CN105965496A - 机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械手，包括转臂、悬臂、行星减速箱、电机、主动带轮、从动带轮、传动带及固定连接盖。主动带轮及电机装于悬臂纵向第一端，行星减速箱装于悬臂纵向第二端，其输出轴与转臂固定连接而输入轴开有锁固孔，紧固螺丝穿置于输入轴，传动带绕于主动带轮及从动带轮。从动带轮的中空结构形成具有反装入口和正向开口的收容腔，壳体第二端从反装入口穿入收容腔内，正向开口露出输入轴，从动带轮还开设有与收容腔连通的露出操作口，固定连接盖包含固接在一起的柱部及盖部，柱部穿过正向开口并插于锁固孔内，盖部与从动带轮叠加并固在一起，操作人员通过露出操作口旋转紧固螺丝以锁固柱部或松开柱部，以做得更薄、稳定性更好及精度更高。

Description

机械手

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种机械手。

背景技术

随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为企业的发展提供强有力的经济及技术支柱，促使企业朝智能化及高集成化等的方向迈进，而机械手就是企业所研发的智能化的产品中一种。

其中，为了减轻操作人员的负担，或者替代操作人员进行危险作业，都离不开机械手的应用。通过机械手去替代操作人员的操作，因而达到提高效率或保护操作人员的目的，因此使得机械手在自动化生产的场合得到广泛地应用，有效地解决了现代社会因人工成本高而加重企业负担的问题。

众所周知，对于现有的机械手来说，根据实际的运动需要而设计出具有一轴至六轴等功能的机械手。无论是一轴的机械手还是六轴的机械手，它们的动力一般是由电机所提供。由于电机的转速较高，而机械手的摆臂的摆动速度相对较低，故需在电机与摆臂之间组装有行星减速器及带传动装置。由于摆臂与行星减速器的输出轴固接，行星减速器的输入轴穿过行星减速器的壳体上的法兰座，带轮传动装置中的从动带轮组装于输入轴，从而使法兰座介于从动带轮与壳体之间，故沿输入轴的轴向增加了从动带轮与行星减速器所占用的空间，因而造成体积庞大的缺陷；相应地，增加了行星减速器的整体重量；又由于行星减速器组装机械手的悬臂处，因此行星减速器因重量增加便影响到运动平稳性及精准性。

因此，急需要一种机械手来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手，其运动更稳定及精准。

为实现上述目的，本发明提供了一种机械手，包括转臂、悬臂、行星减速箱、电机、主动带轮、从动带轮、传动带及固定连接盖。所述主动带轮组装于所述悬臂纵向的第一端处，所述电机组装于所述悬臂纵向的第一端处并驱使所述主动带轮转动，所述行星减速箱组装于所述悬臂纵向的第二端处，所述行星减速箱的输出轴伸出所述行星减速箱的壳体的第一端并与所述转臂固定连接，所述行星减速箱的输入轴伸出所述壳体的第二端，所述输入轴沿其轴向开设有锁固孔，一紧固螺丝沿交错于所述输入轴的轴向穿置于所述输入轴处，所述传动带沿所述悬臂的纵向布置并绕设于所述主动带轮及从动带轮。所述从动带轮呈中空结构，所述中空结构沿所述从动带轮的轴向贯穿所述从动带轮并形成具有反装入口和正向开口的收容腔，所述壳体的第二端从所述反装入口穿入所述收容腔内，所述正向开口露出所述输入轴，所述从动带轮还开设有与所述收容腔连通的用于露出所述紧固螺丝的露出操作口，所述固定连接盖包含固接在一起的柱部及盖部，所述柱部穿过所述正向开口并插于所述锁固孔内，所述盖部与所述从动带轮叠加并固在一起，操作人员通过所述露出操作口旋转所述紧固螺丝以选择性地锁固所述柱部或松开所述柱部。

较佳地，所述盖部位于所述从动带轮的上方或下方，所述盖部通过一安装螺丝与所述从动带轮固定连接，或者，所述从动带轮与所述盖部焊接在一起。

较佳地，所述从动带轮沿其轴向向上依次包含带轮部、第一圆环部及第二圆环部，所述带轮部、第一圆环部及第二圆环部三者同轴布置，且所述第一圆环部的外径大于所述第二圆环部的外径，所述收容腔形成于所述带轮部、第一圆环部及第二圆环部处，所述反装入口位于所述带轮部的底端端面处，所述正向开口位于所述第二圆环部的顶端端面处。

较佳地，所述悬臂包含悬臂管及空心的用于夹紧所述悬臂管的哈夫夹，所述哈夫夹包含定夹座及夹块，所述主动带轮组于所述悬臂管内，所述电机组于所述悬臂管外，所述传动带位于所述悬臂管内，所述行星减速箱穿置于所述定夹座处。

较佳地，本发明的机械手还包括第一保护轴承及轴承座，所述轴承座盖于所述盖部处并与所述定夹座固定连接，所述第一保护轴承套于所述轴承座与所述从动带轮间。

较佳地，所述定夹座具有用于对所述从动带轮遮盖的带轮罩，所述带轮罩沿所述从动带轮的径向位于所述从动带轮的外侧。

较佳地，本发明的机械手还包括第二保护轴承，所述第二保护轴承套于所述壳体的第一端及转臂间。

较佳地，所述转臂包含转臂管及用于夹紧所述转臂管的转臂夹，所述转臂夹与所述输出轴固定连接，所述第二保护轴承套于所述壳体的第一端及转臂夹间。

较佳地，所述转臂夹通过一装配螺丝与所述输出轴固定连接。

较佳地，所述主动带轮及从动带轮为同步带轮，所述传动带为同步带，所述输入轴与所述输出轴相平行，且所述输出轴位于所述输入轴的下方。

与现有技术相比，由于本发明的机械手的从动带轮之中空结构沿从动带轮的轴向贯穿从动带轮并形成具有反装入口和正向开口的收容腔，壳体的第二端从反装入口穿入收容腔内，使得从动带轮反向装于行星减速箱的壳体的第二端处，从而使得从动带轮沿输入轴的轴向与行星减速箱的壳体的第二端相重叠，因而沿输入轴的轴向降低从动带轮与行星减速箱所占用的空间高度，进而使得本发明的机械手做得更薄以减少重量，相应地降低了悬臂纵向的第二端支撑力度，从而提高了本发明的机械手的运动平稳性及传动精准性。又由于正向开口露出输入轴，固定连接盖包含固接在一起的柱部及盖部，柱部穿过正向开口并插于锁固孔内，盖部与从动带轮叠加并固在一起而将从动带轮与固定连接盖固定在一起；此时操作人员通过从动带轮上的露出操作口旋转紧固螺丝以将固定连接盖与输入轴固在一起，实现由反装的从动带轮通过固定连接盖带动输入轴转动的目的。因此，本发明的机械手能做得更薄以降低重量及悬臂支撑力度，相应地提高了运动平稳性及传动精度。

附图说明

图1是本发明的机械手的立体结构示意图。

图2是图1所示的机械手的内部结构示意图。

图3是图2所示的机械手在移走转臂的转臂管及悬臂的悬臂管后的内部结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1及图2，本发明的机械手包括转臂10、悬臂20、行星减速箱30、电机40、主动带轮50、从动带轮60、传动带70及固定连接盖80；具体地，在本实施例中，主动带轮50及从动带轮60为同步带轮，传动带70为同步带，以使得它们三者间传动更平稳及更精准，但不以此举例为限。主动带轮50组装于悬臂20纵向的第一端处，即图1或图2中悬臂20的右端处；电机40组装于悬臂20纵向的第一端处并驱使主动带轮50转动；具体地，在本实施例中，电机40与主动带轮50之间还连接一行星减速器41，该行星减速器41的外壳412组于悬臂20上，而电机40是组装行星减速器41的法兰座411处，法兰座411上固于行星减速器41的外壳412上，这是由于同规格的电机40的外壳大于行星减速器41的外壳412，故使得电机40无法正常地组于行星减速器41的外壳412，因此需在外壳412上安装一法兰座411，从而使法兰座411介于行星减速器41的外壳412与电机40之间而增加了行星减速器41所占用空间。主动带轮50安装于行星减速器41的输出轴413上，行星减速器41的输入轴与电机40的输出端固接，以对电机40进行减速而满足主动带轮50的转速要求。

如图1至图3所示，行星减速箱30组装于悬臂20纵向的第二端处，即图1或图2中悬臂20的左端处；行星减速箱30的输出轴31伸出行星减速箱30的壳体32的第一端(即图1或图2中行星减速箱30的壳体32的底端)，并与转臂10固定连接；行星减速箱30的输入轴33伸出壳体32的第二端，即图1、图2或图3中壳体32的顶端；较优的是，在本实施例中，输入轴33与输出轴31相平行，且输出轴31位于输入轴33的下方，从而使得转臂10位于悬臂20的下方处，有效地防止转臂10在绕输出轴31摆动过程中产生上下偏摆而与悬臂20碰撞，从而提高转臂10绕输出轴31摆动的平稳可靠性及精准性，但不以为限。输入轴33沿其轴向开设有锁固孔34，一紧固螺丝35沿交错于输入轴33的轴向穿置于输入轴33处，为锁固下面描述到的柱部31做准备；较优的是，紧固螺丝35的穿置方向与输入轴33的轴向相垂直，以使得紧固螺丝35于输入轴33处的布局更紧凑，但不以此为限。

如图2所示，传动带70沿悬臂20的纵向(即图1或图2中悬臂20的左右方向)布置并绕设于主动带轮50及从动带轮60，由主动带轮50通过传动带70带动从动带轮60旋转。结合图3，从动带轮60呈中空结构，中空结构沿从动带轮60轴向(即图1至图3中箭头A所指的双方向)贯穿从动带轮60并形成具有反装入口611和正向开口612的收容腔61。壳体32的第二端(即顶端)从反装入口611穿入收容腔61内，即，从动带轮60向下移向壳体32的第二端的过程中，使得壳体32的第二端(即顶端)从反装入口611穿入收容腔61内，从而使得壳体32的第二端位于从动带轮60的收容腔61内，则此时的从动带轮60与壳体32的第二端相重叠而减少壳体32与从动带轮60之间的间距。正向开口612露出输入轴33，从动带轮60还开设有与收容腔61连通的用于露出紧固螺丝35的露出操作口(图中未示)。固定连接盖80包含固接在一起的柱部81及盖部82，柱部81穿过正向开口612并插于锁固孔34内，盖部82与从动带轮60叠加并固在一起，具体是盖部82与从动带轮60的第二圆环部20c叠加并固在一起，使得此时的操作人员通过露出操作口去旋转紧固螺丝35，从而以选择性地锁固柱部81而使固定连接盖80与输入轴33固在一起，或者松开柱部81而允许固定连接盖80从输入轴33处拆卸，从而便于从动带轮60通过固定连接盖80而与输入轴33固在一起，但不以此为限。具体地，在本实施例中，盖部82位于从动带轮60的上方，当然根据实际需要而设于下方；盖部82通过一安装螺丝83与从动带轮60固定连接，具体是与从动带轮60的第二圆环部60c固定连接，安装螺丝83沿输入轴33的轴向向下穿置于盖部82与输入轴33处，以将盖部82与输入轴33固在一起而便于两者之间的组拆。当然，根据实际需要而将从动带轮60与盖部82焊接在一起，具体是将从动带轮60的第二圆环部60c与盖部82焊接在一起，较优的是，盖部82的外径与第二圆环部60c的外径相同，以使得两者相互平齐，但，不以此举例为限。更具体地，如下：

如图2及图3所示，从动带轮60沿其轴向向上依次包含带轮部60a、第一圆环部60b及第二圆环部60c，带轮部60a、第一圆环部60b及第二圆环部60c三者同轴布置，且第一圆环部60b的外径大于第二圆环部60c的外径，以使得第二圆环部60c相对第一圆环部60b靠近从动带轮60的转动中心，而第一圆环部60b相对第二圆环部60c远离从动带轮60的转动中心，因而使得第二圆环部60c与第一圆环部60b围出用于定位下面描述到的第一保护轴承91的台阶。收容腔61形成于带轮部60a、第一圆环部60b及第二圆环部60c处，反装入口611位于带轮部60a的底端端面处，正向开口612位于第二圆环部60c的顶端端面处。为了保护行星减速箱30的输入轴33，故本发明的机械手100还包括第一保护轴承91及轴承座92，轴承座92盖于盖部82处并与下面描述到的定夹座221固定连接，较优的是，轴承座92通过一安固螺丝224与定夹座221固在一起，以便于两者装拆；第一保护轴承91套于轴承座92与从动带轮60间，具体是套于轴承座62与从动带轮60的第二圆环部60c间，但不以此为限。

如图1至图3所示，悬臂20包含悬臂管21及空心的用于夹紧悬臂管21的哈夫夹22，哈夫夹22包含定夹座221及夹块222。主动带轮50组于悬臂管221内，电机40组于悬臂管221外，传动带70位于悬臂管221内，行星减速箱30穿置于定夹座221，且定夹座221具有用于对从动带轮60遮盖的带轮罩223，带轮罩223沿从动带轮60的径向位于从动带轮60的外侧，以将主动带轮50、从动带轮60及传动动70密闭起来，防止外界污染物影响到主动带轮50、从动带轮60及传动带70间的传动精度。较优的是，如图1及图2所示，电机40沿悬臂20的上下方向布置并位于行星减速器41的法兰座411的正上方，行星减速器41的外壳412组于悬臂管21的上方处，且行星减速器41的输出轴413伸入悬臂管21内，与位于悬臂管21内的主动带轮50固定连接；当然，根据实际需要而将行星减速器41的外壳412组于悬臂管21的下方处，则此时的电机40位于行星减速器41的法兰座411的正下方，但不以此为限。

如图2及图3所示，本发明的机械手100还包括第二保护轴承93，第二保护轴承93套于壳体32的第一端及转臂10间，以保护行星减速箱30的输出轴31，防止转臂10在绕输出轴31摆动过程中因上下偏摆而造成输出轴31的损坏，从而确保转臂10摆动平稳可靠性及传动精准性，但不以此为限。具体地，在本实施例中，转臂10包含转臂管11及用于夹紧转臂管11的转臂夹12。转臂头12与输出轴31固定连接，较优的是，转臂夹12通过一装配螺丝13与输出轴31固定连接，装配螺丝13沿输出轴31的轴向向上穿置于转臂夹12与输出轴31处，从而将转臂夹12锁于输出轴31处，实现由输出轴31带动转臂夹12摆动的目的，但不以此为限。对应地，第二保护轴承93套于壳体32的第一端及转臂夹12间。

与现有技术相比，由于本发明的机械手100的从动带轮60之中空结构沿从动带轮60的轴向贯穿从动带轮60并形成具有反装入口611和正向开口612的收容腔61，壳体32的第二端从反装入口611穿入收容腔61内，使得从动带轮60反向装于行星减速箱30的壳体32的第二端处，从而使得从动带轮60沿输入轴33的轴向与行星减速箱30的壳体32的第二端相重叠，因而沿输入轴33的轴向降低从动带轮60与行星减速箱30所占用的空间高度，进而使得本发明的机械手100做得更薄以减少重量，相应地降低了悬臂20纵向的第二端支撑力度，从而提高了本发明的机械手100的运动平稳性及传动精准性。又由于正向开口612露出输入轴33，固定连接盖80包含固接在一起的柱部81及盖部82，柱部81穿过正向开口612并插于锁固孔34内，盖部82与从动带轮60叠加并固在一起而将从动带轮60与固定连接盖80固定在一起；此时操作人员通过从动带轮60上的露出操作口去旋转紧固螺丝35，以将固定连接盖80与输入轴33固在一起，实现由反装的从动带轮60通过固定连接盖80带动输入轴33转动的目的。因此，本发明的机械手100能做得更薄以降低重量及悬臂20支撑力度，相应地提高了运动平稳性及传动精度。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种机械手，包括转臂、悬臂、行星减速箱、电机、主动带轮、从动带轮及传动带，所述主动带轮组装于所述悬臂纵向的第一端处，所述电机组装于所述悬臂纵向的第一端处并驱使所述主动带轮转动，所述行星减速箱组装于所述悬臂纵向的第二端处，所述行星减速箱的输出轴伸出所述行星减速箱的壳体的第一端并与所述转臂固定连接，所述行星减速箱的输入轴伸出所述壳体的第二端，所述输入轴沿其轴向开设有锁固孔，一紧固螺丝沿交错于所述输入轴的轴向穿置于所述输入轴处，所述传动带沿所述悬臂的纵向布置并绕设于所述主动带轮及从动带轮，其特征在于，所述机械手还包括固定连接盖，所述从动带轮呈中空结构，所述中空结构沿所述从动带轮的轴向贯穿所述从动带轮并形成具有反装入口和正向开口的收容腔，所述壳体的第二端从所述反装入口穿入所述收容腔内，所述正向开口露出所述输入轴，所述从动带轮还开设有与所述收容腔连通的用于露出所述紧固螺丝的露出操作口，所述固定连接盖包含固接在一起的柱部及盖部，所述柱部穿过所述正向开口并插于所述锁固孔内，所述盖部与所述从动带轮叠加并固在一起，操作人员通过所述露出操作口旋转所述紧固螺丝以选择性地锁固所述柱部或松开所述柱部。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述盖部位于所述从动带轮的上方或下方，所述盖部通过一安装螺丝与所述从动带轮固定连接，或者，所述从动带轮与所述盖部焊接在一起。

3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述从动带轮沿其轴向向上依次包含带轮部、第一圆环部及第二圆环部，所述带轮部、第一圆环部及第二圆环部三者同轴布置，且所述第一圆环部的外径大于所述第二圆环部的外径，所述收容腔形成于所述带轮部、第一圆环部及第二圆环部处，所述反装入口位于所述带轮部的底端端面处，所述正向开口位于所述第二圆环部的顶端端面处。

4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述悬臂包含悬臂管及空心的用于夹紧所述悬臂管的哈夫夹，所述哈夫夹包含定夹座及夹块，所述主动带轮组于所述悬臂管内，所述电机组于所述悬臂管外，所述传动带位于所述悬臂管内，所述行星减速箱穿置于所述定夹座处。

5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，还包括第一保护轴承及轴承座，所述轴承座盖于所述盖部处并与所述定夹座固定连接，所述第一保护轴承套于所述轴承座与所述从动带轮间。

6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述定夹座具有用于对所述从动带轮遮盖的带轮罩，所述带轮罩沿所述从动带轮的径向位于所述从动带轮的外侧。

7.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，还包括第二保护轴承，所述第二保护轴承套于所述壳体的第一端及转臂间。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述转臂包含转臂管及用于夹紧所述转臂管的转臂夹，所述转臂夹与所述输出轴固定连接，所述第二保护轴承套于所述壳体的第一端及转臂夹间。

9.根据权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述转臂夹通过一装配螺丝与所述输出轴固定连接。

10.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述主动带轮及从动带轮为同步带轮，所述传动带为同步带，所述输入轴与所述输出轴相平行，且所述输出轴位于所述输入轴的下方。