CN105881573B - 一种通用机器人的机械手组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用机器人的机械手组件，包括手臂、枢接在手臂前端的摆动臂、固定在摆动臂前端旋转盘上的机械手。机械手包括壳体、爪手驱动机构；爪手驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、中心齿轮、若干分齿轮、若干凸轮和若干爪手。本发明通过齿轮传动和凸轮组合可以驱使爪手同时动作且运动幅度相同，以便机械爪手全方位且准确地抓紧工件。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种通用机器人的机械手组件。
背景技术
申请号为CN201210566463.5的发明专利申请公开了一种轻型六轴通用机器人，轴座固定在臂轴上，轴座上固定有轴座保护箱，第三轴驱动电机、第四轴驱动电机、第五轴驱动电机和第六轴驱动电机置于轴座保护箱中；小臂杆壳体和小臂加长杆壳体分别固定在小臂减速器的前后部，第六轴插套在第五轴中，第五轴插套在第四轴中，第四轴中插套在小臂杆壳体、小臂减速器和小臂加长杆壳体中，第四轴、第五轴和第六轴上分别固定有第四轴从动齿轮、第五轴从动齿轮和第六轴从动齿轮。
其中，小臂的末端安装手腕，手腕上安装与工件接触的机械手，上述小臂、手腕、机械手构成机械手组件。现有技术中的机械手包括用于抓取工件的机械爪手，机械爪手中的驱动装置难以驱使多个手爪的运动幅度保持一致，如此，机械爪手难以全方位地抓紧工件，可导致工件从机械爪手中脱落。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种通过齿轮传动和凸轮组合可以驱使爪手同时动作且运动幅度相同的通用机器人的机械手组件。
为达到上述目的，本发明提供了一种通用机器人的机械手组件，包括手臂、枢接在手臂前端的摆动臂、驱动摆动臂摆动的第一驱动单元、固定在摆动臂前端旋转盘上的机械手和驱动旋转盘旋转的第二驱动单元；所述摆动臂摆动时的中心线与旋转盘的旋转中心线相互垂直；机械手包括壳体、爪手驱动机构；爪手驱动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮、中心齿轮、若干分齿轮、若干凸轮和若干爪手；
壳体为内部开设有空腔的长方体；爪手驱动机构设置在壳体的内部空腔中；壳体中心成型有水平平行上下设置的第一支撑板和第二支撑板；壳体上侧壁开设有若干个上支撑孔；上支撑孔侧壁之间固定有上支撑杆；第一支撑板开设有若干个下支撑孔；下支撑孔位于上支撑孔的下方；
所述壳体空腔下侧壁上成型有一对支撑板，支撑板之间水平枢接有蜗杆；支撑板上固定有驱动电机；驱动电机输出轴与蜗杆固定连接；所述第二支撑板中心位置竖直枢接有第一驱动轴；第一驱动轴位于第二支撑板的上部固定有中心齿轮；第一驱动轴位于第二支撑板的下部固定有蜗轮；蜗轮与蜗杆啮合；第一支撑板和第二支撑板之间枢接有若干第二驱动轴；第二驱动轴上端穿过第一支撑板；第二驱动轴位于第一支撑板和第二支撑板之间的中部固定有分齿轮；第二驱动轴位于第二支撑板的上部固定有凸轮；分齿轮与中心齿轮啮合；
爪手上部通过上支撑孔穿过壳体的上侧壁、中部枢接在上支撑杆上、下部通过上支撑孔穿过第一支撑板；下支撑孔内设置有压簧；压簧一端抵靠在下支撑孔侧壁上、另一端抵靠在爪手下部的侧壁上；爪手下部一侧壁抵靠在凸轮上。
作为上述技术方案的优选，分齿轮、第二驱动轴、凸轮、爪手成对设置；上支撑孔、下支撑孔、上支撑杆的数量与爪手数量相同。
作为上述技术方案的优选，爪手的数量设置为四个。
作为上述技术方案的优选，所述第一驱动单元包括安装在手臂上的第四电机、联接第四电机与摆动臂的第一传动单元；所述第一传动单元包括枢接在手臂上且同轴设置的第二齿轮和第三齿轮、枢接在手臂上且同轴设置的第四齿轮和第一同步带轮、枢接在手臂上的第三轴、固定安装在第三轴上的第二同步带轮；所述第四电机的输出轴上安装有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一同步带轮通过同步带与第二同步带轮联接，第三轴与摆动臂固定连接。
作为上述技术方案的优选，爪手顶端向内折角。
本发明的有益效果在于：通过齿轮传动和凸轮组合可以驱使爪手同时动作且运动幅度相同，以便机械爪手全方位且准确地抓紧工件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的机械手的结构示意图；
图3为本发明的机械手传动机构的结构示意图；
图4为本发明的机械手传动机构的结构示意图；
图5为本发明的机械手的正视的结构示意图；
图6为本发明的图5中A-A的结构示意图；
图7为本发明的图5中B-B的结构示意图；
图8为本发明的图5中C-C的结构示意图；
图中，10、壳体；100、上支撑孔；101、上支撑杆；11、第一支撑板；110、下支撑孔；12、第二支撑板；20、爪手驱动机构；21、蜗杆；211、支撑板；22、蜗轮；221、第一驱动轴；23、中心齿轮；24、分齿轮；241、第二驱动轴；25、凸轮；26、爪手；27、驱动电机；28、压簧；30、手臂；31、第一齿轮；32、第二齿轮；34、第四齿轮；35、第一同步带轮；36、第三轴；37、第二同步带轮；38、同步带；40、摆动臂；41、旋转盘。
具体实施方式
如图1～图8所示，一种通用机器人的机械手组件，包括手臂30、枢接在手臂30前端的摆动臂40、驱动摆动臂40摆动的第一驱动单元、固定在摆动臂40前端旋转盘41上的机械手和驱动旋转盘41旋转的第二驱动单元；所述摆动臂40摆动时的中心线与旋转盘41的旋转中心线相互垂直；机械手包括壳体10、爪手驱动机构20；爪手驱动机构20包括驱动电机27、蜗杆21、蜗轮22、中心齿轮23、若干分齿轮24、若干凸轮25和若干爪手26；
如图1～图8所示，壳体10为内部开设有空腔的长方体；爪手驱动机构20设置在壳体10的内部空腔中；壳体10中心成型有水平平行上下设置的第一支撑板11和第二支撑板12；壳体10上侧壁开设有若干个上支撑孔100；上支撑孔100侧壁之间固定有上支撑杆101；第一支撑板11开设有若干个下支撑孔110；下支撑孔110位于上支撑孔100的下方；
如图2～图8所示，所述壳体10空腔下侧壁上成型有一对支撑板211，支撑板211之间水平枢接有蜗杆21；支撑板211上固定有驱动电机27；驱动电机27输出轴与蜗杆21固定连接；所述第二支撑板12中心位置竖直枢接有第一驱动轴221；第一驱动轴221位于第二支撑板12的上部固定有中心齿轮23；第一驱动轴221位于第二支撑板12的下部固定有蜗轮22；蜗轮22与蜗杆21啮合；第一支撑板11和第二支撑板12之间枢接有若干第二驱动轴241；第二驱动轴241上端穿过第一支撑板11；第二驱动轴241位于第一支撑板11和第二支撑板12之间的中部固定有分齿轮24；第二驱动轴241位于第二支撑板12的上部固定有凸轮25；分齿轮24与中心齿轮23啮合；
如图2～图8所示，爪手26上部通过上支撑孔100穿过壳体10的上侧壁、中部枢接在上支撑杆101上、下部通过上支撑孔100穿过第一支撑板11；下支撑孔110内设置有压簧28；压簧28一端抵靠在下支撑孔110侧壁上、另一端抵靠在爪手26下部的侧壁上；爪手26下部一侧壁抵靠在凸轮25上。
如图2～图5所示，分齿轮24、第二驱动轴241、凸轮25、爪手26成对设置；上支撑孔100、下支撑孔110、上支撑杆101的数量与爪手26数量相同。
如图2～图5所示，爪手26的数量设置为四个。
如图1所示，所述第一驱动单元包括安装在手臂30上的第四电机、联接第四电机与摆动臂40的第一传动单元；所述第一传动单元包括枢接在手臂30上且同轴设置的第二齿轮32和第三齿轮、枢接在手臂30上且同轴设置的第四齿轮34和第一同步带轮35、枢接在手臂30上的第三轴36、固定安装在第三轴36上的第二同步带轮37；所述第四电机的输出轴上安装有第一齿轮31，第一齿轮31与第二齿轮32啮合，第三齿轮与第四齿轮34啮合，第一同步带轮35通过同步带38与第二同步带轮37联接，第三轴36与摆动臂40固定连接。如图2～图5所示，爪手26顶端向内折角。
具体操作如下：机械手操作如下：驱动电机27通过蜗杆21驱动蜗轮22旋转，蜗轮22通过第一驱动轴221带动中心齿轮23，中心齿轮23驱动四个分齿轮24旋转，四个分齿轮24分别通过各自的第二驱动轴241带动凸轮25旋转，驱动爪手26下部向外，爪手26上部绕上支撑杆101向内运动，这样四个爪手就同时运动且幅度相同；在第一驱动单元、第二驱动单元、齿轮传动结构和爪手的相互配合下，机械手可以全方位且准确地抓紧工件。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种通用机器人的机械手组件，包括手臂(30)、枢接在手臂(30)前端的摆动臂(40)、驱动摆动臂(40)摆动的第一驱动单元、固定在摆动臂(40)前端旋转盘(41)上的机械手和驱动旋转盘(41)旋转的第二驱动单元；所述摆动臂(40)摆动时的中心线与旋转盘(41)的旋转中心线相互垂直；机械手包括壳体(10)、爪手驱动机构(20)；其特征在于：爪手驱动机构(20)包括驱动电机(27)、蜗杆(21)、蜗轮(22)、中心齿轮(23)、若干分齿轮(24)、若干凸轮(25)和若干爪手(26)；
壳体(10)为内部开设有空腔的长方体；爪手驱动机构(20)设置在壳体(10)的内部空腔中；壳体(10)中心成型有水平平行上下设置的第一支撑板(11)和第二支撑板(12)；壳体(10)上侧壁开设有若干个上支撑孔(100)；上支撑孔(100)侧壁之间固定有上支撑杆(101)；第一支撑板(11)开设有若干个下支撑孔(110)；下支撑孔(110)位于上支撑孔(100)的下方；
所述壳体(10)空腔下侧壁上成型有一对支撑板(211)，支撑板(211)之间水平枢接有蜗杆(21)；支撑板(211)上固定有驱动电机(27)；驱动电机(27)输出轴与蜗杆(21)固定连接；所述第二支撑板(12)中心位置竖直枢接有第一驱动轴(221)；第一驱动轴(221)位于第二支撑板(12)的上部固定有中心齿轮(23)；第一驱动轴(221)位于第二支撑板(12)的下部固定有蜗轮(22)；蜗轮(22)与蜗杆(21)啮合；第一支撑板(11)和第二支撑板(12)之间枢接有若干第二驱动轴(241)；第二驱动轴(241)上端穿过第一支撑板(11)；第二驱动轴(241)位于第一支撑板(11)和第二支撑板(12)之间的中部固定有分齿轮(24)；第二驱动轴(241)位于第二支撑板(12)的上部固定有凸轮(25)；分齿轮(24)与中心齿轮(23)啮合；
爪手(26)上部通过上支撑孔(100)穿过壳体(10)的上侧壁、中部枢接在上支撑杆(101)上、下部通过上支撑孔(100)穿过第一支撑板(11)；下支撑孔(110)内设置有压簧(28)；压簧(28)一端抵靠在下支撑孔(110)侧壁上、另一端抵靠在爪手(26)下部的侧壁上；爪手(26)下部一侧壁抵靠在凸轮(25)上；
分齿轮(24)、第二驱动轴(241)、凸轮(25)、爪手(26)成对设置；上支撑孔(100)、下支撑孔(110)、上支撑杆(101)的数量与爪手(26)数量相同；
爪手(26)顶端向内折角。
2.根据权利要求1所述的一种通用机器人的机械手组件，其特征在于：爪手(26)的数量设置为四个。
3.根据权利要求1所述的一种通用机器人的机械手组件，其特征在于：所述第一驱动单元包括安装在手臂(30)上的第四电机、联接第四电机与摆动臂(40)的第一传动单元；所述第一传动单元包括枢接在手臂(30)上且同轴设置的第二齿轮(32)和第三齿轮、枢接在手臂(30)上且同轴设置的第四齿轮(34)和第一同步带轮(35)、枢接在手臂(30)上的第三轴(36)、固定安装在第三轴(36)上的第二同步带轮(37)；所述第四电机的输出轴上安装有第一齿轮(31)，第一齿轮(31)与第二齿轮(32)啮合，第三齿轮与第四齿轮(34)啮合，第一同步带轮(35)通过同步带(38)与第二同步带轮(37)联接，第三轴(36)与摆动臂(40)固定连接。
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