CN112318481A - 一种机械手转运机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机械手转运机构，包括导轨；所述导轨的顶部滑动连接有滑动平台；所述滑动平台的左侧底部安装有驱动电机，且驱动电机与驱动齿轮啮合连接；所述滑动平台的顶部左侧安装有升降控制电机，且升降控制电机与控制螺杆啮合连接；所述滑动平台顶部铰接有双叉臂升降机构；所述升降平台的顶部左侧安装有平移控制电机，且平移控制电机与平移控制杆啮合连接；所述升降平台的顶部滑动连接有滑动底座，且滑动底座顶部安装有机械臂，并且机械臂的一端与连接臂相连接；本发明通过主动螺杆和从动螺杆的同步转动来驱动滑动底座进行横向移动，改变机械手在横向上的位置，增加机械手的使用范围，方便机械手的转运，增加机械手的工作效率。

Description

一种机械手转运机构
技术领域
本发明属于机械技术领域，更具体地说，特别涉及一种机械手转运机构。
背景技术
机械手是指能模仿人手臂的某些动作功能，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，由于机械手的功用性十分强大，在生活中的应用十分广泛。
机械手转运机构可以参考CN105438827B号专利，其主要包括提升机构、横移机构和机架，所述机架包括由顶层横梁构成的顶层框、2条等高的中间横梁和与顶层框的四角垂直固定连接的横梁支柱，所述横移机构和提升机构均安装在机架上，机架可以沿横移轨道机构往复直线运动，以机架在横移轨道机构上的运动方向为x轴方向，所述顶层框为矩形框，2条中间横梁分别连接相邻的横梁支柱且与x轴方向平行，位于与x轴垂直的机架侧面的相邻横梁支柱间仅由顶层横梁连接。
现有类似的机械手转运机构在使用时，机械手基本固定于一个机位上进行工作，自身基本难以进行转运移动，导致机械手的工作空间和工作范围有限，无法适应更大的工作环境，以至于机械手工作效率难以提高，也无法拿取到高处的物体，需要其他机械进行配合，导致机械手实用性不高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种机械手转运机构，以解决现有类似的机械手转运机构在使用时，机械手基本固定于一个机位上进行工作，自身基本难以进行转运移动，导致机械手的工作空间和工作范围有限，无法适应更大的工作环境，以至于机械手工作效率难以提高，也无法拿取到高处的物体，需要其他机械进行配合，导致机械手实用性不高的问题。
本发明机械手转运机构的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种机械手转运机构，包括导轨；所述导轨的顶部滑动连接有滑动平台；所述滑动平台的左侧底部安装有驱动电机，且驱动电机与驱动齿轮啮合连接；所述滑动平台的底部四个端角安装有滑轮，且滑动平台底部两侧设置有四处清扫转轮，并且清扫转轮通过从动杆与驱动齿轮相连接；所述滑动平台底部滑轮的外侧设置有四处滑槽刮板；所述滑动平台的顶部左侧安装有升降控制电机，且升降控制电机与控制螺杆啮合连接；所述滑动平台顶部铰接有双叉臂升降机构；所述双叉臂升降机构的顶端铰接于升降平台的底部端面；所述升降平台的顶部左侧安装有平移控制电机，且平移控制电机与平移控制杆啮合连接；所述升降平台的顶部滑动连接有滑动底座，且滑动底座顶部安装有机械臂，并且机械臂的一端与连接臂相连接；所述连接臂的底端与液压抓手相连接。
进一步的，所述驱动电机输出端的主动齿轮A与驱动齿轮啮合连接，驱动齿轮对称设置有两处，且驱动齿轮由驱动杆相连接，驱动齿轮与两组导轨上的齿条啮合连接。
进一步的，所述控制螺杆左端的从动锥齿轮A与升降控制电机驱动轴上的主动锥齿轮A啮合连接，且控制螺杆转动连接于双叉臂升降机构左侧底部的控制连杆中间处。
进一步的，所述平移控制杆分为主动螺杆和从动螺杆，主动螺杆的左端设置有主动轮和从动锥齿轮B，主动轮通过同步带与从动螺杆左端的从动轮相连接，从动锥齿轮B与平移控制电机上的主动锥齿轮B啮合连接。
进一步的，所述滑动底座的底部中间横向设置有梯形滑块，梯形滑块滑动连接于升降平台的梯形滑槽内，滑动底座内开设有两处螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有主动螺杆和从动螺杆，滑动底座的四端设置有支脚。
进一步的，所述机械臂的一端设置有连接座，且连接座与连接臂上的连接装置相连接并由插销固定。
进一步的，所述液压抓手包括伸缩臂、L型连杆、副连杆和抓手端，伸缩臂滑动连接于液压抓手的外壳内，伸缩臂的底部两侧通过铰链与L型连杆的顶部相连接，L型连杆的一侧平行设置有副连杆，L型连杆的底部与抓手端的顶部相连接，L型连杆、副连杆和构成抓手端构成四连杆结构。
进一步的，所述清扫转轮通过转动连杆与从动锥齿轮C相连接，从动锥齿轮C与从动杆一端的主动锥齿轮C啮合连接，从动杆通过从动齿轮与驱动齿轮中间处的分动齿轮啮合连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
平移控制杆的设置，平移控制电机通过主动锥齿轮B驱动从动锥齿轮B转动，从而带动主动螺杆进行转动，由于主动螺杆和从动螺杆通过同步带相连接，所以在主动螺杆转动的同时从动螺杆也进行同步转动，通过主动螺杆和从动螺杆的同步转动来驱动滑动底座进行横向移动，改变机械手在横向上的位置，增加机械手的使用范围，方便机械手的转运，增加机械手的工作效率。
滑动底座的设置，滑动底座通过梯形滑块在梯形滑槽内定向滑动，便于增加机械手在移动中的稳定性，防止出现机械手偏移的现象而影响使用，维持机械手的正常工作状态。
附图说明
图1是本发明的侧面轴视结构示意图。
图2是本发明的侧面导轨剖视结构示意图。
图3是本发明的顶部滑动底座剖视结构示意图。
图4是本发明的双叉臂升降机构升起结构示意图。
图5是本发明的升降平台与驱动齿轮连接结构示意图。
图6是本发明的液压抓手剖视结构示意图。
图7是本发明的图6的A区放大结构示意图。
图8是本发明的机械臂和连接臂拆分结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、导轨；101、齿条；2、滑动平台；3、驱动电机；301、主动齿轮A；4、驱动齿轮；401、驱动杆；402、分动齿轮；5、滑轮；6、升降控制电机；601、主动锥齿轮A；7、控制螺杆；701、从动锥齿轮A；8、双叉臂升降机构；801、控制连杆；9、升降平台；901、梯形滑槽；10、平移控制电机；1001、主动锥齿轮B；11、平移控制杆；1101、主动螺杆；110101、主动轮；110102、从动锥齿轮B；1102、从动螺杆；110201、从动轮；1103、同步带；12、滑动底座；1201、梯形滑块；1202、螺纹孔；13、机械臂；1301、连接座；14、连接臂；1401、连接装置；15、液压抓手；1501、伸缩臂；1502、L型连杆；1503、副连杆；1504、抓手端；16、清扫转轮；1601、转动连杆；1602、从动锥齿轮C；17、滑槽刮板；18、从动杆；1801、从动齿轮；1802、主动锥齿轮C。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
实施例：
如附图1至附图8所示：
本发明提供一种机械手转运机构，包括导轨1；导轨1的顶部滑动连接有滑动平台2；滑动平台2的左侧底部安装有驱动电机3，且驱动电机3与驱动齿轮4啮合连接；滑动平台2的底部四个端角安装有滑轮5，且滑动平台2底部两侧设置有四处清扫转轮16，并且清扫转轮16通过从动杆18与驱动齿轮4相连接；滑动平台2底部滑轮5的外侧设置有四处滑槽刮板17；滑动平台2的顶部左侧安装有升降控制电机6，且升降控制电机6与控制螺杆7啮合连接；滑动平台2顶部铰接有双叉臂升降机构8；双叉臂升降机构8的顶端铰接于升降平台9的底部端面；升降平台9的顶部左侧安装有平移控制电机10，且平移控制电机10与平移控制杆11啮合连接；升降平台9的顶部滑动连接有滑动底座12，且滑动底座12顶部安装有机械臂13，并且机械臂13的一端与连接臂14相连接；连接臂14的底端与液压抓手15相连接。
其中，驱动电机3输出端的主动齿轮A301与驱动齿轮4啮合连接，驱动齿轮4对称设置有两处，且驱动齿轮4由驱动杆401相连接，驱动齿轮4与两组导轨1上的齿条101啮合连接，在使用时，驱动电机3通过主动齿轮A301与驱动齿轮4的连接，将动力传输到驱动齿轮4上，驱动齿轮4通过与齿条101的啮合连接，从而带动滑动平台2在导轨1上滑动，便于改变机械手的工作位置，将机械手进行前后移动，方便机械手的使用，增加机械手的使用范围。
其中，控制螺杆7左端的从动锥齿轮A701与升降控制电机6驱动轴上的主动锥齿轮A601啮合连接，且控制螺杆7转动连接于双叉臂升降机构8左侧底部的控制连杆801中间处，在使用时，升降控制电机6通过主动锥齿轮A601带动从动锥齿轮A701进行转动，从而驱动控制螺杆7进行转动，改变控制连杆801在控制螺杆7上的位置，实现双叉臂升降机构8的升降操作，便于机械手抓取高处的货物，方便机械手的使用，提高机械手的工作效率，增加机械手的适用性。
其中，平移控制杆11分为主动螺杆1101和从动螺杆1102，主动螺杆1101的左端设置有主动轮110101和从动锥齿轮B110102，主动轮110101通过同步带1103与从动螺杆1102左端的从动轮110201相连接，从动锥齿轮B110102与平移控制电机10上的主动锥齿轮B1001啮合连接，在使用时，平移控制电机10通过主动锥齿轮B1001驱动从动锥齿轮B110102转动，从而带动主动螺杆1101进行转动，由于主动螺杆1101和从动螺杆1102通过同步带1103相连接，所以在主动螺杆1101转动的同时从动螺杆1102也进行同步转动，通过主动螺杆1101和从动螺杆1102的同步转动来驱动滑动底座12进行横向移动，改变机械手在横向上的位置，增加机械手的使用范围，方便机械手的转运，增加机械手的工作效率。
其中，滑动底座12的底部中间横向设置有梯形滑块1201，梯形滑块1201滑动连接于升降平台9的梯形滑槽901内，滑动底座12内开设有两处螺纹孔1202，螺纹孔1202内螺纹连接有主动螺杆1101和从动螺杆1102，滑动底座12的四端设置有支脚，在使用时，滑动底座12通过梯形滑块1201在梯形滑槽901内定向滑动，便于增加机械手在移动中的稳定性，防止出现机械手偏移的现象而影响使用，维持机械手的正常工作状态。
其中，机械臂13的一端设置有连接座1301，且连接座1301与连接臂14上的连接装置1401相连接并由插销固定，在使用时，通过连接座1301可对机械手的抓手进行更换，便于机械手适应不同的工作环境，增加机械手的实用性。
其中，液压抓手15包括伸缩臂1501、L型连杆1502、副连杆1503和抓手端1504，伸缩臂1501滑动连接于液压抓手15的外壳内，伸缩臂1501的底部两侧通过铰链与L型连杆1502的顶部相连接，L型连杆1502的一侧平行设置有副连杆1503，L型连杆1502的底部与抓手端1504的顶部相连接，L型连杆1502、副连杆1503和构成抓手端1504构成四连杆结构，在使用时，通过控制伸缩臂1501的伸缩来拉动L型连杆1502顶部进行摆动，L型连杆1502底部进行反方向摆动，配合副连杆1503控制抓手端1504的夹紧与松开操作，方便机械手抓取物体，且不会由于机械手用力过大而导致货物损坏。
其中，清扫转轮16通过转动连杆1601与从动锥齿轮C1602相连接，从动锥齿轮C1602与从动杆18一端的主动锥齿轮C1802啮合连接，从动杆18通过从动齿轮1801与驱动齿轮4中间处的分动齿轮402啮合连接，在使用时，通过驱动齿轮4的转动带动从动杆18进行转动，从而驱动清扫转轮16进行转动，便于在驱动齿轮4移动时对导轨1上的货物残渣进行清扫，防止废渣堵塞齿条101影响驱动齿轮4移动甚至是脱轨，保证机械手工作时的安全性。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明在使用时，驱动电机3通过主动齿轮A301与驱动齿轮4的连接，将动力传输到驱动齿轮4上，驱动齿轮4通过与齿条101的啮合连接，从而带动滑动平台2在导轨1上滑动，便于改变机械手的工作位置，将机械手进行前后移动，方便机械手的使用，增加机械手的使用范围，同时通过驱动齿轮4的转动带动从动杆18进行转动，从而驱动清扫转轮16进行转动，便于在驱动齿轮4移动时对导轨1上的货物残渣进行清扫，防止废渣堵塞齿条101影响驱动齿轮4移动甚至是脱轨，保证机械手工作时的安全性，然后升降控制电机6通过主动锥齿轮A601带动从动锥齿轮A701进行转动，从而驱动控制螺杆7进行转动，改变控制连杆801在控制螺杆7上的位置，实现双叉臂升降机构8的升降操作，便于机械手抓取高处的货物，方便机械手的使用，平移控制电机10通过主动锥齿轮B1001驱动从动锥齿轮B110102转动，从而带动主动螺杆1101进行转动，由于主动螺杆1101和从动螺杆1102通过同步带1103相连接，所以在主动螺杆1101转动的同时从动螺杆1102也进行同步转动，通过主动螺杆1101和从动螺杆1102的同步转动来驱动滑动底座12进行横向移动，改变机械手在横向上的位置，滑动底座12通过梯形滑块1201在梯形滑槽901内定向滑动，便于增加机械手在移动中的稳定性，防止出现机械手偏移的现象而影响使用，通过控制伸缩臂1501的伸缩来拉动L型连杆1502顶部进行摆动，L型连杆1502底部进行反方向摆动，配合副连杆1503控制抓手端1504的夹紧与松开操作，方便机械手抓取物体，且不会由于机械手用力过大而导致货物损坏。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种机械手转运机构，其特征在于：包括导轨(1)；所述导轨(1)的顶部滑动连接有滑动平台(2)；所述滑动平台(2)的左侧底部安装有驱动电机(3)，且驱动电机(3)与驱动齿轮(4)啮合连接；所述滑动平台(2)的底部四个端角安装有滑轮(5)，且滑动平台(2)底部两侧设置有四处清扫转轮(16)，并且清扫转轮(16)通过从动杆(18)与驱动齿轮(4)相连接；所述滑动平台(2)底部滑轮(5)的外侧设置有四处滑槽刮板(17)；所述滑动平台(2)的顶部左侧安装有升降控制电机(6)，且升降控制电机(6)与控制螺杆(7)啮合连接；所述滑动平台(2)顶部铰接有双叉臂升降机构(8)；所述双叉臂升降机构(8)的顶端铰接于升降平台(9)的底部端面；所述升降平台(9)的顶部左侧安装有平移控制电机(10)，且平移控制电机(10)与平移控制杆(11)啮合连接；所述升降平台(9)的顶部滑动连接有滑动底座(12)，且滑动底座(12)顶部安装有机械臂(13)，并且机械臂(13)的一端与连接臂(14)相连接；所述连接臂(14)的底端与液压抓手(15)相连接。
2.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述驱动电机(3)输出端的主动齿轮A(301)与驱动齿轮(4)啮合连接，驱动齿轮(4)对称设置有两处，且驱动齿轮(4)由驱动杆(401)相连接，驱动齿轮(4)与两组导轨(1)上的齿条(101)啮合连接。
3.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述控制螺杆(7)左端的从动锥齿轮A(701)与升降控制电机(6)驱动轴上的主动锥齿轮A(601)啮合连接，且控制螺杆(7)转动连接于双叉臂升降机构(8)左侧底部的控制连杆(801)中间处。
4.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述平移控制杆(11)分为主动螺杆(1101)和从动螺杆(1102)，主动螺杆(1101)的左端设置有主动轮(110101)和从动锥齿轮B(110102)，主动轮(110101)通过同步带(1103)与从动螺杆(1102)左端的从动轮(110201)相连接，从动锥齿轮B(110102)与平移控制电机(10)上的主动锥齿轮B(1001)啮合连接。
5.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述滑动底座(12)的底部中间横向设置有梯形滑块(1201)，梯形滑块(1201)滑动连接于升降平台(9)的梯形滑槽(901)内，滑动底座(12)内开设有两处螺纹孔(1202)，螺纹孔(1202)内螺纹连接有主动螺杆(1101)和从动螺杆(1102)，滑动底座(12)的四端设置有支脚。
6.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述机械臂(13)的一端设置有连接座(1301)，且连接座(1301)与连接臂(14)上的连接装置(1401)相连接并由插销固定。
7.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述液压抓手(15)包括伸缩臂(1501)、L型连杆(1502)、副连杆(1503)和抓手端(1504)，伸缩臂(1501)滑动连接于液压抓手(15)的外壳内，伸缩臂(1501)的底部两侧通过铰链与L型连杆(1502)的顶部相连接，L型连杆(1502)的一侧平行设置有副连杆(1503)，L型连杆(1502)的底部与抓手端(1504)的顶部相连接，L型连杆(1502)、副连杆(1503)和构成抓手端(1504)构成四连杆结构。
8.如权利要求1所述机械手转运机构，其特征在于：所述清扫转轮(16)通过转动连杆(1601)与从动锥齿轮C(1602)相连接，从动锥齿轮C(1602)与从动杆(18)一端的主动锥齿轮C(1802)啮合连接，从动杆(18)通过从动齿轮(1801)与驱动齿轮(4)中间处的分动齿轮(402)啮合连接。
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