CN111890347A - 一种智能化多功能机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化多功能机械手，包括固定板，所述固定板的顶部设置有旋转底座组件，且旋转底座组件的顶部设置有安装底架，所述安装底架顶部的内侧铰接有支撑杆，所述支撑杆的顶端铰接有伸缩组件，所述伸缩组件远离支撑杆一端的顶部设置有气压缸D，所述伸缩组件远离支撑杆一端的底部设置有连接板，本发明通过旋转底座组件、安装底架、气压缸A、支撑杆、气压缸B和安装管的配合使用，利用气压缸A将支撑杆撑起至竖直状态，再通过气压缸B缩短将安装管收拢折叠，使得安装管与支撑杆并拢在一起，从而实现该智能化机械手在不使用时，可以自由的收拢折叠，降低整个机械手的存放面积，从而大大便利了该机械手的运输和存放。

Description

一种智能化多功能机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为一种智能化多功能机械手。

背景技术

机械手，指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，主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成，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。

当前的智能化机械手在使用时，虽然可以实现将物件进行搬运，但是在该类型机械手不是使用时，往往只能将机械手停在固定的角度，却无法将整个机械手折叠收拢，降低整个机械手的存放面积，从而不便于该类型机械手的运输和存放；且当前的智能化机械手在使用时，虽然能够将物件搬运到不同的位置处，但是目前机械手所能搬运或取放的距离有限，无法根据不同的搬运取放距离提升机械手的搬运范围，从而降低了整个机械手装置的实际使用效果；同时当前的智能化机械手多数只具有夹持固定物件的作用，使得该类型机械手的功能性十分单一，无法进一步提高机械手在抓取物件时的稳固性，也无法自由调整抓取物件后调整物件角度，便于将物件以合适角度进行放置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化多功能机械手，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化多功能机械手，包括固定板，所述固定板的顶部设置有旋转底座组件，且旋转底座组件的顶部设置有安装底架，所述安装底架顶部的内侧铰接有支撑杆，所述支撑杆的顶端铰接有伸缩组件，所述伸缩组件远离支撑杆一端的顶部设置有气压缸D，所述伸缩组件远离支撑杆一端的底部设置有连接板，所述连接板远离伸缩组件的一端铰接有机仓，所述气压缸D的输出端与机仓靠近连接板一端的顶部铰接，所述机仓的内部设置有伺服电机B，所述伺服电机B的输出端设置有套盖，且套盖远离机仓一端的中心位置处对称铰接有弧形夹板，所述弧形夹板一侧靠近套盖的一端设置有推动夹紧组件，所述弧形夹板外侧远离套盖的一端设置有辅助夹紧组件，所述旋转底座组件顶部非圆心的位置处铰接有气压缸A，且气压缸A的输出端与支撑杆一端的顶部铰接，所述支撑杆一侧的底部铰接有气压缸B，所述气压缸B的输出端与伸缩组件的外侧铰接，所述旋转底座组件的外侧设置有控制面板，所述控制面板通过导线与气压缸A、气压缸B和伺服电机B电连接。

优选的，所述辅助夹紧组件包括活动杆、弹簧、限位板、辅助杆、挡板、滑块、抵板和滑槽，所述弧形夹板外侧远离机仓的一端设置有两组活动杆，且同一侧活动杆的一端延伸至弧形夹板的内侧并共同设置有抵板，所述活动杆远离抵板的一端设置有限位板，所述活动杆外侧靠近限位板的一端套设有弹簧，且弹簧的一端与限位板固定连接，所述弹簧的另一端与弧形夹板的外侧固定连接，所述抵板靠近活动杆的一侧开设有滑槽，且滑槽的内部设置有滑块，所述弧形夹板远离机仓的一端铰接有挡板，所述挡板内侧靠近铰接的位置处设置有辅助杆，且辅助杆远离挡板的一端与滑块的外侧铰接。

优选的，所述伸缩组件包括安装管、气压缸C、限位槽、限位块、活动管和安装板，所述支撑杆的顶端铰接有安装管，且安装管内部靠近支撑杆一端的中心位置处设置有气压缸C，所述气压缸C的输出端设置有安装板，所述安装管的内部设置有活动管，且活动管靠近安装板的一端与安装板固定连接，所述安装管的顶部和底部对称开设有限位槽，所述活动管的顶部和底部对称设置有与限位槽相互配合的限位块。

优选的，所述旋转底座组件包括转盘、滚轮、底座仓和伺服电机A，所述固定板的顶部设置有底座仓，且底座仓的内部设置有伺服电机A，所述伺服电机A的输出端穿过底座仓并设置有转盘，所述转盘底部的边缘位置处均匀设置有四组滚轮。

优选的，所述推动夹紧组件包括电动升降杆、连接杆B和连接杆A，所述弧形夹板同一侧靠近套盖的一端对称铰接有连接杆A，且连接杆A远离弧形夹板的一端共同铰接有连接杆B，所述套盖远离机仓一端非中心的位置处设置有电动升降杆，所述电动升降杆的输出端与连接杆B一侧的中间位置处固定连接。

优选的，所述机仓的顶部设置有抽气泵，所述抽气泵的输出端设置有喷头，且喷头输出端所在直线位于两组弧形夹板的内侧。

优选的，所述抵板和挡板的内侧皆设置有橡胶层，且橡胶层外侧设置有防滑纹。

优选的，所述连接杆B外侧的中间位置处设置有安装架，且安装架的一端设置有红外线激光灯。

优选的，所述固定板顶部的四角位置处对称螺纹设置有固定螺丝。

优选的，所述机仓的转动角度范围为0°到90°。

与现有技术相比，本发明提供了一种智能化多功能机械手，具备以下有益效果：

1、本发明通过旋转底座组件、安装底架、气压缸A、支撑杆、气压缸B和安装管的配合使用，利用气压缸A将支撑杆撑起至竖直状态，再通过气压缸B缩短将安装管收拢折叠，使得安装管与支撑杆并拢在一起，从而实现该智能化机械手在不使用时，可以自由的收拢折叠，降低整个机械手的存放面积，从而大大便利了该机械手的运输和存放。

2、本发明通过伸缩组件、机仓、连接板、气压缸D和上述的收拢结构，在该机械手夹持物件进行放置时，可以通过气压缸C将与安装板上的组件进行伸长，限位块在限位槽的内部滑动，而活动管从安装管内部滑出，使得安装板上安装的机械手夹持结构可以伸到更远的距离，大大提高了机械手所能搬运或取放的距离，提高了该机械手的使用效果。

3、本发明通过弧形夹板、套盖、连接板、气压缸D、推动夹紧组件和辅助夹紧组件的配合使用，在需要夹持物件时，伸长电动升降杆迫使两组弧形夹板合拢，从而将物件进行夹持，而在两组弧形夹板逐渐合并时，两组抵板被抵住并逐渐向弧形夹板的内侧移动，过程中弹簧受力被拉长，而两组挡板逐渐向弧形夹板的内侧转动，配合弧形夹板将物件包裹限位在弧形夹板的内侧，而通过伺服电机B带动套盖上的组件转动些许角度，便于被夹持物件被调整到合适的角度进行放置，既提高了装置对物件的夹持效果，也能防止物件意外夹持不紧而跌落到地面上，大大提高了该机械手的实用性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的后视图；

图3为本发明的主视剖视图；

图4为本发明伸缩组件的剖视图；

图5为本发明机仓的剖视图；

图6为本发明图5的A处放大图；

图7为本发明图5的B处放大图。

图中：1、旋转底座组件；101、转盘；102、滚轮；103、底座仓；104、伺服电机A；2、控制面板；3、安装底架；4、气压缸A；5、支撑杆；6、气压缸B；7、伸缩组件；701、安装管；702、气压缸C；703、限位槽；704、限位块；705、活动管；706、安装板；8、机仓；9、弧形夹板；10、套盖；11、抽气泵；12、连接板；13、气压缸D；14、伺服电机B；15、喷头；16、推动夹紧组件；161、电动升降杆；162、连接杆B；163、连接杆A；17、辅助夹紧组件；171、活动杆；172、弹簧；173、限位板；174、辅助杆；175、挡板；176、滑块；177、抵板；178、滑槽；18、红外线激光灯；19、固定板。

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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种智能化多功能机械手，包括固定板19，固定板19的顶部设置有旋转底座组件1，且旋转底座组件1的顶部设置有安装底架3，旋转底座组件1包括转盘101、滚轮102、底座仓103和伺服电机A104，固定板19的顶部设置有底座仓103，且底座仓103的内部设置有伺服电机A104，伺服电机A104的输出端穿过底座仓103并设置有转盘101，转盘101底部的边缘位置处均匀设置有四组滚轮102，便于将机械手的夹持结构转动面向物件的方向，固定板19顶部的四角位置处对称螺纹设置有固定螺丝。

安装底架3顶部的内侧铰接有支撑杆5，支撑杆5的顶端铰接有伸缩组件7，伸缩组件7包括安装管701、气压缸C702、限位槽703、限位块704、活动管705和安装板706，支撑杆5的顶端铰接有安装管701，且安装管701内部靠近支撑杆5一端的中心位置处设置有气压缸C702，气压缸C702的输出端设置有安装板706，安装管701的内部设置有活动管705，且活动管705靠近安装板706的一端与安装板706固定连接，安装管701的顶部和底部对称开设有限位槽703，活动管705的顶部和底部对称设置有与限位槽703相互配合的限位块704，有助于将机械手的夹持结构更加稳定的伸长到更远的距离。

伸缩组件7远离支撑杆5一端的顶部设置有气压缸D13，伸缩组件7远离支撑杆5一端的底部设置有连接板12，连接板12远离伸缩组件7的一端铰接有机仓8，机仓8的转动角度范围为0°到90°，气压缸D13的输出端与机仓8靠近连接板12一端的顶部铰接，机仓8的内部设置有伺服电机B14，伺服电机B14的输出端设置有套盖10，且套盖10远离机仓8一端的中心位置处对称铰接有弧形夹板9，弧形夹板9一侧靠近套盖10的一端设置有推动夹紧组件16，推动夹紧组件16包括电动升降杆161、连接杆B162和连接杆A163，弧形夹板9同一侧靠近套盖10的一端对称铰接有连接杆A163，且连接杆A163远离弧形夹板9的一端共同铰接有连接杆B162，连接杆B162外侧的中间位置处设置有安装架，且安装架的一端设置有红外线激光灯18，有助于操作人员能够根据红外线激光灯18将夹持机构准确移动到物件的上方，套盖10远离机仓8一端非中心的位置处设置有电动升降杆161，电动升降杆161的输出端与连接杆B162一侧的中间位置处固定连接，有助于迫使两组弧形夹板9相互靠近，将物件进行夹持。

弧形夹板9外侧远离套盖10的一端设置有辅助夹紧组件17，辅助夹紧组件17包括活动杆171、弹簧172、限位板173、辅助杆174、挡板175、滑块176、抵板177和滑槽178，弧形夹板9外侧远离机仓8的一端设置有两组活动杆171，且同一侧活动杆171的一端延伸至弧形夹板9的内侧并共同设置有抵板177，活动杆171远离抵板177的一端设置有限位板173，活动杆171外侧靠近限位板173的一端套设有弹簧172，且弹簧172的一端与限位板173固定连接，弹簧172的另一端与弧形夹板9的外侧固定连接，抵板177靠近活动杆171的一侧开设有滑槽178，且滑槽178的内部设置有滑块176，弧形夹板9远离机仓8的一端铰接有挡板175，抵板177和挡板175的内侧皆设置有橡胶层，且橡胶层外侧设置有防滑纹，挡板175内侧靠近铰接的位置处设置有辅助杆174，且辅助杆174远离挡板175的一端与滑块176的外侧铰接，有助于提高装置对物件的夹持效果，

旋转底座组件1顶部非圆心的位置处铰接有气压缸A4，且气压缸A4的输出端与支撑杆5一端的顶部铰接，支撑杆5一侧的底部铰接有气压缸B6，气压缸B6的输出端与伸缩组件7的外侧铰接，机仓8的顶部设置有抽气泵11，抽气泵11的输出端设置有喷头15，且喷头15输出端所在直线位于两组弧形夹板9的内侧，有助于对物件上的灰尘进行风吹清理，旋转底座组件1的外侧设置有控制面板2，控制面板2通过导线与气压缸A4、气压缸B6和伺服电机B14电连接。

实施例1，如图1-2所示，当需要将整个机械手收拢折叠时，可以通过气压缸A4将支撑杆5撑起至竖直状态，再通过气压缸B6缩短将安装管701收拢折叠，使得安装管701与支撑杆5并拢在一起，从而实现该智能化机械手在不使用时，可以自由的收拢折叠。

实施例2，如图1-4所示，当需要将机械手的夹持部位伸长时，可以通过气压缸C702将与安装板706上的组件进行伸至更远的距离，限位块704在限位槽703的内部滑动，而活动管705从安装管701内部滑出，使得安装板706上安装的机械手夹持结构可以伸到更远的距离，而通过气压缸D13伸长或缩短，可以使得机仓8以连接板12的铰接处为转轴在0°至90°范围中转动。

实施例3，如图5-7所示，在需要夹持物件时，伸长电动升降杆161迫使两组弧形夹板9合拢，从而将物件进行夹持，而在两组弧形夹板9逐渐合并时，两组抵板177被抵住并逐渐向弧形夹板9的内侧移动，过程中弹簧172受力被拉长，而两组挡板175逐渐向弧形夹板9的内侧转动，配合弧形夹板9将物件包裹限位在弧形夹板9的内侧，而通过伺服电机B14带动套盖10上的组件转动些许角度，便于被夹持物件被调整到合适的角度进行放置。

工作原理：使用前将装置接通电源，当使用该机械手时，通过伺服电机A104带动转盘101转动，使得机仓8和弧形夹板9等组件面向物件的方向，接着缩短气压缸A4，使得支撑杆5的顶部逐渐下降，然后伸长气压缸B6，使得伸缩组件7能够展开，若物件较远，则通过气压缸C702将与安装板706上的组件进行伸至更远的距离，限位块704在限位槽703的内部滑动，而活动管705从安装管701内部滑出，使得安装板706上安装的机械手夹持结构可以伸到更远的距离，然后控制气压缸D13伸长，使得机仓8和弧形夹板9逐渐朝向下方，在物件位于两组弧形夹板9之间后，通过电动升降杆161伸长，通过连接杆B162和电动升降杆161的配合迫使两组逐渐合并，从而将物件逐渐夹持，过程中两组抵板177被抵住并逐渐向弧形夹板9的内侧移动，过程中弹簧172受力被拉长，而两组挡板175逐渐向弧形夹板9的内侧转动，配合弧形夹板9将物件包裹限位在弧形夹板9的内侧，滑块176在滑槽178的内部滑动，而通过伺服电机B14带动套盖10上的组件转动些许角度，便于被夹持物件被调整到合适的角度进行放置。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种智能化多功能机械手，包括固定板（19），其特征在于：所述固定板（19）的顶部设置有旋转底座组件（1），且旋转底座组件（1）的顶部设置有安装底架（3），所述安装底架（3）顶部的内侧铰接有支撑杆（5），所述支撑杆（5）的顶端铰接有伸缩组件（7），所述伸缩组件（7）远离支撑杆（5）一端的顶部设置有气压缸D（13），所述伸缩组件（7）远离支撑杆（5）一端的底部设置有连接板（12），所述连接板（12）远离伸缩组件（7）的一端铰接有机仓（8），所述气压缸D（13）的输出端与机仓（8）靠近连接板（12）一端的顶部铰接，所述机仓（8）的内部设置有伺服电机B（14），所述伺服电机B（14）的输出端设置有套盖（10），且套盖（10）远离机仓（8）一端的中心位置处对称铰接有弧形夹板（9），所述弧形夹板（9）一侧靠近套盖（10）的一端设置有推动夹紧组件（16），所述弧形夹板（9）外侧远离套盖（10）的一端设置有辅助夹紧组件（17），所述旋转底座组件（1）顶部非圆心的位置处铰接有气压缸A（4），且气压缸A（4）的输出端与支撑杆（5）一端的顶部铰接，所述支撑杆（5）一侧的底部铰接有气压缸B（6），所述气压缸B（6）的输出端与伸缩组件（7）的外侧铰接，所述旋转底座组件（1）的外侧设置有控制面板（2），所述控制面板（2）通过导线与气压缸A（4）、气压缸B（6）和伺服电机B（14）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述辅助夹紧组件（17）包括活动杆（171）、弹簧（172）、限位板（173）、辅助杆（174）、挡板（175）、滑块（176）、抵板（177）和滑槽（178），所述弧形夹板（9）外侧远离机仓（8）的一端设置有两组活动杆（171），且同一侧活动杆（171）的一端延伸至弧形夹板（9）的内侧并共同设置有抵板（177），所述活动杆（171）远离抵板（177）的一端设置有限位板（173），所述活动杆（171）外侧靠近限位板（173）的一端套设有弹簧（172），且弹簧（172）的一端与限位板（173）固定连接，所述弹簧（172）的另一端与弧形夹板（9）的外侧固定连接，所述抵板（177）靠近活动杆（171）的一侧开设有滑槽（178），且滑槽（178）的内部设置有滑块（176），所述弧形夹板（9）远离机仓（8）的一端铰接有挡板（175），所述挡板（175）内侧靠近铰接的位置处设置有辅助杆（174），且辅助杆（174）远离挡板（175）的一端与滑块（176）的外侧铰接。

3.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述伸缩组件（7）包括安装管（701）、气压缸C（702）、限位槽（703）、限位块（704）、活动管（705）和安装板（706），所述支撑杆（5）的顶端铰接有安装管（701），且安装管（701）内部靠近支撑杆（5）一端的中心位置处设置有气压缸C（702），所述气压缸C（702）的输出端设置有安装板（706），所述安装管（701）的内部设置有活动管（705），且活动管（705）靠近安装板（706）的一端与安装板（706）固定连接，所述安装管（701）的顶部和底部对称开设有限位槽（703），所述活动管（705）的顶部和底部对称设置有与限位槽（703）相互配合的限位块（704）。

4.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述旋转底座组件（1）包括转盘（101）、滚轮（102）、底座仓（103）和伺服电机A（104），所述固定板（19）的顶部设置有底座仓（103），且底座仓（103）的内部设置有伺服电机A（104），所述伺服电机A（104）的输出端穿过底座仓（103）并设置有转盘（101），所述转盘（101）底部的边缘位置处均匀设置有四组滚轮（102）。

5.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述推动夹紧组件（16）包括电动升降杆（161）、连接杆B（162）和连接杆A（163），所述弧形夹板（9）同一侧靠近套盖（10）的一端对称铰接有连接杆A（163），且连接杆A（163）远离弧形夹板（9）的一端共同铰接有连接杆B（162），所述套盖（10）远离机仓（8）一端非中心的位置处设置有电动升降杆（161），所述电动升降杆（161）的输出端与连接杆B（162）一侧的中间位置处固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述机仓（8）的顶部设置有抽气泵（11），所述抽气泵（11）的输出端设置有喷头（15），且喷头（15）输出端所在直线位于两组弧形夹板（9）的内侧。

7.根据权利要求2所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述抵板（177）和挡板（175）的内侧皆设置有橡胶层，且橡胶层外侧设置有防滑纹。

8.根据权利要求5所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述连接杆B（162）外侧的中间位置处设置有安装架，且安装架的一端设置有红外线激光灯（18）。

9.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述固定板（19）顶部的四角位置处对称螺纹设置有固定螺丝。

10.根据权利要求1所述的一种智能化多功能机械手，其特征在于：所述机仓（8）的转动角度范围为0°到90°。

Images