CN107253210A - 应用在工业机器人的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了应用在工业机器人的机械手，包括驱动轴、隔离板、驱动元件、驱动连杆、从动连杆、平移手指，所述隔离板水平放置，所述驱动轴竖直穿过隔离板中部；所述驱动元件呈长条形板状结构，经过两处弯折形成没有下底边的等腰梯形状，驱动元件设置在隔离板下侧，驱动元件的上底边与驱动轴下端连接，驱动元件两条斜边有对称的镂空部位；从动连杆有两块，均呈长条板状，两块从动连杆的上端连接在隔离板下侧，并对称分布在两个驱动连杆远离驱动轴的两侧。本发明设置在驱动元件上底边的下侧的吸附装置在平移手指夹取物体的时候能够吸附在被夹取物体的上表面，从而实现了进一步的对被夹取物体进行固定，保证物体在搬运过程中的稳定性。

Description

应用在工业机器人的机械手

技术领域

本发明涉及机械手，具体涉及应用在工业机器人的机械手。

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，平面平行平移型夹钳式机械手主要用于搬运表面光滑的物体，现有技术中的平面平移型钳式机械手主要依靠手指的水平挤压产生的竖直摩擦力对被搬运物体进行固定，存在的问题是物体表面过于光滑，其摩擦力较小，不能对物体进行有效固定，容易产生物体损伤，不利于生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是物体表面过于光滑，其摩擦力较小，不能对物体进行有效固定，目的在于提供应用在工业机器人的机械手，在竖直方向上增加外力，对物体进行有效固定，保证物体的安全运输。

本发明通过下述技术方案实现：

应用在工业机器人的机械手，包括驱动轴、隔离板、驱动元件、驱动连杆、从动连杆、平移手指，所述隔离板水平放置，所述驱动轴竖直穿过隔离板中部；所述驱动元件呈长条形板状结构，经过两处弯折形成没有下底边的等腰梯形状，驱动元件设置在隔离板下侧，驱动元件的上底边与驱动轴下端连接，驱动元件两条斜边有对称的镂空部位；驱动连杆有两块，均呈长条板状，两块驱动连杆的上端连接在隔离板下侧，并对称分布在驱动轴的两侧；所述驱动元件两斜边的镂空部位通过绞销分别与两个驱动连杆连接；从动连杆有两块，均呈长条板状，两块从动连杆的上端连接在隔离板下侧，并对称分布在两个驱动连杆远离驱动轴的两侧；所述平移手指有两个，分别对称设置在驱动轴向下延伸线的两侧，每一个平移手指连接在处于同一侧的从动连杆和驱动连杆的下端，并且，两个驱动连杆和两个从动连杆两两平行，两个平移手指相对的面是平整的，并且相互平行；所述驱动元件上底边的下侧设置有吸附装置。

本发明中，隔离板的上侧设置有一根空心的连接柱，驱动轴设置在连接柱的内部空心中，驱动轴穿过隔离板，能在驱动力的作用下在隔离板以及连接柱的内部进行上下移动，驱动轴的上下移动就带动了驱动元件的上下移动；驱动元件的两斜边的镂空部位通过绞销与两侧的驱动连杆进行连接，驱动元件的上下移动，迫使绞销在镂空部位中产生滑动，并且镂空部位形成的空腔不是竖直的或水平的，因此会导致绞销运动的轨迹是圆心在绞销水平面上侧的弧形轨迹，这样就迫使驱动连杆以驱动连杆与隔离层的连接点为圆心进行圆弧运动，并且，驱动连杆与从动连杆在竖直状态下都是平行的，驱动连杆的运动也会带动从动连杆运动，并且在运动过程中，驱动连杆和从动连杆都是平行的，由此，平移手指也会由于驱动连杆以及从动连杆的运动进行摆动，驱动连杆和从动连杆的下端始终都是与水平面平行，平移手指相对的两个面始终保持平行，从而实现夹取物体的功能；设置在驱动元件上底边的下侧的吸附装置在平移手指夹取物体的时候能够吸附在被夹取物体的上表面，从而实现了进一步的对被夹取物体进行固定，保证物体在搬运过程中的稳定性。

进一步地，吸附装置包括上侧连杆、弹簧、下侧连杆和吸盘，所述上侧连杆的上端固定连接在驱动元件上底边的下侧，下侧连杆的上端套接在上侧连杆的内部，下侧连杆的下端连接在吸盘的顶部；所述弹簧套接在上侧连杆和下侧连杆的外表面，弹簧的上侧固定在驱动元件上底边的下侧，弹簧的下侧固定在吸盘的顶部。

下侧连杆套接在上侧连杆的下端中部，上侧连杆是空心的套筒，下侧连杆是实心的，下侧连杆能在上侧连杆的内部上下伸缩。当平移手指放置在被夹持物体的两侧表面时，驱动杆下压，上侧连杆与下侧连杆会承受一个压力，迫使吸盘吸附在被夹持物体的表面，弹簧在这个时候能缓冲，防止驱动杆下降过多，而导致上侧连杆和下侧连杆承受的力量过大而损坏，当驱动杆向上提升时，平移手指对被夹持物体施加水平方向的挤压力，同时向上提升，上侧连杆和下侧连杆受到竖直方向的拉力，此时，弹簧是为了防止，物体在平移手指中滑下距离过多的时候，上侧连杆和下侧连杆承受力过大，导致连杆以及吸盘损坏的情况发生。吸盘吸附在物体表面，使被夹持物体在竖直方向上增加了一个吸盘的拉力，保证了物体的安全运输。

进一步地，吸盘的直径等于两个平移手指之间最近的距离。这样的距离设置使得吸盘达到最大范围吸附面积，同时吸盘与平移手指之间不存在冲突。

进一步地，驱动连杆和从动连杆的两端均通过轴承与相应的部件进行连接。轴承能减小驱动连杆、从动连杆与隔离层、平移手指之间连接的摩擦力，减小了驱动轴所输出的驱动力，延长机械手的使用寿命。

进一步地，驱动元件的斜边与上底边之间的夹角范围是110°～160°。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明设置在驱动元件上底边的下侧的吸附装置在平移手指夹取物体的时候能够吸附在被夹取物体的上表面，从而实现了进一步的对被夹取物体进行固定，保证物体在搬运过程中的稳定性；

2、本发明在驱动连杆和从动连杆的两端均通过轴承与相应的部件进行连接，轴承能减小驱动连杆、从动连杆与隔离层、平移手指之间连接的摩擦力，减小了驱动轴所输出的驱动力，延长机械手的使用寿命。

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为本发明结构示意图；

图2为本发明吸附装置示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-驱动轴，2-隔离板，3-轴承，4-驱动元件，5-驱动连杆，6-从动连杆，7-吸附装置，8-平移手指，71-上侧连杆，72-弹簧，73-下侧连杆，74-吸盘。

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，应用在工业机器人的机械手，包括驱动轴1、隔离板2、驱动元件4、驱动连杆5、从动连杆6、平移手指8，所述隔离板2水平放置，所述驱动轴2竖直穿过隔离板2中部；所述驱动元件4呈长条形板状结构，经过两处弯折形成没有下底边的等腰梯形状，驱动元件4设置在隔离板2下侧，驱动元件4的上底边与驱动轴1下端连接，驱动元件4两条斜边有对称的镂空部位；驱动连杆5有两块，均呈长条板状，两块驱动连杆5的上端连接在隔离板2下侧，并对称分布在驱动轴1的两侧；所述驱动元件4两斜边的镂空部位通过绞销分别与两个驱动连杆5连接；从动连杆6有两块，均呈长条板状，两块从动连杆6的上端连接在隔离板2下侧，并对称分布在两个驱动连杆5远离驱动轴1的两侧；所述平移手指8有两个，分别对称设置在驱动轴1向下延伸线的两侧，每一个平移手指8连接在处于同一侧的从动连杆6和驱动连杆5的下端，并且，两个驱动连杆5和两个从动连杆6两两平行，两个平移手指8相对的面是平整的，并且相互平行；所述驱动元件4上底边的下侧设置有吸附装置7。

吸附装置7包括上侧连杆71、弹簧72、下侧连杆73和吸盘74，所述上侧连杆71的上端固定连接在驱动元件4上底边的下侧，下侧连杆72的上端套接在上侧连杆72的内部，下侧连杆72的下端连接在吸盘74的顶部；所述弹簧72套接在上侧连杆71和下侧连杆73的外表面，弹簧72的上侧固定在驱动元件4上底边的下侧，弹簧72的下侧固定在吸盘74的顶部。

吸盘72的直径等于两个平移手指8之间最近的距离。

驱动连杆5和从动连杆6的两端均通过轴承3与相应的部件进行连接。

驱动元件4的斜边与上底边之间的夹角范围是135°。

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.应用在工业机器人的机械手，其特征在于，包括驱动轴(1)、隔离板(2)、驱动元件(4)、驱动连杆(5)、从动连杆(6)、平移手指(8)，所述隔离板(2)水平放置，所述驱动轴(2)竖直穿过隔离板(2)中部；所述驱动元件(4)呈长条形板状结构，经过两处弯折形成没有下底边的等腰梯形状，驱动元件(4)设置在隔离板(2)下侧，驱动元件(4)的上底边与驱动轴(1)下端连接，驱动元件(4)两条斜边有对称的镂空部位；驱动连杆(5)有两块，均呈长条板状，两块驱动连杆(5)的上端连接在隔离板(2)下侧，并对称分布在驱动轴(1)的两侧；所述驱动元件(4)两斜边的镂空部位通过绞销分别与两个驱动连杆(5)连接；从动连杆(6)有两块，均呈长条板状，两块从动连杆(6)的上端连接在隔离板(2)下侧，并对称分布在两个驱动连杆(5)远离驱动轴(1)的两侧；所述平移手指(8)有两个，分别对称设置在驱动轴(1)向下延伸线的两侧，每一个平移手指(8)连接在处于同一侧的从动连杆(6)和驱动连杆(5)的下端，并且，两个驱动连杆(5)和两个从动连杆(6)两两平行，两个平移手指(8)相对的面是平整的，并且相互平行；所述驱动元件(4)上底边的下侧设置有吸附装置(7)。

2.根据权利要求1所述的应用在工业机器人的机械手，其特征在于，所述吸附装置(7)包括上侧连杆(71)、弹簧(72)、下侧连杆(73)和吸盘(74)，所述上侧连杆(71)的上端固定连接在驱动元件(4)上底边的下侧，下侧连杆(72)的上端套接在上侧连杆(72)的内部，下侧连杆(72)的下端连接在吸盘(74)的顶部；所述弹簧(72)套接在上侧连杆(71)和下侧连杆(73)的外表面，弹簧(72)的上侧固定在驱动元件(4)上底边的下侧，弹簧(72)的下侧固定在吸盘(74)的顶部。

3.根据权利要求2所述的应用在工业机器人的机械手，其特征在于，所述吸盘(72)的直径等于两个平移手指(8)之间最近的距离。

4.根据权利要求1所述的应用在工业机器人的机械手，其特征在于，所述驱动连杆(5)和从动连杆(6)的两端均通过轴承(3)与相应的部件进行连接。

5.根据权利要求1所述的应用在工业机器人的机械手，其特征在于，所述驱动元件(4)的斜边与上底边之间的夹角范围是110°～160°。