CN107414790A - 新型机械手系统 - Google Patents

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曾庆好
马亮
张伟
童强
刘瑞河
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    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
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Abstract

本发明公开了一种新型机械手系统，包括水平运动机构、垂直运动机构、驱动机构、支撑臂和机械手装置；所述水平运动机构包括水平导轨及沿所述水平导轨移动的水平滑块，所述机械手装置装配在所述水平滑块上，所述垂直运动机构包括至少两组并列设置的垂直导轨和垂直滑块，所述水平导轨装配在垂直滑块上、沿垂直导轨移动；所述支撑臂分别连接至所述驱动机构与水平滑块，所述机械手装置在所述驱动机构的带动下做圆弧运动。本发明的有益效果：运行更平稳，自动化程度高，同时机械手机构简单，容易实现，制造成本低。

Description

新型机械手系统
技术领域
本发明涉及工业生产自动化领域，尤其涉及一种新型机械手系统。
背景技术
随着智能手机、智能平板等电子产品的普遍应用，在对这些电子产品或者配件进行规模化生产过程中，需要对电子产品或者配件进行平面度检测或者尺寸高精度测量。在这些检测或者测量过程中，需要把电子产品配件从上料位置抓取到固定的检测位置上。检测完成后，还需要对不同检测结果的产品分类抓取到不同的位置摆放，这个过程中需要应用到机械手系统。目前，现有技术中的机械手系统，对于多个位置的分类摆放应用，往往需要多个机械手配合使用，存在机构设计复杂，造价高，运行效率低下的问题，特别是在针对电子产品配件进行快速往复运动时存在不平稳、移动慢、抗压强度低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种新型机械手系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种新型机械手系统，包括水平运动机构、垂直运动机构、驱动机构、支撑臂和机械手装置；
所述水平运动机构包括水平导轨及沿所述水平导轨移动的水平滑块，所述机械手装置装配在所述水平滑块上，所述垂直运动机构包括至少两组并列设置的垂直导轨和垂直滑块，所述水平导轨装配在垂直滑块上、沿垂直导轨移动；所述支撑臂分别连接至所述驱动机构与水平滑块，所述机械手装置在所述驱动机构的带动下做圆弧运动。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述机械手装置包括装配在所述水平滑块上的机械手臂，及至少两个连接在所述机械手臂上的机械手指。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述机械手装置还包括至少一个固定板，所述固定板连接在所述机械手臂上、并延伸至所述机械手臂外，每一所述固定板延伸至所述机械手臂外的一端设置有至少一个机械手指。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述固定板上设置有至少一个安装槽，紧固件穿过所述安装槽将所述固定板锁定在所述机械手臂上。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述安装槽呈U形，使所述固定板延伸至所述机械手臂外的长度可调节。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述机械手臂上设置有若干个与所述安装槽相适配的连接孔，若干个连接孔沿所述机械手臂的长度方向分布。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述固定板上设置有至少一个穿孔。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述机械手指的一端通过气管连接至电磁阀，所述机械手指的另一端安装有吸嘴。
在本发明所述的新型机械手系统中，所述垂直运动机构包括两组，两组垂直导轨相对间隔的固定在机座上，所述水平导轨连接在两组垂直滑块上。
在本发明所述的新型机械手系统中，还包括安装座，所述驱动机构装配在所述安装座上。
综上所述，实施本发明提供的一种新型机械手系统，具有以下有益效果：本发明新型机械手系统，通过伺服电机的旋转带动机械手臂做圆弧运动，实现了最短路径上的产品上料、下料；通过设置伺服电机的运动/停止位置和充气/放气的状态，可以设置多个不同的上/下料位置，运动效率快；两组垂直运动机构可以在高速运动中有效地保护机械手臂的运动范围以及保证运动的平稳性、自动化程度高，同时机械手机构简单，容易实现，成本低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明较佳实施例提供的一种新型机械手系统的示意图；
图2是图1所示一种新型机械手系统的俯视图；
图3是图1所示一种新型机械手系统的水平滑块的运动轨迹的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，本发明较佳实施例提供了一种新型机械手系统，主要包括安装座1、水平运动机构2、垂直运动机构3、驱动机构4、支撑臂5、机械手装置6和控制系统。
其中，水平运动机构2包括水平导轨21和水平滑块22，水平滑块22可滑动的连接在水平导轨21上，机械手装置6装配在水平滑块22上。垂直运动机构3包括至少两组并列设置的垂直导轨31和垂直滑块32，水平导轨21装配在垂直滑块32上，跟随垂直滑块32沿垂直导轨31上下移动。支撑臂5的一端连接在水平滑块22上，另一端连接在驱动机构4上。结合图3所示，支撑臂5在驱动机构4的带动下做圆弧运动，进而带动水平滑块22上的机械手装置6一起运动。
本实施例中，驱动机构4为伺服电机，伺服电机固定在安装座1上，安装座1与驱动机构4位于水平运动机构2的下方。支撑臂5为长杆结构，支撑臂5与水平运动机构2及垂直运动机构3共平面。但是本实施例并不限定支撑臂5的具体结构，支撑臂5还可以为折弯结构，只要支撑臂5能带动水平滑块22一起做圆弧运动即可。
本实施例中，垂直运动机构3包括两组，两组垂直运动机构3的两根垂直导轨31相对间隔的固定在机座(未示出)上。机械手装置6装配在水平滑块22上，跟随水平滑块22沿水平导轨21左右移动。水平导轨21装配在两组垂直运动机构3的两个垂直滑块32上，使其上的机械手装置6沿垂直导轨31上下移动。
优选的，水平导轨21的两端设置有第一限位装置，避免水平滑块22从水平导轨21的端部脱落。同样，垂直导轨31的两端设置有第二限位装置，避免垂直滑块32从垂直导轨31的端部脱落。
本申请通过驱动机构4带动机械手装置6做圆弧运动，实现了最短路径上的产品上料与下料。此外，通过控制系统控制驱动机构4的启动或停止位置，可以设置多个不同的上、下料位置，运动效率快，并且两组垂直运动机构3可以在高速运动中有效的保护机械手装置6的运动范围，以及保护机械手装置6运动的平稳性。
机械手装置6包括装配在水平滑块22上的机械手臂61，及至少两个连接在机械手臂61上的机械手指63。优选的，每一机械手指63通过固定板62连接在机械手臂61上，固定板62的一端连接在机械手臂61上，另一端延伸至机械手臂61外，机械手指63设置在固定板62的另一端。
固定板62上设置有至少一个呈U形的安装槽64，机械手臂61呈长条状，其上设置有若干个与该安装槽64相对应的连接孔，若干个连接孔沿机械手臂61的长度方向分布，可以采用紧固件穿过该安装槽64与连接孔，将固定板62锁定在机械手臂61上。由于安装槽64呈U形，操作者可以根据需要调节固定板62伸出机械手臂61的长度，从而调节机械手指63与机械手臂61之间的距离。
此外，还可以根据需要使安装槽64连接机械手臂61上不同位置的连接孔，来调整固定板62在机械手臂61上的位置，从而调整两个机械手指63在机械手臂61上的前后位置。
机械手指63通过螺纹结构或卡扣结构装配在固定板62上。机械手指63朝上的一端通过气管连接到电磁阀(均未示出)上，通过开关电磁阀给机械手指63充气和放气，机械手指63朝下的一端安装有吸嘴65。机械手指63充气时，吸嘴65吸住产品；机械手指63放气时，吸嘴65将产品放开。
本实施例中，固定板62包括两个，每一固定板62上安装有一个机械手指63，固定板62上还设置有至少一个穿孔66，以减小固定板62的运动阻力，使运行更平稳，同时节省材料，降低材料。可理解的是，在其他实施例中，一个固定板62上也可以安装两个或多个机械手指63，固定板62、机械手指63的数量及安装位置可以根据实际需要进行调配。
综上所述，本发明提供的一种新型机械手系统，运行更平稳，自动化程度高，同时机械手机构简单，容易实现，制造成本低。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种新型机械手系统，其特征在于，包括水平运动机构(2)、垂直运动机构(3)、驱动机构(4)、支撑臂(5)和机械手装置(6)；
所述水平运动机构(2)包括水平导轨(21)及沿所述水平导轨(21)移动的水平滑块(22)，所述机械手装置(6)装配在所述水平滑块(22)上，所述垂直运动机构(3)包括至少两组并列设置的垂直导轨(31)和垂直滑块(32)，所述水平导轨(21)装配在垂直滑块(32)上、沿垂直导轨(31)移动；所述支撑臂(5)分别连接至所述驱动机构(4)与水平滑块(22)，所述机械手装置(6)在所述驱动机构(4)的带动下做圆弧运动。
2.根据权利要求1所述的新型机械手系统，其特征在于，所述机械手装置(6)包括装配在所述水平滑块(22)上的机械手臂(61)，及至少两个连接在所述机械手臂(61)上的机械手指(63)。
3.根据权利要求2所述的新型机械手系统，其特征在于，所述机械手装置(6)还包括至少一个固定板(62)，所述固定板(62)连接在所述机械手臂(61)上、并延伸至所述机械手臂(61)外，每一所述固定板(62)延伸至所述机械手臂(61)外的一端设置有至少一个机械手指(63)。
4.根据权利要求3所述的新型机械手系统，其特征在于，所述固定板(62)上设置有至少一个安装槽(64)，紧固件穿过所述安装槽(64)将所述固定板(62)锁定在所述机械手臂(61)上。
5.根据权利要求4所述的新型机械手系统，其特征在于，所述安装槽(64)呈U形，使所述固定板(62)延伸至所述机械手臂(61)外的长度可调节。
6.根据权利要求4所述的新型机械手系统，其特征在于，所述机械手臂(61)上设置有若干个与所述安装槽(64)相适配的连接孔，若干个连接孔沿所述机械手臂(61)的长度方向分布。
7.根据权利要求4所述的新型机械手系统，其特征在于，所述固定板(62)上设置有至少一个穿孔(66)。
8.根据权利要求2所述的新型机械手系统，其特征在于，所述机械手指(63)的一端通过气管连接至电磁阀，所述机械手指(63)的另一端安装有吸嘴(65)。
9.根据权利要求1所述的新型机械手系统，其特征在于，所述垂直运动机构(3)包括两组，两组垂直导轨(31)相对间隔的固定在机座上，所述水平导轨(21)连接在两组垂直滑块(32)上。
10.根据权利要求1所述的新型机械手系统，其特征在于，还包括安装座(1)，所述驱动机构(4)装配在所述安装座(1)上。
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