CN104476556A - 一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，包括法兰盘、机械手外壳、左、右外壳侧壁、液压马达、双列齿条传动机构和左、右机械手手爪。法兰盘接合在机械手外壳顶部的正中。左、右外壳侧壁分别对称地接合在机械手外壳左、右侧面，与机械手外壳构成门框形式。左、右机械手手爪分别设置在机械手外壳下部的左、右外壳侧壁内侧。液压马达设置在机械手外壳的后侧面，其输出轴伸向壳体内。双列齿条传动机构设置在机械手外壳的壳体内。双列齿条传动机构通过液压马达传送动力，由伸出壳体外部分的左、右齿条带动着左、右机械手手爪做机械动作。本发明与现有技术相比，具有对长直杆工件夹持平衡稳定，可靠性高，夹持精度高，且便于与机械手臂更换等优点。

Description

一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手

技术领域

本发明涉及一种机械夹持手臂，具体地说是一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手。

背景技术

现有生产中的机械手一般采用单一式机械手手爪，抓取工件的长度一般都比较短，在大尺寸长直杆工件的抓取、搬运过程中，由于单一的机械手手爪易偏离工件重心，导致对工件夹持不稳定，可靠性差，并且现有的机械手手爪对工件的夹持力不易改变，与机械手臂更换难度比较大，限制了机械手的应用场合，给机械手应用于此类型长直杆工件的移动工作以及实现加工过程的自动化带来了诸多不便。

发明内容

针对上述现有状况存在的不足，本发明提供一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，包括法兰盘1、机械手外壳2、左、右外壳侧壁、液压马达3、双列齿条传动机构和左、右机械手手爪。

机械手外壳为扁方形壳体，且顶部封闭，底部敞口。法兰盘接合在机械手外壳顶部的正中。左、右外壳侧壁分别对称地接合在机械手外壳左、右侧面，与机械手外壳构成门框形式。左、右机械手手爪分别设置在机械手外壳下部的左、右外壳侧壁的内侧。液压马达设置在机械手外壳的后侧面，其输出轴伸向壳体内。双列齿条传动机构设置在机械手外壳的壳体内，包括连接轴、一对齿轮副和左、右齿条。双列齿条传动机构通过液压马达传送动力，由伸出壳体外部分的左、右齿条带动着左、右机械手手爪做机械动作。

 机械手外壳2的构造为左右对称型，其顶部对称地设有齿条伸出孔，其壳体内左、右侧面上对称地设有燕尾导轨7，其壳体后侧面设有液压马达主轴孔8和轴承固定孔二6，前侧面设有轴承固定孔一5。液压马达主轴孔8和轴承固定孔二6的两孔中心对称地分布在机械手外壳2壳体左右对称中心的两侧。轴承固定孔二6与轴承固定孔一5同心。

双列齿条传动机构的一对齿轮副分主动齿轮9和从动齿轮12，且两者的齿轮模数和齿数相同。双列齿条传动机构的右齿条10一侧面上设有齿条面，齿条面的反向面上设有燕尾槽11，且齿条端头设有销孔。右齿条10的齿面模数与主动齿轮9齿轮模数相同。左齿条14与右齿条10的结构和尺寸完全相同。

左机械手手爪、右机械手手爪17的结构和尺寸相同。左、右机械手手爪均由一对结构和尺寸相同的机械手指组成。机械手指为弯钩形条体，其腰部设有销孔，其尾部段上设有腰形孔16。机械手指的前部段为钩形状既长且厚，尾部段为斜块形既短且薄。

连接轴13两端分别通过轴承固定机械手外壳2壳体内，连接轴13的一端连接在轴承固定孔二6上，另一端连接在轴承固定孔一5上。连接轴13与从动齿轮12通过平键连接在一起。液压马达3通过螺栓固定连接在机械手外壳2壳体外后侧面，其输出轴设置在液压马达主轴孔8内与壳体内的主动齿轮9通过平键连接在一起。主动齿轮9左侧齿弧与从动齿轮12右侧齿弧相互外啮合于机械手外壳2壳体的左右对称中心处，且分别通过卡簧和螺钉轴向固定在各自的轴上。

右齿条10的齿条面与主动齿轮9右侧齿弧相互外啮合。右列的右齿条10同右机械手手爪17的连接方式为：右齿条10上的燕尾槽11配合连接在机械手外壳2壳体内右侧面上的燕尾导轨7上，右齿条10端头的销孔通过销轴一同铰接在右机械手手爪17的两只机械手指的腰形孔内。两只机械手指前部段的钩形相对构成剪式机构，其腰部分别通过销轴铰接在右外壳侧壁15的内侧壁上。

左齿条14的齿条面与从动齿轮12左侧齿弧相互外啮合。左列的左齿条14同左机械手手爪连接在左外壳侧壁内侧的连接方式与右列连接方式相同。

本发明的有益技术效果体现在下述几个方面：

 1. 驱动方式采用液压马达驱动，通过改变液压系统供油压力和供油流量，根据不同工件夹取要求，可以控制机械手手爪对工件的夹取力以及对工件的夹取速度；

2. 本发明具有对长直杆工件夹持平衡稳定，可靠性高，夹持精度高，便于与机械手臂更换等优点。

附图说明

图1为本发明的外部示意图。

图2为本发明机械手外壳结构示意图。

图3为本发明双列齿条传动机构示意图。

图4为本发明右机械手手爪结构示意图。

图中序号：1法兰盘，2机械手外壳，3液压马达，4齿条伸出孔，5轴承固定孔一，6轴承固定孔二，7燕尾导轨，8液压马达主轴孔，9主动齿轮，10右齿条，11燕尾槽，12从动齿轮，13连接轴，14左齿条，15右外壳侧壁，16腰形孔，17右机械手手爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参见图1。一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，包括法兰盘1、机械手外壳2、左外壳侧壁、右外壳侧壁15、液压马达3、双列齿条传动机构、左机械手手爪、右机械手手爪17。

机械手外壳2为扁方形壳体，且顶部封闭，底部敞口。法兰盘1接合在机械手外壳2顶部的正中。左外壳侧和右外壳侧壁15分别对称地接合在机械手外壳2左、右侧面，与机械手外壳2构成门框形式。左机械手手爪和右机械手手爪17分别设置在机械手外壳2下部的左外壳侧壁和右外壳侧壁15的内侧。液压马达3设置在机械手外壳2的后侧面，其输出轴伸向壳体内。双列齿条传动机构设置在机械手外壳2的壳体内，包括连接轴13、一对齿轮副和左齿条14、右齿条10。双列齿条传动机构通过液压马达3传送动力，由伸出壳体外部分的左齿条14和右齿条10带动着左机械手手爪和右机械手手爪17做机械动作。

参见图2。 机械手外壳2的构造为左右对称型，其顶部对称地设有齿条伸出孔如图中齿条伸出孔4，其壳体内左、右侧面上对称地设有燕尾导轨如图中燕尾导轨7，其壳体后侧面设有液压马达主轴孔8和轴承固定孔二6，前侧面设有轴承固定孔一5。液压马达主轴孔8和轴承固定孔二6的两孔中心对称地分布在机械手外壳2壳体左右对称中心的两侧。轴承固定孔二6与轴承固定孔一5同心。

参见图1、图3。双列齿条传动机构的一对齿轮副分主动齿轮9和从动齿轮12，且两者的齿轮模数和齿数相同。双列齿条传动机构的右齿条10一侧面上设有齿条面，齿条面的反向面上设有燕尾槽11，且齿条端头设有销孔。右齿条10的齿面模数与主动齿轮9齿轮模数相同。左齿条14与右齿条10的结构和尺寸完全相同。

参见图4。左机械手手爪、右机械手手爪17的结构和尺寸相同。左机械手手爪、右机械手手爪17均由一对结构和尺寸相同的机械手指组成。机械手指为弯钩形条体，其腰部设有销孔，其尾部段上设有腰形孔如图中腰形孔16。机械手指的前部段为钩形状既长且厚，尾部段为斜块形既短且薄。

参见图2、图3。连接轴13两端分别通过轴承固定机械手外壳2壳体内，连接轴13的一端连接在轴承固定孔二6上，另一端连接在轴承固定孔一5上。连接轴13与从动齿轮12通过平键连接在一起。液压马达3通过螺栓固定连接在机械手外壳2壳体外后侧面，其输出轴设置在液压马达主轴孔8内与壳体内的主动齿轮9通过平键连接在一起。主动齿轮9左侧齿弧与从动齿轮12右侧齿弧相互外啮合于机械手外壳2壳体的左右对称中心处，且分别通过卡簧和螺钉轴向固定在各自的轴上。

参见图2、图4。右齿条10的齿条面与主动齿轮9右侧齿弧相互外啮合。右列的右齿条10同右机械手手爪17的连接方式为：右齿条10上的燕尾槽11配合连接在机械手外壳2壳体内右侧面上的燕尾导轨7上，右齿条10端头的销孔通过销轴一同铰接在右机械手手爪17的两只机械手指的腰形孔内。两只机械手指前部段的钩形相对构成剪式机构，其腰部分别通过销轴铰接在右外壳侧壁15的内侧壁上。

左齿条14的齿条面与从动齿轮12左侧齿弧相互外啮合。左列的左齿条14同左机械手手爪连接在左外壳侧壁内侧的连接方式与右列连接方式相同。

本发明的工作原理如下：

将该机械手的法兰盘1端通过螺栓固定连接在机械手臂上，实现机械手与机械手臂之间的连接。整个机械手装置的输入端是液压马达3输出轴，输出端为左机械手手爪和右机械手手爪17。液压马达3通过输出轴带动一对齿轮副即主动齿轮9和从动齿轮12相互啮合转动，随即主动齿轮9通过与右齿条10啮合带动右机械手手爪17做机械动作，且从动齿轮12通过与左齿条14啮合带动左机械手手爪做机械动作。当液压马达3的输出轴反转即主动齿轮9逆时针转向时，右齿条10和左齿条14向上运动，左机械手手爪和右机械手手爪17上的一对机械手指逐渐合拢以实现抓取工件；当液压马达3的输出轴正转即主动齿轮9顺时针转向时，右齿条10和左齿条14向下运动左机械手手爪和右机械手手爪17上的一对机械手指逐渐张开以实现放松工件。本发明中采用双列齿条传动机构，在抓取长直杆工件时，可以保证长直杆工件重心在双列手爪中间，使长直杆工件夹持安全平衡稳定。

为了满足各种工件的抓取需求，本发明中机械手的动力来源选用液压马达3，通过改变液压系统的供油压力和供油流量，可以控制机械手对工件的夹取力以及对工件的夹取速度，可以使机械手应用在较为广泛的领域。

Claims (5)

1.一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，其特征在于：包括法兰盘、机械手外壳、左、右外壳侧壁、液压马达、双列齿条传动机构和左、右机械手手爪；

所述机械手外壳为扁方形壳体，且顶部封闭，底部敞口；所述法兰盘接合在机械手外壳顶部的正中；所述左、右外壳侧壁分别对称地接合在机械手外壳左、右侧面，与机械手外壳构成门框形式；所述左、右机械手手爪分别设置在机械手外壳下部的左、右外壳侧壁的内侧；所述液压马达设置在机械手外壳的后侧面，其输出轴伸向壳体内；所述双列齿条传动机构设置在机械手外壳的壳体内，包括连接轴、一对齿轮副和左、右齿条；所述双列齿条传动机构通过液压马达传送动力，由伸出壳体外部分的左、右齿条带动着左、右机械手手爪做机械动作。

2. 根据权利要求1所述的一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，其特征在于：所述机械手外壳（2）的构造为左右对称型，其顶部对称地设有齿条伸出孔，其壳体内左、右侧面上对称地设有燕尾导轨（7），其壳体后侧面设有液压马达主轴孔（8）和轴承固定孔二（6），前侧面设有轴承固定孔一（5）；所述液压马达主轴孔（8）和轴承固定孔二（6）的两孔中心对称地分布在机械手外壳（2）壳体左右对称中心的两侧；所述轴承固定孔二（6）与轴承固定孔一（5）同心。

3. 根据权利要求1所述的一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，其特征在于：所述双列齿条传动机构的一对齿轮副分主动齿轮（9）和从动齿轮（12），且两者的齿轮模数和齿数相同；所述双列齿条传动机构的右齿条（10）一侧面上设有齿条面，齿条面的反向面上设有燕尾槽（11），且齿条端头设有销孔；所述右齿条（10）的齿面模数与主动齿轮（9）的齿轮模数相同；所述左齿条（14）与右齿条（10）的结构和尺寸完全相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，其特征在于：所述左机械手手爪、右机械手手爪（17）的结构和尺寸相同；所述左机械手手爪、右机械手手爪（17）均由一对结构和尺寸相同的机械手指组成；所述机械手指为弯钩形条体，其腰部设有销孔，其尾部段上设有腰形孔（16）；机械手指的前部段为钩形状既长且厚，尾部段为斜块形既短且薄。

5.根据权利要求1所述的一种用于抓取长直杆件双列齿条式机械手，其特征在于：所述连接轴（13）两端分别通过轴承固定机械手外壳（2）壳体内，连接轴（13）的一端连接在轴承固定孔二（6）上，另一端连接在轴承固定孔一（5）上；所述连接轴（13）与从动齿轮（12）通过平键连接在一起；所述液压马达（3）通过螺栓固定连接在机械手外壳（2）壳体外后侧面，其输出轴设置在液压马达主轴孔（8）内与壳体内的主动齿轮（9）通过平键连接在一起；所述主动齿轮（9）左侧齿弧与从动齿轮（12）右侧齿弧相互外啮合于机械手外壳（2）壳体的左右对称中心处，且分别通过卡簧和螺钉轴向固定在各自的轴上；所述右齿条（10）的齿条面与主动齿轮（9）右侧齿弧相互外啮合；所述右列的右齿条（10）同右机械手手爪（17）的连接方式为：右齿条（10）上的燕尾槽（11）配合连接在机械手外壳（2）壳体内右侧面上的燕尾导轨（7）上，右齿条（10）端头的销孔通过销轴一同铰接在右机械手手爪（17）的两只机械手指的腰形孔内；所述两只机械手指前部段的钩形相对构成剪式机构，其腰部通过销轴分别铰接在右外壳侧壁（15）的内侧壁上；

所述左齿条（14）的齿条面与从动齿轮（12）左侧齿弧相互外啮合；所述左列的左齿条（14）同左机械手手爪连接在左外壳侧壁内侧的连接方式与右列连接方式相同。