CN103802087A - 一种五轴双臂多功能机械手 - Google Patents

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Abstract

一种五轴双臂多功能机械手，包括坐标抓取装置、与该坐标抓取装置连接的导轨装置，与该导轨装置连接且带动其运行的驱动装置以及与驱动装置连接的控制器。该机械手能通过导轨在空间内朝各个方向自由运动，运动灵活，能抓取死角重物，工作效率高，操作方便。

Description

一种五轴双臂多功能机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤其是一种带有导轨的五轴双臂多功能机械手。
背景技术
机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置；机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可替代人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。现有的机械手虽能搬起重物，但灵活性差，运动方向单一，工作效率低，操作不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带有导轨装置的五轴双臂多功能机械手，该机械手能通过导轨在空间内朝各个方向自由运动，运动灵活，能抓取死角重物，工作效率高，操作方便。
为了解决现有的技术问题，本发明采取的技术方案是：一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，包括坐标抓取装置、与该坐标抓取装置连接的导轨装置，与该导轨装置连接且带动其运行的驱动装置以及与所述驱动装置连接的控制器，其中：
坐标抓取装置，包括基座、设置在基座上带有竖直滑槽的旋转立柱、设置在所述旋转立柱顶端与旋转立柱垂直连接且可沿所述竖直滑槽上下垂直移动的横梁、一端与所述横梁垂直连接且可沿所述横梁轴线方向水平移动的悬臂以及与该悬臂垂直连接且可沿该悬臂轴线方向水平移动的货物抓取机械手；
导轨装置，包括第一导轨装置和第二导轨装置，所述第一导轨装置设置在所述横梁与所述悬臂之间，所述第一导轨装置包括两条铺设在所述横梁上的第一并列滑轨以及平铺在该滑轨之上的第一齿条，该齿条与所述悬臂对应设置；所述第二导轨装置设置在所述悬臂与所述机械手的连接处，所述第二导轨装置包括两条铺设在所述悬臂上的第二并列导轨以及平铺在该滑轨之上的第二齿条，该齿条与所述机械手对应设置；
驱动装置，包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第一电机和与该第一电机输出轴连接的第一旋转齿轮，所述第一电机与所述悬臂固定连接，所述第一旋转齿轮与所述第一齿条相啮合，该第一旋转齿轮与第一齿条的相对运动带动悬臂与所述横梁的相对运动；所述第二驱动装置包括第二电机以及与该电机输出轴连接的第二旋转齿轮，所述第二电机与所述机械手固定连接，所述第二旋转齿轮与所述第二齿条相啮合，该第二旋转齿轮与第二齿条的相对运动带动机械手在所述悬臂导轨上作水平直线运动；
上述的一种五轴双臂多功能机械手，所述货物抓取机械手包括其两端置于所述悬臂导轨上且与所述第二电机固定连接的移动臂，分别设于移动壁两侧的支板，通过铰轴铰链在该支板两端的摆臂，该摆臂上间隔设有多个框架或多个凸块。
上述的一种五轴双臂多功能机械手，所述旋转立柱通过其底部的左、右立柱固定块以及直角连接块与基座中的输出轴相连，该输出轴通过推力轴承、径向轴承和键固定在基座上，并与动力机输出轴连接。
上述的一种五轴双臂多功能机械手，所述旋转立柱上的竖直滑槽内设有竖直的提升带，提升带上固定有移动件，通过移动件与横梁连接，提升带与位于滑槽上方和下方的传动轮相啮合，其中一传动轮设于动力机主轴上。
上述的一种五轴双臂多功能机械手，所述控制器分别与所述第一驱动装置中的第一驱动电机和第二驱动装置中的第二驱动电机连接。
本发明的有益效果为：该机械手能通过导轨在空间内朝各个方向自由运动，运动灵活，能抓取死角重物，工作效率高，操作方便。
附图说明
图1为本发明的主视图
图2为本发明的侧视图
图3为本发明的俯视图
图4为图1底部的局部剖视图
图5为本发明旋转立柱的剖视图
具体实施方式
一种五轴双臂多功能机械手，包括坐标抓取装置、与该坐标抓取装置连接的导轨装置，与该导轨装置连接且带动其运行的驱动装置以及与驱动装置连接的控制器，其中：
如图1所示，坐标抓取装置，包括基座110、设置在基座上带有竖直滑槽的旋转立柱120、设置在所述旋转立柱顶端与旋转立柱垂直连接且可沿竖直滑槽上下垂直移动的横梁130、一端与横梁垂直连接且可沿所述横梁轴线方向水平移动的悬臂140以及与该悬臂垂直连接且可沿该悬臂轴线方向水平移动的货物抓取机械手150；通过横梁130在旋转立柱120的滑槽内的上下运动，实现机械手的上下运动，通过悬臂140在横梁130上的运动带动机械手150朝着里外方向运动，通过机械手150在悬臂140上的水平运动，实现机械手150朝着左右方向运动。
如图3所示，导轨装置，包括第一导轨装置210和第二导轨装置220，第一导轨装置210设置在横梁130与悬臂140之间，第一导轨装置210包括两条铺设在所述横梁上的第一并列滑轨211以及平铺在该滑轨之上的第一齿条212，该第一齿条212与所述悬臂140对应设置；第二导轨装置220设置在悬臂140与机械手150的连接处，所述第二导轨装置220包括两条铺设在所述悬臂上的第二并列导轨221以及平铺在该滑轨之上的第二齿条222，该第二齿条222与机械手150对应设置；设置导轨后，在导轨上的部件运动平稳，使得机械手150的运动方向明确，操作方便。
在图3中，驱动装置，包括第一驱动装置310和第二驱动装置320，第一驱动装置310包括第一电机311和与该第一电机311输出轴连接的第一旋转齿轮312，第一电机311与悬臂140固定连接，第一旋转齿轮312与第一齿条212相啮合，该第一旋转齿轮312与第一齿条212的相对运动带动悬臂140与横梁130的相对运动；第二驱动装置320包括第二电机321以及与该第二电机输出轴连接的第二旋转齿轮322，第二电机321与机械手150固定连接，第二旋转齿轮322与第二齿条222相啮合，该第二旋转齿轮322与第二齿条222的相对运动带动机械手150在悬臂140导轨上作水平直线运动；
如图2所示，货物抓取机械手150包括其两端置于所述悬臂导轨上且与电机2固定连接的移动臂151，分别设于移动壁两侧的支板152，通过铰轴铰链在该支板两端的摆臂153，该摆臂上间隔设有多个框架或多个凸块154，货物被放入框架154后，通过移动壁151的运动将货物带到指定的地点，然后通过摆臂153的摆动卸下货物。
在图4中，旋转立柱120通过其底部的左立柱固定块122、右立柱固定块121以及直角连接块123与基座中的输出轴124相连，该输出轴通过推力轴承125、径向轴承126和键127固定在基座110上，并与动力机128输出轴连接，以便在动力机128的驱动下带动输出轴124转动，输出轴124带动旋转立柱120的转动。
在图5中，旋转立柱上的竖直滑槽内设有竖直的提升带410，提升带上固定有移动件420，通过移动件与横梁130连接，提升带410与位于滑槽上方和下方的传动轮430、440相啮合，其中一传动轮440设于动力机450主轴上，动力机450转动带动传动轮440转动，提升带410也会随着转动，提升带上的移动件420将会在竖直滑槽内上下运动，而移动件420与横梁130固定连接，横梁130也会随之上下运动。
控制器（未给出）分别与第一驱动装置310中的第一驱动电机311和第二驱动装置320中的第二驱动电机321连接，控制驱动电机的开与关。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，包括坐标抓取装置、与该坐标抓取装置连接的导轨装置，与该导轨装置连接且带动其运行的驱动装置以及与所述驱动装置连接的控制器，其中：
坐标抓取装置，包括基座、设置在基座上带有竖直滑槽的旋转立柱、设置在所述旋转立柱顶端与旋转立柱垂直连接且可沿所述竖直滑槽上下垂直移动的横梁、一端与所述横梁垂直连接且可沿所述横梁轴线方向水平移动的悬臂以及与该悬臂垂直连接且可沿该悬臂轴线方向水平移动的货物抓取机械手；
导轨装置，包括第一导轨装置和第二导轨装置，所述第一导轨装置设置在所述横梁与所述悬臂之间，所述第一导轨装置包括两条铺设在所述横梁上的第一并列滑轨以及平铺在该滑轨之上的第一齿条，该齿条与所述悬臂对应设置；所述第二导轨装置设置在所述悬臂与所述机械手的连接处，所述第二导轨装置包括两条铺设在所述悬臂上的第二并列导轨以及平铺在该滑轨之上的第二齿条，该齿条与所述机械手对应设置；
驱动装置，包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第一电机和与该第一电机输出轴连接的第一旋转齿轮，所述第一电机与所述悬臂固定连接，所述第一旋转齿轮与所述第一齿条相啮合，该第一旋转齿轮与第一齿条的相对运动带动悬臂与所述横梁的相对运动；所述第二驱动装置包括第二电机以及与该电机输出轴连接的第二旋转齿轮，所述第二电机与所述机械手固定连接，所述第二旋转齿轮与所述第二齿条相啮合，该第二旋转齿轮与第二齿条的相对运动带动机械手在所述悬臂导轨上作水平直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，所述货物抓取机械手包括其两端置于所述悬臂导轨上且与所述第二电机固定连接的移动臂，分别设于移动壁两侧的支板，通过铰轴铰链在该支板两端的摆臂，该摆臂上间隔设有多个框架或多个凸块。
3.根据权利要求1所述的一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，所述旋转立柱通过其底部的左、右立柱固定块以及直角连接块与基座中的输出轴相连，该输出轴通过推力轴承、径向轴承和键固定在基座上，并与动力机输出轴连接。 
4.根据权利要求1或3所述的一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，所述旋转立柱上的竖直滑槽内设有竖直的提升带，提升带上固定有移动件，通过移动件与横梁连接，提升带与位于滑槽上方和下方的传动轮相啮合，其中一传动轮设于动力机主轴上。
5.根据权利要求1所述的一种五轴双臂多功能机械手，其特征在于，所述控制器分别与所述第一驱动装置中的第一驱动电机和第二驱动装置中的第二驱动电机连接。 
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