CN111098297B - 机械手的伸缩机构及机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机械手的伸缩机构及机械手，该伸缩机构包括伸缩组件和用于驱动所述伸缩组件伸缩的驱动组件，所述伸缩组件包括滑动连接的第一滑板和第二滑板；所述驱动组件包括设置在所述第一滑板上的中空电机和第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹连接的滑座以及设置在所述第二滑板上的第二丝杆，所述中空电机具有贯穿其相对两端的中空转轴，所述中空转轴的一端与所述第一丝杆固定连接，另一端与所述第二丝杆螺纹连接，所述第一丝杆呈中空状态布置，所述中空转轴的内部空间与所述第一丝杆的内部空间连通。本发明有利于降低机械手的体积。此外，本发明还公开一种机械手，该机械手包括前述的伸缩机构。

Description

机械手的伸缩机构及机械手
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种机械手的伸缩机构及机械手。
背景技术
众所周知，机械手是一种按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其中机械手通过多个机械臂的组合以可实现多个方向的运动。
现有的机械手在需要收纳时只能通过各个机械臂之间的转动进行折叠以减小机械手的体积，从而便于运输或存放，而机械手中的机械臂一般均为一体式，从而导致机械臂占用的空间较大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机械手的伸缩机构，旨在解决现有机械臂占用空间较大的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种机械手的伸缩机构，该伸缩机构包括伸缩组件和用于驱动所述伸缩组件伸缩的驱动组件，所述伸缩组件包括滑动连接的第一滑板和第二滑板；所述驱动组件包括设置在所述第一滑板上的中空电机和第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹连接的滑座以及设置在所述第二滑板上的第二丝杆，所述中空电机具有贯穿其相对两端的中空转轴，所述中空转轴的一端与所述第一丝杆固定连接，另一端与所述第二丝杆螺纹连接，所述第一丝杆呈中空状态布置，所述中空转轴的内部空间与所述第一丝杆的内部空间连通。
优选地，所述第一滑板与所述第二滑板之间设置有第一直线导轨，所述第一滑板与所述滑座之间设置有第二直线导轨。
优选地，所述第一滑板上设置有沿所述第一丝杆轴向延伸的第一条形槽，所述第一条形槽的两侧分别设置有所述第二直线导轨。
优选地，所述第一滑板包括第一底板、倾斜设置在所述第一底板两侧的第一过渡板和与所述第一过渡板连接、用于安装所述第二直线导轨的第一安装板，两所述第一过渡板与所述第一底板围合形成所述第一条形槽。
优选地，所述第二滑板上设置有沿所述第二丝杆轴向延伸的第二条形槽，所述第二条形槽的两侧分别设置有所述第一直线导轨，所述中空电机位于所述第二条形槽内。
优选地，所述第二滑板包括第二底板、倾斜设置在所述第二底板两侧的第二过渡板和与所述第二过渡板连接、用于安装所述第一直线导轨的第二安装板，两所述第二过渡板与所述第二底板围合形成所述第二条形槽。
优选地，所述中空电机为步进电机。
优选地，所述伸缩机构还包括与所述滑座连接、用于安装负载的第三滑板。
本发明进一步提出一种机械手，该机械手包括伸缩机构，该伸缩机构包括伸缩组件和用于驱动所述伸缩组件伸缩的驱动组件，所述伸缩组件包括滑动连接的第一滑板和第二滑板；所述驱动组件包括设置在所述第一滑板上的中空电机和第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹连接的滑座以及设置在所述第二滑板上的第二丝杆，所述中空电机具有贯穿其相对两端的中空转轴，所述中空转轴的一端与所述第一丝杆固定连接，另一端与所述第二丝杆螺纹连接。
本发明实施例提供的机械手的伸缩机构，通过中空电机分别带动第一滑板、第二滑板以及滑座相对运动，以此有利于实现伸缩机构的伸出或收缩。同时，中空电机中的中空转轴旋转一周即可实现普通伸缩机构的双倍伸出量，以此降低了负载移动的时间。相对现有技术而言，本发明有利于降低伸缩机构的体积。
附图说明
图1为本发明机械手的伸缩机构一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的伸缩机构部分结构的剖视图；
图3为图1所示的第一滑板的结构示意图；
图4为本发明伸缩机构另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，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。
本发明提出一种机械手的伸缩机构，该伸缩机构包括伸缩组件200和用于驱动伸缩组件200伸缩的驱动组件100，伸缩组件200包括滑动连接的第一滑板210和第二滑板220；驱动组件100包括设置在第一滑板210上的中空电机110和第一丝杆120、与第一丝杆120螺纹连接的滑座140以及设置在第二滑板220上的第二丝杆130，中空电机110具有贯穿其相对两端的中空转轴111，中空转轴111的一端与第一丝杆120固定连接，另一端与第二丝杆130螺纹连接，第一丝杆120呈中空状态布置，中空转轴111的内部空间与第一丝杆120的内部空间连通。
在本实施例中，如图1和图2所示，伸缩组件200包括第一滑板210和第二滑板220，且第一滑板210与第二滑板220滑动连接，而第一滑板210与第二滑板220的大小即根据实际情况来布置，从而使伸缩机构具备不同规格的伸长量。为了方便驱动伸缩组件200运动，驱动组件100包括中空电机110、第一丝杆120、第二丝杆130以及滑座140，其中，中空电机110设置在第一滑板210上，优选中空电机110位于第一滑板210上靠近第二滑板220的一端，且中空电机110中的中空转轴111沿第一滑板210或第二滑板220滑动的方向布置，此时第一丝杆120和第二丝杆130分别位于中空转轴111的两端，优选第一丝杆120呈中空状态布置，且第一丝杆120的一端与中空转轴111连接，且第一丝杆120的内部空间与中空转轴111的内部空间连通，优选第一丝杆120与中空转轴111连接的方式采用螺纹配合，即第一丝杆120的内壁上设置有内螺纹，而中空转轴111的外壁上设置有与之相匹配的外螺纹，从而即可使第一丝杆120通过螺纹连接的方式与中空转轴111连接，并可以使中空转轴111的内部空间与第一丝杆120的内部空间连通。同时，第一丝杆120还与滑座140螺纹配合，且滑座140还与第一滑板210滑动连接，而第二丝杆130的其中一端则位于中空转轴111的内部空间内，且第二丝杆130还与中空转轴111的内壁螺纹配合，第二丝杆130另一端则与第二滑板220固定连接。本伸缩机构在运行时，通过中空电机110上的中空转轴111的自转，以分别同时带动滑座140在第一滑板210上滑动以及第一滑板210在第二滑板220上滑动，且在中空转轴111带动第一丝杆120转动过程中还可使第二丝杆130逐步收纳在第一丝杆120的内部空间内或由第一丝杆120的内部空间中伸出，从而有利于减小伸缩机构的体积，即中空转轴111正转或反转即可分别控制伸缩机构的伸出或收缩。此时即第二滑板220固定设置，滑座140用于连接负载。当然，伸缩机构使用的状态还可以是第一滑板210固定布置，滑座140和第二滑板220均可安装负载，也可以是滑座140固定布置，而第二滑板220则用于安装负载。本实施例中，通过中空电机110分别带动第一滑板210、第二滑板220以及滑座140相对运动，以此有利于实现伸缩机构的伸出或收缩，以有利于降低伸缩机构的体积。同时，中空电机110中的中空转轴111旋转一周即可实现普通伸缩机构的双倍伸出量，以此增大行程。
在一较佳实施例中，如图1所示，为了进一步降低伸缩机构的体积，优选滑座140位于第一滑板210上远离第二滑板220的一侧面，即第二滑板220和滑座140呈相对状态布置在第一滑板210的周向上，从而即可使伸缩机构成收缩状态时使滑座140、第一滑板210以及第二滑板220依次呈层叠状态布置，从而有利于降低伸缩机构的体积。
在一较佳实施例中，如图1所示，为了方便第一滑板210分别与第二滑板220和滑座140滑动连接，优选第一滑板210与第二滑板220之间也设置有第一直线导轨300以及第一滑板210与滑座140之间设置有第二直线导轨400，，至于第一直线导轨300和第二直线导轨400的规格则可根据实际情况选择不同的级别，以满足伸缩机构运动的需求。
在一较佳实施例中，如图1所示，为了方便进一步减小伸缩机构的体积，优选第一滑板210上朝向滑座140的一侧面设置有第一条形槽211，且该第一条形槽211沿第一丝杆120的轴向布置，从而可使滑座140位于第一条形槽211内并可在第一条形槽211内滑动，此时优选滑座140为与第一条形槽211相适配的块状体，以使滑座140的外壁与第一条形槽211的内壁能越靠近且不能接触即可。同时第一丝杆120也可位于第一条形槽211内，从而即可使滑座140与第一滑板210连接的更紧密。此时，优选第二直线导轨400的数量为两个，且两个第二直线导轨400分别布置在第一条形槽211的两侧，以此有利于增加滑座140在第一滑板210上滑动时的稳定性。
在一较佳实施例中，优选第一滑板210包括第一底板212、两个第一过渡板213以及两个第一安装板214，为了方便对第一滑板210的结构进行描述，优选以第一底板212呈水平状态为基准，两个第一过渡板213相对布置在第一底板212的周向上，且优选两个第一过渡板213均呈倾斜状态(倾斜的角度则可根据实际情况进行布置)布置并关于第一底板212对称，以此利用第一底板212和两个第一过渡板213围合构成第一条形槽2111，而两个第一安装板214则分别与两个第一过渡板213连接，此时优选两个第一安装板214呈水平状态布置，而上述实施例中的两个第二直线导轨400则分别位于两个第一安装板214上。
在一较佳实施例中，如图1所示，为了方便进一步减小伸缩机构的体积，优选第二滑板220上朝向第一滑板210的一侧面设置有第二条形槽221，且该第二条形槽221沿第二丝杆130的轴向布置，从而可使中空电机110朝向第二滑板220一侧的部分区域位于第二条形槽221内并可在第二条形槽221内滑动，同时第二丝杆130也可位于第二条形槽221内，从而即可使第二滑板220与第一滑板210布置的更紧凑。此时，优选第一直线导轨300的数量为两个，且两个第一直线导轨300分别布置在第二条形槽221的两侧，以此有利于增加第一滑板210在第二滑板220上滑动时的稳定性。此时，第一滑板210中的第一底板212以及两第一过渡板213即可容纳在第二条形槽221内，从而可进一步减小伸缩机构的体积。同时，第二滑板220包括第二底板、两第二过渡板以及两第二安装板，其具体的布置方式参照第一滑板210即可，在此不作详细描述。同时，为了方便第二丝杆130与第二滑板220连接，优选第二滑220上远离第一滑板210的一端上设置有固定板222，从而使第二丝杆130直接与固定板222连接即可。当然，还可在第一滑板210上朝向第二滑板220的一端上设置有固定板，此时优选中空电机110设置在该固定板上，还可以是第一丝杆120与该固定板转动连接，以增加对第一丝杆120的支撑力。
在一较佳实施例中，为了方便控制伸缩机构的伸长量，优选中空电机110为伺服电机，以此通过获取中空电机110中的中空转轴111旋转的圈数以及第一丝杆120和第二丝杆130的螺距即可计算出伸缩机构的伸长量。
在一较佳实施例中，如图4所示，为了方便伸缩机构上安装负载，还包括与滑座连接的第三滑板500，且第三滑板500上设置有用于安装负载的安装位510，至于安装位510的形式可以是布置在第三滑板500上的多个螺钉孔或通孔，也可以是其它固定结构，在此不作详细说明。同时，优选第三滑板500还与位于第一滑板210上的第二直线导轨400连接，从而有利于增加第三滑板500移动时的稳定性。此时，优选第二滑板220固定设置，在伸缩机构呈收缩状态时即可使第三滑板500、第一滑板210以及第二滑板220依次叠层布置。
本发明进一步提出机械手，该机械手包括上述实施例中的伸缩机构，该伸缩机构的具体结构参照上述实施例，由于本机械手采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (9)

1.一种机械手的伸缩机构，其特征在于，包括伸缩组件和用于驱动所述伸缩组件伸缩的驱动组件，所述伸缩组件包括滑动连接的第一滑板和第二滑板；所述驱动组件包括设置在所述第一滑板上的中空电机和第一丝杆、与所述第一丝杆螺纹连接的滑座以及设置在所述第二滑板上的第二丝杆，所述中空电机具有贯穿其相对两端的中空转轴，所述中空转轴的一端与所述第一丝杆固定连接，另一端与所述第二丝杆螺纹连接，所述第一丝杆呈中空状态布置，所述中空转轴的内部空间与所述第一丝杆的内部空间连通。
2.根据权利要求1所述的伸缩机构，其特征在于，所述第一滑板与所述第二滑板之间设置有第一直线导轨，所述第一滑板与所述滑座之间设置有第二直线导轨。
3.根据权利要求2所述的伸缩机构，其特征在于，所述第一滑板上设置有沿所述第一丝杆轴向延伸的第一条形槽，所述第一条形槽的两侧分别设置有所述第二直线导轨。
4.根据权利要求3所述的伸缩机构，其特征在于，所述第一滑板包括第一底板、倾斜设置在所述第一底板两侧的第一过渡板和与所述第一过渡板连接、用于安装所述第二直线导轨的第一安装板，两所述第一过渡板与所述第一底板围合形成所述第一条形槽。
5.根据权利要求2所述的伸缩机构，其特征在于，所述第二滑板上设置有沿所述第二丝杆轴向延伸的第二条形槽，所述第二条形槽的两侧分别设置有所述第一直线导轨，所述中空电机位于所述第二条形槽内。
6.根据权利要求5所述的伸缩机构，其特征在于，所述第二滑板包括第二底板、倾斜设置在所述第二底板两侧的第二过渡板和与所述第二过渡板连接、用于安装所述第一直线导轨的第二安装板，两所述第二过渡板与所述第二底板围合形成所述第二条形槽。
7.根据权利要求1所述的伸缩机构，其特征在于，所述中空电机为步进电机。
8.根据权利要求1所述的伸缩机构，其特征在于，还包括与所述滑座连接、用于安装负载的第三滑板。
9.一种机械手，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的伸缩机构。
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