CN112621797A - 一种工业机器人用的夹持手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人用的夹持手臂，包括主机接头、交叉夹持组件和气动夹持组件，所述主机接头包括定位座、偏心轴和微调组件，所述偏心轴转动安装于定位座内，所述微调组件呈三组等距阵列于定位座内部一侧，且微调组件和偏心轴传动连接，所述交叉夹持组件包括立板、丝杆、第一连杆和第二连杆，所述丝杆转动安装于立板一侧，所述第一连杆固定销接于丝杆一端，所述第二连杆滑动销接于丝杆另一端，所述第一连杆和第二连杆居中位置销接固定，所述第一连杆和第二连杆分别远离丝杆一端均销接有夹头，两组所述夹头之间滑动连接有导向杆，所述丝杆一端传动连接有第一电机，所述气动夹持组件设置有两组，提高抓取时的精准度。

Description

一种工业机器人用的夹持手臂

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人用的夹持手臂。

背景技术

在生产线中，工业机器人起到了重要的角色，能够大大增加工作效率，现有技术中的工业机器人手臂，其具有多个控制结构，即旋转、伸缩、夹持等，会采用多个驱动结构相结合于一个机械手上的结构，导致整个机械手臂结构非常的复杂，经济成本增加。

随着机械制造技术的发展，出现了越来越多的工业机器人。这些工业机器人广泛地应用在汽车制造、包装、切割、研磨抛光、物料搬运以及货盘堆垛等领域中。特别是针对一些重复性动作的工作，机器人的使用大大地降低了工人的劳动强度，提高了工作效率和产品质量。在工业机器人具体应用时，工业机器人的上机械臂前端会安装机械抓手，通过气缸驱动抓手将物体夹持，完成抓取过程，再将夹持的物体在生产线或加工线上进行制造加工，但是夹持手臂结构简单，抓取量和物料种类有限，且夹持手臂和机器人主机连接后不可调节，因此，我们亟需一种工业机器人用的夹持手臂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人用的夹持手臂，通过在交叉夹持组件和机器人连接位置，设置一组带有偏心轴的主机接头，主机接头内设置有三组第一齿轮，偏心轴的第一轴段设置有第二齿轮，主机接头连接固定后，在机器人夹持手臂抓取时，转动偏心轴可以对交叉夹持组件的空间位置进行微调，提高抓取时的精准度；通过设置交叉夹持组件，利用电机带动齿轮传动，驱动丝杆带动滑块移动，从而进行夹持，在两组夹头之间设置导向杆，保证夹持时，两组夹头水平位置平行，保证夹持时的稳定性；通过在夹头连接板一侧设置两组气动夹持组件，增加机器人夹持手臂的夹持范围，在使用时，可以抓取更多数量和种类的物料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人用的夹持手臂，包括主机接头、交叉夹持组件和气动夹持组件，所述主机接头包括定位座、偏心轴和微调组件，所述偏心轴转动安装于定位座内，所述微调组件呈三组等距阵列于定位座内部一侧，且微调组件和偏心轴传动连接；

所述交叉夹持组件包括立板、丝杆、第一连杆和第二连杆，所述丝杆转动安装于立板一侧，所述第一连杆固定销接于丝杆一端，所述第二连杆滑动销接于丝杆另一端，所述第一连杆和第二连杆居中位置销接固定，所述第一连杆和第二连杆分别远离丝杆一端均销接有夹头，两组所述夹头之间滑动连接有导向杆，所述丝杆一端传动连接有第一电机；

所述气动夹持组件设置有两组，两组所述气动夹持组件均设置于夹头一侧，所述气动夹持组件包括固定板、气缸，所述固定板固定安装于气缸的输出轴端。

其中，所述所述偏心轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和第二轴段的水平中心线呈偏心设置，偏心距为0.2mm-0.3mm之间。

其中，所述定位座内开设有空腔，所述微调组件包括转轴和第一齿轮，所述第一齿轮固定安装于转轴表面，所述转轴转动安装于空腔内，所述第一轴段居中位置固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮和第一齿轮啮合。

其中，所述第二轴段一端表面对称开设有缺口，且第二轴段另一端开设有内螺纹孔。

其中，所述立板远离第一连杆一侧固定连接有螺纹接头，所述螺纹接头和内螺纹孔螺纹连接。

其中，所述第二连杆一端销接有U型接头，所述U型接头和丝杆螺纹连接，所U型接头和立板滑动连接，所述U型接头两侧对称设置有滑块，所述立板一侧开设有滑槽，所述滑块和滑槽间隙配合。

其中，所述第一连杆和第二连杆分别位于和夹头连接位置均销接有双耳支座，所述夹头包括连接板和夹板，所述连接板固定安装于连接板一侧，且夹板表面固定安装有波纹板，所述连接板和双耳支座固定连接。

其中，所述连接板内转动安装有匚型支架，所述气缸对称安装于匚型支架上下两侧，所述气缸的输出轴端贯穿于匚型支架侧板且延伸至匚型支架内侧。

其中，所述匚型支架一侧固定连接有连接转轴，所述连接转轴转动安装于匚型支架内且延伸至匚型支架外侧，所述匚型支架一端固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴端和连接转轴一端固定连接。

其中，所述第一电机的输出轴端固定安装有第三齿轮，所述丝杆一端固定安装有第四齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮啮合。

综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：

本发明中，通过在交叉夹持组件和机器人连接位置，设置一组带有偏心轴的主机接头，主机接头内设置有三组第一齿轮，偏心轴的第一轴段设置有第二齿轮，主机接头连接固定后，在机器人夹持手臂抓取时，转动偏心轴可以对交叉夹持组件的空间位置进行微调，提高抓取时的精准度；

本发明中，通过设置交叉夹持组件，利用电机带动齿轮传动，驱动丝杆带动滑块移动，从而进行夹持，在两组夹头之间设置导向杆，保证夹持时，两组夹头水平位置平行，保证夹持时的稳定性。

本发明中，通过在夹头连接板一侧设置两组气动夹持组件，增加机器人夹持手臂的夹持范围，在使用时，可以抓取更多数量和种类的物料。

附图说明

图1为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的主视剖视结构示意图；

图2为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的俯视结构示意图；

图3为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的交叉夹持组件侧视结构示意图；

图4为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的气动夹持组件俯视结构示意图；

图5为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的偏心轴立体结构示意图；

图6为本发明一种工业机器人用的夹持手臂的微调组件主视剖视结构示意图。

图中：1、主机接头；101、定位座；102、偏心轴；103、微调组件；2、交叉夹持组件；201、立板；202、丝杆；203、第一连杆；204、第二连杆；205、夹头；2051、连接板；2052、夹板；2053、波纹板；206、导向杆；207、第一电机；208、第三齿轮；209、第四齿轮；3、气动夹持组件；301、固定板；302、气缸；4、第一轴段；5、第二轴段；6、空腔；7、转轴；8、第一齿轮；9、第二齿轮；10、缺口；11、内螺纹孔；12、螺纹接头；13、U型接头；14、滑块；15、滑槽；16、双耳支座；17、匚型支架；18、连接转轴；19、第二电机。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，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，指示方位或位置关系的术语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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了如图1-6所示的，一种工业机器人用的夹持手臂，包括主机接头1、交叉夹持组件2和气动夹持组件3，所述主机接头1包括定位座101、偏心轴102和微调组件103，所述偏心轴102转动安装于定位座101内，所述微调组件103呈三组等距阵列于定位座101内部一侧，且微调组件103和偏心轴102传动连接，所述所述偏心轴102包括第一轴段4和第二轴段5，所述第一轴段4和第二轴段5的水平中心线呈偏心设置，偏心距为0.2mm-0.3mm之间，设置偏心轴102，可以在定位座101与机器人主机完全安装好后，对抓手位置进行限定；所述定位座101内开设有空腔6，所述微调组件103包括转轴7和第一齿轮8，所述第一齿轮8固定安装于转轴7表面，所述转轴7转动安装于空腔6内，所述第一轴段4居中位置固定安装有第二齿轮9，所述第二齿轮9和第一齿轮8啮合，所述第二轴段5一端表面对称开设有缺口10，且第二轴段5另一端开设有内螺纹孔11，所述立板201远离第一连杆203一侧固定连接有螺纹接头12，所述螺纹接头12和内螺纹孔11螺纹连接。

所述交叉夹持组件2包括立板201、丝杆202、第一连杆203和第二连杆204，所述丝杆202转动安装于立板201一侧，所述第一连杆203固定销接于丝杆202一端，所述第二连杆204滑动销接于丝杆202另一端，所述第一连杆203和第二连杆204居中位置销接固定，所述第一连杆203和第二连杆204分别远离丝杆202一端均销接有夹头205，两组所述夹头205之间滑动连接有导向杆206，所述第二连杆204一端销接有U型接头13，所述U型接头13和丝杆202螺纹连接，所U型接头13和立板201滑动连接，所述U型接头13两侧对称设置有滑块14，所述立板201一侧开设有滑槽15，所述滑块14和滑槽15间隙配合，所述第一连杆203和第二连杆204分别位于和夹头205连接位置均销接有双耳支座16，所述夹头205包括连接板2051和夹板2052，所述连接板2051固定安装于连接板2051一侧，且夹板2052表面固定安装有波纹板2053，所述连接板2051和双耳支座16固定连接，所述丝杆202一端传动连接有第一电机207,所述第一电机207的输出轴端固定安装有第三齿轮208，所述丝杆202一端固定安装有第四齿轮209，所述第三齿轮208和第四齿轮209啮合。

所述气动夹持组件3设置有两组，两组所述气动夹持组件3均设置于夹头205一侧，所述气动夹持组件3包括固定板301、气缸302，所述固定板301固定安装于气缸302的输出轴端，所述连接板2051内转动安装有匚型支架17，所述气缸302对称安装于匚型支架17上下两侧，所述气缸302的输出轴端贯穿于匚型支架17侧板且延伸至匚型支架17内侧，所述匚型支架17一侧固定连接有连接转轴18，所述连接转轴18转动安装于匚型支架17内且延伸至匚型支架17外侧，所述匚型支架17一端固定安装有第二电机19，所述第二电机19的输出轴端和连接转轴18一端固定连接。

结构原理：通过在交叉夹持组件2和工业机器人连接位置，设置一组带有偏心轴102的主机接头1，主机接头1内设置有三组第一齿轮8，偏心轴102的第一轴段4设置有第二齿轮9，主机接头1连接固定后，在机器人交叉夹持组件2抓取时，转动偏心轴102可以对整个交叉夹持组件2的空间位置进行微调，提高抓取时的精准度；

通过设置交叉夹持组件2，利用第一电机207带动第三齿轮208和第四齿轮209驱动丝杆202旋转，带动滑块14在滑槽15内移动，从而进行夹持，在两组夹头205之间设置导向杆206，保证夹持时，两组夹头205水平位置平行，保证夹持时的稳定性。

通过在夹头205连接板2051一侧设置两组气动夹持组件3，增加机器人夹持手臂的夹持范围，在使用时，可以抓取更多数量和种类的物料，使用时，启动气缸302，带动两组固定板301靠近，同时还可以启动第二电机19旋转，便于控制夹持物料的归放位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种工业机器人用的夹持手臂，包括主机接头(1)、交叉夹持组件(2)和气动夹持组件(3)，其特征在于：所述主机接头(1)包括定位座(101)、偏心轴(102)和微调组件(103)，所述偏心轴(102)转动安装于定位座(101)内，所述微调组件(103)呈三组等距阵列于定位座(101)内部一侧，且微调组件(103)和偏心轴(102)传动连接；

所述交叉夹持组件(2)包括立板(201)、丝杆(202)、第一连杆(203)和第二连杆(204)，所述丝杆(202)转动安装于立板(201)一侧，所述第一连杆(203)固定销接于丝杆(202)一端，所述第二连杆(204)滑动销接于丝杆(202)另一端，所述第一连杆(203)和第二连杆(204)居中位置销接固定，所述第一连杆(203)和第二连杆(204)分别远离丝杆(202)一端均销接有夹头(205)，两组所述夹头(205)之间滑动连接有导向杆(206)，所述丝杆(202)一端传动连接有第一电机(207)；

所述气动夹持组件(3)设置有两组，两组所述气动夹持组件(3)均设置于夹头(205)一侧，所述气动夹持组件(3)包括固定板(301)、气缸(302)，所述固定板(301)固定安装于气缸(302)的输出轴端。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述所述偏心轴(102)包括第一轴段(4)和第二轴段(5)，所述第一轴段(4)和第二轴段(5)的水平中心线呈偏心设置，偏心距为0.2mm-0.3mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述定位座(101)内开设有空腔(6)，所述微调组件(103)包括转轴(7)和第一齿轮(8)，所述第一齿轮(8)固定安装于转轴(7)表面，所述转轴(7)转动安装于空腔(6)内，所述第一轴段(4)居中位置固定安装有第二齿轮(9)，所述第二齿轮(9)和第一齿轮(8)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述第二轴段(5)一端表面对称开设有缺口(10)，且第二轴段(5)另一端开设有内螺纹孔(11)。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述立板(201)远离第一连杆(203)一侧固定连接有螺纹接头(12)，所述螺纹接头(12)和内螺纹孔(11)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述第二连杆(204)一端销接有U型接头(13)，所述U型接头(13)和丝杆(202)螺纹连接，所U型接头(13)和立板(201)滑动连接，所述U型接头(13)两侧对称设置有滑块(14)，所述立板(201)一侧开设有滑槽(15)，所述滑块(14)和滑槽(15)间隙配合。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述第一连杆(203)和第二连杆(204)分别位于和夹头(205)连接位置均销接有双耳支座(16)，所述夹头(205)包括连接板(2051)和夹板(2052)，所述连接板(2051)固定安装于连接板(2051)一侧，且夹板(2052)表面固定安装有波纹板(2053)，所述连接板(2051)和双耳支座(16)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述连接板(2051)内转动安装有匚型支架(17)，所述气缸(302)对称安装于匚型支架(17)上下两侧，所述气缸(302)的输出轴端贯穿于匚型支架(17)侧板且延伸至匚型支架(17)内侧。

9.根据权利要求8所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述匚型支架(17)一侧固定连接有连接转轴(18)，所述连接转轴(18)转动安装于匚型支架(17)内且延伸至匚型支架(17)外侧，所述匚型支架(17)一端固定安装有第二电机(19)，所述第二电机(19)的输出轴端和连接转轴(18)一端固定连接。

10.根据权利要求8所述的一种工业机器人用的夹持手臂，其特征在于：所述第一电机(207)的输出轴端固定安装有第三齿轮(208)，所述丝杆(202)一端固定安装有第四齿轮(209)，所述第三齿轮(208)和第四齿轮(209)啮合。

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