CN112497232A - 一种机械手的操纵装置及其操纵方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械操纵技术领域，具体为一种机械手的操纵装置及其操纵方法，包括呈对称设置的X轴向移动机构，X轴向移动机构包括第一矩形柱，两个第一矩形柱之间活动连接有移动板，移动板的底部设有Y轴向移动机构，Y轴向移动机构包括第二矩形柱，第二矩形柱的底部活动连接有Z轴向移动机构，Z轴向移动机构的底部连接有夹持机构。该机械手的操纵装置，通过设有的X轴向移动机构、Y轴向移动机构和Z轴向移动机构驱动夹持机构移动，使该机械手可以在较大的范围内的移动，通过设有的夹持机构中的第四伺服电机带动双头螺纹杆转动，从而使第一夹持板和第二夹持板相向移动，将待夹持物件夹持固定，便于控制该机械手夹持不同大小的物件。

Description

一种机械手的操纵装置及其操纵方法

技术领域

本发明涉及机械操纵技术领域，具体为一种机械手的操纵装置及其操纵方法。

背景技术

机械手，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，它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，现有的机械手的底座大多固定在一个位置，通过电机驱动机械臂转动，并通过机械臂带动机械手进行上下移动，从而夹持物件，该操作的机械手可移动范围有限，且该机械手较小，导致可夹持物件的体积有限，使用限制较大，鉴于此，我们提出一种机械手的操纵装置及其操纵方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手的操纵装置及其操纵方法，以解决上述背景技术中提出现有的机械手的底座大多固定在一个位置，通过电机驱动机械臂转动，并通过机械臂带动机械手进行上下移动，从而夹持物件，该操作的机械手可移动范围有限，且该机械手较小，导致可夹持物件的体积有限，使用限制较大的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供如下技术方案：一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构，所述X轴向移动机构包括第一矩形柱，所述第一矩形柱底部的两端设有对称分布的支撑柱，两个所述第一矩形柱之间活动连接有移动板，所述移动板的底部设有Y轴向移动机构，所述Y轴向移动机构包括第二矩形柱，所述第二矩形柱的底部活动连接有Z轴向移动机构，所述Z轴向移动机构包括柱形仓，所述柱形仓内设有第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴的端部穿过柱形仓内壁的底部且同轴连接有圆形转动块，所述圆形转动块底部的中部竖直设有第三矩形柱，所述第三矩形柱的前侧开设有安装槽，所述安装槽内设有气缸，所述气缸活塞杆的端部穿过安装槽内壁的底部且连接有夹持机构，所述夹持机构包括条形固定板，所述条形固定板底部的两端设有对称分布的凸板，其中一个所述凸板的外侧设有第四伺服电机，两个所述凸板之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆，两个所述凸板之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆，所述双头螺纹杆中第一螺纹区的外壁螺纹连接有第一夹持板，所述双头螺纹杆中第二螺纹区的外壁螺纹连接有第二夹持板，所述第四伺服电机输出轴的端部与所述双头螺纹杆的一端同轴连接。

作为优选，所述支撑柱的底部设有安装底座，所述安装底座通过地脚螺丝与地面固定。

作为优选，两个所述第一矩形柱相对的侧面均开设有第一U形凹槽，所述第一U形凹槽内转动连接有第一丝杆，所述第一矩形柱的一端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴的端部穿过第一矩形柱的端部且与所述第一丝杆同轴连接，所述移动板的两端均设有第一移动凸块，所述第一移动凸块滑动连接于所述第一U形凹槽内，且所述第一移动凸块与所述第一丝杆螺纹连接。

作为优选，所述第二矩形柱的底部开设有第二U形凹槽，所述第二U形凹槽内转动连接有第二丝杆，所述第二矩形柱的端部设有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出轴的端部穿过第二矩形柱的端部且与所述第二丝杆同轴连接，所述柱形仓的顶部设有第二移动凸块，所述第二移动凸块滑动连接于所述第二U形凹槽内，且所述第二移动凸块与所述第二丝杆螺纹连接。

作为优选，所述柱形仓的外壁且靠近顶部的位置开设有多个以环形阵列排布的散热孔。

作为优选，所述第三矩形柱两侧的底部设有对称分布的定位板，所述定位板的表面开设有定位孔。

作为优选，所述条形固定板的顶部且靠近中部的位置设有对称分布的定位杆，且两个所述定位杆分别与两个所述定位孔滑动连接。

作为优选，所述安装槽开口处的两侧通过螺钉螺纹连接有密封板。

作为优选，所述第一夹持板和第二夹持板的内侧均通过螺钉螺纹连接有橡胶板，所述第一夹持板和第二夹持板均与所述滑杆滑动连接。

另一方面，本发明还提供了一种机械手的操纵装置的操纵方法，包括如下步骤：

S1：先通过X轴向移动机构中的第一伺服电机带动第一丝杆转动，使第一丝杆带动移动板移动，使其驱动夹持机构进行X轴方向的移动；

S2：再通过Y轴向移动机构中的第二伺服电机带动第二丝杆转动，使第二丝杆带动Z轴向移动机构移动，使其驱动夹持机构进行Y轴方向的移动；

S3：再通过Z轴向移动机构中的第三伺服电机带动圆形转动块转动，使其驱动夹持机构调整水平角度，使夹持机构的第一夹持板和第二夹持板分别位于待夹持物件两侧的上方；

S4：再通过Z轴向移动机构中的气缸带动夹持机构向下移动；

S5：通过夹持机构中的第四伺服电机带动双头螺纹杆转动，使第一夹持板和第二夹持板相向移动，将待夹持物件夹持固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该机械手的操纵装置及其操纵方法，通过设有的X轴向移动机构、Y轴向移动机构和Z轴向移动机构驱动夹持机构移动至待夹持物件的正上方，使该机械手可以在较大的范围内的移动。

2、该机械手的操纵装置及其操纵方法，通过设有的夹持机构中的第四伺服电机带动双头螺纹杆转动，从而使第一夹持板和第二夹持板相向移动，将待夹持物件夹持固定，便于控制该机械手夹持不同大小的物件。

3、该机械手的操纵装置及其操纵方法，通过设有的X轴向移动机构和Y轴向移动机构可以增大该机械手的移动范围，通过设置的夹持机构可以使该机械手夹持较大的物件，从而提高该机械手的适用性。

附图说明

图1为本发明中的整体结构示意图；

图2为本发明中的X轴向移动机构结构示意图；

图3为本发明中的移动板和Y轴向移动机构的装配结构示意图；

图4为本发明中的Y轴向移动机构结构示意图；

图5为本发明中的Z轴向移动机构结构示意图；

图6为本发明中的夹持机构结构示意图。

图中：X轴向移动机构1、第一矩形柱10、第一U形凹槽100、支撑柱11、安装底座110、第一丝杆12、第一伺服电机13、移动板2、第一移动凸块20、Y轴向移动机构3、第二矩形柱30、第二U形凹槽300、第二丝杆31、第二伺服电机32、Z轴向移动机构4、柱形仓40、散热孔400、第二移动凸块401、第三伺服电机41、圆形转动块42、第三矩形柱43、安装槽430、密封板431、定位板432、定位孔4320、气缸44、夹持机构5、条形固定板50、凸板500、定位杆51、滑杆52、双头螺纹杆53、第一螺纹区530、第二螺纹区531、第四伺服电机54、第一夹持板55、第二夹持板56、橡胶板57。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动。

实施例2

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动支撑柱11的底部设有安装底座110，安装底座110通过地脚螺丝与地面固定，使支撑柱11的底部固定。

实施例3

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动两个第一矩形柱10相对的侧面均开设有第一U形凹槽100，第一U形凹槽100内转动连接有第一丝杆12，第一矩形柱10的一端设有第一伺服电机13，第一伺服电机13输出轴的端部穿过第一矩形柱10的端部且与第一丝杆12同轴连接，通过第一伺服电机13带动第一丝杆12转动，移动板2的两端均设有第一移动凸块20，第一移动凸块20滑动连接于第一U形凹槽100内，且第一移动凸块20与第一丝杆12螺纹连接，通过第一丝杆12带动移动板2移动，从而驱动夹持机构5进行X轴向移动。

实施例4

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动第二矩形柱30的底部开设有第二U形凹槽300，第二U形凹槽300内转动连接有第二丝杆31，第二矩形柱30的端部设有第二伺服电机32，第二伺服电机32输出轴的端部穿过第二矩形柱30的端部且与第二丝杆31同轴连接，通过第二伺服电机32带动第二丝杆31转动，柱形仓40的顶部设有第二移动凸块401，第二移动凸块401滑动连接于第二U形凹槽300内，且第二移动凸块401与第二丝杆31螺纹连接，通过第二丝杆31带动Z轴向移动机构4移动，从而驱动夹持机构5进行Y轴向移动。

实施例4

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动柱形仓40的外壁且靠近顶部的位置开设有多个以环形阵列排布的散热孔400，有利于柱形仓40内的第三伺服电机41的散热。

实施例5

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动第三矩形柱43两侧的底部设有对称分布的定位板432，定位板432的表面开设有定位孔4320，条形固定板50的顶部且靠近中部的位置设有对称分布的定位杆51，且两个定位杆51分别与两个定位孔4320滑动连接，通过定位杆51可以使条形固定板50平稳移动。

实施例6

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动安装槽430开口处的两侧通过螺钉螺纹连接有密封板431，便于密封板431的安装和拆卸。

实施例7

一种机械手的操纵装置，包括呈对称设置的X轴向移动机构1，X轴向移动机构1包括第一矩形柱10，第一矩形柱10底部的两端设有对称分布的支撑柱11，用于支撑和固定第一矩形柱10，两个第一矩形柱10之间活动连接有移动板2，移动板2的底部设有Y轴向移动机构3，通过移动板2带动Y轴向移动机构3，Y轴向移动机构3包括第二矩形柱30，第二矩形柱30的底部活动连接有Z轴向移动机构4，Z轴向移动机构4包括柱形仓40，柱形仓40内设有第三伺服电机41，第三伺服电机41输出轴的端部穿过柱形仓40内壁的底部且同轴连接有圆形转动块42，通过第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，从而带动夹持机构5转动，使第一夹持板55和第二夹持板56可以移动至待夹持物件两侧的上方，圆形转动块42底部的中部竖直设有第三矩形柱43，第三矩形柱43的前侧开设有安装槽430，安装槽430内设有气缸44，气缸44活塞杆的端部穿过安装槽430内壁的底部且连接有夹持机构5，通过气缸44带动夹持机构5进行Z轴向移动，夹持机构5包括条形固定板50，条形固定板50底部的两端设有对称分布的凸板500，其中一个凸板500的外侧设有第四伺服电机54，两个凸板500之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆52，两个凸板500之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆53，双头螺纹杆53中第一螺纹区530的外壁螺纹连接有第一夹持板55，双头螺纹杆53中第二螺纹区531的外壁螺纹连接有第二夹持板56，第四伺服电机54输出轴的端部与双头螺纹杆53的一端同轴连接，通过第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，从而驱动第一夹持板55和第二夹持板56相向移动或反向移动第一夹持板55和第二夹持板56的内侧均通过螺钉螺纹连接有橡胶板57，增大夹持时的摩擦力，且可以避免对待夹持物件造成刮痕，第一夹持板55和第二夹持板56均与滑杆52滑动连接，通过滑杆52可以使第一夹持板55和第二夹持板56平稳移动。

此外，本发明还提供了一种机械手的操纵装置的操纵方法，包括如下步骤：

S1：先通过X轴向移动机构1中的第一伺服电机13带动第一丝杆12转动，使第一丝杆12带动移动板2移动，使其驱动夹持机构5进行X轴方向的移动；

S2：再通过Y轴向移动机构3中的第二伺服电机32带动第二丝杆31转动，使第二丝杆31带动Z轴向移动机构4移动，使其驱动夹持机构5进行Y轴方向的移动；

S3：再通过Z轴向移动机构4中的第三伺服电机41带动圆形转动块42转动，使其驱动夹持机构5调整水平角度，使夹持机构5的第一夹持板55和第二夹持板56分别位于待夹持物件两侧的上方；

S4：再通过Z轴向移动机构4中的气缸44带动夹持机构5向下移动；

S5：通过夹持机构5中的第四伺服电机54带动双头螺纹杆53转动，使第一夹持板55和第二夹持板56相向移动，将待夹持物件夹持固定。

本实施例的机械手的操纵装置及其操纵方法，使用者通过X轴向移动机构1驱动夹持机构5进行X轴向移动，通过Y轴向移动机构3驱动夹持机构5进行Y轴向移动，通过Z轴向移动机构4调整夹持机构5的水平角度并驱动夹持机构5进行Z轴向移动，通过夹持机构5对待夹持物件进行夹持，从而提高该机械手的可移动范围，并通过设置的夹持机构5可以提高该机械手可夹持物件的体积范围。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种机械手的操纵装置，其特征在于：包括呈对称设置的X轴向移动机构（1），所述X轴向移动机构（1）包括第一矩形柱（10），所述第一矩形柱（10）底部的两端设有对称分布的支撑柱（11），两个所述第一矩形柱（10）之间活动连接有移动板（2），所述移动板（2）的底部设有Y轴向移动机构（3），所述Y轴向移动机构（3）包括第二矩形柱（30），所述第二矩形柱（30）的底部活动连接有Z轴向移动机构（4），所述Z轴向移动机构（4）包括柱形仓（40），所述柱形仓（40）内设有第三伺服电机（41），所述第三伺服电机（41）输出轴的端部穿过柱形仓（40）内壁的底部且同轴连接有圆形转动块（42），所述圆形转动块（42）底部的中部竖直设有第三矩形柱（43），所述第三矩形柱（43）的前侧开设有安装槽（430），所述安装槽（430）内设有气缸（44），所述气缸（44）活塞杆的端部穿过安装槽（430）内壁的底部且连接有夹持机构（5），所述夹持机构（5）包括条形固定板（50），所述条形固定板（50）底部的两端设有对称分布的凸板（500），其中一个所述凸板（500）的外侧设有第四伺服电机（54），两个所述凸板（500）之间且靠近两端的位置设有对称分布的滑杆（52），两个所述凸板（500）之间且位于中部的位置转动连接有双头螺纹杆（53），所述双头螺纹杆（53）中第一螺纹区（530）的外壁螺纹连接有第一夹持板（55），所述双头螺纹杆（53）中第二螺纹区（531）的外壁螺纹连接有第二夹持板（56），所述第四伺服电机（54）输出轴的端部与所述双头螺纹杆（53）的一端同轴连接。

2.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述支撑柱（11）的底部设有安装底座（110），所述安装底座（110）通过地脚螺丝与地面固定。

3.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：两个所述第一矩形柱（10）相对的侧面均开设有第一U形凹槽（100），所述第一U形凹槽（100）内转动连接有第一丝杆（12），所述第一矩形柱（10）的一端设有第一伺服电机（13），所述第一伺服电机（13）输出轴的端部穿过第一矩形柱（10）的端部且与所述第一丝杆（12）同轴连接，所述移动板（2）的两端均设有第一移动凸块（20），所述第一移动凸块（20）滑动连接于所述第一U形凹槽（100）内，且所述第一移动凸块（20）与所述第一丝杆（12）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述第二矩形柱（30）的底部开设有第二U形凹槽（300），所述第二U形凹槽（300）内转动连接有第二丝杆（31），所述第二矩形柱（30）的端部设有第二伺服电机（32），所述第二伺服电机（32）输出轴的端部穿过第二矩形柱（30）的端部且与所述第二丝杆（31）同轴连接，所述柱形仓（40）的顶部设有第二移动凸块（401），所述第二移动凸块（401）滑动连接于所述第二U形凹槽（300）内，且所述第二移动凸块（401）与所述第二丝杆（31）螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述柱形仓（40）的外壁且靠近顶部的位置开设有多个以环形阵列排布的散热孔（400）。

6.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述第三矩形柱（43）两侧的底部设有对称分布的定位板（432），所述定位板（432）的表面开设有定位孔（4320）。

7.根据权利要求6所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述条形固定板（50）的顶部且靠近中部的位置设有对称分布的定位杆（51），且两个所述定位杆（51）分别与两个所述定位孔（4320）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述安装槽（430）开口处的两侧通过螺钉螺纹连接有密封板（431）。

9.根据权利要求1所述的机械手的操纵装置，其特征在于：所述第一夹持板（55）和第二夹持板（56）的内侧均通过螺钉螺纹连接有橡胶板（57），所述第一夹持板（55）和第二夹持板（56）均与所述滑杆（52）滑动连接。

10.一种机械手的操纵装置的操纵方法，包括权利要求1-9任一所述的机械手的操纵装置，其特征在于：包括如下步骤：

S1：先通过X轴向移动机构（1）中的第一伺服电机（13）带动第一丝杆（12）转动，使第一丝杆（12）带动移动板（2）移动，使其驱动夹持机构（5）进行X轴方向的移动；

S2：再通过Y轴向移动机构（3）中的第二伺服电机（32）带动第二丝杆（31）转动，使第二丝杆（31）带动Z轴向移动机构（4）移动，使其驱动夹持机构（5）进行Y轴方向的移动；

S3：再通过Z轴向移动机构（4）中的第三伺服电机（41）带动圆形转动块（42）转动，使其驱动夹持机构（5）调整水平角度，使夹持机构（5）的第一夹持板（55）和第二夹持板（56）分别位于待夹持物件两侧的上方；

S4：再通过Z轴向移动机构（4）中的气缸（44）带动夹持机构（5）向下移动；

S5：最后通过夹持机构（5）中的第四伺服电机（54）带动双头螺纹杆（53）转动，使第一夹持板（55）和第二夹持板（56）相向移动，将待夹持物件夹持固定。

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