CN112959349A - 一种多段式转向机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多段式转向机械手，包括定位基板、底座、第一转向板、第二转向板和夹紧组件，所述定位基板呈方板结构，定位基板的顶端面四角均攻有定位螺孔，所述底座焊接固定在定位基板的顶端面中心处，底座的上端面通过旋转驱动组件固定连接有转向柱，且所述转向柱的顶端焊接有连接耳座，所述连接耳座的耳孔内安装有第一机壳，并通过第一机壳内的第一电机与第一转向板一端的侧面中心固定连接，所述第一转向板通过液压伸缩杆固定连接有液压连接座，并在液压连接座内安装有第二机壳，通过该第二机壳内的第二电机与第二转向板一端的侧面中心处固定连接。该多段式转向机械手，便于调节机械手夹持时的角度高度，同时保证夹紧时的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种多段式转向机械手。
背景技术
机械手是一种能模仿人手的某些动作功能，用按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，机械手是最早出现的工业机机器人，可代替人在有害的环境下工作，因而广泛运用于机械制造、冶金、电子和原子能等方面。
现有的机械手，其结构较为单一，在进行工作过程中的转向时，受到的限制较多，无法实现多角度下的调节与控制，导致机械手工作的效率一般，同时在夹住物品时，又无法保证物品夹紧时的稳定性，使得物品夹紧过程中容易受到掉落损坏，从而影响了整体的工作状况。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在问题，而提出的一种多段式转向机械手。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多段式转向机械手，包括定位基板、底座、第一转向板、第二转向板和夹紧组件，所述定位基板呈方板结构，定位基板的顶端面四角均攻有定位螺孔，所述底座焊接固定在定位基板的顶端面中心处，底座的上端面通过旋转驱动组件固定连接有转向柱，且所述转向柱的顶端焊接有连接耳座，所述连接耳座的耳孔内安装有第一机壳，并通过第一机壳内的第一电机与第一转向板一端的侧面中心固定连接，所述第一转向板通过液压伸缩杆固定连接有液压连接座，并在液压连接座内安装有第二机壳，通过该第二机壳内的第二电机与第二转向板一端的侧面中心处固定连接；
所述夹紧组件包括与第二转向板另一端焊接固定的侧支架、安装在侧支架内的夹座、安装在夹座内两个传动连接的丝杠、螺纹套接在两个丝杠外侧两端的螺母滑座、插接在螺母滑座一端的通气插柱以及与通气插柱固定连接的夹板。
优选地，所述第一转向板的侧面开有横向贯通的通槽，所述液压伸缩杆对称设置有两个，其固定端内嵌固定在通槽的内部，其伸缩端与液压连接座的一侧面两端焊接固定。
优选地，所述旋转驱动组件包括开设在底座顶端的转动内腔以及安装在转动内腔中的第五电机和支撑导向柱，所述第五电机安装在转动内腔的底端面中心处，其输出轴与转向柱的底端面同轴焊接固定，所述转向柱与转动内腔吻合，且顶端伸出转动内腔。
优选地，所述支撑导向柱在转动内腔的底壁呈环形阵列安装有至少四组，且支撑导向柱的底端与转动内腔的底壁焊接固定，顶端内嵌安装有滚珠，所述转向柱的底端面开设有环形的滚槽，且滚珠的顶端顶在滚槽的顶壁。
优选地，所述侧支架与夹座均为L型结构，且侧支架内侧的顶壁与底壁均通过轴承转动安装有传动轴，侧支架的顶端安装有与位于上端的传动轴同轴固定连接的第三电机，且两个所述传动轴分别与夹座的侧面中心处上下两端面焊接固定。
优选地，两个所述丝杠在夹座的内侧对称设置，且两个丝杠均为两端的螺纹均呈相反设置，且两个丝杠同一端的螺纹也相反，两个丝杠的一端均伸出夹座的内侧并固定套接有传动齿轮，两个丝杠其中一个的另一端伸出夹座的内腔与第四电机的输出组固定连接，两个所述传动齿轮之间相互啮合，且所述第四电机固定安装在夹座的外侧面。
优选地，所述螺母滑座的一端呈方体结构，并螺纹套在丝杠外侧，另一端呈半柱形结构，并开有竖向贯通的插孔，所述通气插柱插接固定在插孔中，且通气插柱为顶端开口的中空结构，并在顶端的开口处通过输气管与气泵连接。
优选地，所述通气插柱的底端外侧攻有外螺纹牙路，并与夹板的顶端面螺纹固定，所述夹板呈L型，夹板内部的竖侧面上安装有多个吸盘，且多个所述吸盘均通过一个通气管与通气插柱的内腔连通，所述夹板的内侧底壁远离吸盘的一端设置为倾斜坡面。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过设置底座、转向柱、第一转向板、第二转向板、第一机壳、第二机壳与夹紧组件，能够在机械手的使用时由转向柱以及底座内的旋转驱动组件调节整体的水平旋转角度，并配合第一转向板在第一机壳端部的转动，第二转向板在第二机壳端部的转动，对夹紧组件的竖向高度以及夹紧时的倾斜角度均能够进行调节，满足机械手不同情况时的使用需求，且第一转向板内的液压伸缩杆还可以在伸缩时，对夹紧组件的位置进行再次调节适配；另外夹紧组件的侧支架、第三电机和夹座的设置，也能够在夹紧组件的夹板夹紧时，对其夹持的角度进行调配，配合夹板上通气插柱、通气管、吸盘以及通气插柱顶端与气泵的连接，还能够在夹紧物品时，由气泵带动吸盘对物体的再次夹紧，保证夹紧时的稳定性，提高了机械手在抓持过程中的功能性。
附图说明
图1为本发明提出的一种多段式转向机械手的三维图；
图2为本发明提出的一种多段式转向机械手中夹紧组件连接结构示意图；
图3为本发明提出的一种多段式转向机械手中侧支架结构连接结构示意图；
图4为本发明提出的一种多段式转向机械手的底座剖视图。
图中：1、定位基板；2、底座；3、连接耳座；4、第一机壳；5、第一转向板；6、液压伸缩杆；7、液压连接座；8、第二机壳；9、第二转向板；10、夹紧组件；11、侧支架；12、第三电机；13、夹座；14、丝杠；15、螺母滑座；16、第四电机；17、传动齿轮；18、通气插柱；19、夹板；20、通气管；21、吸盘；22、传动轴；23、定位螺孔；24、第五电机；25、转向柱；26、支撑导向柱。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1-4，本发明提供了一种多段式转向机械手，包括定位基板1、底座2、第一转向板5、第二转向板9和夹紧组件10，所述定位基板1呈方板结构，定位基板1的顶端面四角均攻有定位螺孔23，所述底座2焊接固定在定位基板1的顶端面中心处，底座2的上端面通过旋转驱动组件固定连接有转向柱25，且所述转向柱25的顶端焊接有连接耳座3，所述连接耳座3的耳孔内安装有第一机壳4，并通过第一机壳4内的第一电机与第一转向板5一端的侧面中心固定连接，可由第一电机带动第一转向板5旋转，所述第一转向板5通过液压伸缩杆6固定连接有液压连接座7，并在液压连接座7内安装有第二机壳8，通过该第二机壳8内的第二电机与第二转向板9一端的侧面中心处固定连接，可通过第二电机带动第二转向板9旋转；
所述夹紧组件10包括与第二转向板9另一端焊接固定的侧支架11、安装在侧支架11内的夹座13、安装在夹座13内两个传动连接的丝杠14、螺纹套接在两个丝杠14外侧两端的螺母滑座15、插接在螺母滑座15一端的通气插柱18以及与通气插柱18固定连接的夹板19。
具体的，所述第一转向板5的侧面开有横向贯通的通槽，所述液压伸缩杆6对称设置有两个，其固定端内嵌固定在通槽的内部，其伸缩端与液压连接座7的一侧面两端焊接固定。
具体的，所述旋转驱动组件包括开设在底座2顶端的转动内腔以及安装在转动内腔中的第五电机24和支撑导向柱26，所述第五电机24安装在转动内腔的底端面中心处，其输出轴与转向柱25的底端面同轴焊接固定，所述转向柱25与转动内腔吻合，且顶端伸出转动内腔，可实现带动转向柱25的旋转。
具体的，所述支撑导向柱26在转动内腔的底壁呈环形阵列安装有至少四组，且支撑导向柱26的底端与转动内腔的底壁焊接固定，顶端内嵌安装有滚珠，所述转向柱25的底端面开设有环形的滚槽，且滚珠的顶端顶在滚槽的顶壁，其辅助转向柱25旋转的作用。
具体的，所述侧支架11与夹座13均为L型结构，且侧支架11内侧的顶壁与底壁均通过轴承转动安装有传动轴22，侧支架11的顶端安装有与位于上端的传动轴22同轴固定连接的第三电机12，且两个所述传动轴22分别与夹座13的侧面中心处上下两端面焊接固定，可实现第三电机12转动带动夹座13旋转。
具体的，两个所述丝杠14在夹座13的内侧对称设置，且两个丝杠14均为两端的螺纹均呈相反设置，且两个丝杠14同一端的螺纹也相反，两个丝杠14的一端均伸出夹座13的内侧并固定套接有传动齿轮17，两个丝杠14其中一个的另一端伸出夹座13的内腔与第四电机16的输出组固定连接，两个所述传动齿轮17之间相互啮合，且所述第四电机16固定安装在夹座13的外侧面，以保证两个螺母滑座15移动相反的反向。
具体的，所述螺母滑座15的一端呈方体结构，并螺纹套在丝杠14外侧，另一端呈半柱形结构，并开有竖向贯通的插孔，所述通气插柱18插接固定在插孔中，且通气插柱18为顶端开口的中空结构，并在顶端的开口处通过输气管与气泵连接(主要为真空气泵)。
具体的，所述通气插柱18的底端外侧攻有外螺纹牙路，并与夹板19的顶端面螺纹固定，方便后续对夹板19的替换，所述夹板19呈L型，夹板19内部的竖侧面上安装有多个吸盘21，且多个所述吸盘21均通过一个通气管20与通气插柱18的内腔连通，所述夹板19的内侧底壁远离吸盘21的一端设置为倾斜坡面，方便与物品接触时，将物品推入到两个夹板19的内侧(本文中所有电机均为伺服电机，可通过控制器调控正反转)。
本发明具体工作原理如下：
初始状态下，在机械手的使用时，首先将定位基板1通过螺栓或者螺丝固定在需要夹持的物品的机架一侧，将定位基板1固定牢固后，此时先根据放置位置的情况，对液压伸缩杆6的长度进行伸缩调节，同时配合第一机壳4和第二机壳8内电机的工作，调节夹紧组件10的高度，使夹紧组件10能够处于被夹紧物体的上方，调节完成后，将通气插柱18的顶端用输气管与气泵连通，开始进行物品的夹持，当物品运输到夹紧组件10的正下方，此时启动第二机壳8内第二电机工作，同时伸缩液压伸缩杆6，使夹紧组件10向下，夹板19移动到物品的两侧处，并在移动到两侧处后，启动第四电机16工作，由第四电机16带动两个丝杠14转动，此时两个丝杠14由于传动齿轮17的设置，转动相反的方向，同时还由于两个丝杠14表面的螺纹位置相反，进而使两个夹板19开始相向移动，直至夹板19的底端面与物品的底端接触，并将物品夹紧到两个夹板19之间，与吸盘21开始接触时，此时启动真空气泵，进行抽气，真空气泵工作，控制吸盘21吸在物品的表面，加强与物品的连接，之后启动液压伸缩杆6伸展以及第二机壳8内的第二电机转动，将物品夹起，此时可启动第五电机24和第三电机12，由第五电机24将加紧后的物品旋转，移动到需要放置位置的上方，并且第三电机12转动，将物品的放置角度再次转动，以方便物品的堆放，并开始收缩液压伸缩杆6以及启动第二机壳8内的第二电机再次转动，将物品下降，并反向转动第四电机16同时真空气泵鼓气，将物品放下，之后机械手返回到初始位置，开始下一次的工作。
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。
Claims (8)
1.一种多段式转向机械手，包括定位基板(1)、底座(2)、第一转向板(5)、第二转向板(9)和夹紧组件(10)，其特征在于，所述定位基板(1)呈方板结构，定位基板(1)的顶端面四角均攻有定位螺孔(23)，所述底座(2)焊接固定在定位基板(1)的顶端面中心处，底座(2)的上端面通过旋转驱动组件固定连接有转向柱(25)，且所述转向柱(25)的顶端焊接有连接耳座(3)，所述连接耳座(3)的耳孔内安装有第一机壳(4)，并通过第一机壳(4)内的第一电机与第一转向板(5)一端的侧面中心固定连接，所述第一转向板(5)通过液压伸缩杆(6)固定连接有液压连接座(7)，并在液压连接座(7)内安装有第二机壳(8)，通过该第二机壳(8)内的第二电机与第二转向板(9)一端的侧面中心处固定连接；
所述夹紧组件(10)包括与第二转向板(9)另一端焊接固定的侧支架(11)、安装在侧支架(11)内的夹座(13)、安装在夹座(13)内两个传动连接的丝杠(14)、螺纹套接在两个丝杠(14)外侧两端的螺母滑座(15)、插接在螺母滑座(15)一端的通气插柱(18)以及与通气插柱(18)固定连接的夹板(19)。
2.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述第一转向板(5)的侧面开有横向贯通的通槽，所述液压伸缩杆(6)对称设置有两个，其固定端内嵌固定在通槽的内部，其伸缩端与液压连接座(7)的一侧面两端焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述旋转驱动组件包括开设在底座(2)顶端的转动内腔以及安装在转动内腔中的第五电机(24)和支撑导向柱(26)，所述第五电机(24)安装在转动内腔的底端面中心处，其输出轴与转向柱(25)的底端面同轴焊接固定，所述转向柱(25)与转动内腔吻合，且顶端伸出转动内腔。
4.根据权利要求3所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述支撑导向柱(26)在转动内腔的底壁呈环形阵列安装有至少四组，且支撑导向柱(26)的底端与转动内腔的底壁焊接固定，顶端内嵌安装有滚珠，所述转向柱(25)的底端面开设有环形的滚槽，且滚珠的顶端顶在滚槽的顶壁。
5.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述侧支架(11)与夹座(13)均为L型结构，且侧支架(11)内侧的顶壁与底壁均通过轴承转动安装有传动轴(22)，侧支架(11)的顶端安装有与位于上端的传动轴(22)同轴固定连接的第三电机(12)，且两个所述传动轴(22)分别与夹座(13)的侧面中心处上下两端面焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，两个所述丝杠(14)在夹座(13)的内侧对称设置，且两个丝杠(14)均为两端的螺纹均呈相反设置，且两个丝杠(14)同一端的螺纹也相反，两个丝杠(14)的一端均伸出夹座(13)的内侧并固定套接有传动齿轮(17)，两个丝杠(14)其中一个的另一端伸出夹座(13)的内腔与第四电机(16)的输出组固定连接，两个所述传动齿轮(17)之间相互啮合，且所述第四电机(16)固定安装在夹座(13)的外侧面。
7.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述螺母滑座(15)的一端呈方体结构，并螺纹套在丝杠(14)外侧，另一端呈半柱形结构，并开有竖向贯通的插孔，所述通气插柱(18)插接固定在插孔中，且通气插柱(18)为顶端开口的中空结构，并在顶端的开口处通过输气管与气泵连接。
8.根据权利要求1所述的一种多段式转向机械手，其特征在于，所述通气插柱(18)的底端外侧攻有外螺纹牙路，并与夹板(19)的顶端面螺纹固定，所述夹板(19)呈L型，夹板(19)内部的竖侧面上安装有多个吸盘(21)，且多个所述吸盘(21)均通过一个通气管(20)与通气插柱(18)的内腔连通，所述夹板(19)的内侧底壁远离吸盘(21)的一端设置为倾斜坡面。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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