CN107009356A - 节能减排电动机械手 - Google Patents

Abstract

一种节能减排电动机械手，固定座、滑动架、L形摆臂、推动架构成一套实现抓取部前后移动的连杆机构，以及，第一竖杆架、第一摆杆、非圆传动杆、第二摆杆、第二竖杆架构成一套实现抓取部上下移动的连杆机构，当电动控制机构控制L形摆臂绕第一轴转动、第二竖杆架上下移动时，即控制两个连杆机构分别位置转变，从而实现抓取部有规律地水平向前伸出或向后缩回、上下移动。无需采用气缸等部件，从而大大降低了能耗，起到节能减排的作用。

Description

节能减排电动机械手

技术领域

本发明涉及一种节能减排电动机械手。

背景技术

使用机器人是发达国家工业化的重要标志，在劳动力成本不断飙升和机器人成本日趋下降的大背景下，机器人及智能装备产业的发展愈来愈受到社会各界的广泛关注。而现在工业生产中，各种各样的机械手，需要能自动实现上下移动、水平移动等各类移载，针对这各类移载等加工机构，每一个部件每走一步都是使用气缸来实现的。而对于一个产品的加工，有的是要要将多个部件组合在一起，因而需要多个相类似的移载加工机构，从而完成多个部件的组合。而每一个气缸都需要用独立的气控、电控设施，从而造成能源的耗费较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节能减排电动机械手。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能减排电动机械手，包括基架、固定设置在所述基架上的固定座、沿着前后方向滑动设置于所述固定座上的滑动架、沿着上下方向滑动设置在所述滑动架前部的抓取部，还包括中间部与所述固定座后部绕第一轴转动连接的L形摆臂、后端部与所述L形摆臂上端部绕第二轴转动连接的推动架、转动连接在所述滑动架前部的非圆传动杆、一端部固定在所述非圆传动杆上的第一摆杆、上端部与所述第一摆杆的另一端部转动连接的第一竖杆架、一端部能够滑动但禁止转动地设置在所述非圆传动杆上的第二摆杆、下端部与所述第二摆杆的另一端部转动连接的第二竖杆架，所述推动架的前端部与所述滑动架通过第四轴转动连接，所述第一竖杆架的下端部与所述抓取部转动连接，所述节能减排电动机械手还包括用于控制所述L形摆臂绕第一轴转动、所述第二竖杆架上下移动的电动控制机构，所述电动控制机构设置于所述基架上。

在某些实施方式中，所述电动控制机构包括受电机控制的凸轮、分别沿着上下方向滑动设置于所述基架上的第一传动架与第二传动架、固定于所述第一传动架上部的第一驱动架、固定于所述第二传动架上部的第二驱动架，所述第一传动架的下部、所述第二传动架的下部分别与所述凸轮的两侧部相配合抵触，所述第一驱动架与所述L形摆臂的另一端部既能绕第三轴转动又能滑动地设置，所述第二竖杆架的上部与所述第二驱动架相连接设置。

在某些进一步实施方式中，所述凸轮的两侧部分别开有一圈第一凸轮槽与第二凸轮槽，所述第一传动架的下端部设置有第一滚轮，所述第一滚轮插在所述第一凸轮槽内；所述第二传动架的下端部设置有第二滚轮，所述第二滚轮插在所述第二凸轮槽内，所述第一凸轮槽与所述第二凸轮槽不相对称。

在某些进一步实施方式中，所述第二竖杆架包括下端部与所述第二摆杆的另一端部转动连接的第二竖杆本体、由所述第二竖杆本体向上伸出并与所述第二驱动架滑动设置的第二螺杆、设置于所述第二驱动架与所述第二竖杆本体之间的缓冲弹性件，所述第二螺杆的上端部设置有用于防止与所述第二驱动架相脱离的第二螺母。

在某些实施方式中，所述第一竖杆架包括上端部与所述第一摆杆的另一端部转动连接的第一竖杆本体、由所述第一竖杆本体向下伸出的第一螺杆、滑动设置于所述第一螺杆上的第一调节端，所述第一调节端与所述抓取部相转动连接，所述第一螺杆上螺旋设置有两个第一螺母，两个第一螺母分别抵紧在所述第一调节端的两侧。

在某些实施方式中，所述推动架包括一端部与所述L形摆臂上端部绕所述第二轴转动连接的推动架本体、由所述推动架本体的端部向前伸出的推动螺杆、滑动设置于所述推动螺杆上的推动调节端，所述推动调节端与所述滑动架绕所述第四轴转动连接，所述推动螺杆上螺旋连接有两个推动螺母，两个推动螺母分别抵紧在所述推动调节端的两侧。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：固定座、滑动架、L形摆臂、推动架构成一套实现抓取部前后移动的连杆机构，以及，第一竖杆架、第一摆杆、非圆传动杆、第二摆杆、第二竖杆架构成一套实现抓取部上下移动的连杆机构，当电动控制机构控制L形摆臂绕第一轴转动、第二竖杆架上下移动时，即控制两个连杆机构分别位置转变，从而实现抓取部有规律地水平向前伸出或向后缩回、上下移动。无需采用气缸等部件，从而大大降低了能耗，起到节能减排的作用。

附图说明

附图1为多个本发明电动机械手应用于智能化生产设备中的示意图；

附图2为动力机构的立体示意图；

附图3为单个本发明的示意图；

附图4为搬运机构示意图一；

附图5为搬运机构示意图二；

其中: 1、基架；2、动力机构；21、第一传动架；22、第一驱动架；23、第二传动架；24、第二驱动架；241、压杆；25、凸轮；26、第二凸轮槽；27、导柱； 3、搬运机构；30、固定座；31、滑动架；32、L形摆臂；33、推动架；331、推动架本体；332、推动螺杆；333、推动调节端；334、推动螺母；34、抓取部；35、传动非圆管；36、第一摆杆；37、第二摆杆；38、第一竖杆架；381、第一竖杆本体；382、第一螺杆；383、第一调节端；384、第一螺母；39、第二竖杆架；391、第二竖杆本体；392、第二螺杆；393、缓冲弹性件；394、第二螺母。

具体实施方式

如附图4所示，一种节能减排电动机械手，包括基架1、固定设置在基架1上的固定座30、沿着前后方向滑动设置于固定座30上的滑动架31、沿着上下方向滑动设置在滑动架31前部的抓取部34、中间部与固定座30后部绕第一轴转动连接的L形摆臂32、后端部与L形摆臂32上端部绕第二轴转动连接的推动架33，推动架33的前端部与滑动架31通过第四轴转动连接，固定座、滑动架、L形摆臂、推动架构成连杆机构，当电动控制机构控制L形摆臂绕第一轴转动时，推动架便能控制滑动架有规律地水平向前伸出或向后缩回。

如附图5所示，节能减排电动机械手，还包括绕自身中心线转动连接在滑动架31前部的非圆传动杆35、一端部固定在非圆传动杆35上的第一摆杆36、上端部与第一摆杆36的另一端部转动连接的第一竖杆架38、一端部能够滑动但禁止转动地设置在非圆传动杆35上的第二摆杆37、下端部与第二摆杆37的另一端部转动连接的第二竖杆架39，第一竖杆架38的下端部与抓取部34转动连接，第一竖杆架38、第一摆杆、非圆传动杆、第二摆杆、第二竖杆架构成连杆机构。第二竖杆架上下移动时，控制第二摆杆上下摆动，控制非圆传动杆绕其中心自转，带动第一摆杆上下摆动，从而控制第一竖杆架38上下移动，抓取部上下移动。

其中，非圆传动杆35是指横截面不是圆的杆件，如横截面为三角形、方形、五边形、六边形等。第二摆杆37上开有孔，孔形与其横截面相配合，从而能够滑动但禁止转动。

节能减排电动机械手还包括用于控制L形摆臂32绕第一轴转动、第二竖杆架39上下移动的电动控制机构，电动控制机构设置于基架1上。

本实施例中，电动控制机构包括受电机控制的凸轮25、分别沿着上下方向滑动设置于基架1上的第一传动架21与第二传动架23、固定于第一传动架21上部的第一驱动架22、固定于第二传动架23上部的第二驱动架24，第一传动架21的下部、第二传动架23的下部分别与凸轮25的两侧部相配合抵触，第一驱动架22与L形摆臂32的另一端部既能绕第三轴转动又能滑动地设置，第二竖杆架39的上部与第二驱动架24相连接设置。本实施例中是通过同一个凸轮的两侧部，分别控制两套连杆机构，即分别控制第一驱动架、第二驱动架上下移动，从而分别控制L形摆臂、第二竖杆架的相应动作。无图示，电动控制机构也可采用两套，分别具有一个凸轮，单独控制前述两套连杆机构，分开控制。

如附图1、2所示，本实施例中，凸轮25的两侧部分别开有一圈第一凸轮槽与第二凸轮槽26，第一传动架21的下端部设置有第一滚轮，第一滚轮插在第一凸轮槽内；第二传动架23的下端部设置有第二滚轮，第二滚轮插在第二凸轮槽26内，第一凸轮槽与第二凸轮槽26不相对称。槽与滚轮相配合，摩擦系数小。

第二竖杆架向下压动时，抓取部向下移动抓取物料，如果行程设计不好，抓取部有可能与工作面相碰撞，使得凸轮或是抓取部损坏，为了避免这种情况，作为优选方案，第二竖杆架39包括下端部与第二摆杆37的另一端部转动连接的第二竖杆本体391、由第二竖杆本体391向上伸出并与第二驱动架24滑动设置的第二螺杆392、设置于第二驱动架24与第二竖杆本体391之间的缓冲弹性件393，第二螺杆392的上端部设置有用于防止与第二驱动架24相脱离的第二螺母394。当第二驱动架向下时作用在缓冲弹性件上，缓冲弹性件作用在第二竖杆本体上，从而使得第二竖杆本体向下时具有柔性缓冲力，从而保护凸轮或是抓取部。

作为优选方案，第一竖杆架是个微调杆，第一竖杆架38包括上端部与第一摆杆36的另一端部转动连接的第一竖杆本体381、由第一竖杆本体381向下伸出的第一螺杆382、滑动设置于第一螺杆382上的第一调节端383，第一调节端383与抓取部34相转动连接，第一螺杆382上螺旋设置有两个第一螺母384，两个第一螺母384分别抵紧在第一调节端383的两侧。第一竖杆架连接在第一摆杆与抓取部之间，其第一调节端在第一螺杆上的位置可移动，实现长度能够微调，从而弥补凸轮尺寸不可调的缺陷。

无图示，第一竖杆架也可以类似第二竖杆架，设计成柔性缓冲力的杆件，将上侧的一个螺母去除，而在第一调节端与第一竖杆架之间也设置一个弹性件即可。

作为优选方案，推动架33是个微调杆，推动架33包括一端部与L形摆臂32上端部绕第二轴转动连接的推动架本体331、由推动架本体331的端部向前伸出的推动螺杆332、滑动设置于推动螺杆332上的推动调节端333，推动调节端333与滑动架31绕第四轴转动连接，推动螺杆332上螺旋连接有两个推动螺母334，两个推动螺母334分别抵紧在推动调节端333的两侧。推动架连接在L形摆臂与滑动架之间，其推动调节端在推动螺杆上的位置可移动，实现长度能够微调，从而弥补凸轮尺寸不可调的缺陷。

操作时，本实施例中由凸轮的两个槽决定抓取部的前后、上下位移。如，电动控制机构控制凸轮25转动时，使得第一传动架21与第二传动架23不同幅上下移动，即第一驱动架22与第二驱动架24不同幅上下移动，从而控制搬运机构3的两套连杆机构各自运作，控制抓取部34空间移动，如控制抓取部34伸出、下降从供料机构上抓取物料，抓住后向上抬起、后退、再下降放入加工工位上，再向上抬起复位。程序运行转动一格，下一个加工工位转至搬运机构3的下方，搬运下一个物料，以此反复。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能减排电动机械手，包括基架（1）、固定设置在所述基架（1）上的固定座（30）、沿着前后方向滑动设置于所述固定座（30）上的滑动架（31）、沿着上下方向滑动设置在所述滑动架（31）前部的抓取部（34），其特征在于：还包括中间部与所述固定座（30）后部绕第一轴转动连接的L形摆臂（32）、后端部与所述L形摆臂（32）上端部绕第二轴转动连接的推动架（33）、转动连接在所述滑动架（31）前部的非圆传动杆（35）、一端部固定在所述非圆传动杆（35）上的第一摆杆（36）、上端部与所述第一摆杆（36）的另一端部转动连接的第一竖杆架（38）、一端部能够滑动但禁止转动地设置在所述非圆传动杆（35）上的第二摆杆（37）、下端部与所述第二摆杆（37）的另一端部转动连接的第二竖杆架（39），所述推动架（33）的前端部与所述滑动架（31）通过第四轴转动连接，所述第一竖杆架（38）的下端部与所述抓取部（34）转动连接，所述节能减排电动机械手还包括用于控制所述L形摆臂（32）绕第一轴转动、所述第二竖杆架（39）上下移动的电动控制机构，所述电动控制机构设置于所述基架（1）上。

2.根据权利要求1所述的节能减排电动机械手，其特征在于：所述电动控制机构包括受电机控制的凸轮（25）、分别沿着上下方向滑动设置于所述基架（1）上的第一传动架（21）与第二传动架（23）、固定于所述第一传动架（21）上部的第一驱动架（22）、固定于所述第二传动架（23）上部的第二驱动架（24），所述第一传动架（21）的下部、所述第二传动架（23）的下部分别与所述凸轮（25）的两侧部相配合抵触，所述第一驱动架（22）与所述L形摆臂（32）的另一端部既能绕第三轴转动又能滑动地设置，所述第二竖杆架（39）的上部与所述第二驱动架（24）相连接设置。

3.根据权利要求2所述的节能减排电动机械手，其特征在于：所述凸轮（25）的两侧部分别开有一圈第一凸轮槽与第二凸轮槽（26），所述第一传动架（21）的下端部设置有第一滚轮，所述第一滚轮插在所述第一凸轮槽内；所述第二传动架（23）的下端部设置有第二滚轮，所述第二滚轮插在所述第二凸轮槽（26）内，所述第一凸轮槽与所述第二凸轮槽（26）不相对称。

4.根据权利要求2所述的节能减排电动机械手，其特征在于：所述第二竖杆架（39）包括下端部与所述第二摆杆（37）的另一端部转动连接的第二竖杆本体（391）、由所述第二竖杆本体（391）向上伸出并与所述第二驱动架（24）滑动设置的第二螺杆（392）、设置于所述第二驱动架（24）与所述第二竖杆本体（391）之间的缓冲弹性件（393），所述第二螺杆（392）的上端部设置有用于防止与所述第二驱动架（24）相脱离的第二螺母（394）。

5.根据权利要求1所述的节能减排电动机械手，其特征在于：所述第一竖杆架（38）包括上端部与所述第一摆杆（36）的另一端部转动连接的第一竖杆本体（381）、由所述第一竖杆本体（381）向下伸出的第一螺杆（382）、滑动设置于所述第一螺杆（382）上的第一调节端（383），所述第一调节端（383）与所述抓取部（34）相转动连接，所述第一螺杆（382）上螺旋设置有两个第一螺母（384），两个第一螺母（384）分别抵紧在所述第一调节端（383）的两侧。

6.根据权利要求1所述的节能减排电动机械手，其特征在于：所述推动架（33）包括一端部与所述L形摆臂（32）上端部绕所述第二轴转动连接的推动架本体（331）、由所述推动架本体（331）的端部向前伸出的推动螺杆（332）、滑动设置于所述推动螺杆（332）上的推动调节端（333），所述推动调节端（333）与所述滑动架（31）绕所述第四轴转动连接，所述推动螺杆（332）上螺旋连接有两个推动螺母（334），两个推动螺母（334）分别抵紧在所述推动调节端（333）的两侧。