CN112847408B - 一种正反交替转动结构及工业生产用抓取机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正反交替转动结构及工业生产用抓取机械手，包括所述工作台上固定有套箱，所述套箱的内部转动设置有第一转轴，所述第一转轴上套接有两组半锥齿轮,所述套箱的内部还转动设置有第二转轴，所述第二转轴的一端套接有全锥齿轮，其中，两组所述半锥齿轮关于所述全锥齿轮对称。本发明通过牵拉装置可以使第一夹板和第二夹板相互靠近，对位于第一夹板和第二夹板之间的物品进行抓取，同时通过第一驱动装置的作用可以使臂杆带动框架进行正反交替转动，使被抓取的物品在框架的带动下进行翻转，再控制牵拉装置使第一夹板和第二夹板相互远离，将被抓取的物品放下，从而不再需要人工手动对物品进行翻转，减少了劳动了的投入。

Description

一种正反交替转动结构及工业生产用抓取机械手

技术领域

本发明涉及一种抓取机械手，具体为一种正反交替转动结构及工业生产用抓取机械手。

背景技术

随着工业自动化水平的不断提高，各种自动化机械被应用于生产加工领域，抓取机械手作为一种自动化程度较高的设备，现如今已逐步取代了传统手动的作业方式，极大的节约了人力资源并且提高了生产效率。

然而现有的生产用抓取机械手功能较单一，只能对物品进行空间上的移动，不具备将物品进行上下翻转的功能，当需要对物品的上下面都要进行加工时，就需要人工手动将物品进行翻转，增加了生产过程中劳动力的投入。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种正反交替转动结构及工业生产用抓取机械手。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种正反交替转动结构，包括工作台，所述工作台上固定有套箱，所述套箱的内部转动设置有第一转轴，所述第一转轴上套接有两组半锥齿轮,所述套箱的内部还转动设置有第二转轴，所述第二转轴的一端套接有全锥齿轮；

其中，两组所述半锥齿轮关于所述全锥齿轮对称，两组所述半锥齿轮的有齿部分相互错开且与所述全锥齿轮相啮合，所述第二转轴的一端向外伸出所述套箱的外侧，所述第一转轴的底端向下穿过所述工作台并与所述工作台之间设置有用于控制所述第一转轴转动的第一驱动装置。

作为本发明进一步的方案：所述第一驱动装置包括安装于所述工作台底端的驱动电机，套接于所述驱动电机输出轴上的半圆齿轮，套接于所述第一转轴的底端并与所述半圆齿轮相啮合的第一圆形齿轮。

一种工业生产用抓取机械手，包括上述所述的正反交替转动结构，还包括固定套接于所述第二转轴一端的臂杆、固定连接于所述臂杆一端的框架、固定于所述框架两侧的两组第一滑套、滑动设置于两组所述第一滑套内部的第一滑竿、固定连接于其中一组所述第一滑竿一端的第一夹板、固定连接于另一组所述第一滑竿一端的第二夹板、以及套接于两组所述第一滑竿表面处于压缩状态的弹簧；

其中，两组所述弹簧的一端分别与所述框架的侧壁相抵触，两组所述弹簧的另一端分别于所述第一夹板和所述第二夹板相抵触，所述第一夹板和所述第二夹板之间设置有使所述第一夹板和所述第二夹板相互远离的牵拉装置。

作为本发明再进一步的方案：所述牵拉装置包括滑动设置于所述框架远离所述臂杆一侧的移动连板、转动设置于所述框架靠近所述臂杆一侧的转向滑轮组、固定连接于所述第二夹板上的第一牵引绳、以及固定连接于所述第一夹板上的第二牵引绳；

其中，所述第一牵引绳远离所述第二夹板的一端固定连接于所述移动连板的一侧，所述第二牵引绳远离所述第一夹板的一端绕过所述转向滑轮组后与所述移动连板固定连接，所述移动连板与所述框架之间设置有供所述移动连板滑动的导向装置，所述移动连板上还设置有用于控制所述移动连板滑动的第二驱动装置。

作为本发明再进一步的方案：所述导向装置包括固定连接于所述。框架一侧的第二滑竿、以及滑动设置于所述第二滑竿上并与所述移动连板固定连接的第二滑套。

作为本发明再进一步的方案：第二驱动装置包括固定安装于所述框架一侧的伺服电机、固定套接于所述伺服电机输出轴上的第二圆形齿轮、以及固定连接于所述移动连板一侧并与所述第二圆形齿轮相啮合的齿条。

作为本发明再进一步的方案：所述套箱的两侧转动设置有两组第三转轴，两组所述第三转轴上均设置有传送齿轮皮带，两组所述第三转轴的一端分别伸入所述套箱的内部并固定套接有第一锥形齿轮，所述第一转轴的表面固定套接有分别与两组所述第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮。

作为本发明再进一步的方案：所述第一夹板与所述第二夹板的表面均设置有防滑纹。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：

1、本申请通过设置驱动电机带动半圆齿轮转动，从而带动第一圆形齿轮以半圈为周期间歇性的转动，可带动传送齿轮皮带周期性的前进-停顿-前进，降低了设备的成本；

2、本申请通过牵拉装置可以使第一夹板和第二夹板相互靠近，对位于第一夹板和第二夹板之间的物品进行抓取，同时通过第一驱动装置的作用带动第二转轴转动，可通过臂杆带动框架进行正向翻转转运，使被抓取的物品在框架的带动下进行翻转转运，再控制牵拉装置使第一夹板和第二夹板相互远离，将被抓取的物品放下，实现了转运的同时进行翻转，简化了生产工序，提高了转运加翻转的效率；

3、本申请通过设置驱动电机带动半圆齿轮转动，从而带动第一圆形齿轮以半圈为周期间歇性的转动，可带动传送齿轮皮带周期性的前进-停顿-前进，可在第一夹板和第二夹板抓取物品和放下物品的时候停顿，避免了漏抓或抓取不稳，同时避免了放下的时候传送齿轮皮带前移而造成的物品倾斜，造成物品的损坏，提高了抓取和放下的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中第二转轴和全锥齿轮的结构示意图。

图3为本发明中框架和第一滑套的结构示意图。

图4为本发明中框架的结构示意图。

图5为本发明中第二转轴、全锥齿轮和臂杆的连接示意图。

图中：1、工作台；2、套箱；3、第一转轴；4、半锥齿轮；5、第二转轴；6、全锥齿轮；7、驱动电机；8、半圆齿轮；9、第一圆形齿轮；10、臂杆；11、框架；12、第一滑套；13、第一滑竿；14、第一夹板；15、第二夹板；16、弹簧；17、移动连板；18、转向滑轮组；19、第一牵引绳；20、第二牵引绳；21、第二滑竿；22、第二滑套；23、伺服电机；24、第二圆形齿轮；25、齿条；26、第三转轴；27、传送齿轮皮带；28、第一锥形齿轮；29、第二锥形齿轮；30、防滑纹。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种正反交替转动结构，包括工作台1，所述工作台1上固定有套箱2，所述套箱2的内部转动设置有第一转轴3，所述第一转轴3上套接有两组半锥齿轮4,所述套箱2的内部还转动设置有第二转轴5，所述第二转轴5的一端套接有全锥齿轮6；

其中，两组所述半锥齿轮4关于所述全锥齿轮6对称，两组所述半锥齿轮4的有齿部分相互错开且与所述全锥齿轮6相啮合，所述第二转轴5的一端向外伸出所述套箱2的外侧，所述第一转轴3的底端向下穿过所述工作台1并与所述工作台1之间设置有用于控制所述第一转轴3转动的第一驱动装置；

第一驱动装置可以带动第一转轴3以半圈为周期间歇旋转，在第一转轴3间歇旋转的同时第一转轴3会带动两组半锥齿轮4间歇旋转，两组半锥齿轮4上错开的齿牙会带动全锥齿轮6进行间歇性的正向和反向交替转动，最终第二转轴5会在全锥齿轮6的带动下进行间歇性的正向和反向交替转动。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动装置包括安装于所述工作台1底端的驱动电机7，套接于所述驱动电机7输出轴上的半圆齿轮8，套接于所述第一转轴3的底端并与所述半圆齿轮8相啮合的第一圆形齿轮9；

驱动电机7的输出轴可以带动半圆齿轮8旋转，当半圆齿轮8表面的齿牙旋转至与第一圆形齿轮9表面相接触时，其表面的齿牙可以驱动第一圆形齿轮9转动，当半圆齿轮8表面的齿牙转至另一侧不与第一圆形齿轮9接触时，第一圆形齿轮9不再受到半圆齿轮8的驱动作用会停止转动，从而可以使第一圆形齿轮9带动第一转轴3以半圈为周期间歇性的旋转。

一种工业生产用抓取机械手，包括上述所述的正反交替转动结构，还包括固定套接于所述第二转轴5一端的臂杆10、固定连接于所述臂杆10一端的框架11、固定于所述框架11两侧的两组第一滑套12、滑动设置于两组所述第一滑套12内部的第一滑竿13、固定连接于其中一组所述第一滑竿13一端的第一夹板14、固定连接于另一组所述第一滑竿13一端的第二夹板15、以及套接于两组所述第一滑竿13表面处于压缩状态的弹簧16；

其中，两组所述弹簧16的一端分别与所述框架11的侧壁相抵触，两组所述弹簧16的另一端分别于所述第一夹板14和所述第二夹板15相抵触，所述第一夹板14和所述第二夹板15之间设置有使所述第一夹板14和所述第二夹板15相互远离的牵拉装置；

臂杆10可以在全锥齿轮6的带动下以半圈为周期进行间歇性正反交替转动，当臂杆10带动框架11转至套箱2的一侧时会停顿一段时间，接着臂杆10带动框架11反向转动至套箱2的另一侧并停顿一段时间，以此规律正反交替旋转，由于弹簧16处于压缩状态，第一夹板14和第二夹板15始终受到两组弹簧16提供的向相互靠近方向移动的弹力，同时牵拉装置可以使第一夹板14和第二夹板15同时向相互远离的方向移动拉力，从而可以通过控制牵拉装置调节第一夹板14和第二夹板15之间的间距，当框架11转至套箱2的一侧并停顿时，控制牵拉装置使第一夹板14和第二夹板15相互靠近，就可以对工作台1上位于套箱2一侧的物品进行抓取，当框架11转至套箱2的另一侧并停顿时，控制牵拉装置可以使第一夹板14和第二夹板15相互远离，从而将被抓取的物品放下，在此过程中，物品会在框架11的带动下进行上下翻转。

在本发明的又一个实施例中，所述牵拉装置包括滑动设置于所述框架11远离所述臂杆10一侧的移动连板17、转动设置于所述框架11靠近所述臂杆10一侧的转向滑轮组18、固定连接于所述第二夹板15上的第一牵引绳19、以及固定连接于所述第一夹板14上的第二牵引绳20；

其中，所述第一牵引绳19远离所述第二夹板15的一端固定连接于所述移动连板17的一侧，所述第二牵引绳20远离所述第一夹板14的一端绕过所述转向滑轮组18后与所述移动连板17固定连接，所述移动连板17与所述框架11之间设置有供所述移动连板17滑动的导向装置，所述移动连板17上还设置有用于控制所述移动连板17滑动的第二驱动装置；

移动连板17在受到第二驱动装置的作用力时，会沿着导向装置向靠近或远离框架11的方向滑动，当移动连板17向远离框架11的方向移动时，第二夹板15会受到第一牵引绳19的拉动作用向靠近移动连板17的方向移动，同时第二牵引绳20的一端也会受到移动连板17的拉动作用，第二牵引绳20的另一端在转向滑轮组18的转向作用下会拉动第一夹板14，使第一夹板14向远离移动连板17的方向移动，从而可以使第一夹板14和第二夹板15同时向相互远离的方向移动，同理，当移动连板17向靠近框架11的方向移动时，第一夹板14和第二夹板15不再受到拉动作用，此时第一夹板14和第二夹板15会分别在弹簧16的弹力作用下向相互靠近的方向移动。

在本发明的又一个实施例中，导向装置包括固定连接于所述。框架11一侧的第二滑竿21、以及滑动设置于所述第二滑竿21上并与所述移动连板17固定连接的第二滑套22；

当移动连板17受力移动时，第二滑套22会在移动连板17的带动下在第二滑竿21的表面滑动，此时移动连板17会在第二滑竿21和第二滑套22的限制作用下向靠近或远离框架11的方向水平滑动。

在本发明的又一个实施例中，第二驱动装置包括固定安装于所述框架11一侧的伺服电机23、固定套接于所述伺服电机23输出轴上的第二圆形齿轮24、以及固定连接于所述移动连板17一侧并与所述第二圆形齿轮24相啮合的齿条25；

伺服电机23的输出轴可以带动第二圆形齿轮24旋转，由于第二圆形齿轮24和齿条25之间的啮合关系，第二圆形齿轮24在旋转的同时会作用于齿条25，使齿条25受到靠近或远离框架11方向的驱动力。

在本发明的又一个实施例中，所述套箱2的两侧转动设置有两组第三转轴26，两组所述第三转轴26上均设置有传送齿轮皮带27，两组所述第三转轴26的一端分别伸入所述套箱2的内部并固定套接有第一锥形齿轮28，所述第一转轴3的表面固定套接有分别与两组所述第一锥形齿轮28相啮合的第二锥形齿轮29。

第一转轴3在进行间歇性转动的同时会带动第二锥形齿轮29间歇转动，第二锥形齿轮29带动与其啮合的第一锥形齿轮28进行间歇转动，最终使传送齿轮皮带27在第三转轴26的带动下间歇转动，将需要抓取的物品放置在其中一组传送齿轮皮带27上，传送齿轮皮带27就可以将物品输送至框架11的下方，同时框架11和传送齿轮皮带27均会静止一段时间，便于第一夹板14和第二夹板15对物品进行抓取，接着物品经过框架11的抓取和翻转作用被放置在另一组传送齿轮皮带27上。

在本发明的又一个实施例中，所述第一夹板14与所述第二夹板15的表面均设置有防滑纹30。

在第一夹板14和第二夹板15对物品进行抓取过程中，防滑纹30可以增加第一夹板14、第二夹板15与物品之间的摩擦力，防止物品脱落。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (6)

1.一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，包括工作台（1），所述工作台（1）上固定有套箱（2），所述套箱（2）的内部转动设置有第一转轴（3），所述第一转轴（3）上套接有两组半锥齿轮（4）,所述套箱（2）的内部还转动设置有第二转轴（5），所述第二转轴（5）的一端套接有全锥齿轮（6）；

其中，两组所述半锥齿轮（4）关于所述全锥齿轮（6）对称，两组所述半锥齿轮（4）的有齿部分相互错开且与所述全锥齿轮（6）相啮合，所述第二转轴（5）的一端向外伸出所述套箱（2）的外侧，所述第一转轴（3）的底端向下穿过所述工作台（1）并与所述工作台（1）之间设置有用于控制所述第一转轴（3）转动的第一驱动装置；

所述第一驱动装置包括安装于所述工作台（1）底端的驱动电机（7），套接于所述驱动电机（7）输出轴上的半圆齿轮（8），套接于所述第一转轴（3）的底端并与所述半圆齿轮（8）相啮合的第一圆形齿轮（9）；

还包括固定套接于所述第二转轴（5）一端的臂杆（10）、固定连接于所述臂杆（10）一端的框架（11）、固定于所述框架（11）两侧的两组第一滑套（12）、滑动设置于两组所述第一滑套（12）内部的第一滑竿（13）、固定连接于其中一组所述第一滑竿（13）一端的第一夹板（14）、固定连接于另一组所述第一滑竿（13）一端的第二夹板（15）、以及套接于两组所述第一滑竿（13）表面处于压缩状态的弹簧（16）；

其中，两组所述弹簧（16）的一端分别与所述框架（11）的侧壁相抵触，两组所述弹簧（16）的另一端分别于所述第一夹板（14）和所述第二夹板（15）相抵触，所述第一夹板（14）和所述第二夹板（15）之间设置有使所述第一夹板（14）和所述第二夹板（15）相互远离的牵拉装置。

2.根据权利要求1所述的一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，所述牵拉装置包括滑动设置于所述框架（11）远离所述臂杆（10）一侧的移动连板（17）、转动设置于所述框架（11）靠近所述臂杆（10）一侧的转向滑轮组（18）、固定连接于所述第二夹板（15）上的第一牵引绳（19）、以及固定连接于所述第一夹板（14）上的第二牵引绳（20）；

其中，所述第一牵引绳（19）远离所述第二夹板（15）的一端固定连接于所述移动连板（17）的一侧，所述第二牵引绳（20）远离所述第一夹板（14）的一端绕过所述转向滑轮组（18）后与所述移动连板（17）固定连接，所述移动连板（17）与所述框架（11）之间设置有供所述移动连板（17）滑动的导向装置，所述移动连板（17）上还设置有用于控制所述移动连板（17）滑动的第二驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，所述导向装置包括固定连接于所述框架（11）一侧的第二滑竿（21）、以及滑动设置于所述第二滑竿（21）上并与所述移动连板（17）固定连接的第二滑套（22）。

4.根据权利要求2所述的一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，第二驱动装置包括固定安装于所述框架（11）一侧的伺服电机（23）、固定套接于所述伺服电机（23）输出轴上的第二圆形齿轮（24）、以及固定连接于所述移动连板（17）一侧并与所述第二圆形齿轮（24）相啮合的齿条（25）。

5.根据权利要求1所述的一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，所述套箱（2）的两侧转动设置有两组第三转轴（26），两组所述第三转轴（26）上均设置有传送齿轮皮带（27），两组所述第三转轴（26）的一端分别伸入所述套箱（2）的内部并固定套接有第一锥形齿轮（28），所述第一转轴（3）的表面固定套接有分别与两组所述第一锥形齿轮（28）相啮合的第二锥形齿轮（29）。

6.根据权利要求1所述的一种工业生产用抓取机械手，其特征在于，所述第一夹板（14）与所述第二夹板（15）的表面均设置有防滑纹（30）。

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