CN110871435B - 一种定位装置及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位装置及机械手，包括安装座，在所述安装座上安装有承载筒，所述承载筒的内壁安装有承载板，在所述承载板上连接有被驱动装置反方向带动的驱动筒，该设备设有定位牵引机构，当机械臂伸出时，其会拉动拉动柱将牵引链筒拉出并使驱动筒转动，此时升降卡柱会带着卡块架活动，当卡块架接触定位板后，便会被卡块槽卡住使得驱动筒不能再旋转，如此便使机械臂的位置被确定，其操作时无需借助辅助部件，同时机械手的定位可随着升降卡柱的伸缩量进行改变，由此便能使设备在不同的位置定位，而不用花费时间进行改装操作，之后一旦收回机械臂，则驱动筒会将固定块继续卷绕好，如此操作能有效避免杂物卡住牵引链的情况发生。

Description

一种定位装置及机械手

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体涉及一种定位装置及机械手。

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，其由多个部件组成，其中较为重要的一个为定位装置，定位装置即用于确定工件或加工工具所要求的位置的装置。

在目前市场上常见的机械手普遍由控制系统来实现对机械手进行X和Y方向上的定位，其在实现过程中有的部件需要发挥极大的作用，如拖链，其主要起到牵引和保护电缆的作用，以避免机械在移动过程中出现二次位移的情况，但其在使用过程中都是直接裸露在外界的，一旦外界有杂物掉落在拖链上，就极易使拖链被卡住严重时甚至会损坏，导致机械手的定位受到影响，同时当拖链安装好后再装配余下的部件，而在使用时若需要改变定位的位置，便需要花费大量时间卸下拖链并对所有的部件位置进行改变，而这就使得工作效率被极大降低。

发明内容

为此，本发明提供一种定位装置及机械手，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定位装置，包括安装座，所述安装座上安装有承载筒，所述承载筒的内壁安装有承载板，所述承载板上连接有驱动筒，所述驱动筒通过固定安装在所述承载板底部的驱动装置驱动发生转动；

所述驱动筒上安装有定位牵引机构，所述定位牵引机构包括卷绕连接在驱动筒侧壁的牵引链筒，还包括贯穿驱动筒至所述承载板底面的升降卡柱；所述牵引链筒的两侧表面均设有夹持块，所述夹持块与所述承载筒的内壁连接；

所述承载筒的侧壁对应于所述牵引链筒的位置处开设有链条通槽；所述承载板底面对应于所述升降卡柱的位置处安装有限位卡套，所述限位卡套内设有与所述升降卡柱连接的柱体卡块；所述升降卡柱远离所述柱体卡块的一端连接有卡块架，所述夹持块的表面设有与驱动筒连接的定位板，所述定位板的表面开设有若干个用于卡住卡块架并用于限位所述驱动筒的卡块槽；

所述承载筒远离安装座的一侧的外壁安装有辅位机构。

可选的，所述卡块架包括直块和浮动块，所述直块上设有定位块，所述定位块靠近定位板的一侧开设有滑槽，所述浮动块位于所述滑槽内，且所述浮动块的端部通过弹片与所述滑槽的内壁连接。

可选的，所述升降卡柱包括主卡柱和伸缩柱，所述主卡柱与所述驱动筒连接，所述伸缩柱与所述直块连接；所述主卡柱远离柱体卡块的一端开设有伸缩槽，所述伸缩柱位于所述伸缩槽内，且所述伸缩柱远离主卡柱的一端安装有矩台。

可选的，所述承载筒端部的表面设有滑动移杆，所述滑动移杆上连接有贯穿至所述承载筒内的移动条，所述移动条上安装有呈凵字形结构的带动块。

可选的，所述牵引链筒包括若干个固定块，相邻两个所述固定块之间设有连接块。

可选的，所述辅位机构包括导位条组、辅位连杆和活动套，所述导位条组安装在所述承载筒的外侧壁，所述辅位连杆连接有机械臂；所述导位条组的内侧壁设有卡位条，所述导位条组的端部设有嵌位套，所述活动套位于所述嵌位套内；所述活动套内连接有带动台，所述活动套的侧壁安装有与所述固定块连接的拉动柱，所述辅位连杆的端部与所述活动套连接。

可选的，所述活动套由挡位块和两个阻挡块组成；所述挡位块的表面安装有对带动台进行限位的防掉台。

可选的，所述导位条组的外侧壁对应于所述链条通槽的位置处设有倾斜导块。

本发明还提供了一种机械手，包括如上所述的定位装置，还包括与所述安装座连接的间距调节装置；所述间距调节装置上安装有机械座，所述机械座上安装有机械臂，所述机械臂与所述定位装置连接，且所述机械臂的端部安装有机械夹钳。

本发明具有如下优点：

该设备设有定位牵引机构，当机械臂伸出时拉动拉动柱和固定块，之后牵引链筒会被拉出使得驱动筒转动，同时升降卡柱会带着卡块架一起活动；当卡块架接触定位板后便会被卡块槽卡住从而使得驱动筒不能再旋转，如此便使得机械臂伸出的位置被确定，从而操作时无需借助辅助部件便能实现定位目的；此外机械手的定位可随着牵引链的拉出量和升降卡柱的伸缩量进行改变，由此便能使设备在不同的位置进行定位，而不用花费大量时间进行改装操作，使得工作效率能够极大提高；之后一旦收回机械臂，则驱动筒会将固定块继续卷绕好，如此操作能有效避免杂物卡住牵引链的情况发生。

另外，该设备还设有辅位机构，当机械手进行操作时能够先通过辅位连杆来实现对机械手进行X方向上的定位，即机械臂朝承载筒运动时，辅位连杆的端部会沿着导位条组滑动，直至辅位连杆端部的带动台嵌入活动套内为止，如此便实现了水平方向上的定位；之后再通过伸出机械臂，使活动套拉动牵引链实现对机械手进行Y方向上的定位，即在使用时能实现多方向的定位操作，而这就使得设备的功能较广，同时还节省了拆装检修多个定位机构的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的侧视局部剖视图；

图3为本发明实施例的定位牵引机构的结构示意图；

图4为本发明实施例的承载筒俯视局部剖视图；

图5为本发明实施例的固定块结构示意图；

图6为本发明实施例的主卡柱结构示意图。

图中：

1-安装座；2-承载筒；3-承载板；4-驱动筒；5-定位牵引机构；6-辅位机构；7-间距调节装置；8-机械座；9-机械臂；10-机械夹钳；11-定位装置；

201-滑动移杆；202-移动条；203-带动块；

501-牵引链筒；502-升降卡柱；503-夹持块；504-链条通槽；505-限位卡套；506-柱体卡块；507-卡块架；508-定位板；509-卡块槽；510-直块；511-浮动块；512-主卡柱；513-定位块；514-滑槽；515-伸缩柱；516-伸缩槽；517-固定块；518-连接块；519-矩台；

601-导位条组；602-辅位连杆；603-卡位条；604-嵌位套；605-带动台；606-拉动柱；607-阻挡块；608-挡位块；609-防掉台；610-倾斜导块；611-活动套。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

如图1所示，本发明提供了一种定位装置，其可通过牵引链筒501和升降卡柱502便能实现对机械手进行牵引和定位的操作，而不用再借助其他辅助部件来实现定位目的，其操作时机械手的定位可随着牵引链的拉出量和升降卡柱502的伸缩量进行改变，同时还可通过导位条组601来使设备可同时进行X和Y方向上的定位，如此便能使设备的适用范围更广，且如此设计还可使装置在检修时更方便快捷，由此提高了工作效率。

如图1和图2所示，包括安装座1，在所述安装座1上安装有承载筒2，所述承载筒2的内壁安装有承载板3，在所述承载板3上连接有驱动筒4，且所述驱动筒4通过固定安装在所述承载板3底部的驱动装置驱动发生转动，在所述驱动筒4上安装有定位牵引机构5，所述承载筒2在远离安装座1的一侧外壁安装有辅位机构6。

如图1和图2所示，一种机械手，包括与安装座1连接的间距调节装置7以及定位装置11，在所述间距调节装置7上安装有机械座8，在所述机械座8上安装有机械臂9，所述机械臂9与所述定位装置11直接连接，且在所述机械臂9的端部安装有机械夹钳10。

在实际使用过程中，使用者可直接将安装座1和机械座8均安装在间距调节装置7上（但安装座1安装好后不会活动，即间距调节装置7只驱动机械座8在X方向上活动，说明书中的X和Y可以以图1为例，在其中构建一个三维坐标系，沿着间距调节装置7方向为X方向，沿着机械臂9的方向为Y，沿着机械座8的方向为Z方向），之后一旦机械手活动，则定位装置11便会活动从而对机械手进行X和Y方向上的定位（其较传统的设备结构更紧凑检修更方便），同时还能调节机械手在Y方向上的定位量，本实施例中的机械手，其操作方式可安装现有技术中机械手操作方式相同，但在机械手上应安装两个传感器，即当机械手在X和Y方向上的移动量为最大时（已到达所要求的位置），控制器便会控制机械手不在活动（该传感器的启动时间与机械手初始运动的时间相同，一旦传感器感知到机械手被部件限制无法活动时，便会控制机械手停止运动），如此便可避免机械手活动过量导致定位装置11被损坏的情况发生。

如图1、图3和图4所示，所述定位牵引机构5包括卷绕连接在驱动筒4侧壁的牵引链筒501以及贯穿驱动筒4至承载板3底面的升降卡柱502，驱动该驱动筒4的驱动装置可与机械臂9同时工作，即机械臂9拉出牵引链后，一旦机械臂9活动，则驱动筒4也会活动从而将拉出的牵引链再次卷绕在驱动筒4上，该驱动筒4可选择市场上常见的设备，如电机或扭簧等，该升降卡柱502与驱动筒4之间的连接关系和运动原理可参考丝杠和滑套，当驱动筒4旋转时，升降卡柱502会在驱动筒4内进行上下滑动的操作。

在所述牵引链筒501的两侧表面均设有与承载筒2内壁连接的夹持块503，所述承载筒2的侧壁与牵引链筒501对应位置处开设有链条通槽504，所述承载板3底面与升降卡柱502对应位置处安装有限位卡套505，所述限位卡套505内设有与升降卡柱502连接的柱体卡块506，该柱体卡块506卡在限位卡套505后便对升降卡柱502具有一定的卡位能力，使其不会轻易随着驱动筒4一起旋转，所述升降卡柱502远离柱体卡块506的一端连接有卡块架507，在所述夹持块503的表面设有与驱动筒4连接的定位板508，所述定位板508的表面开设有若干个用于卡住卡块架507并对驱动筒4进行限位的卡块槽509。

该定位牵引机构5在不借用其他辅助部件的情况下，能对机械手同时进行牵引和定位的操作（该牵引链筒501由整条牵引链卷绕成筒状，故称为牵引链筒501），其操作简单方便，且较传统的设备在使用时定位的速度快，且其也没有常规定位装置中部件失灵从而无法继续使用的情况发生。

其具体操作时，一旦牵引链筒501被机械手带动从而逐渐被拉出时（拉出的牵引链具有一定的牵引能力使得机械手在抓取重物时不会出现偏移错位或二次位移等情况），驱动筒4便会随之旋转（该驱动筒4与承载板3之间的连接关系为转动连接），而当驱动筒4旋转时因升降卡柱502的一端被柱体卡块506卡在限位卡套505内，故旋转的驱动筒4会使升降卡柱502逐渐向下，而升降卡柱502在向下滑的过程中，会带着卡块架507一起活动。

当卡块架507接触到定位板508的表面时，卡块槽509便会卡住卡块架507并对驱动筒4进行限位使其不再转动，如此便实现了定位的目的，（因牵引链此时已被充分拉出，故该处的机械手是同时被卡块架507和牵引链限制住的，其定位的效率较高，不会轻易受到外界因素干扰，即使单个部件损坏依然还有一个部件起到辅助定位的作用），且该处的升降卡柱502与驱动筒4之间的有效位移量（即升降卡柱502端部的卡块架507与定位板508之间的距离）是可控的，若要调节只用适当下移升降卡柱502的位置即可，而不用对所有部件进行调整。

如图1、图3和图6所示，所述卡块架507包括直块510以及浮动块511，在所述直块510上安装有定位块513，所述定位块513靠近定位板508的一侧开设有滑槽514，所述浮动块511位于所述滑槽514内，且所述浮动块511的端部通过弹片与所述滑槽514的内壁连接（该处不仅可选择弹片连接也可选择弹簧）。

该卡块架507可卡住定位板508的位置，其具体操作为，一旦卡块架507被升降卡柱502带着下降，则会使直块510和定位块513一起降低直至定位块513贴着定位板508时，此时浮动块511会在定位块513的压迫下，从而在定位板508的表面滑动，同时浮动块511也会挤压弹片并推着弹片滑入滑槽514内，因驱动筒4能被牵引链带动旋转，故定位板508也会随之一起旋转，直至浮动块511被弹片推动从而嵌入卡块槽509内，此时定位板508的位置便被限制住从而不能再活动。

如图1、图3和图6所示，所述升降卡柱502包括与驱动筒4直接连接的主卡柱512以及与直块510连接的伸缩柱515，所述主卡柱512在远离柱体卡块506的一端开设有伸缩槽516，所述伸缩柱515位于所述伸缩槽516内，且所述伸缩柱515远离主卡柱512的一端安装有矩台519。

该升降卡柱502的有效高度可以得到调节（其具体结构如图6所示），若需要调节升降卡柱502的有效高度，使用者可直接移动滑动移杆201因所述承载筒2的端部表面安装有滑动移杆201，在所述滑动移杆201上连接有贯穿至承载筒2内的移动条202，所述移动条202上安装有呈凵字形结构的带动块203，该带动块203可随着滑动移杆201的活动而进行移动和旋转的操作，故当使用者将滑动移杆201移动至与伸缩柱515呈同一直线处时，使用者可按压滑动移杆201，直至带动块203卡住矩台519，之后使用者可旋转滑动移杆201，使得伸缩柱515逐渐进入伸缩槽516，直至达到要求为止（该卡块槽509设置有若干个，不管定位板508如何转动，都能实现定位的目的，且为了使定位操作不受影响，故伸缩柱515旋出伸缩槽516的方向与牵引链带着驱动筒4转动的方向相反，如此可避免定位板508带着伸缩柱515转动的情况发生，同时该卡块槽509的横截面呈直角梯形结构，当定位板508复位时，伸缩柱515可以正常离开）。

具体如图5所示，所述牵引链筒501包括若干个固定块517，在相邻两个所述固定块517之间安装有连接块518，如此设置牵引链是为了使其能更简单且方便的卷绕在驱动筒4上。

如图1、图2和图4所示，所述辅位机构6包括安装在承载筒2外侧壁的导位条组601、与机械臂连接的辅位连杆602以及活动套611，在所述导位条组601的内侧壁安装有卡位条603，该卡位条603可以对带动台605进行限位，且所述导位条组601的端部安装有嵌位套604，所述活动套611位于所述嵌位套604内，该嵌位套604的结构具体如图2所示，其可对活动套611进行限位，使得活动套611不能脱离导位条组601，在所述活动套611内连接有带动台605，且在所述活动套611的侧壁安装有与固定块517连接的拉动柱606，所述辅位连杆602的端部与活动套611连接。

该辅位机构6可对机械手进行X方向上的定位，同时还可起到辅助导向的作用，使得机械手进行Y方向的定位时，不会轻易受到外界影响，其具体操作为，一旦机械手朝承载筒2运动，则会推着辅位连杆602和带动台605沿导位条组601滑动，当带动台605移动至活动套611位置处时，会直接卡在活动套611内，此时机械手便不能继续活动，如此便实现了X方向上的定位，之后再伸出机械臂9便可通过辅位连杆602和带动台605带着活动套611活动，而活动套611活动时会通过拉动柱606拉出牵引链实现Y方向的定位。

所述活动套611由挡位块608和两个阻挡块607组成，在所述挡位块608的表面安装有对带动台605限位的防掉台609，设置防掉台609是为了使带动台605嵌入活动套611后其两者不会轻易脱离，即当机械臂9在Y方向上活动时，其可通过辅位连杆602带着带动台605和活动套611一起活动，而当机械臂9在X方向上活动时（此时机械臂9因远离安装座1），活动套611会被卡在嵌位套604内，此时带动台605会随着辅位连杆602逐渐移动并滑出嵌位套604。

所述导位条组601的外侧壁与链条通槽504对应位置处安装有倾斜导块610，设置倾斜导块610是为了使牵引链被拉出时不会被导位条组601挡住，而是沿着倾斜导块610的倾斜面逐渐滑走。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种定位装置，其特征在于，包括安装座（1），所述安装座（1）上安装有承载筒（2），所述承载筒（2）的内壁安装有承载板（3），所述承载板（3）上连接有驱动筒（4），所述驱动筒（4）通过固定安装在所述承载板（3）底部的驱动装置驱动发生转动；

所述驱动筒（4）上安装有定位牵引机构（5），所述定位牵引机构（5）包括卷绕连接在驱动筒（4）侧壁的牵引链筒（501），还包括贯穿驱动筒（4）至所述承载板（3）底面的升降卡柱（502）；所述牵引链筒（501）的两侧表面均设有夹持块（503），所述夹持块（503）与所述承载筒（2）的内壁连接；

所述承载筒（2）的侧壁对应于所述牵引链筒（501）的位置处开设有链条通槽（504）；所述承载板（3）底面对应于所述升降卡柱（502）的位置处安装有限位卡套（505），所述限位卡套（505）内设有与所述升降卡柱（502）连接的柱体卡块（506）；所述升降卡柱（502）远离所述柱体卡块（506）的一端连接有卡块架（507），所述夹持块（503）的表面设有与驱动筒（4）连接的定位板（508），所述定位板（508）的表面开设有若干个用于卡住卡块架（507）并用于限位所述驱动筒（4）的卡块槽（509）；

所述承载筒（2）远离安装座（1）的一侧的外壁安装有辅位机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种定位装置，其特征在于，所述卡块架（507）包括直块（510）和浮动块（511），所述直块（510）上设有定位块（513），所述定位块（513）靠近定位板（508）的一侧开设有滑槽（514），所述浮动块（511）位于所述滑槽（514）内，且所述浮动块（511）的端部通过弹片与所述滑槽（514）的内壁连接。

3.根据权利要求2所述的一种定位装置，其特征在于，所述升降卡柱（502）包括主卡柱（512）和伸缩柱（515），所述主卡柱（512）与所述驱动筒（4）连接，所述伸缩柱（515）与所述直块（510）连接；所述主卡柱（512）远离柱体卡块（506）的一端开设有伸缩槽（516），所述伸缩柱（515）位于所述伸缩槽（516）内，且所述伸缩柱（515）远离主卡柱（512）的一端安装有矩台（519）。

4.根据权利要求1所述的一种定位装置，其特征在于，所述承载筒（2）端部的表面设有滑动移杆（201），所述滑动移杆（201）上连接有贯穿至所述承载筒（2）内的移动条（202），所述移动条（202）上安装有呈凵字形结构的带动块（203）。

5.根据权利要求1所述的一种定位装置，其特征在于，所述牵引链筒（501）包括若干个固定块（517），相邻两个所述固定块（517）之间设有连接块（518）。

6.根据权利要求5所述的一种定位装置，其特征在于，所述辅位机构（6）包括导位条组（601）、辅位连杆（602）和活动套（611），所述导位条组（601）安装在所述承载筒（2）的外侧壁，所述辅位连杆（602）连接有机械臂；所述导位条组（601）的内侧壁设有卡位条（603），所述导位条组（601）的端部设有嵌位套（604），所述活动套（611）位于所述嵌位套（604）内；所述活动套（611）内连接有带动台（605），所述活动套（611）的侧壁安装有与所述固定块（517）连接的拉动柱（606），所述辅位连杆（602）的端部与所述活动套（611）连接。

7.根据权利要求6所述的一种定位装置，其特征在于，所述活动套（611）由挡位块（608）和两个阻挡块（607）组成；所述挡位块（608）的表面安装有对带动台（605）进行限位的防掉台（609）。

8.根据权利要求6所述的一种定位装置，其特征在于，所述导位条组（601）的外侧壁对应于所述链条通槽（504）的位置处设有倾斜导块（610）。

9.一种机械手，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的定位装置，还包括与所述安装座（1）连接的间距调节装置（7）；所述间距调节装置（7）上安装有机械座（8），所述机械座（8）上安装有机械臂（9），所述机械臂（9）与所述定位装置连接，且所述机械臂（9）的端部安装有机械夹钳（10）。

Images