CN103192373B - 内设导气管的机械手 - Google Patents

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Abstract

一种内设导气管的机械手，包括有大臂壳体、小臂壳体、手指座、肩部气管轮、肘部带轮、腕轴以及导气管，肩部气管轮转动固定在大臂壳体的一端，小臂壳体的一端通过肘部带轮转动固定在大臂壳体的另一端，手指座通过腕轴转动固定在小臂壳体的另一端，肩部气管轮通过皮带与肘部带轮连接，肘部带轮通过皮带与腕轴连接，肩部气管轮、肘部带轮及腕轴各开设有一个通孔，导气管的一端穿过肩部气管轮的通孔而缠绕在肩部气管轮上，导气管延伸缠绕在肘部带轮上，且穿过肘部带轮上的通孔，另一端穿过腕轴的通孔并缠绕在腕轴上，缠绕在肩部气管轮上的导气管部分的线速度与缠绕在肘部带轮上的导气管部分的线速度相同。

Description

内设导气管的机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，特别是涉及一种内设导气管的机械手。
背景技术
导气回路是大气机械手实现抓取功能最基本的一种结构，现有的大气机械手主要是通过布置导气管这种模式进行导气，现有的导气管组成的气路为开放的或者不完全封闭的气路，会有部分气管分布于机器手外部，需要其他外罩配合密封，其缺点是：受空间和结构的影响，在机械手大臂和肘轴、小臂和腕轴连接处有一段气管外露于机械手臂，轴旋转时气管经常容易摩擦，造成导气管磨损甚至破裂，影响到机器手使用可靠性及导气管的使用寿命，严重者可导致机械手整体瘫痪；再者，由于机械手大臂和肘轴、小臂和腕轴连接处气管的连接，必须在大臂壳体上肘轴对应的位置开设圆孔，用来排布气管，降低了大臂壳体的刚性和强度，影响设备的使用性能。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能够防止导气管磨损的机械手。
一种内设导气管的机械手，包括有大臂壳体、小臂壳体、手指座、肩部气管轮、肘部带轮、腕轴以及导气管，肩部气管轮转动固定在大臂壳体的一端，小臂壳体的一端通过肘部带轮转动固定在大臂壳体的另一端，手指座通过腕轴转动固定在小臂壳体的另一端，肩部气管轮通过皮带与肘部带轮连接，肘部带轮通过皮带与腕轴连接，肩部气管轮、肘部带轮及腕轴各开设有一个通孔，导气管的一端穿过肩部气管轮的通孔而缠绕在肩部气管轮上，导气管延伸缠绕在肘部带轮上，且穿过肘部带轮上的通孔，另一端穿过腕轴的通孔并缠绕在腕轴上，缠绕在肩部气管轮上的导气管部分的线速度与缠绕在肘部带轮上的导气管部分的线速度相同。
在一实施方式中，所述小臂壳体内设有收容导气管的气管导向槽。
在一实施方式中，所述小臂壳体内安装有气管压板，用以将导气管固定在气管导向槽中。
在一实施方式中，所述肩部气管轮的通孔、肘部带轮的通孔及腕轴的通孔均为腰型孔。
在一实施方式中，连接所述肩部气管轮与肘部带轮的皮带的外侧设有一张紧轮。
在一实施方式中，连接所述肘部带轮与腕轴的皮带的外侧设有一张紧轮。
在一实施方式中，所述导气管缠绕所述肩部气管轮不少于半周、缠绕所述肘部带轮一周、且缠绕所述腕轴一周。
在一实施方式中，所述机械手内的导气管缠绕所述腕轴一周。
在一实施方式中，所述机械手内的导气管绕腕轴一周后，与固定在手指座上的一导气管接头相连接。
与现有技术相比，在上述机械手中，导气管穿过肩部气管轮、肘部带轮及腕轴上的通孔，并缠绕在肩部气管轮、肘部带轮及腕轴上，且缠绕在肩部气管轮上的导气管部分的线速度与缠绕在肘部带轮上的导气管部分的线速度相同，从而可防止磨损导气管。
附图说明
图1是本发明机械手的一较佳实施方式的一导气管的整体分布图。
图2是图1中的机械手的腕部的一剖视图。
图3是图1中的机械手的肘部的一局部视图。
图4是图1中的机械手的腕部的一局部透视图。
图5是图1中的机械手的肩部的一剖视图。
主要元件符号说明
导气管接头 1
腕轴 2
肘部带轮 3
大臂壳体 4
肩部气管轮 5
导气管 6
小臂壳体 7
气管压板 8
手指座 9
通孔 21、31、51
皮带 40、50
张紧轮 45、55
气管导向槽 71
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1至图5，在本发明的一较佳实施方式中，一种机械手包括有大臂壳体4、小臂壳体7、手指座9、肩部气管轮5、及腕轴2。
所述肩部气管轮5位于大臂壳体4的一端，小臂壳体7的一端通过一个肘部带轮3转动固定在大臂壳体4的另一端，所述手指座9通过一个腕轴2转动固定在小臂壳体7的另一端。所述肩部气管轮5开设一个通孔51，肘部带轮3开设一个通孔31，所述小臂壳体7上设有气管导向槽71，所述手指座9设有一个导气管接头1。所述腕轴2中间开设一个通孔21。一个气管压板8固定在所述小臂壳体7内，并位于所述气管导向槽71的上方。所述肩部气管轮5通过一条皮带40与所述肘部带轮3连接，所述肘部带轮3通过一条皮带50与所述腕轴2连接。所述皮带40的外侧设有一张紧轮45，所述皮带50的外侧设有一张紧轮55。在一实施方式中，所述手指座9是通过螺母与腕轴2固定一起的。在一实施方式中，所述通孔51、31、21均为腰型孔。
安装导气管6时，导气管6穿过大臂壳体4上的肩部气管轮5的通孔51，并缠绕在肩部气管轮5不少于半周，然后拉伸导气管6至大臂壳体4上的肘部带轮3，并缠绕所述肘部带轮3一周后穿过肘部带轮3上的通孔31，再将导气管6顺着小臂壳体7上的气管导向槽71排布，并通过气管压板8固定在所述小臂壳体7内。导气管6从腕轴2中间的通孔21中穿出，并绕腕轴2一周，后与固定在手指座9上的导气管接头1相连接。这样，导气管6就整条密封在机械手内，而不露出机械手外。
当机械手整体伸展时，所述小臂壳体7相对所述大臂壳体4沿一第一方向转动，所述肩部气管轮5沿第一方向转动，肘部带轮3在皮带40的带动下跟着沿第一方向转动，而腕轴2在皮带50在皮带50的带动下亦跟着沿第一方向转动，同时带动手指座9沿第一方向转动，从而使机械手伸展。这时，缠绕肩部气管轮5上的导气管6渐渐减少，缠绕在肘部带轮3上的导气管6的靠近大臂壳体4一端逐渐缠绕在肘部带轮3上，而靠近小臂壳体7的导气管6的另一端逐渐脱离所述肘部带轮，且缠绕在肩部气管轮5上的导气管部分的线速度与缠绕在肘部带轮3上的导气管部分的线速度相同，从而使缠绕在肩部气管轮5与肘部带轮3上的导气管6的伸展达到平衡，即依据一对线圈同线速度运动间距离不变的原理，从而保证导气管6不会与肘部带轮3发生摩擦。这时，缠绕在腕轴2的导气管6逐渐增加。
当机械手整体收缩时，所述小臂壳体7相对所述大臂壳体4沿一第二方向转动，所述第二方向与第一方向相反。所述肩部气管轮5沿第二方向转动，肘部带轮3在皮带40的带动下跟着沿第二方向转动，而腕轴2在皮带50的带动下亦跟着沿第二方向转动，同时带动手指座9沿第二方向转动，从而使机械手收缩。这时，缠绕肩部气管轮5上的导气管6渐渐增加，缠绕在肘部带轮3上的导气管6的靠近大臂壳体4一端逐渐脱离肘部带轮3，而靠近小臂壳体7的导气管6的另一端逐渐缠绕在所述肘部带轮3上，从而使缠绕在肩部气管轮5与肘部带轮3上的导气管6的伸展达到平衡，导气管6不会与肘部带轮3发生摩擦。这时，缠绕在腕轴2的导气管6逐渐增加。
上述机械手中，由于导气管6是完全封闭在机械手内部，提高了机械手壳体的强度，外观上美观，可防止在机械手的反复调试转配过程中磨损导气管6，延长导气管6的使用寿命。另外，由于导气管6仅通过设在肩部气管轮5、肘部带轮3、腕轴2开设通孔51、31、21而串接在整个机械手中，从而起到密封分布、增加壳体强度、美观、以及延长导气管使用寿命的作用。

Claims (9)

1.一种内设导气管的机械手，包括有大臂壳体、小臂壳体、手指座、肩部气管轮、肘部带轮、腕轴以及导气管，肩部气管轮转动固定在大臂壳体的一端，小臂壳体的一端通过肘部带轮转动固定在大臂壳体的另一端，手指座通过腕轴转动固定在小臂壳体的另一端，肩部气管轮通过皮带与肘部带轮连接，肘部带轮通过皮带与腕轴连接，其特征在于：肩部气管轮、肘部带轮及腕轴各开设有一个通孔，导气管的一端穿过肩部气管轮的通孔而缠绕在肩部气管轮上，导气管延伸缠绕在肘部带轮上，且穿过肘部带轮上的通孔，从腕轴中间的通孔穿出并缠绕在腕轴上，缠绕在肩部气管轮上的导气管部分的线速度与缠绕在肘部带轮上的导气管部分的线速度相同。
2.如权利要求1所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述小臂壳体内设有收容导气管的气管导向槽。
3.如权利要求2所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述小臂壳体内安装有气管压板，用以将导气管固定在气管导向槽中。
4.如权利要求1所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述肩部气管轮的通孔、肘部带轮的通孔及腕轴的通孔均为腰型孔。
5.如权利要求1所述的内设导气管的机械手，其特征在于：连接所述肩部气管轮与肘部带轮的皮带的外侧设有一张紧轮。
6.如权利要求1所述的内设导气管的机械手，其特征在于：连接所述肘部带轮与腕轴的皮带的外侧设有一张紧轮。
7.如权利要求1所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述机械手内的导气管缠绕所述肩部气管轮不少于半周、缠绕所述肘部带轮一周。
8.如权利要求7所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述机械手内的导气管缠绕所述腕轴一周。
9.如权利要求8所述的内设导气管的机械手，其特征在于：所述机械手内的导气管绕腕轴一周后，与固定在手指座上的一导气管接头相连接。
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