CN110774299B - 指尖机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种指尖机构，包括支撑体、转台、摩擦轮、驱动所述转台转动的第一转动驱动机构和驱动所述摩擦轮转动的第二转动驱动机构，所述第一转动驱动机构、第二转动驱动机构分别设置在所述支撑体上，所述转台与所述第一转动驱动机构连接，所述转台上设有容置圆柱体的转台凹槽，所述摩擦轮设置在所述转台凹槽的槽底，所述摩擦轮与所述第二转动驱动机构连接。本发明的有益效果是：可通过第一转动驱动机构驱动转台转动，从而实现圆柱体的在手旋转运动，可通过第二转动驱动机构驱动摩擦轮转动，向圆柱体施加切向摩擦力，从而实现圆柱体的在手平移运动。

Description

指尖机构
技术领域
本发明涉及机械手，尤其涉及一种指尖机构。
背景技术
目前，自动化装配产线上针对螺栓的装配主要依靠供料机构与机械臂协作完成，该方法占地空间大，且供料机构必须与所装配的零件尺寸匹配，零件尺寸发生改变则供料机构必须更换，这会造成改造成本高，不满足柔性化生产需要。为了替代上述供料机构，日本三菱电机率先提出依靠四个机械臂串行工作实现对随机零件的抓取、位姿调整及装配的方案。虽然该方案提高了柔性化装配程度，但是仍然存在成本高，占地面积大的问题。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种指尖机构。
本发明提供了一种指尖机构，包括支撑体、转台、摩擦轮、驱动所述转台转动的第一转动驱动机构和驱动所述摩擦轮转动的第二转动驱动机构，所述第一转动驱动机构、第二转动驱动机构分别设置在所述支撑体上，所述转台与所述第一转动驱动机构连接，所述转台上设有容置圆柱体的转台凹槽，所述摩擦轮设置在所述转台凹槽的槽底，所述摩擦轮与所述第二转动驱动机构连接。
作为本发明的进一步改进，所述摩擦轮包括摩擦轮壳体和摩擦轮梯形橡胶垫，所述摩擦轮梯形橡胶垫设置在所述摩擦轮壳体之内，所述摩擦轮壳体与所述第二转动驱动机构连接。
作为本发明的进一步改进，所述转台包括转台底座和转台支撑体，所述转台支撑体设置在所述转台底座上，所述转台凹槽为V型槽，所述V型槽位于所述转台支撑体上，所述摩擦轮梯形橡胶垫位于所述V型槽的槽底。
作为本发明的进一步改进，所述第一转动驱动机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一电机固定在所述支撑体的背面，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮分别设置在所述支撑体的正面，所述第一电机与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合，所述第四齿轮与所述转台底座连接。
作为本发明的进一步改进，所述第二转动驱动机构包括第二电机、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮和摩擦轮转轴，所述第二电机固定在所述支撑体的背面，所述第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮分别设置在所述支撑体的正面，所述第八齿轮、第九齿轮分别设置在所述支撑体的背面，所述第七齿轮、第八齿轮为共轴的双联齿轮，所述第二电机与所述第五齿轮连接，所述第五齿轮与所述第六齿轮相啮合，所述第六齿轮与所述第七齿轮相啮合，所述第八齿轮与所述第九齿轮相啮合，所述第九齿轮与所述摩擦轮转轴连接，所述摩擦轮转轴贯穿所述支撑体与所述摩擦轮壳体连接。
作为本发明的进一步改进，所述摩擦轮转轴贯穿所述第四齿轮与所述摩擦轮壳体连接。
作为本发明的进一步改进，所述摩擦轮转轴与所述第四齿轮共轴。
作为本发明的进一步改进，所述摩擦轮梯形橡胶垫为圆环状，所述V型槽与所述摩擦轮梯形橡胶垫相切或者相交。
作为本发明的进一步改进，所述支撑体上设有安装孔。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可通过第一转动驱动机构驱动转台转动，从而实现圆柱体的在手旋转运动，可通过第二转动驱动机构驱动摩擦轮转动，向圆柱体施加沿其轴向的切向摩擦力，从而实现圆柱体的在手平移运动。
附图说明
图1是本发明一种指尖机构的正面示意图。
图2是本发明一种指尖机构的背面示意图。
图3是本发明一种指尖机构的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种指尖机构，包括壳体，壳体包括外壳底座21和外壳盖22，壳体设有支撑体1、转台、摩擦轮、驱动所述转台转动的第一转动驱动机构和驱动所述摩擦轮转动的第二转动驱动机构，所述第一转动驱动机构、第二转动驱动机构分别设置在所述支撑体1上，所述转台与所述第一转动驱动机构连接，所述转台上设有容置圆柱体的转台凹槽，所述摩擦轮设置在所述转台凹槽的槽底，所述摩擦轮与所述第二转动驱动机构连接，可实现在手操作螺栓、螺柱等圆柱体。
如图1至图3所示，所述摩擦轮包括摩擦轮壳体19和摩擦轮梯形橡胶垫20，所述摩擦轮梯形橡胶垫20设置在所述摩擦轮壳体19之内，所述摩擦轮壳体19与所述第二转动驱动机构连接。
如图1至图3所示，所述转台包括转台底座15和转台支撑体16，所述转台支撑体16设置在所述转台底座15上，所述转台凹槽为V型槽，所述V型槽位于所述转台支撑体15上，所述摩擦轮梯形橡胶垫20位于所述V型槽的槽底。
如图1至图3所示，所述第一转动驱动机构包括第一电机2、第一齿轮10、第二齿轮5、第三齿轮24和第四齿轮9，所述第一电机2固定在所述支撑体1的背面，所述第一齿轮10、第二齿轮5、第三齿轮24、第四齿轮9分别设置在所述支撑体1的正面，所述第一电机2与所述第一齿轮10连接，所述第一齿轮10与所述第二齿轮5相啮合，所述第二齿轮5与所述第三齿轮24相啮合，所述第三齿轮24与所述第四齿轮9相啮合，所述第四齿轮9与所述转台底座15连接。
如图1至图3所示，所述第二转动驱动机构包括第二电机、第五齿轮12、第六齿轮8、第七齿轮7、第八齿轮、第九齿轮25和摩擦轮转轴14，所述第二电机固定在所述支撑体1的背面，所述第五齿轮12、第六齿轮8、第七齿轮7分别设置在所述支撑体1的正面，所述第八齿轮、第九齿轮25分别设置在所述支撑体1的背面，所述第七齿轮7、第八齿轮为共轴的双联齿轮，因此，所述第七齿轮7、第八齿轮同步转动，所述第二电机与所述第五齿轮12连接，所述第五齿轮12与所述第六齿轮8相啮合，所述第六齿轮8与所述第七齿轮7相啮合，所述第八齿轮与所述第九齿轮25相啮合，所述第九齿轮25与所述摩擦轮转轴14连接，所述摩擦轮转轴14贯穿所述支撑体1与所述摩擦轮壳体19连接。
如图1至图3所示，所述摩擦轮转轴14贯穿所述第四齿轮9与所述摩擦轮壳体19连接。
如图1至图3所示，所述摩擦轮转轴14与所述第四齿轮9共轴。
如图1至图3所示，所述摩擦轮梯形橡胶垫20为圆环状，所述V型槽与所述摩擦轮梯形橡胶垫20相切或者相交。
如图1至图3所示，所述支撑体1上设有安装孔23。
如图1至图3所示，第一电机2、第二电机均为微型步进电机。第四齿轮9通过微型轴承3安装在支撑体1上。支撑体1上设有电机估计螺钉11。转台底座15通过转台固定螺钉13与第四齿轮9连接。转台支撑体16通过微型螺柱17、微型螺钉18安装在转台底座15上。
本发明提供的一种指尖机构，工作原理如下：
1、第一电机2与支撑体1通过螺栓固定连接，第一电机2的输出端与第一齿轮10通过过盈配合连接向外传递动力，第一齿轮10经第二齿轮5、第三齿轮24驱动第四齿轮9转动，其中第四齿轮9与转台底座15通过转台固定螺钉13连接，可以实现在手零件的旋转操作。
2、第二电机为与第一电机2同型号的另一个步进电机，第二电机与支撑体1连接方式也是通过螺栓固定实现。第二电机的输出端与第五齿轮12通过过盈配合实现连接，第五齿轮12经第六齿轮8、第七齿轮7、第八齿轮驱动第九齿轮25转动，第九齿轮25与摩擦轮转轴14通过过盈配合连接，摩擦轮转轴14另一端与摩擦轮壳体19连接，可以实现在手零件的平移操作。
该指尖机构需安装于常见的二指平行夹爪末端成对使用，这样在实际工作时共有四个电机需要控制，
以螺栓为例，当螺栓处于转台V型槽时，第一转动驱动机构旋转带动转台底座15转动，实现螺栓在手旋转，第二转动驱动机构旋转带动摩擦轮梯形橡胶垫20转动，螺栓与摩擦轮梯形橡胶垫20之间存在沿螺栓轴线的切向摩擦力，因此当摩擦轮梯形橡胶垫20转动时，可以驱动螺栓实现在手平移运动。
本发明提供的一种指尖机构，采用的是单个机械臂，零件从随机摆放位置调整到装配所需位置采用的是在手操作，而非日本三菱电机采用的再抓取方式，本发明提供的一种指尖机构，采用的是一种可实现在手物体的旋转和平移驱动的二自由度指尖机构。该机构可以方便的安装于常见的平行二指夹爪末端。
本发明提供的一种指尖机构，通过在手操作的方式仅依靠单机械臂及普通平行二指夹爪实现随机堆叠零件的装配。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种指尖机构，其特征在于：包括支撑体、转台、摩擦轮、驱动所述转台转动的第一转动驱动机构和驱动所述摩擦轮转动的第二转动驱动机构，所述第一转动驱动机构、第二转动驱动机构分别设置在所述支撑体上，所述转台与所述第一转动驱动机构连接，所述转台上设有容置圆柱体的转台凹槽，所述摩擦轮设置在所述转台凹槽的槽底，所述摩擦轮与所述第二转动驱动机构连接，所述摩擦轮包括摩擦轮壳体和摩擦轮梯形橡胶垫，所述摩擦轮梯形橡胶垫设置在所述摩擦轮壳体之内，所述摩擦轮壳体与所述第二转动驱动机构连接，所述转台包括转台底座和转台支撑体，所述转台支撑体设置在所述转台底座上，所述转台凹槽为V型槽，所述V型槽位于所述转台支撑体上，所述摩擦轮梯形橡胶垫位于所述V型槽的槽底，所述第一转动驱动机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一电机固定在所述支撑体的背面，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮分别设置在所述支撑体的正面，所述第一电机与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合，所述第四齿轮与所述转台底座连接，所述第二转动驱动机构包括第二电机、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮和摩擦轮转轴，所述第二电机固定在所述支撑体的背面，所述第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮分别设置在所述支撑体的正面，所述第八齿轮、第九齿轮分别设置在所述支撑体的背面，所述第七齿轮、第八齿轮为共轴的双联齿轮，所述第二电机与所述第五齿轮连接，所述第五齿轮与所述第六齿轮相啮合，所述第六齿轮与所述第七齿轮相啮合，所述第八齿轮与所述第九齿轮相啮合，所述第九齿轮与所述摩擦轮转轴连接，所述摩擦轮转轴贯穿所述支撑体与所述摩擦轮壳体连接。
2.根据权利要求1所述的指尖机构，其特征在于：所述摩擦轮转轴贯穿所述第四齿轮与所述摩擦轮壳体连接。
3.根据权利要求2所述的指尖机构，其特征在于：所述摩擦轮转轴与所述第四齿轮共轴。
4.根据权利要求1所述的指尖机构，其特征在于：所述摩擦轮梯形橡胶垫为圆环状，所述V型槽与所述摩擦轮梯形橡胶垫相切或者相交。
5.根据权利要求1所述的指尖机构，其特征在于：所述支撑体上设有安装孔。
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