CN104084949A - 一种新型机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型机械手，包括进给驱动机构、联动驱动机构和执行机构；进给驱动机构包括水平支架、安装在水平支架上的进给滑块、以及用以驱动进给滑块沿支架移动的第一驱动装置，第一驱动装置安装在支架上；联动驱动机构包括两个第二驱动装置、以及呈上下设置的两组臂杆和一个动平台，第二驱动装置固定在进给滑块上，两组臂杆的一端活动连接至进给滑块并连接至相应的第二驱动装置，两组臂杆的另一端活动连接至动平台；执行机构包括呈上下设置的固定板和一对爪指、以及用以驱动该对爪指活动的第三驱动装置，第三驱动装置和固定板均固定在动平台上。本发明的新型机械手能够平稳、快速的完成搬运过程，提高了搬运效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型机械手，尤其涉及一种并联机械手。
背景技术
对于传统机械手而言，一般都是采用串联拓扑结构来实现其搬运动作，其结构由固定基座、绘制腰部，主动大臂、从动小臂、碗部关节以及抓举手部组成。这种传统的机械手虽然在工业制造、农业生产、食品加工等各种领域得到了很广阔的应用，但其存在不平稳、搬运较慢、抗压强度低和自重受载能力弱等缺陷。因此有必要设计一种新型的机械手，以实现更加平稳、快速的搬运过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型机械手，能够平稳、快速的完成搬运过程，提高了搬运效率。
为实现上述目的，本发明提供一种新型机械手，包括由上而下依次设置的进给驱动机构、联动驱动机构和执行机构；所述进给驱动机构包括水平支架、安装在水平支架上的进给滑块、以及用以驱动进给滑块沿支架移动的第一驱动装置，所述第一驱动装置安装在支架上；所述联动驱动机构包括两个第二驱动装置、以及呈上下设置的两组臂杆和一个动平台，所述第二驱动装置固定在所述进给滑块上，所述的两组臂杆的一端活动连接至所述进给滑块并连接至相应的第二驱动装置，所述的两组臂杆的另一端活动连接至所述动平台；所述执行机构包括呈上下设置的固定板和一对爪指、以及用以驱动该对爪指活动的第三驱动装置，所述第三驱动装置和固定板均固定在所述动平台上。
作为本发明的进一步改进，所述水平支架包括两个固定块和两个导杆，所述的两个导杆连接在所述的两个固定块之间，所述第一驱动装置固定在其中一个固定块上，所述进给滑块可移动的安装在所述的两个导杆上。
作为本发明的更进一步改进，所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均为电机，所述第一驱动装置连接有一丝杆，所述丝杆依次穿置在所述的两个固定块和进给滑块上并且用以联动所述进给滑块。
作为本发明的更进一步改进，所述第二驱动装置固定在所述进给滑块的一侧，所述的两组臂杆位于所述进给滑块的另一相对侧并且沿所述进给滑块的竖向中心线对称设置，各组臂杆包括主动臂杆组、连接支架和从动臂杆组，所述主动臂杆组和从动臂杆组呈上下设置，所述主动臂杆组的一端活动连接至所述进给滑块并连接至所述第二驱动装置的输出轴，所述主动臂杆组的另一端活动连接至所述连接支架，所述从动臂杆组的上端活动连接至所述连接支架，所述从动臂杆组的下端活动连接至所述动平台。
作为本发明的更进一步改进，所述连接支架由两个通过连接杆连接的三角板构成，所述主动臂杆组的另一端和所述从动臂杆组的上端均活动连接至所述连接支架的连接杆上。
作为本发明的更进一步改进，所述连接杆有四个，其中三个连接杆位于三角板的三个角落位置，另一个连接杆位于其中两个连接杆中间，所述主动臂杆组包括平行设置的主动臂和主动臂杆，所述第二驱动装置的输出轴连接至所述主动臂，所述从动臂杆组包括两个平行设置的从动臂杆，所述的主动臂杆和两个从动臂杆分别活动连接至分布在三角板三个角落位置的连接杆上，所述主动臂活动连接至该另一个连接杆上。
作为本发明的更进一步改进，各所述从动臂杆包括两个平行设置的从动杆，所述的两个从动杆之间通过多个横杆连接，各从动臂杆的两个从动杆均位于相应的三角板的外侧。
作为本发明的更进一步改进，所述动平台由水平部和两个朝下倾斜部构成，所述的两个朝下倾斜部连接在所述水平部的两端且对称设置，所述的第三驱动装置和固定板分别固定在所述水平部的上下两侧，各所述从动臂杆组的两个从动臂杆的下端活动连接至相应的朝下倾斜部的两端。
作为本发明的更进一步改进，所述第三驱动装置和所述固定板分别固定在所述动平台的上下两侧，所述执行机构还包括两个齿轮杆和两个导向杆，所述的两个齿轮杆的上端连接至所述第三驱动装置和所述固定板，所述的两个齿轮杆的下端活动连接至相应的爪指的上端，所述导向杆的上端活动连接至所述固定板，所述导向杆的下端活动连接至相应的爪指的中部。
作为本发明的更进一步改进，各所述爪指上设有弧形夹片。
与现有技术相比，本发明的新型机械手通过第一驱动装置可以驱动进给滑块水平移动，由第二驱动装置可以驱动两组臂杆活动，由第三驱动装置可以驱动一对爪指活动，从而形成一种三自由度的并联机械手，不仅具有更大的抗压强度、更强的自重受载能力、更高的精度、更加良好的动态性能等特点，且能够实现更加平稳、快速的搬运过程，从而提高了搬运效率；通过采用主动臂杆组、连接支架和从动臂杆组，以及采用齿轮杆和导向杆，以及动平台采用两个朝下倾斜部，能够更精确的控制执行机构的角度，从而提高了搬运效率；采用弧形夹片可以使得爪指再搬运物品使夹持的更加稳固，从而进一步提高了搬运效率；由于各主动臂杆组包括平行设置的主动臂和主动臂杆，各从动臂杆组包括两个平行设置的从动臂杆，采用这种结构可以使得整个机械手更加稳定，从而进一步提高了搬运效率。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明中的机械手的主视图。
图2为本发明中的机械手的左视图。
图3为本发明中的带有第二驱动装置的水平支架的俯视图。
图4为本发明中的执行机构的示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
请参考图1-4，所述的新型机械手包括由上而下依次设置的进给驱动机构、联动驱动机构和执行机构。
所述进给驱动机构包括水平支架1、安装在水平支架1上的进给滑块2、以及用以驱动进给滑块2沿支架移动的第一驱动装置3，所述第一驱动装置3安装在支架1上。在本具体实施例中，所述第一驱动装置3为电机。所述水平支架1包括两个固定块11和两个导杆12，所述的两个导杆12连接在所述的两个固定块11之间，所述第一驱动装置3固定在其中一个固定块11上，所述进给滑块2可移动的安装在所述的两个导杆12上。所述第一驱动装置3连接有一丝杆31，所述丝杆31依次穿置在所述的两个固定块11和进给滑块2上并且用以联动所述进给滑块2。
所述联动驱动机构包括两个第二驱动装置4、以及呈上下设置的两组臂杆5和一个动平台6。所述第二驱动装置4固定在所述进给滑块2上，所述的两组臂杆5的一端活动连接至所述进给滑块2并连接至相应的第二驱动装置4，所述的两组臂杆5的另一端活动连接至所述动平台6。在本具体实施例中，所述第二驱动装置4为电机。进一步说明的是，所述第二驱动装置4固定在所述进给滑块2的一侧，所述的两组臂杆5位于所述进给滑块2的另一相对侧并且沿所述进给滑块2的竖向中心线对称设置。更进一步说明的是，各组臂杆5包括主动臂杆组51、连接支架52和从动臂杆组53，所述主动臂杆组51和从动臂杆组53呈上下设置，所述主动臂杆组51的一端活动连接至所述进给滑块2并连接至所述第二驱动装置4的输出轴，所述主动臂杆组51的另一端活动连接至所述连接支架52，所述从动臂杆组53的上端活动连接至所述连接支架52，所述从动臂杆组53的下端活动连接至所述动平台6。
更进一步说明的是，所述连接支架52由两个通过连接杆连接的三角板构成，所述主动臂杆组51的另一端和所述从动臂杆组53的上端均活动连接至所述连接支架52的连接杆上。所述连接杆有四个，其中三个连接杆位于三角板的三个角落位置，另一个连接杆位于其中两个连接杆中间。所述主动臂杆组51包括平行设置的主动臂511和主动臂杆512，所述第二驱动装置4的输出轴连接至所述主动臂511。所述从动臂杆组53包括两个平行设置的从动臂杆531，所述的主动臂杆512和两个从动臂杆531分别活动连接至分布在三角板三个角落位置的连接杆上，所述主动臂511活动连接至该另一个连接杆上。更进一步说的是，各所述从动臂杆531包括两个平行设置的从动杆531a，所述的两个从动杆531a之间通过多个横杆531b连接，各从动臂杆531的两个从动杆531a均位于相应的三角板的外侧。
所述动平台6由水平部61和两个朝下倾斜部62构成，所述的两个朝下倾斜部62连接在所述水平部61的两端且对称设置，各所述从动臂杆组53的两个从动臂杆531的下端活动连接至相应的朝下倾斜部62的两端。
所述执行机构包括呈上下设置的固定板7和一对爪指8、以及用以驱动该对爪指活动的第三驱动装置9，所述第三驱动装置9和固定板7均固定在所述动平台6上。在本具体实施例中，所述第三驱动装置9为电机。所述第三驱动装置9和所述固定板7分别固定在所述动平台6的上下两侧，进一步说明的是，所述的第三驱动装置9和固定板7分别固定在所述水平部61的上下两侧。所述执行机构还包括两个齿轮杆1a和两个导向杆1b，所述的两个齿轮杆1a的上端连接至所述第三驱动装置9和所述固定板7，所述的两个齿轮杆1a的下端活动连接至相应的爪指8的上端，所述导向杆1b的上端活动连接至所述固定板7，所述导向杆1b的下端活动连接至相应的爪指8的中部。各所述爪指8上设有弧形夹片81。
使用时，通过第一驱动装置3驱动所述丝杆31转动，从而使得进给滑块2沿所述的两个导杆12做直线运动；同时，通过所述的两个第二驱动装置4驱动各主动臂511转动，从而带动主动臂杆512、从动臂杆组53运动，以调整动平台6的角度，从而达到调整执行机构的角度的目的；同时，还通过所述第三驱动装置9驱动所述的两个齿轮杆1a运动，从而带动所述的两个导向杆1b和两个爪指8运动，从而可以利用两个爪指8达到搬运物件的目的。由于本发明的机械手有三个运动方式，从而可以更加平稳、快速的完成搬运过程。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种新型机械手，其特征在于，包括由上而下依次设置的进给驱动机构、联动驱动机构和执行机构；所述进给驱动机构包括水平支架、安装在水平支架上的进给滑块、以及用以驱动进给滑块沿支架移动的第一驱动装置，所述第一驱动装置安装在支架上；所述联动驱动机构包括两个第二驱动装置、以及呈上下设置的两组臂杆和一个动平台，所述第二驱动装置固定在所述进给滑块上，所述的两组臂杆的一端活动连接至所述进给滑块并连接至相应的第二驱动装置，所述的两组臂杆的另一端活动连接至所述动平台；所述执行机构包括呈上下设置的固定板和一对爪指、以及用以驱动该对爪指活动的第三驱动装置，所述第三驱动装置和固定板均固定在所述动平台上。
2.如权利要求1所述的新型机械手，其特征在于：所述水平支架包括两个固定块和两个导杆，所述的两个导杆连接在所述的两个固定块之间，所述第一驱动装置固定在其中一个固定块上，所述进给滑块可移动的安装在所述的两个导杆上。
3.如权利要求2所述的新型机械手，其特征在于：所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均为电机，所述第一驱动装置连接有一丝杆，所述丝杆依次穿置在所述的两个固定块和进给滑块上并且用以联动所述进给滑块。
4.如权利要求3所述的新型机械手，其特征在于：所述第二驱动装置固定在所述进给滑块的一侧，所述的两组臂杆位于所述进给滑块的另一相对侧并且沿所述进给滑块的竖向中心线对称设置，各组臂杆包括主动臂杆组、连接支架和从动臂杆组，所述主动臂杆组和从动臂杆组呈上下设置，所述主动臂杆组的一端活动连接至所述进给滑块并连接至所述第二驱动装置的输出轴，所述主动臂杆组的另一端活动连接至所述连接支架，所述从动臂杆组的上端活动连接至所述连接支架，所述从动臂杆组的下端活动连接至所述动平台。
5.如权利要求4所述的新型机械手，其特征在于：所述连接支架由两个通过连接杆连接的三角板构成，所述主动臂杆组的另一端和所述从动臂杆组的上端均活动连接至所述连接支架的连接杆上。
6.如权利要求5所述的新型机械手，其特征在于：所述连接杆有四个，其中三个连接杆位于三角板的三个角落位置，另一个连接杆位于其中两个连接杆中间，所述主动臂杆组包括平行设置的主动臂和主动臂杆，所述第二驱动装置的输出轴连接至所述主动臂，所述从动臂杆组包括两个平行设置的从动臂杆，所述的主动臂杆和两个从动臂杆分别活动连接至分布在三角板三个角落位置的连接杆上，所述主动臂活动连接至该另一个连接杆上。
7.如权利要求6所述的新型机械手，其特征在于：各所述从动臂杆包括两个平行设置的从动杆，所述的两个从动杆之间通过多个横杆连接，各从动臂杆的两个从动杆均位于相应的三角板的外侧。
8.如权利要求6所述的新型机械手，其特征在于：所述动平台由水平部和两个朝下倾斜部构成，所述的两个朝下倾斜部连接在所述水平部的两端且对称设置，所述的第三驱动装置和固定板分别固定在所述水平部的上下两侧，各所述从动臂杆组的两个从动臂杆的下端活动连接至相应的朝下倾斜部的两端。
9.如权利要求3所述的新型机械手，其特征在于：所述第三驱动装置和所述固定板分别固定在所述动平台的上下两侧，所述执行机构还包括两个齿轮杆和两个导向杆，所述的两个齿轮杆的上端连接至所述第三驱动装置和所述固定板，所述的两个齿轮杆的下端活动连接至相应的爪指的上端，所述导向杆的上端活动连接至所述固定板，所述导向杆的下端活动连接至相应的爪指的中部。
10.如权利要求1或9所述的新型机械手，其特征在于：各所述爪指上设有弧形夹片。
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