CN110450178A - 一种多自由度工业机器人的机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度工业机器人的机械手，包括底座，所述底座内壁底部的右侧固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的左侧啮合有从动齿轮，所述从动齿轮的内腔固定连接有转轴，所述转轴的顶部贯穿至底座的顶部并固定连接有转板，转板的顶部固定连接有竖杆，竖杆的顶部活动连接有横杆，竖杆的右侧安装有第二调节气缸。本发明通过夹持杆、防滑齿牙、夹持板、挡板、夹持气缸、固定杆、液压气缸、连接板、固定环和弹簧的配合使用，达到了防止脱落的优点，解决了现有的工业机器人的机械手在使用时不具备防止脱落的功能，往往与产品抓取面积较小，容易脱落，造成产品损坏，不便于人们使用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，具体为一种多自由度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。
随着社会的不断进步，机器人在各行业中都广泛使用，现有的工业机器人的机械手在使用时不具备防止脱落的功能，往往与产品抓取面积较小，容易脱落，造成产品损坏，不便于人们使用。
发明新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多自由度工业机器人的机械手，具备防止脱落的优点，解决了现有的工业机器人的机械手在使用时不具备防止脱落的功能，往往与产品抓取面积较小，容易脱落，造成产品损坏，不便于人们使用的问题。
(二)技术方案
为实现上述防止脱落的目的，本发明提供如下技术方案：一种多自由度工业机器人的机械手，包括底座，所述底座内壁底部的右侧固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的左侧啮合有从动齿轮，所述从动齿轮的内腔固定连接有转轴，所述转轴的顶部贯穿至底座的顶部并固定连接有转板，所述转板的顶部固定连接有竖杆，所述竖杆的顶部活动连接有横杆，所述竖杆的右侧安装有第二调节气缸，所述第二调节气缸的输出端与横杆的底部活动连接，所述横杆的顶部安装有第一调节气缸，所述横杆的左侧活动连接有固定板，所述固定板的顶部与第一调节气缸的输出端活动连接，所述固定板底部的两侧均活动连接有夹持杆，所述固定板底部的中心处固定连接有固定杆，所述固定杆的两侧均活动连接有夹持气缸，所述夹持气缸的输出端与夹持杆的内侧活动连接，两个夹持杆之间活动连接有物件本体，所述夹持杆内腔的底部活动连接有夹持板，所述夹持板的内侧与物件本体的外侧紧密接触，所述夹持板外侧的顶部固定连接有连接板，所述夹持杆内腔的中部活动连接有液压气缸，所述液压气缸的输出端与连接板的外侧活动连接。
优选的，所述固定杆的底部固定连接有挡板，所述挡板与物件本体垂直于同一条直线设置。
优选的，所述夹持板外侧的底部固定连接有固定环，所述固定环远离夹持板的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧远离固定环的一侧与夹持杆的内侧固定连接。
优选的，所述夹持杆的底部固定连接有防滑齿牙，所述防滑齿牙的数量为三个，且三个防滑齿牙呈等距离设置在夹持杆的底部，所述防滑齿牙远离夹持杆的一侧与物件本体的外侧紧密接触。
优选的，所述转板的底部与底座的顶部滑动连接，所述转轴的底部与底座内壁底部的连接处通过轴承座活动连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种多自由度工业机器人的机械手，具备以下有益效果：
1、本发明通过夹持杆、防滑齿牙、夹持板、挡板、夹持气缸、固定杆、液压气缸、连接板、固定环和弹簧的配合使用，通过对夹持气缸启动，夹持气缸向外侧推动，夹持气缸推动夹持杆围绕固定板转动，这时夹持杆呈打开状态，然后夹持气缸收缩，使夹持杆通过防滑齿牙夹住物件本体，通过液压气缸的启动推动连接板向内侧移动，连接板的移动带动夹持板围绕夹持杆进行转动，夹持板的转动使弹簧发生形变，这时夹持板与物件本体的外侧接触，达到了防止脱落的优点，解决了现有的工业机器人的机械手在使用时不具备防止脱落的功能，往往与产品抓取面积较小，容易脱落，造成产品损坏，不便于人们使用的问题。
2、本发明通过防滑齿牙，增加了夹持杆与物件本体的接触面积，从而避免物件本体在夹持过程中会出现掉落的现象。
3、本发明通过主动齿轮、从动齿轮和转轴，使竖杆能够进行旋转，从而使机械手能够实现多种角度工作。
4、本发明通过夹持板，对物件本体的两侧进行夹持，进一步提高了夹持效果，防止物件本体出现脱落。
5、本发明通过弹簧，对夹持板的转动起到吸能的效果，恢复形变时能够辅助夹持板移动。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明固定板结构俯视图；
图3为本发明底座结构的剖视图；
图4为本发明图2中A处的局部放大示意图。
图中：1、底座；2、转板；3、竖杆；4、固定板；5、夹持杆；6、第一调节气缸；7、横杆；8、第二调节气缸；9、防滑齿牙；10、物件本体；11、夹持板；12、挡板；13、夹持气缸；14、固定杆；15、电机；16、转轴；17、从动齿轮；18、主动齿轮；19、液压气缸；20、连接板；21、固定环；22、弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
在发明新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在发明新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
本发明的底座1、转板2、竖杆3、固定板4、夹持杆5、第一调节气缸6、横杆7、第二调节气缸8、防滑齿牙9、物件本体10、夹持板11、挡板12、夹持气缸13、固定杆14、电机15、转轴16、从动齿轮17、主动齿轮18、液压气缸19、连接板20、固定环21和弹簧22部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1-4，一种多自由度工业机器人的机械手，包括底座1，底座1内壁底部的右侧固定连接有电机15，电机15的输出端固定连接有主动齿轮18，主动齿轮18的左侧啮合有从动齿轮17，从动齿轮17的内腔固定连接有转轴16，转板2的底部与底座1的顶部滑动连接，转轴16的底部与底座1内壁底部的连接处通过轴承座活动连接，通过主动齿轮18、从动齿轮17和转轴16，使竖杆3能够进行旋转，从而使机械手能够实现多种角度工作，转轴16的顶部贯穿至底座1的顶部并固定连接有转板2，转板2的顶部固定连接有竖杆3，竖杆3的顶部活动连接有横杆7，竖杆3的右侧安装有第二调节气缸8，第二调节气缸8的输出端与横杆7的底部活动连接，横杆7的顶部安装有第一调节气缸6，横杆7的左侧活动连接有固定板4，固定板4的顶部与第一调节气缸6的输出端活动连接，固定板4底部的两侧均活动连接有夹持杆5，固定板4底部的中心处固定连接有固定杆14，固定杆14的底部固定连接有挡板12，挡板12与物件本体10垂直于同一条直线设置，固定杆14的两侧均活动连接有夹持气缸13，夹持气缸13的输出端与夹持杆5的内侧活动连接，两个夹持杆5之间活动连接有物件本体10，夹持杆5内腔的底部活动连接有夹持板11，夹持板11外侧的底部固定连接有固定环21，固定环21远离夹持板11的一侧固定连接有弹簧22，弹簧22远离固定环21的一侧与夹持杆5的内侧固定连接，通过弹簧22，对夹持板11的转动起到吸能的效果，恢复形变时能够辅助夹持板11移动，通过夹持板11，对物件本体10的两侧进行夹持，进一步提高了夹持效果，防止物件本体10出现脱落，夹持板11的内侧与物件本体10的外侧紧密接触，夹持板11外侧的顶部固定连接有连接板20，夹持杆5内腔的中部活动连接有液压气缸19，液压气缸19的输出端与连接板20的外侧活动连接，夹持杆5的底部固定连接有防滑齿牙9，防滑齿牙9的数量为三个，且三个防滑齿牙9呈等距离设置在夹持杆5的底部，防滑齿牙9远离夹持杆5的一侧与物件本体10的外侧紧密接触，通过防滑齿牙9，增加了夹持杆5与物件本体10的接触面积，从而避免物件本体10在夹持过程中会出现掉落的现象。
在使用时，首先，需要旋转时，使用者通过外置控制器启动电机15，电机15带动主动齿轮18进行转动，主动齿轮18的转动带动从动齿轮17进行转动，从动齿轮17的转动带动转轴16进行转动，转轴16的转动带动转板2进行转动，通过转板2的转动带动竖杆3转动，其次，需要对夹持角度进行调节时，使用者通过外置控制器启动第二调节气缸8和第一调节气缸6，第二调节气缸8带动横杆7围绕竖杆3转动，第一调节气缸6带动固定板4围绕横杆7转动，当准备好后通过外置控制器启动夹持气缸13，夹持气缸13收缩使夹持杆5夹住物件本体10，防滑齿牙9与物件本体10的外侧紧密接触，最后，通过外置控制器启动液压气缸19，液压气缸19推动连接板20向内侧移动，连接板20的移动带动夹持板11围绕夹持杆5进行转动，通过夹持板11的转动使弹簧22发生形变，这时夹持板11与物件本体10的外侧紧密接触，通过防滑齿牙9和夹持板11的设置，增加对物件本体10的夹持面积，防止物件本体10出现脱落(本申请中外置控制器的型号为DATA-7311，同时，外置控制器的两个接线端通过导线连接有电源插头，且本申请中采用市电进行供电)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种多自由度工业机器人的机械手，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)内壁底部的右侧固定连接有电机(15)，所述电机(15)的输出端固定连接有主动齿轮(18)，所述主动齿轮(18)的左侧啮合有从动齿轮(17)，所述从动齿轮(17)的内腔固定连接有转轴(16)，所述转轴(16)的顶部贯穿至底座(1)的顶部并固定连接有转板(2)，所述转板(2)的顶部固定连接有竖杆(3)，所述竖杆(3)的顶部活动连接有横杆(7)，所述竖杆(3)的右侧安装有第二调节气缸(8)，所述第二调节气缸(8)的输出端与横杆(7)的底部活动连接，所述横杆(7)的顶部安装有第一调节气缸(6)，所述横杆(7)的左侧活动连接有固定板(4)，所述固定板(4)的顶部与第一调节气缸(6)的输出端活动连接，所述固定板(4)底部的两侧均活动连接有夹持杆(5)，所述固定板(4)底部的中心处固定连接有固定杆(14)，所述固定杆(14)的两侧均活动连接有夹持气缸(13)，所述夹持气缸(13)的输出端与夹持杆(5)的内侧活动连接，两个夹持杆(5)之间活动连接有物件本体(10)，所述夹持杆(5)内腔的底部活动连接有夹持板(11)，所述夹持板(11)的内侧与物件本体(10)的外侧紧密接触，所述夹持板(11)外侧的顶部固定连接有连接板(20)，所述夹持杆(5)内腔的中部活动连接有液压气缸(19)，所述液压气缸(19)的输出端与连接板(20)的外侧活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度工业机器人的机械手，其特征在于：所述固定杆(14)的底部固定连接有挡板(12)，所述挡板(12)与物件本体(10)垂直于同一条直线设置。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度工业机器人的机械手，其特征在于：所述夹持板(11)外侧的底部固定连接有固定环(21)，所述固定环(21)远离夹持板(11)的一侧固定连接有弹簧(22)，所述弹簧(22)远离固定环(21)的一侧与夹持杆(5)的内侧固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度工业机器人的机械手，其特征在于：所述夹持杆(5)的底部固定连接有防滑齿牙(9)，所述防滑齿牙(9)的数量为三个，且三个防滑齿牙(9)呈等距离设置在夹持杆(5)的底部，所述防滑齿牙(9)远离夹持杆(5)的一侧与物件本体(10)的外侧紧密接触。
5.根据权利要求1所述的一种多自由度工业机器人的机械手，其特征在于：所述转板(2)的底部与底座(1)的顶部滑动连接，所述转轴(16)的底部与底座(1)内壁底部的连接处通过轴承座活动连接。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20201118 Address after: No. 1-101, 2-101 and 3-101, Zhenye Road, Dongjing Town, Songjiang District, Shanghai, 201619 Applicant after: SHANGHAI ZHENGHE INTELLIGENT EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. Address before: No.36, Xincun village, Subu Town, Yu'an District, Lu'an City, Anhui Province Applicant before: Chen Tianbao |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A manipulator of multi degree of freedom industrial robot Effective date of registration: 20221123 Granted publication date: 20201208 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Songjiang sub branch Pledgor: SHANGHAI ZHENGHE INTELLIGENT EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000333 |