、卡爪B；404、螺母B；405、螺钉B；5、推杆组件；501、导向杆；6、连接销；7、气缸；701、调整垫；8、连杆B；9、连板Ⅰ；9＇、连板Ⅱ；10、螺母；E、V形槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图8所示，本发明机械手主要由基座组件1、滑块组件A2、连杆A3、滑块组件B4、推杆组件5、连接销6、连杆B8等组成，滑块组件A2的滑块A201和滑块组件B4的滑块B401位于基座组件1内的导向槽B中；滑块组件A2通过滑块A201与基座组件1的导向槽B滑动配合，滑块组件A2的滑块A201沿基座组件1的导向槽B做往复运动；滑块组件B4通过滑块B401与基座组件1的导向槽B滑动配合，滑块组件B4的滑块B401沿基座组件1的导向槽B做往复运动；推杆组件5的一端通过连接销6与连杆A3的一端相连（铰接），连杆A3的另一端通过连接销6与滑块组件A2相连（铰接）；推杆组件5的另一端通过连接销6与连杆B8的一端相连（铰接），连杆B8的一端通过连接销6与滑块组件B4相连（铰接）。推杆组件5上（侧面）设有导向杆501，导向杆501与基座组件1上的推杆孔座Ⅰ12或推杆孔座Ⅱ12＇滑动配合，导向杆501穿过推杆孔座Ⅰ12或推杆孔座Ⅱ12＇，起导向的作用。本实施例中，导向槽B可采用T型槽。

本发明中，在滑块组件A2和滑块组件B4的行程极限位置附近，连杆A3和连杆B8之间的夹角（轴向）为：120°≤α<180°。

如图5所示，基座组件1设有基座11、推杆孔座Ⅰ12、螺钉13等，基座11中开有T型槽，以容纳滑块A201和滑块B401在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座11的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅰ12，推杆孔座Ⅰ12上开有推杆组件导向孔C，推杆孔座Ⅰ12通过螺钉13与基座11连接。

如图6所示，基座组件1设有基座11、推杆孔座Ⅱ12＇、螺钉13等，基座11中开有T型槽，以容纳滑块A201和滑块B401在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座11的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅱ12＇，推杆孔座Ⅱ12＇上开有推杆组件导向孔C，推杆孔座Ⅱ12＇通过螺钉13与基座11连接。

如图5-图6所示，基座11一侧面开有键槽孔A，键槽孔A中设键槽，方便与其他设备相连（作为机械手与手腕的连接）。推杆孔座Ⅰ12及推杆孔座Ⅱ12＇还设有螺纹孔D，用来安装气缸。

如图7所示，滑块组件A2设有滑块A201、滑柄A202、卡爪A 203、螺母A204、螺钉A205等，滑柄A202的一端与滑块A201通过螺母A204连接，滑柄A202的另一端与卡爪A 203通过螺钉A205连接，滑块A201与滑柄A202通过止口定位和螺母A204夹紧。

另外，在卡爪A203和卡爪B403的夹持部位相对面开有V形槽E，V形槽E开设于卡爪A203和/或卡爪B403上，可便于夹持，在夹持柱状或其他异形产品时，夹持牢固、稳定。

如图8所示，滑块组件B4设有滑块B401、滑柄B402、卡爪B403、螺母B404、螺钉B405等，滑柄B402的一端与滑块B401通过螺母B404连接，滑柄B402的另一端与卡爪B403通过螺钉B405连接，滑块B401与滑柄B402通过止口定位和螺母B404夹紧。

本发明中，卡爪A203和卡爪B403可根据不同的抓取对象，更换不同的卡爪。基座组件1的T型槽内，至少设有一个滑块组件。

如图1-图6所示，本发明采用一个或一个以上气缸作为机械手的驱动力。气缸7头部通过推杆孔座Ⅰ12或推杆孔座Ⅱ12＇上的螺纹孔D与推杆孔座Ⅰ12或推杆孔座Ⅱ12＇固连，气缸7的活塞杆端部与连板Ⅰ9（或连板Ⅱ9＇）相连，通过螺母10锁紧；连板Ⅰ9（或连板Ⅱ9＇）与推杆组件5的导向杆501相连，通过螺母10锁紧。从而，气缸7的活塞杆通过连板Ⅰ9（或连板Ⅱ9＇）带动导向杆501往复运动。气缸7与推杆孔座Ⅰ12或推杆孔座Ⅱ12＇之间加入调整垫701，以调整气缸7，当气缸7的另一端连接气路接头时，使之处于方便的安装位置。

采用双气缸驱动时，机械手宽度尺寸较为紧凑，每个气缸的作用力较小，连板Ⅱ9＇的力平衡性较好。但需保证两个气缸同步动作。单气缸驱动时无此问题，但尺寸稍大。

Claims

1.一种机械手，其特征在于：该机械手设有基座组件、滑块组件、连杆、推杆组件，滑块组件的滑块位于基座组件内的导向槽中，滑块组件通过滑块与基座组件的导向槽滑动配合，推杆组件与连杆的一端相连，连杆的另一端与滑块组件相连，推杆组件通过连接件与基座组件上的推杆孔座滑动配合。

2.按照权利要求1所述的机械手，其特征在于：导向槽采用T型槽，滑块组件至少设有一个。

3.按照权利要求1所述的机械手，其特征在于：该机械手设有基座组件（1）、滑块组件A（2）、连杆A（3）、滑块组件B（4）、推杆组件（5）、连接销（6）、连杆B（8），滑块组件A（2）的滑块A（201）和滑块组件B（4）的滑块B（401）位于基座组件（1）内的导向槽（B）中；滑块组件A（2）通过滑块A（201）与基座组件（1）的导向槽（B）滑动配合，滑块组件A（2）的滑块A（201）沿基座组件（1）的导向槽（B）做往复运动；滑块组件B（4）通过滑块B（401）与基座组件（1）的导向槽（B）滑动配合，滑块组件B（4）的滑块B（401）沿基座组件（1）的导向槽（B）做往复运动；推杆组件（5）的一端通过连接销（6）与连杆A（3）的一端相连，连杆A（3）的另一端通过连接销（6）与滑块组件A（2）相连；推杆组件（5）的另一端通过连接销（6）与连杆B（8）的一端相连，连杆B（8）的一端通过连接销（6）与滑块组件B（4）相连。

4.按照权利要求1或3所述的机械手，其特征在于：推杆组件（5）的侧面设有导向杆（501），导向杆（501）与基座组件（1）上的推杆孔座（C）滑动配合，导向杆（501）穿过推杆孔座（C）。

5.按照权利要求3所述的机械手，其特征在于：在滑块组件A（2）和滑块组件B（4）的行程极限位置附近，连杆A（3）和连杆B（8）之间的夹角为：120°≤α<180°。

6.按照权利要求3所述的机械手，其特征在于：基座组件（1）设有基座（11）、推杆孔座Ⅰ（12）、螺钉（13），基座（11）中开有T型槽，以容纳滑块A（201）和滑块B（401）在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座（11）的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅰ（12），推杆孔座Ⅰ（12）上开有推杆组件导向孔（C），推杆孔座Ⅰ（12）通过螺钉（13）与基座（11）连接；

或者，基座组件（1）设有基座（11）、推杆孔座Ⅱ（12＇）、螺钉（13），基座（11）中开有T型槽，以容纳滑块A（201）和滑块B（401）在其中做往复运动，T型槽的竖向开通至基座（11）的一个侧面，在所述侧面上设有推杆孔座Ⅱ（12＇），推杆孔座Ⅱ（12＇）上开有推杆组件导向孔（C），推杆孔座Ⅱ（12＇）通过螺钉（13）与基座（11）连接；

基座（11）一侧面开有键槽孔（A），键槽孔（A）中设键槽，方便与其他设备相连，作为机械手与手腕的连接；推杆孔座Ⅰ（12）及推杆孔座Ⅱ（12＇）还设有用来安装气缸的螺纹孔（D）。

7.按照权利要求3所述的机械手，其特征在于：滑块组件A（2）设有滑块A（201）、滑柄A（202）、卡爪A（203）、螺母A（204）、螺钉A（205），滑柄A（202）的一端与滑块A（201）通过螺母A（204）连接，滑柄A（202）的另一端与卡爪A（203）通过螺钉A（205）连接，滑块A（201）与滑柄A（202）通过止口定位和螺母A（204）夹紧；

滑块组件B（4）设有滑块B（401）、滑柄B（402）、卡爪B（403）、螺母B（404）、螺钉B（405），滑柄B（402）的一端与滑块B（401）通过螺母B（404）连接，滑柄B（402）的另一端与卡爪B（403）通过螺钉B（405）连接，滑块B（401）与滑柄B（402）通过止口定位和螺母B（404）夹紧。

8.按照权利要求3所述的机械手，其特征在于：在卡爪A（203）和卡爪B（403）的夹持部位相对面开有V形槽（E），V形槽（E）开设于卡爪A（203）和/或卡爪B（403）上。

9.按照权利要求1或6所述的机械手，其特征在于：采用一个或一个以上气缸作为机械手的驱动力。

10.按权利要求9所述的机械手，其特征在于：气缸（7）头部通过推杆孔座Ⅰ（12）或推杆孔座Ⅱ（12＇）上的螺纹孔（D）与推杆孔座Ⅰ（12）或推杆孔座Ⅱ（12＇）固连，气缸（7）的活塞杆端部与连板Ⅰ（9）或连板Ⅱ（9＇）相连，通过螺母（10）锁紧；连板Ⅰ（9）或连板Ⅱ（9＇）与推杆组件（5）的导向杆（501）相连，螺母（10）锁紧；气缸（7）与推杆孔座Ⅰ（12）或推杆孔座Ⅱ（12＇）之间加入调整垫（701），以调整气缸（7），使之连接气路接头时，处于方便的安装位置。