CN112297043B - 多功能机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械手设备技术领域，更具体的说是多功能机械手，具有机械手能进行分离抓取的优点，包括转体组件、位置调节组件、夹紧组件、转动切换组件、壳体组件和抓取组件，所述位置调节组件转动连接在转体组件上，转体组件和位置调节组件啮合传动，夹紧组件固定连接在位置调节组件上，转动切换组件固定连接在位置调节组件上，壳体组件设置有两个，两个壳体组件均滑动连接在夹紧组件上，两个壳体组件均和转动切换组件啮合传动，抓取组件设置有两个，两个壳体组件上均设置有抓取组件。
Description
技术领域
本发明涉及机械手设备技术领域，更具体的说是多功能机械手。
背景技术
公开号为CN105171753A的发明公开了一种多功能机械手，属于起重机领域。所述多功能机械手还包括：第一钢管、第二钢管、第三钢管、第四钢管、第一比例方向阀、集成阀块、第一比例方向阀、第一双向平衡阀、第二双向平衡阀、第三双向平衡阀、第四双向平衡阀、第五双向平衡阀、第六双向平衡阀、电磁换向阀和多根软管。所述多功能机械手将第一双向平衡阀和第二双向平衡阀分别安装在第一摆动油缸和第二摆动油缸的缸体上，这使得第一双向平衡阀和第二双向平衡阀与第一摆动油缸和第二双向平衡阀的有杆腔和无杆腔之间可以通过钢管连通，钢管因不会发生爆裂，而使得多功能机械手具有较高的安全性。该发明的缺点是机械手不能进行分离抓取。
发明内容
本发明的目的是提供多功能机械手，具有机械手能进行分离抓取的优点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
多功能机械手，包括转体组件、位置调节组件、夹紧组件、转动切换组件、壳体组件和抓取组件，所述位置调节组件转动连接在转体组件上，转体组件和位置调节组件啮合传动，夹紧组件固定连接在位置调节组件上，转动切换组件固定连接在位置调节组件上，壳体组件设置有两个，两个壳体组件均滑动连接在夹紧组件上，两个壳体组件均和转动切换组件啮合传动，抓取组件设置有两个，两个壳体组件上均设置有抓取组件。
所述转体组件包括阶梯支架、转体电机和转体齿轮，阶梯支架上固定连接有转体电机，转体电机的输出轴上固定连接有转体齿轮。
所述位置调节组件包括转体内齿圈、十字架、升降电机、升降螺杆和升降横板，转体内齿圈转动连接在阶梯支架内，转体内齿圈和转体齿轮啮合传动，十字架固定连接在转体内齿圈的上端，升降电机固定连接在十字架上，升降螺杆转动连接在十字架上，升降螺杆固定连接在升降电机的输出轴上，升降横板滑动连接在十字架上，升降横板和升降螺杆通过螺纹传动。
所述夹紧组件包括夹紧支架、T形滑道、夹紧电机、夹紧螺纹杆和夹紧螺纹板，夹紧支架固定连接在升降横板的上端，夹紧支架上设置有T形滑道，夹紧电机固定连接在夹紧支架上，夹紧螺纹杆转动连接在夹紧支架上，夹紧螺纹杆固定连接在夹紧电机上，两个夹紧螺纹板均滑动连接在T形滑道内，两个夹紧螺纹板分别通过螺纹连接在夹紧螺纹杆的前后两侧，夹紧螺纹杆前后两侧的螺纹旋向方向相反。
所述转动切换组件包括切换固定板、切换气缸、切换升降架、随动滑道、滑动限位框和切换齿条，切换固定板固定连接在升降横板上，切换气缸固定连接在切换固定板上，切换升降架固定连接在切换气缸的气缸杆上，切换升降架上设置有随动滑道，随动滑道上滑动连接有两个滑动限位框，两个滑动限位框上均固定连接有切换齿条。
所述壳体组件包括壳体连杆、滑动块、切换齿轮、十字壳体、夹紧滑槽、弯杆支架和抓取气缸，壳体连杆上转动连接有滑动块，切换齿轮固定连接在壳体连杆上，十字壳体固定连接在壳体连杆上，十字壳体上设置有多个夹紧滑槽，弯杆支架固定连接在十字壳体上，抓取气缸固定连接在弯杆支架上，两个滑动块分别滑动连接在T形滑道的前后两侧，两个滑动块分别固定连接在两个夹紧螺纹板上，两个切换齿轮分别和两个切换齿条啮合传动。
所述抓取组件包括抓取推动板、推板连接架、抓取连杆、滑块连接架、抓取滑块和阶梯夹爪，抓取推动板上固定连接有多个推板连接架，多个推板连接架上均转动连接有抓取连杆，多个抓取连杆上均转动连接有滑块连接架，多个滑块连接架上均固定连接有抓取滑块，多个抓取滑块上均固定连接有阶梯夹爪，多个夹紧滑槽内均滑动连接有抓取滑块，两个抓取气缸的气缸杆上均固定连接有抓取推动板，多个阶梯夹爪上均设置有多个直角开口，多个阶梯夹爪均由耐磨材料支撑。
所述两个十字壳体的中心处设置有轴心避开槽。
本发明多功能机械手的有益效果为：本发明多功能机械手，可以通过夹紧组件带动两个壳体组件相向运动，再通过两个壳体组件带动两个抓取组件相向运动对有中心轴的物体进行抓取，还可以通过转动切换组件啮合驱动两个壳体组件发生转动，两个壳体组件带动两个抓取组件进行转动，再通过两个抓取组件自身的夹取实现对各种拜访角度的物品进行夹取，还可以通过位置调节组件调节夹紧组件的高度，再通过夹紧组件带动两个壳体组件和两个抓取组件升降，实现对不同高度的物品进行夹取，还可以通过转体组件驱动位置调节组件转动，实现两个抓取组件在抓取物品后放置到其余位置，实现物品的自动拿取。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
在本发明的描述中,需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中,除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
图1是本发明多功能机械手的整体结构示意图；
图2是本发明转体组件的结构示意图；
图3是本发明位置调节组件的结构示意图；
图4是本发明夹紧组件的结构示意图；
图5是本发明转动切换组件的结构示意图；
图6是本发明壳体组件的结构示意图；
图7是本发明抓取组件的结构示意图。
图中：转体组件1；阶梯支架101；转体电机102；转体齿轮103；位置调节组件2；转体内齿圈201；十字架202；升降电机203；升降螺杆204；升降横板205；夹紧组件3；夹紧支架301；T形滑道302；夹紧电机303；夹紧螺纹杆304；夹紧螺纹板305；转动切换组件4；切换固定板401；切换气缸402；切换升降架403；随动滑道404；滑动限位框405；切换齿条406；壳体组件5；壳体连杆501；滑动块502；切换齿轮503；十字壳体504；夹紧滑槽505；弯杆支架506；抓取气缸507；抓取组件6；抓取推动板601；推板连接架602；抓取连杆603；滑块连接架604；抓取滑块605；阶梯夹爪606。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-7说明本实施方式，多功能机械手，包括转体组件1、位置调节组件2、夹紧组件3、转动切换组件4、壳体组件5和抓取组件6，所述位置调节组件2转动连接在转体组件1上，转体组件1和位置调节组件2啮合传动，夹紧组件3固定连接在位置调节组件2上，转动切换组件4固定连接在位置调节组件2上，壳体组件5设置有两个，两个壳体组件5均滑动连接在夹紧组件3上，两个壳体组件5均和转动切换组件4啮合传动，抓取组件6设置有两个，两个壳体组件5上均设置有抓取组件6。
可以通过夹紧组件3带动两个壳体组件5相向运动，再通过两个壳体组件5带动两个抓取组件6相向运动对电机转子或有中心轴的物体进行抓取，还可以通过转动切换组件4啮合驱动两个壳体组件5发生转动，两个壳体组件5带动两个抓取组件6进行转动，再通过两个抓取组件6自身的夹取实现对各种拜访角度的物品进行夹取，还可以通过位置调节组件2调节夹紧组件3的高度，再通过夹紧组件3带动两个壳体组件5和两个抓取组件6升降，实现对不同高度的物品进行夹取，还可以通过转体组件1驱动位置调节组件2转动，实现两个抓取组件6在抓取物品后放置到其余位置，实现物品的自动拿取。
具体实施方式二：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述转体组件1包括阶梯支架101、转体电机102和转体齿轮103，阶梯支架101上固定连接有转体电机102，转体电机102的输出轴上固定连接有转体齿轮103。
启动转体电机102，转体电机102带动转体齿轮103转动，转体齿轮103啮合驱动转体内齿圈201转动，转体内齿圈201带动十字架202转动，十字架202带动升降横板205转动，从而实现两个壳体组件5和两个抓取组件6转动，实现拿取物的转移，可以将拿取物放置到不同的位置。
具体实施方式三：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述位置调节组件2包括转体内齿圈201、十字架202、升降电机203、升降螺杆204和升降横板205，转体内齿圈201转动连接在阶梯支架101内，转体内齿圈201和转体齿轮103啮合传动，十字架202固定连接在转体内齿圈201的上端，升降电机203固定连接在十字架202上，升降螺杆204转动连接在十字架202上，升降螺杆204固定连接在升降电机203的输出轴上，升降横板205滑动连接在十字架202上，升降横板205和升降螺杆204通过螺纹传动。
启动升降电机203，升降电机203带动升降螺杆204转动，升降螺杆204螺纹驱动升降横板205在十字架202上上下滑动，升降横板205带动夹紧组件3进行升降，夹紧组件3带动两个壳体组件5升降，两个壳体组件5带动两个抓取组件6升降，从而实现多个阶梯夹爪606夹取不同高度的物品，或者将物品运输到不同高度的位置。
具体实施方式四：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述夹紧组件3包括夹紧支架301、T形滑道302、夹紧电机303、夹紧螺纹杆304和夹紧螺纹板305，夹紧支架301固定连接在升降横板205的上端，夹紧支架301上设置有T形滑道302，夹紧电机303固定连接在夹紧支架301上，夹紧螺纹杆304转动连接在夹紧支架301上，夹紧螺纹杆304固定连接在夹紧电机303上，两个夹紧螺纹板305均滑动连接在T形滑道302内，两个夹紧螺纹板305分别通过螺纹连接在夹紧螺纹杆304的前后两侧，夹紧螺纹杆304前后两侧的螺纹旋向方向相反。
启动夹紧电机303，夹紧电机303带动夹紧螺纹杆304转动，夹紧螺纹杆304螺纹驱动两个夹紧螺纹板305在T形滑道302内滑动，两个夹紧螺纹板305相对或者相背滑动，两个夹紧螺纹板305带动两个壳体组件5滑动，两个壳体组件5带动两个抓取组件6相对或者相背滑动，从而实现两个抓取组件6对拿取物进行夹紧或者将夹取后的拿取物进行放下
具体实施方式五：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述转动切换组件4包括切换固定板401、切换气缸402、切换升降架403、随动滑道404、滑动限位框405和切换齿条406，切换固定板401固定连接在升降横板205上，切换气缸402固定连接在切换固定板401上，切换升降架403固定连接在切换气缸402的气缸杆上，切换升降架403上设置有随动滑道404，随动滑道404上滑动连接有两个滑动限位框405，两个滑动限位框405上均固定连接有切换齿条406。
启动切换气缸402，切换气缸402带动切换升降架403升降，切换升降架403带动两个滑动限位框405升降，两个滑动限位框405带动两个切换齿条406升降，两个切换齿条406啮合驱动两个壳体组件5转动，两个壳体组件5带动两个抓取组件6进行转动，再通过两个抓取组件6自身实现对两个物体进行拿放，从而加快机械手的拿放速度。
具体实施方式六：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述壳体组件5包括壳体连杆501、滑动块502、切换齿轮503、十字壳体504、夹紧滑槽505、弯杆支架506和抓取气缸507，壳体连杆501上转动连接有滑动块502，切换齿轮503固定连接在壳体连杆501上，十字壳体504固定连接在壳体连杆501上，十字壳体504上设置有多个夹紧滑槽505，弯杆支架506固定连接在十字壳体504上，抓取气缸507固定连接在弯杆支架506上，两个滑动块502分别滑动连接在T形滑道302的前后两侧，两个滑动块502分别固定连接在两个夹紧螺纹板305上，两个切换齿轮503分别和两个切换齿条406啮合传动。
具体实施方式七：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述抓取组件6包括抓取推动板601、推板连接架602、抓取连杆603、滑块连接架604、抓取滑块605和阶梯夹爪606，抓取推动板601上固定连接有多个推板连接架602，多个推板连接架602上均转动连接有抓取连杆603，多个抓取连杆603上均转动连接有滑块连接架604，多个滑块连接架604上均固定连接有抓取滑块605，多个抓取滑块605上均固定连接有阶梯夹爪606，多个夹紧滑槽505内均滑动连接有抓取滑块605，两个抓取气缸507的气缸杆上均固定连接有抓取推动板601，多个阶梯夹爪606上均设置有多个直角开口，多个阶梯夹爪606均由耐磨材料制成，多个阶梯夹爪606上的直角开口有利于对物品的拿放。
启动两个抓取气缸507，两个抓取气缸507带动两个抓取推动板601滑动，两个抓取推动板601通过推板连接架602带动多个抓取连杆603移动，多个抓取连杆603带动多个滑块连接架604滑动，多个滑块连接架604带动多个抓取滑块605在多个夹紧滑槽505上滑动，多个抓取滑块605带动多个阶梯夹爪606滑动，进而调节同一个十字壳体504上的多个阶梯夹爪606之间的距离，可以实现对不同直径的圆柱体进行夹紧。
具体实施方式八：
下面结合图1-7说明本实施方式，所述两个十字壳体504的中心处设置有轴心避开槽。
本发明多功能机械手，其使用原理为：当要抓取转子或者中心带轴心的圆柱物体时，通常采用抓取轴或者平面夹持圆柱体的端面，经常出现抓取不稳的情况，机械手夹紧力过大也会损伤夹取物，本发明可以先启动两个抓取气缸507，两个抓取气缸507带动两个抓取推动板601滑动，两个抓取推动板601通过推板连接架602带动多个抓取连杆603移动，多个抓取连杆603带动多个滑块连接架604滑动，多个滑块连接架604带动多个抓取滑块605在多个夹紧滑槽505上滑动，多个抓取滑块605带动多个阶梯夹爪606滑动，进而调节同一个十字壳体504上的多个阶梯夹爪606之间的距离，可以实现对不同直径的圆柱体进行夹紧，两个十字壳体504中间的轴心避开槽可以对有中心轴的物体进行夹取，启动夹紧电机303，夹紧电机303带动夹紧螺纹杆304转动，夹紧螺纹杆304螺纹驱动两个夹紧螺纹板305在T形滑道302内滑动，两个夹紧螺纹板305相对或者相背滑动，两个夹紧螺纹板305带动两个滑动块502滑动，两个滑动块502带动两个壳体连杆501滑动，两个壳体连杆501带动两个十字壳体504滑动，两个十字壳体504带动两个抓取组件6相对或者相背滑动，从而实现多个阶梯夹爪606对拿取物进行夹紧或者将夹取后的拿取物进行放下，启动升降电机203，升降电机203带动升降螺杆204转动，升降螺杆204螺纹驱动升降横板205在十字架202上上下滑动，升降横板205带动夹紧组件3进行升降，夹紧组件3带动两个壳体组件5升降，两个壳体组件5带动两个抓取组件6升降，从而实现多个阶梯夹爪606夹取不同高度的物品，或者将物品运输到不同高度的位置，启动转体电机102，转体电机102带动转体齿轮103转动，转体齿轮103啮合驱动转体内齿圈201转动，转体内齿圈201带动十字架202转动，十字架202带动升降横板205转动，从而实现两个壳体组件5和两个抓取组件6转动，实现拿取物的转移，可以将拿取物放置到不同的位置，当进行大量的物体移动且不需要精准移动时，启动切换气缸402，切换气缸402带动切换升降架403升降，切换升降架403带动两个滑动限位框405升降，两个滑动限位框405带动两个切换齿条406升降，两个切换齿条406啮合驱动两个切换齿轮503转动，两个切换齿轮503带动两个壳体连杆501转动，两个壳体连杆501调档两个十字壳体504转动，从而实现两个抓取组件6转动，可以再通过两个抓取气缸507带动两个抓取推动板601滑动，从而实现多个阶梯夹爪606对物品进行夹取，实现两个抓取组件6对拿取物及逆行夹紧，实现机械手对两个物体进行同步夹取，从而加快机械手拿放物品的速度。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.多功能机械手，包括转体组件(1)、位置调节组件(2)、夹紧组件(3)、转动切换组件(4)、壳体组件(5)和抓取组件(6)，其特征在于：所述位置调节组件(2)转动连接在转体组件(1)上，转体组件(1)和位置调节组件(2)啮合传动，夹紧组件(3)固定连接在位置调节组件(2)上，转动切换组件(4)固定连接在位置调节组件(2)上，壳体组件(5)设置有两个，两个壳体组件(5)均滑动连接在夹紧组件(3)上，两个壳体组件(5)均和转动切换组件(4)啮合传动，抓取组件(6)设置有两个，两个壳体组件(5)上均设置有抓取组件(6)，所述转动切换组件(4)包括切换固定板(401)、切换气缸(402)、切换升降架(403)、随动滑道(404)、滑动限位框(405)和切换齿条(406)，切换固定板(401)固定连接在位置调节组件(2)上，切换气缸(402)固定连接在切换固定板(401)上，切换升降架(403)固定连接在切换气缸(402)的气缸杆上，切换升降架(403)上设置有随动滑道(404)，随动滑道(404)上滑动连接有两个滑动限位框(405)，两个滑动限位框(405)上均固定连接有切换齿条(406)，所述壳体组件(5)包括壳体连杆(501)、滑动块(502)、切换齿轮(503)、十字壳体(504)、夹紧滑槽(505)、弯杆支架(506)和抓取气缸(507)，壳体连杆(501)上转动连接有滑动块(502)，切换齿轮(503)固定连接在壳体连杆(501)上，十字壳体(504)固定连接在壳体连杆(501)上，十字壳体(504)上设置有多个夹紧滑槽(505)，弯杆支架(506)固定连接在十字壳体(504)上，抓取气缸(507)固定连接在弯杆支架(506)上，两个滑动块(502)连接在夹紧组件(3)上，两个滑动块(502)均固定连接在夹紧组件(3)上，两个切换齿轮(503)分别和两个切换齿条(406)啮合传动，所述抓取组件(6)包括抓取推动板(601)、推板连接架(602)、抓取连杆(603)、滑块连接架(604)、抓取滑块(605)和阶梯夹爪(606)，抓取推动板(601)上固定连接有多个推板连接架(602)，多个推板连接架(602)上均转动连接有抓取连杆(603)，多个抓取连杆(603)上均转动连接有滑块连接架(604)，多个滑块连接架(604)上均固定连接有抓取滑块(605)，多个抓取滑块(605)上均固定连接有阶梯夹爪(606)，多个夹紧滑槽(505)内均滑动连接有抓取滑块(605)，两个抓取气缸(507)的气缸杆上均固定连接有抓取推动板(601)，多个阶梯夹爪(606)上均设置有多个直角开口，多个阶梯夹爪(606)均由耐磨材料制成，所述两个十字壳体(504)的中心处设置有轴心避开槽，所述夹紧组件(3)包括夹紧支架(301)、T形滑道(302)、夹紧电机(303)、夹紧螺纹杆(304)和夹紧螺纹板(305)，夹紧支架(301)固定连接在升降横板(205)的上端，夹紧支架(301)上设置有T形滑道(302)，夹紧电机(303)固定连接在夹紧支架(301)上，夹紧螺纹杆(304)转动连接在夹紧支架(301)上，夹紧螺纹杆(304)固定连接在夹紧电机(303)上，两个夹紧螺纹板(305)均滑动连接在T形滑道(302)内，两个夹紧螺纹板(305)分别通过螺纹连接在夹紧螺纹杆(304)的前后两侧，夹紧螺纹杆(304)前后两侧的螺纹旋向方向相反，两个滑动块(502)分别滑动连接在T形滑道(302)的前后两侧，两个滑动块(502)分别固定连接在两个夹紧螺纹板(305)上。
2.根据权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于：所述转体组件(1)包括阶梯支架(101)、转体电机(102)和转体齿轮(103)，阶梯支架(101)上固定连接有转体电机(102)，转体电机(102)的输出轴上固定连接有转体齿轮(103)。
3.根据权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于：所述位置调节组件(2)包括转体内齿圈(201)、十字架(202)、升降电机(203)、升降螺杆(204)和升降横板(205)，转体内齿圈(201)转动连接在阶梯支架(101)内，转体内齿圈(201)和转体齿轮(103)啮合传动，十字架(202)固定连接在转体内齿圈(201)的上端，升降电机(203)固定连接在十字架(202)上，升降螺杆(204)转动连接在十字架(202)上，升降螺杆(204)固定连接在升降电机(203)的输出轴上，升降横板(205)滑动连接在十字架(202)上，升降横板(205)和升降螺杆(204)通过螺纹传动，切换固定板(401)固定连接在升降横板(205)上。
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| CN (1) | CN112297043B (zh) |
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2020
- 2020-11-23 CN CN202011318541.0A patent/CN112297043B/zh active Active
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