CN107009380A - 一种卡钳式机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡钳式机械手，包括动力杆、壳体、从动齿轮、固定轴，动力杆竖直设置；壳体上部呈实心柱体，下部由两块平行板状结构竖直连接在实心柱体下侧；动力杆竖直穿过实心柱体，动力杆与实心柱体通过设置动力杆安装螺纹连接；从动齿轮有两个，均通过固定轴设置在壳体的两块板状结构之间，并分别处于动力杆两侧；动力杆处于壳体的两块板状结构之间的表面设置有动力杆驱动螺纹，穿过从动齿轮的两个固定轴上分别设置有对称的驱动臂，驱动臂的下侧设置有对称的手指。本发明使用齿轮转动传动，其旋转上升或下降较短的距离就能使得机械臂以及手指闭合或张开较大的角度，减小了驱动杆或者动力杆所占有的空间。

Description

一种卡钳式机械手

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种卡钳式机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在现今的生活上，科技日新月益的进展之下，机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累。机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。其中，现有技术中的一种卡钳式机械手是将驱动杆末端制成双面齿条，与两侧的扇形轮啮合，扇形轮与手指固连在一起，绕支点回转，驱动力推动齿条作直线往复运动，即可带动扇齿轮回转，从而使手指松开或闭合，由于驱动杆采用的直线往复的运动带动手指的松开或闭合，驱动杆所占用的空间较长，但是在生产生活中，其驱动杆所活动的空间有限制，现有技术的驱动杆不满足条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术的齿条齿轮机械手的驱动杆驱动需要较大的空间，目的在于提供一种卡钳式机械手，改变传统的齿条齿轮结构，减少驱动所用的空间。

本发明通过下述技术方案实现：

一种卡钳式机械手，包括动力杆、壳体、从动齿轮、固定轴，所述动力杆竖直设置；所述壳体上部呈实心柱体，下部由两块平行板状结构竖直连接在实心柱体下侧；所述动力杆竖直穿过实心柱体，所述动力杆与实心柱体通过设置动力杆安装螺纹连接；所述从动齿轮有两个，均通过固定轴设置在壳体的两块板状结构之间，并分别处于动力杆两侧；所述动力杆处于壳体的两块板状结构之间的表面设置有动力杆驱动螺纹，所述动力杆驱动螺纹与两侧的从动齿轮咬合；所述动力杆安装螺纹和动力杆驱动螺纹的纹路均与水平面有夹角，所述从动齿轮的纹路与从动齿轮的轴线不平行；穿过从动齿轮的两个固定轴上分别设置有对称的驱动臂，驱动臂的下侧设置有对称的手指。

现有技术中的齿条齿轮式机械手通过驱动杆作直线的往复运动控制手指的开合，这种方式需要为驱动杆留出运动的空间，尽管其空间是狭长的，但是在实际的生产过程中，也会对其他设备造成阻碍，或者其空间滞留不合理，导致空间的浪费。本发明在动力杆的上侧设置动力杆安装螺纹与壳体连接，动力杆依靠动力杆安装螺纹在壳体上转动，由于动力杆安装螺纹与水平面形成一定夹角，动力杆可以在转动的同时进行下降或提升，并依靠动力杆安装螺纹固定动力杆，使动力杆不会下滑；动力杆下侧设置动力杆驱动螺纹与从动齿轮咬合，由于动力杆驱动螺纹与水平面形成一定角度，且从动齿轮的纹路与从动齿轮的轴线不平行，动力杆在上升或下降的时候会带动从动齿轮进行转动，当动力杆上升的时候从动齿轮带动驱动臂以及手指进行闭合，当动力杆下降的时候从动齿轮带动驱动臂以及手指张开，由此实现了机械手的夹取功能。其中，由于采用的齿轮转动传动，其旋转上升或下降较短的距离就能使得机械臂以及手指闭合或张开较大的角度，从而解决了现有技术中存在的问题。

进一步地，从动齿轮的两个竖直面设置有不重合的凹槽。

进一步地，每个从固定轴上设置有两个驱动臂，两个驱动臂设置在从动齿轮竖直面的两侧。

进一步地，处于两个从动齿轮同一侧的驱动臂所连接的手指是匹配的；其中一侧的手指是机械直角手指，另一侧的手指是机械弧形手指。

在从动齿轮的两侧，也就是固定轴的两端各设置一个驱动臂以及一个手指，可以实现不同尺寸物体的夹取功能，机械直角手指可以夹取较小尺寸的物体，而机械弧形手指可以夹取较大尺寸的物体。当需要机械直角手指工作的时候，将从动齿轮向连接机械直角手指的驱动臂拨动，让该侧的驱动臂卡钳在从动齿轮这一侧的凹槽中，这样从动齿轮转动的时候就能带动带有机械直角手指的驱动臂转动，从而实现机械直角手指的张开与闭合；当需要机械弧形手指工作的时候，将从动齿轮向连接机械弧形手指的驱动臂拨动，让该侧的驱动臂卡钳在从动齿轮这一侧的凹槽中，这样从动齿轮转动的时候就能带动带有机械弧形手指的驱动臂转动，从而实现机械弧形手指的张开与闭合。

进一步地，动力杆的直径是从动齿轮的厚度的3倍及以上。由于动力杆与从动齿轮的位置会发生变化，因此将动力杆的直径设置的比从动齿轮的厚度较厚，便于增强从动齿轮与动力杆之间的咬合，增强手指的控制力。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明使用齿轮转动传动替换直线往复式运动，其旋转上升或下降较短的距离就能使得机械臂以及手指闭合或张开较大的角度，减小了驱动杆或者动力杆所占有的空间；

2、本发明在从动齿轮上设置两套不同的手指，满足夹取尺寸不同物体的要求，提高实用度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明机械直角手指结构示意图；

图2为本发明机械弧形手指结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-动力杆，2-动力杆安装螺纹，3-壳体，4-动力杆驱动螺纹，5-从动齿轮，6-固定轴，7-驱动臂，8-机械直角手指，9-机械弧形手指。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2所示，一种卡钳式机械手，包括动力杆1、壳体3、从动齿轮5、固定轴6，所述动力杆1竖直设置；所述壳体3上部呈实心柱体，下部由两块平行板状结构竖直连接在实心柱体下侧；所述动力杆1竖直穿过实心柱体，所述动力杆1与实心柱体通过设置动力杆安装螺纹2连接；所述从动齿轮5有两个，均通过固定轴6设置在壳体3的两块板状结构之间，并分别处于动力杆1两侧；所述动力杆1处于壳体3的两块板状结构之间的表面设置有动力杆驱动螺纹4，所述动力杆驱动螺纹4与两侧的从动齿轮5咬合；所述动力杆安装螺纹2和动力杆驱动螺纹4的纹路均与水平面有夹角，所述从动齿轮5的纹路与从动齿轮5的轴线不平行；穿过从动齿轮5的两个固定轴6上分别设置有对称的驱动臂7，驱动臂7的下侧设置有对称的手指。

从动齿轮5的两个竖直面设置有不重合的凹槽。

每个从固定轴6上设置有两个驱动臂7，两个驱动臂7设置在从动齿轮5竖直面的两侧。

处于两个从动齿轮5同一侧的驱动臂7所连接的手指是匹配的；其中一侧的手指是机械直角手指8，另一侧的手指是机械弧形手指9。

动力杆1的直径是从动齿轮5的厚度的3倍及以上。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种卡钳式机械手，其特征在于，包括动力杆(1)、壳体(3)、从动齿轮(5)、固定轴(6)，所述动力杆(1)竖直设置；所述壳体(3)上部呈实心柱体，下部由两块平行板状结构竖直连接在实心柱体下侧；所述动力杆(1)竖直穿过实心柱体，所述动力杆(1)与实心柱体通过设置动力杆安装螺纹(2)连接；所述从动齿轮(5)有两个，均通过固定轴(6)设置在壳体(3)的两块板状结构之间，并分别处于动力杆(1)两侧；所述动力杆(1)处于壳体(3)的两块板状结构之间的表面设置有动力杆驱动螺纹(4)，所述动力杆驱动螺纹(4)与两侧的从动齿轮(5)咬合；所述动力杆安装螺纹(2)和动力杆驱动螺纹(4)的纹路均与水平面有夹角，所述从动齿轮(5)的纹路与从动齿轮(5)的轴线不平行；穿过从动齿轮(5)的两个固定轴(6)上分别设置有对称的驱动臂(7)，驱动臂(7)的下侧设置有对称的手指。

2.根据权利要求1所述的一种卡钳式机械手，其特征在于，所述从动齿轮(5)的两个竖直面设置有不重合的凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种卡钳式机械手，其特征在于，每个从固定轴(6)上设置有两个驱动臂(7)，两个驱动臂(7)设置在从动齿轮(5)竖直面的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种卡钳式机械手，其特征在于，处于两个从动齿轮(5)同一侧的驱动臂(7)所连接的手指是匹配的；其中一侧的手指是机械直角手指(8)，另一侧的手指是机械弧形手指(9)。

5.根据权利要求1所述的一种卡钳式机械手，其特征在于，所述动力杆(1)的直径是从动齿轮(5)的厚度的3倍及以上。