CN110682282A - 一种用于自动化设备的抓料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动化设备的抓料机械手，包括：连接座；安装板，安装板顶端与连接座底端固定连接；夹持机构，夹持机构为两个，且两个夹持机构对称设置且均与安装板底部铰接连接；驱动机构，驱动机构固定安装在安装板顶部，且位于两个夹持机构之间，且均与两个夹持机构传动连接，用于驱动两个夹持机构的开合。驱动机构与两个夹持机构传动连接，以驱动两个夹持机构的开合，而不是通过传统铰接杆联动实现两个夹持机构的开合，该结构简单、制造成本低、不容易出现卡顿现象，可靠性好。

Description

一种用于自动化设备的抓料机械手

技术领域

本发明涉及机械自动化设备的技术领域，更具体的说是涉及一种用于自动化设备的抓料机械手。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，作为现代先进科学技术核心的工业自动化正在不断广泛运用到经济发展的各个领域。尤其是在我国，应用高新技术和先进技术，推进传统产业优化升级，充分发挥优势，对于提高国民经济效益，实现综合国力增强有重要的现实意义。工业自动化技术主要解决生产效率与一致性的问题，无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，其发展都必须依靠自动化技术的应用，所谓工业自动化，是指机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息和过程控制的统称，其构成的最基本元素就是各种自动化机械手臂。在机械自动化设备的技术领域，机械手的发展与应用更是直接影响着我们的生活。

机械手是用来抓持工件的部件，其根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。随着现代工业的不断发展，机械手越来越多的被应用于各种行业。现有机械手多采用铰接杆联动实现夹爪的开合，其结构复杂、制造成本高，且容易出现卡顿的现象，并且夹持头不能根据不同工件的位置进行夹持，使用不便，可靠性差；同时对于塑料或者其他质软工件，如塑料管的夹持，工件的表面容易受到损伤。

因此，如何提供一种结构简单、动作灵活、使用方便、不易损伤工件表面的用于自动化设备的抓料机械手，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于自动化设备的抓料机械手，以至少解决上述问题之一。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于自动化设备的抓料机械手，包括：

连接座；

安装板，所述安装板顶端与所述连接座底端固定连接；

夹持机构，所述夹持机构为两个，且两个所述夹持机构对称设置且均与所述安装板底部铰接连接；

驱动机构，所述驱动机构固定安装在所述安装板顶部，且位于两个所述夹持机构之间，且均与两个所述夹持机构传动连接，用于驱动两个所述夹持机构的开合。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于自动化设备的抓料机械手，驱动机构与两个夹持机构传动连接，以驱动两个夹持机构的开合，而不是通过传统铰接杆联动实现两个夹持机构的开合，该结构简单、制造成本低、不容易出现卡顿现象，可靠性好。

进一步的，两个所述夹持机构均包括：

铰接杆组件，所述铰接杆组件一端与所述安装板底部铰接连接，另一端伸出所述安装板向外延伸；

夹持件，所述铰接杆组件另一端与所述夹持件铰接连接；

其中，所述驱动机构位于两个所述铰接杆组件之间，且均与两个所述铰接杆组件一端传动连接，用于驱动两个所述夹持件的开合。

进一步的，所述铰接杆组件包括：

第一铰接杆，所述第一铰接杆一端与所述安装板底部铰接连接，另一端与所述夹持件铰接连接；

传动块，所述传动块与所述第一铰接杆一端一体连接，且所述传动块与所述驱动机构传动连接；

第二铰接杆，所述第二铰接杆一端与所述安装板底部铰接连接，另一端与所述夹持件铰接连接，且所述第二铰接杆与所述第一铰接杆间隔且平行设置。

驱动部通过与传动块传动连接，进而驱动第一铰接杆转动，从而实现了夹持件的移动，同时第一铰接杆、第二铰接杆、安装板、夹持件之间形成平行四边形结构，使得两个夹持件的夹持运动更加平稳。

进一步的，所述夹持件包括：

连接板，所述连接板与所述第一铰接杆另一端、所述第二铰接杆另一端均铰接连接；

夹持头，所述夹持头与所述连接板靠近所述第一铰接杆的端部一体连接，且所述夹持头远离所述第一铰接杆侧设置有夹持面，所述夹持面上粘附有橡胶层。

橡胶层的设置，使得在两个夹持头对工件进行夹持时，可减小对工件表面的损伤。

进一步的，两个所述夹持机构还均包括：调节部所述调节部顶部固定安装在所述第一铰接杆上，且所述调节部底部与位于所述第一铰接杆和所述夹持头之间的所述连接板铰接连接，用于调节第一铰接杆和所述夹持件之间的角度。

进一步的，所述调节部包括：

第一气缸，所述第一气缸固定安装在所述第一铰接杆上，且其上的第一驱动端朝下设置；

推杆，所述推杆一端与所述第一驱动端固定连接，另一端与与位于所述第一铰接杆和所述夹持头之间的所述连接板铰接连接。

第一气缸可驱动推杆的伸缩，进而实现第一铰接杆和夹持件之间角度的调节，可根据不同工件的位置进行夹持，提高了机械手的使用便捷性。

进一步的，所述传动块上与所述驱动机构的接触面设置有第一啮合齿，所述驱动机构上设置有第二啮合齿，所述第一啮合齿与所述第二啮合齿啮合传动连接。

进一步的，所述驱动机构包括：

第二气缸，所述第二气缸固定安装在所述安装板上，且其上的第二驱动端朝下设置；

驱动杆，所述驱动杆竖向布置，且一端与所述第二驱动端固定连接，另一端向两个所述传动块之间延伸，且所述驱动杆两侧均呈排设置有所述第二啮合齿。

第二气缸驱动驱动杆伸缩，驱动杆上的第二啮合齿与传动块上的第一啮合齿啮合，进而实现两个第一铰接杆转动，在第一铰接杆和第二铰接杆作用下，带动夹持头的移动，实现夹持动作，该结构简单、制造成本低，不容易出现卡顿现象。

进一步的，所述驱动杆下表面沿其长度方向一体连接有长条形限位凸块，所述安装板上表面与所述长条形限位凸块相对应的位置开设有长条形限位滑槽，所述长条形限位凸块与所述长条形限位滑槽滑动连接。该结构使得驱动杆的移动更加精准，从而保证了夹持头动作的精准性，更好的夹持工件。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种用于自动化设备的抓料机械手的结构示意图。

图2附图为驱动杆上的长条形限位凸块与安装板上的长条形限位滑槽配合时的结构示意图。

图3附图为驱动杆上的长条形限位凸块的结构示意图。

其中：1-连接座，2-安装板，21-长条形限位滑槽，3-夹持机构，31-铰接杆组件，311-第一铰接杆，312-传动块，313-第二铰接杆，314-第一啮合齿，32-夹持件，321-连接板，322-夹持头，3221-夹持面，323-橡胶层，33-调节部，331-第一气缸，3311-第一驱动端，332-推杆，4-驱动机构，41-第二啮合齿，42-第二气缸，421-第二驱动端，43-驱动杆，431-长条形限位凸块。

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。

本发明实施例公开了一种用于自动化设备的抓料机械手，包括：

连接座1；

安装板2，安装板2顶端与连接座1底端固定连接；

夹持机构3，夹持机构3为两个，且两个夹持机构3对称设置且均与安装板2底部铰接连接；

驱动机构4，驱动机构4固定安装在安装板2顶部，且位于两个夹持机构3之间，且均与两个夹持机构3传动连接，用于驱动两个夹持机构3的开合。

两个夹持机构3均包括：

铰接杆组件31，铰接杆组件31一端与安装板2底部铰接连接，另一端伸出安装板2向外延伸；

夹持件32，铰接杆组件31另一端与夹持件32铰接连接；

其中，驱动机构4位于两个铰接杆组件31之间，且均与两个铰接杆组件3一端传动连接，用于驱动两个夹持件32的开合。

铰接杆组件31包括：

第一铰接杆311，第一铰接杆311一端与安装板2底部铰接连接，另一端与夹持件32铰接连接；

传动块312，传动块312与第一铰接杆311一端一体连接，且传动块312与驱动机构4传动连接；

第二铰接杆313，第二铰接杆313一端与安装板2底部铰接连接，另一端与夹持件32铰接连接，且第二铰接杆313与第一铰接杆311间隔且平行设置。

夹持件32包括：

连接板321，连接板321与第一铰接杆311另一端、第二铰接杆313另一端均铰接连接；

夹持头322，夹持头322与连接板321靠近第一铰接杆311的端部一体连接，且夹持头322远离第一铰接杆311侧设置有夹持面3221，夹持面3221上粘附有橡胶层323。

两个夹持机构3还均包括：调节部33，调节部33顶部固定安装在第一铰接杆311上，且调节部33底部与位于第一铰接杆311和夹持头322之间的连接板321铰接连接，用于调节第一铰接杆311和夹持件32之间的角度。

调节部33包括：

第一气缸331，第一气缸331固定安装在第一铰接杆311上，且其上的第一驱动端3311朝下设置；

推杆332，推杆332一端与第一驱动端3311固定连接，另一端与与位于第一铰接杆311和夹持头322之间的连接板321铰接连接。

传动块312上与驱动机构4的接触面设置有第一啮合齿314，驱动机构4上设置有第二啮合齿41，第一啮合齿314与第二啮合齿41啮合传动连接。

驱动机构4包括：

第二气缸42，第二气缸42固定安装在安装板2上，且其上的第二驱动端421朝下设置；

驱动杆43，驱动杆43竖向布置，且一端与第二驱动端421固定连接，另一端向两个传动块312之间延伸，且驱动杆43两侧均呈排设置有第二啮合齿41。

驱动杆43下表面沿其长度方向一体连接有长条形限位凸块431，安装板2上表面与长条形限位凸块431相对应的位置开设有长条形限位滑槽21，长条形限位凸块431与长条形限位滑槽21滑动连接。

安装座可与多轴机械臂连接，从而实现多方位抓料，具体的，该机械手在抓取物料时，第二气缸驱动驱动杆向上移动，驱动杆上的第二啮合齿与传动块上的第一啮合齿啮合传动，使得两个第一铰接杆向内侧摆动，从而实现两个夹持头相向运动，以完成对工件的夹持动作，实现工件的抓取；该机械手落料时，第二气缸驱动驱动杆向下移动，驱动杆上的第二啮合齿与传动块上的第一啮合齿啮合传动，使得两个第一铰接杆向外侧摆动，从而实现两个夹持头相背运动，以完成对工件的松持动作，实现工件的落料。

该机械手通过第一啮合齿和第二啮合齿的啮合传动，实现了夹持头的开合动作，结构简单、成本低廉、不容易出现卡顿现象，并且可根据不同工件的位置，通过第一气缸驱动推杆实现夹持头不同位置的调整，使用方便、可靠性好；同时夹持头上的橡胶层与工件为软接触，从而可减小在工件夹持时的夹持损伤的风险。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，包括：

连接座(1)；

安装板(2)，所述安装板(2)顶端与所述连接座(1)底端固定连接；

夹持机构(3)，所述夹持机构(3)为两个，且两个所述夹持机构(3)对称设置且均与所述安装板(2)底部铰接连接；

驱动机构(4)，所述驱动机构(4)固定安装在所述安装板(2)顶部，且位于两个所述夹持机构(3)之间，且均与两个所述夹持机构(3)传动连接，用于驱动两个所述夹持机构(3)的开合。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，两个所述夹持机构(3)均包括：

铰接杆组件(31)，所述铰接杆组件(31)一端与所述安装板(2)底部铰接连接，另一端伸出所述安装板(2)向外延伸；

夹持件(32)，所述铰接杆组件(31)另一端与所述夹持件(32)铰接连接；

其中，所述驱动机构(4)位于两个所述铰接杆组件(31)之间，且均与两个所述铰接杆组件(3)一端传动连接，用于驱动两个所述夹持件(32)的开合。

3.根据权利要求2所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述铰接杆组件(31)包括：

第一铰接杆(311)，所述第一铰接杆(311)一端与所述安装板(2)底部铰接连接，另一端与所述夹持件(32)铰接连接；

传动块(312)，所述传动块(312)与所述第一铰接杆(311)一端一体连接，且所述传动块(312)与所述驱动机构(4)传动连接；

第二铰接杆(313)，所述第二铰接杆(313)一端与所述安装板(2)底部铰接连接，另一端与所述夹持件(32)铰接连接，且所述第二铰接杆(313)与所述第一铰接杆(311)间隔且平行设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述夹持件(32)包括：

连接板(321)，所述连接板(321)与所述第一铰接杆(311)另一端、所述第二铰接杆(313)另一端均铰接连接；

夹持头(322)，所述夹持头(322)与所述连接板(321)靠近所述第一铰接杆(311)的端部一体连接，且所述夹持头(322)远离所述第一铰接杆(311)侧设置有夹持面(3221)，所述夹持面(3221)上粘附有橡胶层(323)。

5.根据权利要求4所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，两个所述夹持机构(3)还均包括：调节部(33)，所述调节部(33)顶部固定安装在所述第一铰接杆(311)上，且所述调节部(33)底部与位于所述第一铰接杆(311)和所述夹持头(322)之间的所述连接板(321)铰接连接，用于调节第一铰接杆(311)和所述夹持件(32)之间的角度。

6.根据权利要求5所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述调节部(33)包括：

第一气缸(331)，所述第一气缸(331)固定安装在所述第一铰接杆(311)上，且其上的第一驱动端(3311)朝下设置；

推杆(332)，所述推杆(332)一端与所述第一驱动端(3311)固定连接，另一端与与位于所述第一铰接杆(311)和所述夹持头(322)之间的所述连接板(321)铰接连接。

7.根据权利要求3-6任一项所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述传动块(312)上与所述驱动机构(4)的接触面设置有第一啮合齿(314)，所述驱动机构(4)上设置有第二啮合齿(41)，所述第一啮合齿(314)与所述第二啮合齿(41)啮合传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述驱动机构(4)包括：

第二气缸(42)，所述第二气缸(42)固定安装在所述安装板(2)上，且其上的第二驱动端(421)朝下设置；

驱动杆(43)，所述驱动杆(43)竖向布置，且一端与所述第二驱动端(421)固定连接，另一端向两个所述传动块(312)之间延伸，且所述驱动杆(43)两侧均呈排设置有所述第二啮合齿(41)。

9.根据权利要求8所述的一种用于自动化设备的抓料机械手，其特征在于，所述驱动杆(43)下表面沿其长度方向一体连接有长条形限位凸块(431)，所述安装板(2)上表面与所述长条形限位凸块(431)相对应的位置开设有长条形限位滑槽(21)，所述长条形限位凸块(431)与所述长条形限位滑槽(21)滑动连接。

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