CN105904451B - 一种机器人的机械手组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种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、驱动电机、纵向爪手驱动机构和横向爪手驱动结构；纵向爪手驱动机构包括第一驱动轴、第二驱动轴和一对纵向曲柄摇杆机构；横向爪手驱动结构包括第一驱动轴、第二驱动轴、第三驱动轴、第四驱动轴和一对横向曲柄摇杆机构。本发明的优点在于：使纵向爪手组合和横向爪手组合可以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

一种机器人的机械手组件
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种工业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，提供一种纵向爪手组合和横向爪手组合可同时动作且运动幅度相同的机器人的机械手组件。
为达到上述目的，本发明提供了一种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、驱动电机、纵向爪手驱动机构和横向爪手驱动结构；壳体为内部开设有方形槽的长方体；壳体上壁面开设有若干支撑孔；支撑孔侧壁之间固定有支撑杆；纵向爪手驱动机构包括第一驱动轴、第二驱动轴和一对纵向曲柄摇杆机构；横向爪手驱动结构包括第一驱动轴、第二驱动轴、第三驱动轴、第四驱动轴和一对横向曲柄摇杆机构；驱动电机水平向左固定在壳体的左端面；驱动电机输出轴与第一驱动轴固定连接；
第一驱动轴、第二驱动轴水平横向平行设置；第一驱动轴、第二驱动轴枢接在壳体左右侧壁之间；第一驱动轴中心固定有第一齿轮；第二驱动轴中心固定有第二齿轮；第一齿轮与第二齿轮啮合；一对纵向曲柄摇杆机构分别安装在第一驱动轴、第二驱动轴上；
第一驱动轴、第二驱动轴上分别固定有第一蜗杆和第二蜗杆；第三驱动轴、第四驱动轴水平纵向平行设置；第三驱动轴、第四驱动轴枢接在壳体前后侧壁之间；第三驱动轴中心固定有第一蜗轮；第四驱动轴中心固定有第二蜗轮；第一蜗杆与第一蜗轮啮合；第二蜗杆与第二蜗轮啮合；一对横向曲柄摇杆机构分别安装在第三驱动轴、第四驱动轴上。
作为上述技术方案的优选，纵向曲柄摇杆机构包括一对纵向曲柄、一对纵向连杆、纵向支撑杆和纵向爪手；纵向曲柄一端固定在第一驱动轴或者第二驱动轴上、另一端铰接有纵向连杆；一对纵向连杆另一端固定有纵向支撑杆；纵向爪手一端铰接在纵向支撑杆上、中部铰接在支撑杆上、另一端穿过壳体上壁面。
作为上述技术方案的优选，横向曲柄摇杆机构包括一对横向曲柄、一对横向连杆、横向支撑杆和横向爪手；横向曲柄一端固定在第三驱动轴或者第四驱动轴上、另一端铰接有横向连杆；一对横向连杆另一端固定有横向支撑杆；横向爪手一端铰接在横向支撑杆上、中部铰接在支撑杆上、另一端穿过壳体上壁面。
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，纵向爪手顶端向内折角。
作为上述技术方案的优选，横向爪手顶端向内折角。
本发明的有益效果在于：使纵向爪手组合和横向爪手组合可以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为本发明的纵向曲柄摇杆机构22的结构示意图；
图5为本发明的横向曲柄摇杆机构23的结构示意图；
图中，10、壳体；11、支撑杆；21、驱动电机；22、纵向爪手驱动机构；221、第一驱动轴；2211、第一齿轮；2212、第一蜗杆；222、第二驱动轴；2221、第二齿轮；2222、第二蜗杆；223、纵向曲柄；224、纵向连杆；225、纵向支撑杆；226、纵向爪手；23、横向爪手驱动结构；231、第三驱动轴；2311、第一蜗轮；232、第四驱动轴；2321、第二蜗轮；233、横向曲柄；234、横向连杆；235、横向支撑杆；236、横向爪手；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5所示，一种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、驱动电机21、纵向爪手驱动机构22和横向爪手驱动结构23；壳体10为内部开设有方形槽的长方体；壳体10上壁面开设有若干支撑孔；支撑孔侧壁之间固定有支撑杆11；纵向爪手驱动机构22包括第一驱动轴221、第二驱动轴222和一对纵向曲柄摇杆机构；横向爪手驱动结构23包括第一驱动轴221、第二驱动轴221、第三驱动轴231、第四驱动轴232和一对横向曲柄摇杆机构；驱动电机21水平向左固定在壳体10的左端面；驱动电机21输出轴与第一驱动轴221固定连接；
如图1～图5所示，第一驱动轴221、第二驱动轴222水平横向平行设置；第一驱动轴221、第二驱动轴222枢接在壳体10左右侧壁之间；第一驱动轴221中心固定有第一齿轮2211；第二驱动轴222中心固定有第二齿轮2221；第一齿轮2211与第二齿轮2221啮合；一对纵向曲柄摇杆机构分别安装在第一驱动轴221、第二驱动轴222上；
如图1～图5所示，第一驱动轴221、第二驱动轴222上分别固定有第一蜗杆2212和第二蜗杆2222；第三驱动轴231、第四驱动轴232水平纵向平行设置；第三驱动轴231、第四驱动轴232枢接在壳体10前后侧壁之间；第三驱动轴231中心固定有第一蜗轮2311；第四驱动轴232中心固定有第二蜗轮2321；第一蜗杆2212与第一蜗轮2311啮合；第二蜗杆2222与第二蜗轮2321啮合；一对横向曲柄摇杆机构分别安装在第三驱动轴231、第四驱动轴232上。
如图4所示，纵向曲柄摇杆机构包括一对纵向曲柄223、一对纵向连杆224、纵向支撑杆225和纵向爪手226；纵向曲柄223一端固定在第一驱动轴221或者第二驱动轴222上、另一端铰接有纵向连杆224；一对纵向连杆224另一端固定有纵向支撑杆225；纵向爪手226一端铰接在纵向支撑杆225上、中部铰接在支撑杆11上、另一端穿过壳体10上壁面。
如图5所示，横向曲柄摇杆机构包括一对横向曲柄233、一对横向连杆234、横向支撑杆235和横向爪手236；横向曲柄233一端固定在第三驱动轴231或者第四驱动轴232上、另一端铰接有横向连杆234；一对横向连杆234另一端固定有横向支撑杆235；横向爪手236一端铰接在横向支撑杆235上、中部铰接在支撑杆11上、另一端穿过壳体10上壁面。
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1所示，纵向爪手226顶端向内折角。
如图1所示，横向爪手236顶端向内折角。
具体操作如下：机械手操作如下：驱动电机21驱动第一驱动轴221；第一驱动轴221通过第一齿轮2211、第二齿轮2221驱动第二驱动轴222转动；这样第一驱动轴221和第二驱动轴222就通过一对纵向曲柄摇杆机构带动一对纵向爪手226相对运动；与此同时，第一驱动轴221通过第一蜗杆2212和第一蜗轮2311带动第三驱动轴231转动，第二驱动轴222通过第二蜗杆2222和第二蜗轮2321带动第四驱动轴232转动，第三驱动轴231和第四驱动轴232就通过一对横向曲柄摇杆机构带动一对横向爪手236相对运动；这样纵向爪手226和横向爪手236同时运动且幅度相同；
在第一驱动单元、第二驱动单元、纵向爪手驱动机构22和横向爪手驱动结构23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；其特征在于：机械手包括壳体(10)、驱动电机(21)、纵向爪手驱动机构(22)和横向爪手驱动结构(23)；壳体(10)为内部开设有方形槽的长方体；壳体(10)上壁面开设有若干支撑孔；支撑孔侧壁之间固定有支撑杆(11)；纵向爪手驱动机构(22)包括第一驱动轴(221)、第二驱动轴(222)和一对纵向曲柄摇杆机构；横向爪手驱动结构(23)包括第一驱动轴(221)、第二驱动轴(221)、第三驱动轴(231)、第四驱动轴(232)和一对横向曲柄摇杆机构；驱动电机(21)水平向左固定在壳体(10)的左端面；驱动电机(21)输出轴与第一驱动轴(221)固定连接；
第一驱动轴(221)、第二驱动轴(222)水平横向平行设置；第一驱动轴(221)、第二驱动轴(222)枢接在壳体(10)左右侧壁之间；第一驱动轴(221)中心固定有第一齿轮(2211)；第二驱动轴(222)中心固定有第二齿轮(2221)；第一齿轮(2211)与第二齿轮(2221)啮合；一对纵向曲柄摇杆机构分别安装在第一驱动轴(221)、第二驱动轴(222)上；
第一驱动轴(221)、第二驱动轴(222)上分别固定有第一蜗杆(2212)和第二蜗杆(2222)；第三驱动轴(231)、第四驱动轴(232)水平纵向平行设置；第三驱动轴(231)、第四驱动轴(232)枢接在壳体(10)前后侧壁之间；第三驱动轴(231)中心固定有第一蜗轮(2311)；第四驱动轴(232)中心固定有第二蜗轮(2321)；第一蜗杆(2212)与第一蜗轮(2311)啮合；第二蜗杆(2222)与第二蜗轮(2321)啮合；一对横向曲柄摇杆机构分别安装在第三驱动轴(231)、第四驱动轴(232)上；
纵向曲柄摇杆机构包括一对纵向曲柄(223)、一对纵向连杆(224)、纵向支撑杆(225)和纵向爪手(226)；纵向曲柄(223)一端固定在第一驱动轴(221)或者第二驱动轴(222)上、另一端铰接有纵向连杆(224)；一对纵向连杆(224)另一端固定有纵向支撑杆(225)；纵向爪手(226)一端铰接在纵向支撑杆(225)上、中部铰接在支撑杆(11)上、另一端穿过壳体(10)上壁面；
横向曲柄摇杆机构包括一对横向曲柄(233)、一对横向连杆(234)、横向支撑杆(235)和横向爪手(236)；横向曲柄(233)一端固定在第三驱动轴(231)或者第四驱动轴(232)上、另一端铰接有横向连杆(234)；一对横向连杆(234)另一端固定有横向支撑杆(235)；横向爪手(236)一端铰接在横向支撑杆(235)上、中部铰接在支撑杆(11)上、另一端穿过壳体(10)上壁面；
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。
2.根据权利要求1所述的一种机器人的机械手组件，其特征在于：纵向爪手(226)顶端向内折角。
3.根据权利要求1所述的一种机器人的机械手组件，其特征在于：横向爪手(236)顶端向内折角。
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Address before: 528200 Guangdong Province Nanhai District of Foshan City, Guicheng Summer East is Wai Industrial Zone Foshan City Lianzhi Science & Technology Co Ltd

Applicant before: FOSHAN LIANZHI XINCHUANG TECHNOLOGY CO., LTD.

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Address after: 150069 Heilongjiang Harbin Dalian economic and Trade Zone, the North Road and Xingkai Road intersection.

Patentee after: Harbin strengthen the joint venture capital enterprise (limited partnership)

Address before: 318000 2-11 Jiaojiang street, Baiyun Street, Jiaojiang District, Taizhou, Zhejiang

Patentee before: Sun Meiling

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Address after: 225500 No. 2889 South Ring Road, Sanshui street, Jiangyan District, Taizhou, Jiangsu.

Patentee after: Hakda robotics group (Jiangsu) Huazi Intelligent Equipment Co., Ltd.

Address before: 150069 Heilongjiang Harbin Dalian economic and Trade Zone, the North Road and Xingkai Road intersection.

Patentee before: Harbin strengthen the joint venture capital enterprise (limited partnership)

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Address after: 225500 No. 2889 South Ring Road, Sanshui street, Jiangyan District, Taizhou, Jiangsu.

Patentee after: Huacui Intelligent Equipment Co.,Ltd.

Address before: 225500 No. 2889 South Ring Road, Sanshui street, Jiangyan District, Taizhou, Jiangsu.

Patentee before: HIT ROBOT GROUP (JIANGSU) HUACUI INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd.