CN108372514A - 一种机械手组件及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械手组件及机械手，包括安装座，安装座上设置有可相对移动的第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪可同步沿与第一夹爪和第二夹爪的移动方向相垂直的方向转动，第一夹爪上设置有旋转装置，旋转装置可调整第一夹爪和第二夹爪与水平方所成夹角大小为0°～180°，通过将第一夹爪和第二夹爪设置为可沿第一夹爪和第二夹爪的移动方向的垂直方向转动，可根据实际工作选择第一夹爪和第二夹爪所处的方向，实现在竖直、水平方向或其他方向上的工件夹持，利用减小机械手的整体大小，使得机械手的适用性更强，便于在狭小空间设置。

Description

一种机械手组件及机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种机械手组件及使用该组件的机械手。

背景技术

桁架机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备，其通过工业控制器控制机械手完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以实现整套的全自动作业流程，常用于大型加工设备上。然而，现有的通用工业机器人、特制机械手或桁架机械手在运用到液体处理站等工作空间小的地方，存在以下问题：

1、通用工业机器人载荷大、精度高、动作可编程，但其价格昂贵，在搬运路径较为简单的情况下使用不经济。

2、传统的桁架机械手重量重，占用空间大，加工精度和加工效率低。

3、小型化的桁架机械手只能适应某个固定方向的搬运工作，通用性不强。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种机械手组件及机械手，其空间体积占用小，能够分别在竖直方向和水平方向上的工作。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种机械手组件，包括安装座，所述安装座上设置有可相对移动的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪可同步沿与所述第一夹爪和所述第二夹爪的移动方向相垂直的方向转动，所述第一夹爪上设置有旋转装置，所述旋转装置可调整所述第一夹爪和所述第二夹爪与水平方所成夹角大小为0°～180°。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一夹爪包括第一夹爪座、第一支臂、第二支臂和第一夹持板，所述第一夹爪座与所述安装座滑动连接，所述第一支臂和所述第二支臂的一端与所述第一夹爪座铰接，另一端与所述第一夹持板铰接，且所述第一夹持板始终处于水平状态。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一支臂与所述第二支臂平行设置，且所述第一支臂与所述第二支臂的长度一致，所述第一支臂和所述第二支臂与所述第一夹爪座的铰接点处于同一水平面上。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第一支臂与所述第二支臂沿所述第一夹爪的移动方向错开设置。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第二夹爪包括第二夹爪座、第三支臂、第四支臂和第二夹持板，所述第二夹爪座与所述安装座滑动连接，所述第三支臂和所述第四支臂的一端与所述第二夹爪座铰接，另一端与所述第二夹持板铰接，且所述第二夹持板始终处于水平状态。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第三支臂与所述第四支臂平行设置，且所述第三支臂与所述第四支臂的长度一致，所述第三支臂和所述第四支臂与所述第二夹爪座的铰接点处于同一水平面上。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第三支臂与所述第四支臂沿所述第二夹爪的移动方向错开设置。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述旋转装置包括可编程电机，所述可编程电机的转轴和所述第一支臂与所述第一夹爪座铰接的铰接轴传动连接。

作为本发明的一种优选的技术方案，第二夹爪通过传动轴与所述铰接轴连接，以实现与所述第一夹爪同步转动。

另一方面，提供一种机械手，包括可X、Y、Z三轴移动的平台，所述平台上设置有如上所述的机械手组件。

本发明的有益效果为：通过将第一夹爪和第二夹爪设置为可沿第一夹爪和第二夹爪的移动方向的垂直方向转动，可根据实际工作选择第一夹爪和第二夹爪所处的方向，实现在竖直、水平方向或其他方向上的工件夹持，利用减小机械手的整体大小，使得机械手的适用性更强，便于在狭小空间设置。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述机械手组件的立体结构示意图。

图2为实施例所述机械手组件的另一状态结构示意图。

图3为实施例所述机械手组件的后视图。

图4为实施例所述机械手组件的左视图。

图中：

1、安装座；2、第一夹爪；21、第一夹爪座；22、第一支臂；23、第二支臂；24、第一夹持板；3、第二夹爪；31、第二夹爪座；32、第三支臂；33、第四支臂；34、第二夹持板；4、旋转装置；41、传动轴；5、驱动装置。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1～4所示，于本实施例中，本发明的一种机械手组件，包括安装座1，安装座1上设置有可相对移动的第一夹爪2和第二夹爪3，第一夹爪2和第二夹爪3可同步沿与第一夹爪2和第二夹爪3的移动方向相垂直的方向转动，第一夹爪2上设置有旋转装置4，旋转装置4可调整第一夹爪2和第二夹爪3与水平方所成夹角大小为0°～180°。

通过将第一夹爪2和第二夹爪3设置为可沿第一夹爪2和第二夹爪3的移动方向的垂直方向转动，可根据实际工作选择第一夹爪2和第二夹爪3所处的方向，实现在竖直、水平方向或其他方向上的工件夹持，利用减小机械手的整体大小，使得机械手的适用性更强，便于在狭小空间设置。

在本发明实施例中，第一夹爪2包括第一夹爪座21、第一支臂22、第二支臂23和第一夹持板24，第一夹爪座21与安装座1滑动连接，第一支臂22和第二支臂23的一端与第一夹爪座21铰接，另一端与第一夹持板24铰接，且第一夹持板24始终处于水平状态。

其中，第一支臂22与第二支臂23平行设置，且第一支臂22与第二支臂23的长度一致，第一支臂22和第二支臂23与第一夹爪座21的铰接点处于同一水平面上，第一夹爪座21、第一支臂22、第二支臂23和第一夹持板24的连线呈平行四边形结构，使得其第一夹持板24在第一夹爪2转动的整个过程中始终能够保证在水平状态。

在本发明实施例中，第二夹爪3包括第二夹爪座31、第三支臂32、第四支臂33和第二夹持板34，第二夹爪座31与安装座1滑动连接，第三支臂32和第四支臂33的一端与第二夹爪座31铰接，另一端与第二夹持板34铰接，且第二夹持板34始终处于水平状态。

其中，第三支臂32与第四支臂33平行设置，且第三支臂32与第四支臂33的长度一致，第三支臂32和第四支臂33与第二夹爪座31的铰接点处于同一水平面上，第二夹爪座31、第三支臂32、第四支臂33和第二夹持板34的连线呈平行四边形结构，使得其第二夹持板34在第二夹爪3转动的整个过程中始终能够保证在水平状态。

通过将第一夹爪2和第二夹爪3的支臂及夹持板设置为呈平行四边形结构，使得在夹持培养板过程中夹持板始终能够保持与水平方向平行，可避免第一夹持板24与培养板之间相互错开而引起的夹不紧问题，以及避免培养板夹持过程中出现倾斜。

优选的，第一支臂22与第二支臂23沿第一夹爪2的移动方向错开设置，第三支臂32与第四支臂33沿第二夹爪3的移动方向错开设置。

将第一支臂22与第二支臂23错开设置，将第三支臂32与第四支臂33错开设置可避免第一夹爪2和第二夹爪3在运动过程中出现第一支臂22与第二支臂23或第三支臂32与第四支臂33碰撞的问题出现。

在本发明实施例中，安装座1上设置有导轨组件，第一夹爪座21和第二夹爪座31上对应设有与导轨组件相匹配的滑块组件，第一夹爪座21和第二夹爪座31可在导轨上做往复运动，以实现机械手的张合，进而实现对培养板的抓取。

进一步的，在安装座1远离夹爪的一侧设置有驱动第一夹爪座21和第二夹爪座31在导轨上做往复运动的驱动装置5，驱动装置5可选用可实现控制第一夹爪座21和第二夹爪座31相对运动的双向气缸、双向油缸或者是电机等。

在本发明实施例中，旋转装置4包括可编程电机，可编程电机的转轴和第一支臂22与第一夹爪座21铰接的铰接轴传动连接。

进一步的，第二夹爪3通过传动轴41与铰接轴连接，以实现与第一夹爪2同步转动。

具体的，第二夹爪3的第三支臂32与第二夹爪座31连接的转轴与第一支臂22的铰接轴通过传动轴41进行连接，使得转轴可随铰接轴的转动同步转动。

通过在第一夹爪座21上设置可编程电机带动与第一支臂22上的铰接轴，进而可带动第一夹爪2进行转动，且由于第二夹爪3通过传动轴41与第一夹爪2上的铰接轴连接，使得第二夹爪3可与第一夹爪2同步转动，可通过控制可编程电机的转动实现对第一夹爪2和第二夹爪3的转动角度的控制，以适应不同夹持环境下机械手对培养板的准确夹取。

在本发明实施例中，还提供一种机械手，其包括可X、Y、Z三轴移动的平台，平台上设置有如上所述的机械手组件。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械手组件，其特征在于，包括安装座，所述安装座上设置有可相对移动的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪可同步沿与所述第一夹爪和所述第二夹爪的移动方向相垂直的方向转动，所述第一夹爪上设置有旋转装置，所述旋转装置可调整所述第一夹爪和所述第二夹爪与水平方所成夹角大小为0°～180°。

2.根据权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述第一夹爪包括第一夹爪座、第一支臂、第二支臂和第一夹持板，所述第一夹爪座与所述安装座滑动连接，所述第一支臂和所述第二支臂的一端与所述第一夹爪座铰接，另一端与所述第一夹持板铰接，且所述第一夹持板始终处于水平状态。

3.根据权利要求2所述的机械手组件，其特征在于，所述第一支臂与所述第二支臂平行设置，且所述第一支臂与所述第二支臂的长度一致，所述第一支臂和所述第二支臂与所述第一夹爪座的铰接点处于同一水平面上。

4.根据权利要求3所述的机械手组件，其特征在于，所述第一支臂与所述第二支臂沿所述第一夹爪的移动方向错开设置。

5.根据权利要求1所述的机械手组件，其特征在于，所述第二夹爪包括第二夹爪座、第三支臂、第四支臂和第二夹持板，所述第二夹爪座与所述安装座滑动连接，所述第三支臂和所述第四支臂的一端与所述第二夹爪座铰接，另一端与所述第二夹持板铰接，且所述第二夹持板始终处于水平状态。

6.根据权利要求5所述的机械手组件，其特征在于，所述第三支臂与所述第四支臂平行设置，且所述第三支臂与所述第四支臂的长度一致，所述第三支臂和所述第四支臂与所述第二夹爪座的铰接点处于同一水平面上。

7.根据权利要求6所述的机械手组件，其特征在于，所述第三支臂与所述第四支臂沿所述第二夹爪的移动方向错开设置。

8.根据权利要求2所述的机械手组件，其特征在于，所述旋转装置包括可编程电机，所述可编程电机的转轴和所述第一支臂与所述第一夹爪座铰接的铰接轴传动连接。

9.根据权利要求8所述的机械手组件，其特征在于，第二夹爪通过传动轴与所述铰接轴连接，以实现与所述第一夹爪同步转动。

10.一种机械手，其特征在于，包括可X、Y、Z三轴移动的平台，所述平台上设置有如权利要求1-9任一项所述的机械手组件。