CN110002221B - 应用于机械手的抓取机构 - Google Patents

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Abstract

应用于机械手的抓取机构，本发明涉及机械设备技术领域，它包含滑轨、滑块、丝杆、一号电机；车间内顶面的前后两侧对称固定设置有两个滑轨，两个滑轨上均滑动设置有数个滑块；两个滑轨之间的车间内顶面上通过丝杆座旋转设置有丝杆，丝杆的右端与一号电机的输出端固定连接，一号电机通过电机支架固定设置在车间的内顶面上；所述的一号电机与外部电源连接；它还包含管道抓取机构；数个滑块的下侧固定设置有管道抓取机构，能够对不同尺寸的管道状物体进行快速抓取及运输，同时能够调整管道的方向进行码放，装置整体运行起来更加的稳定，大大提高了生产效率。

Description

应用于机械手的抓取机构
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及应用于机械手的抓取机构。
背景技术
机械手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，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。
机械手中的抓取机构为核心部件，在一些管道生产机构中经常会使用到机械手进行管道的码放，但是由于管道尺寸的多样化，以及管道码放朝向的变化，现有技术中的抓取机构不能够很好的适应，影响生产的进行，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的应用于机械手的抓取机构，能够对不同尺寸的管道状物体进行快速抓取及运输，同时能够调整管道的方向进行码放，装置整体运行起来更加的稳定，大大提高了生产效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含滑轨、滑块、丝杆、一号电机；车间内顶面的前后两侧对称固定设置有两个滑轨，两个滑轨上均滑动设置有数个滑块；两个滑轨之间的车间内顶面上通过丝杆座旋转设置有丝杆，丝杆的右端与一号电机的输出端固定连接，一号电机通过电机支架固定设置在车间的内顶面上；所述的一号电机与外部电源连接；它还包含管道抓取机构；数个滑块的下侧固定设置有管道抓取机构；
所述的管道抓取机构包含一号固定板、二号固定板、三号固定板、二号电机、齿轮、内齿纹、旋转座、一号伸缩杆、二号伸缩杆、一号抓取爪、二号抓取爪；数个滑块的底部固定设置有一号固定板，一号固定板上侧的中部固定设置有连接块，连接块的中部通过螺纹旋转穿设在丝杆上；一号固定板右侧的底部固定开设有搁置槽，搁置槽的内部通过电机支架固定设置有二号电机；所述的二号电机与外部电源连接；一号固定板的下侧固定连接有旋转座，旋转座的底部活动设置有二号固定板，二号固定板的中部固定开设有通槽，通槽的内侧壁上固定设置有内齿纹；二号电机的输出端穿过旋转座的中部后，伸设在二号固定板中部的通槽内，且伸设端上固定套设有齿轮，齿轮与内齿纹的右侧相啮合设置；二号固定板的下侧设置有三号固定板，二号固定板和三号固定板之间垂直固定连接有数个一号伸缩杆；三号固定板中部的前后两侧对称固定设置有固定座，固定座的中部通过转轴旋转连接有一号抓取爪和二号抓取爪，二号抓取爪的上侧边插设在一号抓取爪的上侧边上，且通过转轴连接，一号抓取爪与二号抓取爪的下侧相交叉设置；一号抓取爪的左侧以及二号抓取爪的右侧对称设置有两个二号伸缩杆，两个二号伸缩杆的上端分别通过轴座旋转设置在三号固定板的底面上，两个二号伸缩杆的另一端分别通过轴座旋转设置在一号抓取爪的左侧壁和二号抓取爪的右侧壁上。
进一步地，所述的一号伸缩杆和二号伸缩杆均为单腿多节电动伸缩杆，且一号伸缩杆和二号伸缩杆均与外部电源连接；通过外部电源来控制一号伸缩杆和二号伸缩杆的伸缩情况，提高了装置整体的自动化程度。
进一步地，所述的一号固定板的外侧壁中部固定开设有滑槽；二号固定板的左右两侧对称固定设置有两个支撑件，支撑件为“C”形支撑件，支撑件的下侧边固定设置在二号固定板的底部，支撑件的上侧边底部通过轮座滚动设置有一号滚轮，一号滚轮滚动设置在滑槽的内底面上；在二号电机带动二号固定板旋转的过程中，一号滚轮在滑槽内滚动，支撑件将二号固定板承受的重量分担给一号固定板。
进一步地，所述的一号抓取爪和二号抓取爪的内侧壁上均固定设置有防滑胶垫，管道的外侧壁通常情况下比较光滑，防滑胶垫增加了一号抓取爪和二号抓取爪内侧壁与管道外侧壁的摩擦系数，使得抓取更加稳定、牢固。
进一步地，所述的一号抓取爪和二号抓取爪的爪端通过轮轴旋转设置有数个二号滚轮；一号抓取爪和二号抓取爪在抓取管道时，滚轮在管道侧壁上滚动，减少一号抓取爪和二号抓取爪的端部对管道侧壁的划伤。
进一步地，所述的二号固定板的下侧面上和三号固定板的上侧面上均固定设置有数个挂环，二号固定板底部的挂环与三号固定板上部的挂环的上下位置相对应设置，且上下两个挂环之间固定连接有钢丝绳；在一号伸缩杆出故障时，钢丝绳防止三号固定板掉落，增加了装置整体的安全系数。
本发明的工作原理：将一号电机与外部电源接通，一号电机的输出端带动丝杆转动，由于一号固定板上部的连接块通过螺纹旋转套设在丝杆上，丝杆转动时，带动连接块在丝杆上左右移动，从而使得一号固定板通过滑块在滑轨上左右移动；当管道抓取机构整体运行到管道生产线上时，一号电机停止运行，二号电机与电源接通，二号电机的输出端带动齿轮转动，由于齿轮与二号固定板中部的内齿纹啮合，齿轮转动带动二号固定板绕设旋转座转动，当转轴的轴线方向与管道的轴线方向一致时，二号电机停止运行；将一号伸缩杆和二号伸缩杆与外部电源接通，二号伸缩杆先缩短，使得一号抓取爪和二号抓取爪分开，一号伸缩杆伸长，使得三号固定板下降，直到一号抓取爪和二号抓取爪位于管道的两侧时，二号伸缩杆伸长，使得一号抓取爪和二号抓取爪抓住管道，然后一号伸缩杆缩短，管道被抓起，然后一号电机运行，将管道送至码放的位置进行码放，同样，二号电机的转动来调节管道码放的角度。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
1、二号伸缩杆的伸长和缩短来调节一号抓取爪和二号抓取爪的开合程度，从而能够对不同尺寸的管道状物体进行快速抓取及运输；
2、二号电机带动齿轮转动，从而使得二号固定板能够围绕着旋转座转动，进而能够调整管道的方向进行码放，装置整体运行起来更加的稳定，大大提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的右视图。
图3是本发明的一号抓取爪的结构示意图。
图4是本发明的一号固定板的结构示意图。
图5是本发明的二号固定板的结构示意图。
附图标记说明：
滑轨1、滑块2、丝杆3、一号电机4、管道抓取机构5、一号固定板5-1、二号固定板5-2、三号固定板5-3、二号电机5-4、齿轮5-5、内齿纹5-6、旋转座5-7、一号伸缩杆5-8、二号伸缩杆5-9、一号抓取爪5-10、二号抓取爪5-11、连接块5-12、搁置槽5-13、通槽5-14、固定座5-15、转轴5-16、滑槽6、支撑件7、一号滚轮8、防滑胶垫9、二号滚轮10、挂环11、钢丝绳12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1-图5所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含滑轨1、滑块2、丝杆3、一号电机4；车间内顶面的前后两侧通过螺栓对称固定设置有两个滑轨1（滑轨1的长度根据生产线到码放位置的长度设置），两个滑轨1上均滑动设置有两个滑块2；两个滑轨1之间的车间内顶面上通过丝杆座和螺栓旋转设置有丝杆3，丝杆3的右端与一号电机4的输出端固定焊接，一号电机4通过电机支架和螺栓固定设置在车间的内顶面上，一号电机4采用的型号是60KTYZ；所述的一号电机4通过电源线与外部电源连接，一号电机4的开关设置在外部总电控箱上；它还包含管道抓取机构5；数个滑块2的下侧通过螺栓固定设置有管道抓取机构5；
所述的管道抓取机构5包含一号固定板5-1、二号固定板5-2、三号固定板5-3、二号电机5-4、齿轮5-5、内齿纹5-6、旋转座5-7、一号伸缩杆5-8、二号伸缩杆5-9、一号抓取爪5-10、二号抓取爪5-11；四个滑块2的底部通过螺栓固定设置有一号固定板5-1，一号固定板5-1上侧的中部固定焊设有连接块5-12，连接块5-12的中部通过螺纹旋转穿设在丝杆3上；一号固定板5-1右侧的底部固定开设有搁置槽5-13，搁置槽5-13的内部通过电机支架和螺栓固定设置有二号电机5-4，二号电机5-4采用的是型号为EMH1702D8的步进电机；所述的二号电机5-4通过电源线与外部电源连接，该电源线穿过一号固定板5-1的上部后，与外部总电源连接；一号固定板5-1的下侧通过螺栓固定连接有旋转座5-7，旋转座5-7的截面为圆环形，旋转座5-7的四周内部嵌设有滚珠，旋转座5-7与现有技术中的工业旋转台内部的旋转机构的结构和原理均相同，旋转座5-7的底部通过螺栓活动设置有二号固定板5-2，二号固定板5-2的中部固定开设有通槽5-14，通槽5-14的内侧壁上固定设置有内齿纹5-6；二号电机5-4的输出端穿过旋转座5-7的中部后，伸设在二号固定板5-2中部的通槽5-14内，且伸设端上固定焊接套设有齿轮5-5，齿轮5-5与内齿纹5-6的右侧相啮合设置；二号固定板5-2的下侧设置有三号固定板5-3，二号固定板5-2和三号固定板5-3之间通过螺栓垂直固定连接有四个一号伸缩杆5-8，一号伸缩杆5-8呈矩形状设置在三号固定板5-3的上部；三号固定板5-3中部的前后两侧对称固定焊设有固定座5-15，固定座5-15的中部通过转轴5-16旋转连接有一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11，二号抓取爪5-11的上侧边插设在一号抓取爪5-10的上侧边上，且通过转轴5-16连接，转轴5-16的前后两端通过轴承旋转设置在固定座5-15的中部，一号抓取爪5-10与二号抓取爪5-11的下侧相交叉设置；一号抓取爪5-10的左侧以及二号抓取爪5-11的右侧对称设置有两个二号伸缩杆5-9，两个二号伸缩杆5-9的上端分别通过轴座旋转设置在三号固定板5-3的底面上，两个二号伸缩杆5-9的另一端分别通过轴座旋转设置在一号抓取爪5-10的左侧壁和二号抓取爪5-11的右侧壁上。
进一步地，所述的一号伸缩杆5-8和二号伸缩杆5-9均为单腿多节电动伸缩杆，且一号伸缩杆5-8和二号伸缩杆5-9均通过电源线与外部电源连接，一号伸缩杆5-8和二号伸缩杆5-9均采用的型号为PTXL；通过外部电源来控制一号伸缩杆5-8和二号伸缩杆5-9的伸缩情况，提高了装置整体的自动化程度。
进一步地，所述的一号固定板5-1的外侧壁中部固定开设有滑槽6；二号固定板5-2的左右两侧对称固定设置有两个支撑件7，支撑件7为“C”形支撑件，支撑件7的下侧边固定设置在二号固定板5-2的底部，支撑件7的上侧边底部通过轮座滚动设置有一号滚轮8，一号滚轮8滚动设置在滑槽6的内底面上；在二号电机5-4带动二号固定板5-2旋转的过程中，一号滚轮8在滑槽6内滚动，支撑件7将二号固定板5-2承受的重量分担给一号固定板5-1，防止二号固定板5-2在受重力较大时，旋转座5-7支撑不住产生损坏。
进一步地，所述的一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11的内侧壁上均固定设置有防滑胶垫9，管道的外侧壁通常情况下比较光滑，防滑胶垫9增加了一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11内侧壁与管道外侧壁的摩擦系数，使得抓取更加稳定、牢固。
进一步地，所述的一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11的爪端通过轮轴旋转设置有数个二号滚轮10，二号滚轮10采用的是橡胶滚轮；一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11在抓取管道时，滚轮在管道侧壁上滚动，减少一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11的端部对管道侧壁的划伤。
进一步地，所述的二号固定板5-2的下侧面上和三号固定板5-3的上侧面上均固定焊设有数个挂环11，二号固定板5-2底部的挂环11与三号固定板5-3上部的挂环11的上下位置相对应设置，且上下两个挂环11之间固定连接有钢丝绳12；在一号伸缩杆5-8出故障时，钢丝绳12防止三号固定板5-3掉落，增加了装置整体的安全系数。
本具体实施方式的工作原理：将一号电机4与外部电源接通，一号电机4的输出端带动丝杆3转动，由于一号固定板5-1上部的连接块5-12通过螺纹旋转套设在丝杆3上，丝杆3转动时，带动连接块5-12在丝杆3上左右移动，从而使得一号固定板5-1通过滑块2在滑轨1上左右移动；当管道抓取机构5整体运行到管道生产线上时，一号电机4停止运行，二号电机5-4与电源接通，二号电机5-4的输出端带动齿轮5-5转动，由于齿轮5-5与二号固定板5-2中部的内齿纹5-6啮合，齿轮5-5转动带动二号固定板5-2绕设旋转座5-7转动，当转轴5-16的轴线方向与管道的轴线方向一致时，二号电机5-4停止运行；将一号伸缩杆5-8和二号伸缩杆5-9与外部电源接通，二号伸缩杆5-9先缩短，使得一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11分开，一号伸缩杆5-8伸长，使得三号固定板5-3下降，直到一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11位于管道的两侧时，二号伸缩杆5-9伸长，使得一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11抓住管道，然后一号伸缩杆5-8缩短，管道被抓起，然后一号电机4运行，将管道送至码放的位置进行码放，同样，二号电机5-4的转动来调节管道码放的角度。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：
1、二号伸缩杆5-9的伸长和缩短来调节一号抓取爪5-10和二号抓取爪5-11的开合程度，从而能够对不同尺寸的管道状物体进行快速抓取及运输；
2、二号电机5-4带动齿轮5-5转动，从而使得二号固定板5-2能够围绕着旋转座5-7转动，进而能够调整管道的方向进行码放，装置整体运行起来更加的稳定，大大提高了生产效率。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.应用于机械手的抓取机构，它包含滑轨(1)、滑块(2)、丝杆(3)、一号电机(4)；车间内顶面的前后两侧对称固定设置有两个滑轨(1)，两个滑轨(1)上均滑动设置有数个滑块(2)；两个滑轨(1)之间的车间内顶面上通过丝杆座旋转设置有丝杆(3)，丝杆(3)的右端与一号电机(4)的输出端固定连接，一号电机(4)通过电机支架固定设置在车间的内顶面上；所述的一号电机(4)与外部电源连接；其特征在于：它还包含管道抓取机构(5)；数个滑块(2)的下侧固定设置有管道抓取机构(5)；
所述的管道抓取机构(5)包含一号固定板(5-1)、二号固定板(5-2)、三号固定板(5-3)、二号电机(5-4)、齿轮(5-5)、内齿纹(5-6)、旋转座(5-7)、一号伸缩杆(5-8)、二号伸缩杆(5-9)、一号抓取爪(5-10)、二号抓取爪(5-11)；数个滑块(2)的底部固定设置有一号固定板(5-1)，一号固定板(5-1)上侧的中部固定设置有连接块(5-12)，连接块(5-12)的中部通过螺纹旋转穿设在丝杆(3)上；一号固定板(5-1)右侧的底部固定开设有搁置槽(5-13)，搁置槽(5-13)的内部通过电机支架固定设置有二号电机(5-4)；所述的二号电机(5-4)与外部电源连接；一号固定板(5-1)的下侧固定连接有旋转座(5-7)，旋转座(5-7)的底部活动设置有二号固定板(5-2)，二号固定板(5-2)的中部固定开设有通槽(5-14)，通槽(5-14)的内侧壁上固定设置有内齿纹(5-6)；二号电机(5-4)的输出端穿过旋转座(5-7)的中部后，伸设在二号固定板(5-2)中部的通槽(5-14)内，且伸设端上固定套设有齿轮(5-5)，齿轮(5-5)与内齿纹(5-6)的右侧相啮合设置；一号固定板(5-1)的外侧壁中部固定开设有滑槽(6)；二号固定板(5-2)的左右两侧对称固定设置有两个支撑件(7)，支撑件(7)为“C”形支撑件，支撑件(7)的下侧边固定设置在二号固定板(5-2)的底部，支撑件(7)的上侧边底部通过轮座滚动设置有一号滚轮(8)，一号滚轮(8)滚动设置在滑槽(6)的内底面上；二号固定板(5-2)的下侧设置有三号固定板(5-3)，二号固定板(5-2)和三号固定板(5-3)之间垂直固定连接有数个一号伸缩杆(5-8)；二号固定板(5-2)的下侧面上和三号固定板(5-3)的上侧面上均固定设置有数个挂环(11)，二号固定板(5-2)底部的挂环(11)与三号固定板(5-3)上部的挂环(11)的上下位置相对应设置，且上下两个挂环(11)之间固定连接有钢丝绳(12)；在一号伸缩杆(5-8)出故障时，钢丝绳(12)防止三号固定板(5-3)掉落，增加了装置整体的安全系数；三号固定板(5-3)中部的前后两侧对称固定设置有固定座(5-15)，固定座(5-15)的中部通过转轴(5-16)旋转连接有一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)，二号抓取爪(5-11)的上侧边插设在一号抓取爪(5-10)的上侧边上，且通过转轴(5-16)连接，一号抓取爪(5-10)与二号抓取爪(5-11)的下侧相交叉设置；一号抓取爪(5-10)的左侧以及二号抓取爪(5-11)的右侧对称设置有两个二号伸缩杆(5-9)，两个二号伸缩杆(5-9)的上端分别通过轴座旋转设置在三号固定板(5-3)的底面上，两个二号伸缩杆(5-9)的另一端分别通过轴座旋转设置在一号抓取爪(5-10)的左侧壁和二号抓取爪(5-11)的右侧壁上；一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)的内侧壁上均固定设置有防滑胶垫(9)；一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)的爪端通过轮轴旋转设置有数个二号滚轮(10)；一号伸缩杆(5-8)和二号伸缩杆(5-9)均为单腿多节电动伸缩杆，且一号伸缩杆(5-8)和二号伸缩杆(5-9)均与外部电源连接；通过外部电源来控制一号伸缩杆(5-8)和二号伸缩杆(5-9)的伸缩情况，提高了装置整体的自动化程度。
2.根据权利要求1所述的应用于机械手的抓取机构，其特征在于：它的工作原理：将一号电机(4)与外部电源接通，一号电机(4)的输出端带动丝杆(3)转动，由于一号固定板(5-1)上部的连接块(5-12)通过螺纹旋转套设在丝杆(3)上，丝杆(3)转动时，带动连接块(5-12)在丝杆(3)上左右移动，从而使得一号固定板(5-1)通过滑块(2)在滑轨(1)上左右移动；当管道抓取机构(5)整体运行到管道生产线上时，一号电机(4)停止运行，二号电机(5-4)与电源接通，二号电机(5-4)的输出端带动齿轮(5-5)转动，由于齿轮(5-5)与二号固定板(5-2)中部的内齿纹(5-6)啮合，齿轮(5-5)转动带动二号固定板(5-2)绕设旋转座(5-7)转动，当转轴(5-16)的轴线方向与管道的轴线方向一致时，二号电机(5-4)停止运行；将一号伸缩杆(5-8)和二号伸缩杆(5-9)与外部电源接通，二号伸缩杆(5-9)先缩短，使得一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)分开，一号伸缩杆(5-8)伸长，使得三号固定板(5-3)下降，直到一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)位于管道的两侧时，二号伸缩杆(5-9)伸长，使得一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)抓住管道；一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)在抓取管道时，滚轮在管道侧壁上滚动，减少一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)的端部对管道侧壁的划伤，然后一号伸缩杆(5-8)缩短，管道被抓起，管道的外侧壁通常情况下比较光滑，防滑胶垫(9)增加了一号抓取爪(5-10)和二号抓取爪(5-11)内侧壁与管道外侧壁的摩擦系数，使得抓取更加稳定、牢固，然后一号电机(4)运行，将管道送至码放的位置进行码放，同样，二号电机(5-4)的转动来调节管道码放的角度，在二号电机(5-4)带动二号固定板(5-2)旋转的过程中，一号滚轮(8)在滑槽(6)内滚动，支撑件(7)将二号固定板(5-2)承受的重量分担给一号固定板(5-1)。
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