CN106113031A - 一种三自由度搬运式机械手臂 - Google Patents

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沈燕洁
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Wuxi Baihe Industrial Robot Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/146—Rotary actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126—Rotary actuators

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种三自由度搬运式机械手臂，包括连接底板、液压泵和齿轮组，所述连接底板上方设置有旋转装置，且旋转装置右侧表面安装有控制面板，所述连接手臂通过气缸与执行手臂相互连接，所述偏心轮通过连杆机构与抓取手相互连接，所述抓取手内部设置有弹簧，且其表面设置有压力板，所述手爪固定板上方连接有执行手臂。该发明三自由度搬运式机械手臂，结合现在普遍使用的机械手臂进行创新设计，在原始工作原理的基础上进行创新设计，使用气缸和液压装置的配合使用和三手臂的连接，使得整个机械手臂可以实现多维度，大范围的移动，同时在抓取手上设置压力板，避免了物品掉落和抓破的现象产生，使用方便快捷，工作效率高。

Description

一种三自由度搬运式机械手臂
技术领域
本发明涉及机械手臂装置技术领域，具体为一种三自由度搬运式机械手臂。
背景技术
机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影，尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维或二维空间上的某一点进行作业，适合现在高精度高效率的自动化生产要求。
现有的机械手臂结构和技术相对成熟，但是其在实际使用过程中还是会出现一些问题，比如机械手臂的工作范围不够大，及机械手臂抓取的距离不够大，无法在一些特殊环境下使用，并且抓取过程中容易出现物品掉落或者抓破物品的情况，所以现在针对该情况进行机械手臂的创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三自由度搬运式机械手臂，以解决上述背景技术中提出的工作范围不够大和抓紧力无法确定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案: 一种三自由度搬运式机械手臂，包括连接底板、旋转装置、伺服电机、支撑手臂、油槽、活动连接销、气缸、连接手臂、执行手臂、偏心轮、连杆机构、压力板、弹簧、抓取手、手爪固定板、摄像头、控制面板、液压泵和齿轮组，所述连接底板上方设置有旋转装置，且旋转装置右侧表面安装有控制面板，所述支撑手臂通过齿轮组与伺服电机相互连接，且其内部设置有油槽，所述油槽下方连接有液压泵，且其上方连接有活动连接销，所述连接手臂通过气缸与执行手臂相互连接，所述气缸下方设置有摄像头，所述偏心轮通过连杆机构与抓取手相互连接，所述抓取手内部设置有弹簧，且其表面设置有压力板，所述手爪固定板上方连接有执行手臂。
优选的，所述连接底板与旋转装置之间采用电熔焊接的连接方式。
优选的，所述气缸在连接手臂上设置有两处。
优选的，所述连接手臂与执行手臂为可旋转移动结构，且其旋转范围为0-90°，移动范围为0-50cm。
优选的，所述压力板与抓取手之间设置弧形防滑橡胶板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明三自由度搬运式机械手臂，结合现在普遍使用的机械手臂进行创新设计，在原始工作原理的基础上进行创新设计，使用气缸和液压装置的配合使用和三手臂的连接，使得整个机械手臂可以实现多维度，大范围的移动，保证工作距离可以适应不同距离的要求，同时在抓取手上设置压力板，能够及时控制手臂对物品的抓紧力的大小，避免了物品掉落和抓破的现象产生，使用方便快捷，工作效率高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、连接底板，2、旋转装置，3、伺服电机，4、支撑手臂，5、油槽，6、活动连接销，7、气缸，8、连接手臂，9、执行手臂，10、偏心轮，11、连杆机构，12、压力板，13、弹簧，14、抓取手，15、手爪固定板，16、摄像头，17、控制面板，18、液压泵，19、齿轮组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种三自由度搬运式机械手臂，包括连接底板1、旋转装置2、伺服电机3、支撑手臂4、油槽5、活动连接销6、气缸7、连接手臂8、执行手臂9、偏心轮10、连杆机构11、压力板12、弹簧13、抓取手14、手爪固定板15、摄像头16、控制面板17、液压泵18和齿轮组19，连接底板1上方设置有旋转装置2，且旋转装置2右侧表面安装有控制面板17，连接底板1与旋转装置2之间采用电熔焊接的连接方式，支撑手臂4通过齿轮组19与伺服电机3相互连接，且其内部设置有油槽5，油槽5下方连接有液压泵18，且其上方连接有活动连接销6，连接手臂8通过气缸7与执行手臂9相互连接，连接手臂8与执行手臂9为可旋转移动结构，且其旋转范围为0-90°，移动范围为0-50cm，气缸7在连接手臂8上设置有两处，气缸7下方设置有摄像头16，偏心轮10通过连杆机构11与抓取手14相互连接，抓取手14内部设置有弹簧13，且其表面设置有压力板12，压力板12与抓取手14之间设置弧形防滑橡胶板，手爪固定板15上方连接有执行手臂9。
工作原理：在使用该三自由度搬运式机械手臂之前，需要对整个机械手臂的结构进行简单的了解，在原始结构基础上，使用的工作程序没有太大的变化，首先通过连接底板1固定到设备上，然后控制面板17控制机械手臂开始工作，当物品通过时，摄像头16会对物品进行捕捉并计算移动到物品所在位置的位移量，此时控制液压泵18往油槽5中注入的液压油，使机械手臂发生Z方向上的移动，并且旋转装置2和气缸7的工作，使机械手臂发生X和Y方向上的运动，这样就使得抓取手14能够快速的到达物品所在位置，这时连杆机构11会控制抓取手14进行抓取，同时压力板12会根据抓取手14对物品施加的压力，及时停止抓取手14的运动，保证物品不会掉落和抓破，至此为整个机械手臂的工作过程。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三自由度搬运式机械手臂，包括连接底板(1)、旋转装置(2)、伺服电机(3)、支撑手臂(4)、油槽(5)、活动连接销(6)、气缸(7)、连接手臂(8)、执行手臂(9)、偏心轮(10)、连杆机构(11)、压力板(12)、弹簧(13)、抓取手(14)、手爪固定板(15)、摄像头(16)、控制面板(17)、液压泵(18)和齿轮组(19)，其特征在于：所述连接底板(1)上方设置有旋转装置(2)，且旋转装置(2)右侧表面安装有控制面板(17)，所述支撑手臂(4)通过齿轮组(19)与伺服电机(3)相互连接，且其内部设置有油槽(5)，所述油槽(5)下方连接有液压泵(18)，且其上方连接有活动连接销(6)，所述连接手臂(8)通过气缸(7)与执行手臂(9)相互连接，所述气缸(7)下方设置有摄像头(16)，所述偏心轮(10)通过连杆机构(11)与抓取手(14)相互连接，所述抓取手(14)内部设置有弹簧(13)，且其表面设置有压力板(12)，所述手爪固定板(15)上方连接有执行手臂(9)。
2.根据权利要求1所述的一种三自由度搬运式机械手臂，其特征在于：所述连接底板(1)与旋转装置(2)之间采用电熔焊接的连接方式。
3.根据权利要求1所述的一种三自由度搬运式机械手臂，其特征在于：所述气缸(7)在连接手臂(8)上设置有两处。
4.根据权利要求1所述的一种三自由度搬运式机械手臂，其特征在于：所述连接手臂(8)与执行手臂(9)为可旋转移动结构，且其旋转范围为0-90°，移动范围为0-50cm。
5.根据权利要求1所述的一种三自由度搬运式机械手臂，其特征在于：所述压力板(12)与抓取手(14)之间设置弧形防滑橡胶板。
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