CN104476557A - 一种机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手，包括机械臂和机械爪，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层；机械爪通过放人手设计，其左三右耳交替设计可以很好的多物件进行抓取，内侧的防滑层，可以很好的防止物件的滑落。

Description

一种机械手

技术领域

本发明涉及一种机械手。

技术背景

在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。

种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

机械手可代替人的繁重劳动易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。而目前的大多数机械手结构复杂，制造繁琐困难，导致生产成本高，其整体结构采用普通的材料，长期使用则会容易磨损损坏，采用质量好的材料则导致成本更高，而且目前还没有专门应用于转轴上的结构简单的机械手。

机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。

1、液压驱动式

液压驱动式机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。

2、气压驱动式

其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。

3、电气驱动式电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。

4、机械驱动式

机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。

其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。

如公开号为CN 102934215 A公开日为2013年2月13日的发明专利，该专利的机械手用于输送半导体晶圆。该机械手包括手部、前臂连杆以及上臂连杆。手部经由第1 关节而连结于前臂连杆。上臂连杆经由第2关节而连结于前臂连杆。在本申请的机械手中，前臂连杆能够在第1 关节与第2 关节之间的位置分开。其结构是通过前臂连杆能在第1 关节与第2 关节的连接来实现活动，其连接关系单一，在出现部件损坏或是卡机的情况下，设备基本处于停止工作状态，影响设备的工作效率。

如公开号为CN 102785242 A公开日为2012年11月21日的发明专利，该专利一种机械手，它包括底座、大臂即第一连接轴、小臂即第二连接轴、机械手爪即吸盘以及大臂、小臂与吸盘之间的连接装置，所述的大臂即第一连接轴的一端安装在底座上，另一端连接小臂即第二连接轴的一端，第二连接轴的另一端上安装有吸盘，该吸盘作为机械手爪吸持物品。本发明的机械手通过转轴、转盘和大臂、小臂的配合，实现电池片的自动吸持、摆放，自动化程度高，准确性好，但由其实通过连接处的转轴实现活动连接，在其转轴处如出现故障，设备的使用也会出现问题，而且在维修上需要对整个机械停工进行处理，导致设备的工作效率降低。

发明内容

针对上述出现的问题，本发明提出了一种结构合理，设计科学，使用寿命长的机械手。

技术方案

具体通过如下方案实施：

一种机械手，包括机械臂和机械爪，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层。

所述机械爪为金属机械爪。

所述机械爪每个关节通过液压伸缩杆活动连接。

所述每根机械爪都设置有单独的动力电机。

所述机械臂通过单独的动力电机连接。

所述机械臂和机械爪的电机与设置的控制器独立连接。

有益效果

与现有技术相比，具有的有益效果为：

1、  机械手通过5个机械爪的仿人手设计可以更好的符合人体工程原理，对机械手的操作过程也更加清楚；

2、  每个机械爪的关节通过独立的液压伸缩杆进行活动连接，可以更好的独立控制各个机械爪的活动状态，使得每个机械爪都能合理的操作抓取的物件；

3、  各个机械爪个机械臂单独提供动力电机，可以保证在一个电机损坏的情况下，机械手也能够不影响整体的情况下进行操作工作；

4、  机械爪通过放人手设计，其左三右耳交替设计可以很好的多物件进行抓取，内侧的防滑层，可以很好的防止物件的滑落；

5、  机械臂和机械爪的电机与控制器独立连接，使得机械手在部分电机停止工作状态下不会影响到其它的部件，防止出现意外事故的发生。

附图说明

图1为本发明机械手的侧视图。

图2为本发明机械手的正视图。

其中：1、机械臂；2、机械爪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1为本发明机械手的一种实施例1，是一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层。

实施例2

进一步的本发明机械手一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层机械爪为金属机械爪。

实施例3

进一步的本发明机械手一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层，机械爪每个关节通过液压伸缩杆活动连接。

实施例4

进一步的本发明机械手一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层，每根机械爪都设置有单独的动力电机。

实施例5

进一步的本发明机械手一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层，机械臂通过单独的动力电机连接。

实施例6

进一步的本发明机械手一种以金属材料制成的机械手，包括机械臂1和机械爪2，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层，机械臂和机械爪的电机与设置的控制器独立连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

Claims (6)

1.一种机械手，其特征在于，包括机械臂和机械爪，所述机械臂和机械爪通过伸缩拉杆活动连接，所述机械手包括5个机械爪，机械爪分为左三右二形式交替设置，每个机械爪都通过拉杆与机械臂连接，每个机械爪为三关节设置，机械爪内侧设置有防滑层，机械爪和机械臂均镀有氧化层。

2.如权利要求1所述机械手，其特征在于，所述机械爪为金属机械爪。

3.如权利要求1所述机械手，其特征在于，所述机械爪每个关节通过液压伸缩杆活动连接。

4.如权利要求1所述机械手，其特征在于，所述每根机械爪都设置有单独的动力电机。

5.如权利要求1所述机械手，其特征在于，所述机械臂通过单独的动力电机连接。

6.如权利要求1所述机械手，其特征在于，所述机械臂和机械爪的电机与设置的控制器独立连接。