CN113305815A - 一种可以自动拼接的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械维修技术领域，具体涉及一种可以自动拼接的机械手，包括调节机构、机械手机构和拼接机构，所述调节机构设于机械手机构上侧，所述调节机构与机械手机构可拆卸连接，所述拼接机构设于调节机构内，所述拼接机构与调节机构可拆卸连接，所述拼接机构与机械手机构通过线缆连接，所述拼接机构包括横向拼接结构、纵向拼接结构和连杆结构，所述横向拼接结构设于纵向拼接结构左侧，所述横向拼接结构与纵向拼接结构固定连接，所述连杆结构设于纵向拼接结构下侧，所述纵向拼接结构与连杆结构固定连接。本发明的造价成本较低，而且适用范围更广，非常适合市场推广使用。

Description

一种可以自动拼接的机械手

技术领域

本发明属于机械维修技术领域，具体涉及一种可以自动拼接的机械手。

背景技术

公开号为CN106271075B的中国专利公开了一种拼焊拼接机械手，包括底座以及安设于所述底座上的拼接定位装置，所述拼接定位装置包括可沿所述底座竖直方向移动的整体框架，于所述整体框架内并排设置有第一拼板定位区与第二拼板定位区，于所述第一拼板定位区内设置有安装于所述整体框架上的至少一组第一Y向滑轨，各所述第一Y向滑轨沿X向依次间隔分布，每一所述第一Y向滑轨沿其轴向依次设置有若干第一吸盘抓手，于所述第二拼板定位区内设置有若干第二吸盘抓手以及可驱使各所述第二吸盘抓手X向移动与Y向移动的XY滑台，所述XY滑台包括沿Y向依次间隔分布的若干X向滑轨以及与各所述X向滑轨一一对应的若干调整架，每一所述调整架滑动设置于对应所述X向滑轨上，每一所述调整架上均安装有若干所述第二吸盘抓手，且每一所述第二吸盘抓手均通过第二Y向滑轨与所述调整架连接，所述第二吸盘抓手与对应所述第二Y向滑轨滑动连接；还包括位于所述第二拼板定位区内用于竖向压紧的至少一个压紧梁，所述压紧梁沿Y向延伸且靠近所述第一拼板定位区；所述压紧梁为多个，各所述压紧梁位于同一直线上；每一所述压紧梁均包括固定于整体框架上的连接板、位于所述连接板下方且水平设置的压板以及连接所述连接板与所述压板的至少一组活动架，所述活动架包括端部相互铰接的两根转动杆，且两所述转动杆的另一端部分别与所述连接板以及所述压板可转动连接，各转动轴线相互平行；每一所述压紧梁均包括多组所述活动架，且各所述活动架的铰接处均采用气缸连接；所述底座上水平设置有滑道，所述拼接定位装置通过滑台桥架与所述滑道滑动连接；所述滑台桥架包括与所述滑道滑动连接的滑台座以及可相对所述滑台座竖向移动的升降台，所述升降台的下端与所述整体框架连接；所述第一吸盘抓手包括安装至所述第一Y向滑轨上的第一连接座以及与所述第一连接座通过竖向螺杆连接的第一吸盘，或者所述第二吸盘抓手包括安装至所述XY滑台上的第二连接座以及与所述第二连接座之间通过竖向螺杆连接的第二吸盘。

但是，仍然存在下列问题：

现有三轴或者四轴机械手的造价成本高，并且在实际使用中，有很多不需要三轴机械手，在成本上显然三轴机械手不适用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种可以自动拼接的机械手，用以解决现有三轴或者四轴机械手的造价成本高不适用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种可以自动拼接的机械手，包括调节机构、机械手机构和拼接机构，所述调节机构设于机械手机构上侧，所述调节机构与机械手机构可拆卸连接，所述拼接机构设于调节机构内，所述拼接机构与调节机构可拆卸连接，所述拼接机构与机械手机构通过线缆连接。

进一步，所述拼接机构包括横向拼接结构、纵向拼接结构和连杆结构，所述横向拼接结构设于纵向拼接结构左侧，所述横向拼接结构与纵向拼接结构固定连接，所述连杆结构设于纵向拼接结构下侧，所述纵向拼接结构与连杆结构固定连接。

进一步，所述横向拼接结构包括横向步进电机、电机连接机构、齿条和固定架，所述横向步进电机与电机连接机构固定连接，所述电机连接机构与齿条啮合，所述横向步进电机、电机连接机构和齿条均固定于固定架上。

进一步，所述纵向拼接结构包括双向连接机构、触电器、固定触电机构、纵向步进电机、传动机构、纵向齿条和连接齿条，所述双向连接机构与触电器固定连接，所述触电器位于固定触电机构右侧，所述固定触电机构与纵向步进电机通过线缆连接，所述纵向步进电机与传动机构固定连接，所述传动机构与纵向齿条啮合，所述传动机构设有两个，所述纵向齿条和连接齿条通过传动机构连接。

进一步，所述连杆结构包括拼接连杆机构、拼接电机、减速机和固定杆，所述拼接连杆机构与连接齿条连接，所述拼接连杆机构设有两个，两个所述拼接连杆机构相互啮合，所述拼接电机设于其中一个拼接连杆机构上，所述减速机设于其中一个拼接连杆机构左端，所述减速机与固定杆固定连接。

进一步，所述调节机构包括调节旋钮、调节传动机构、转盘、转盘连接机构和调节连接机构，所述调节旋钮与调节传动机构连接，所述调节传动机构与转盘固定连接，所述转盘边缘与转盘连接机构可拆卸连接，所述转盘连接机构与调节连接机构固定连接。

进一步，所述机械手机构包括固定结构、活动结构和维修结构，所述固定结构下侧与活动结构上侧固定连接，所述维修结构穿过活动结构且与活动结构活动连接；

所述维修结构包括旋转螺杆、螺杆连接结构和锣刀头，所述旋转螺杆、螺杆连接结构可拆卸连接，所述锣刀头设于螺杆连接结构下侧，所述螺杆连接结构下侧与锣刀头可拆卸连接。

进一步，所述固定结构包括连接扣和固定杆，所述连接扣与固定杆固定连接；

所述活动结构包括定板、连接轴和夹齿，所述定板设有两块，两块定板相对设置，所述连接轴设于两块定板中间，两块所述定板与连接轴活动连接，所述夹齿上侧与连接轴下侧通过活动轴活动连接。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、使用时，通过拼接机构的横向和纵向的运动，使得调节机构运动，来增加机械手的空间利用率，从而大大降低造价成本。

2、通过横向拼接结构和纵向拼接结构实现连杆结构的横向和纵向的移动，增加机械手的活动范围，增加机械手的空间使用率，连杆结构是连接拼接机构和调节机构的重要部件，通过连接拼接机构来推动调节机构的运动。

3、横向步进电机在此处的功率为3200W～6400W，保证了功率充足，并且通过电机连接机构和齿条的传动，增大摩擦，减少零部件的损坏率。

4、通过双向连接机构实现触电器与固定触电机构的接触，在触电器和固定触电机构接触后，电路联通，进而实现纵向步进电机的通电和工作，当触电器与固定触电机构分开时，纵向步进电机断电停止工作，通过上述的步骤来控制纵向拼接结构的运动，增加机械手的适用性。

5、减速机设有两个，两个减速机分别连接两个固定杆，在两个固定杆的带动下，更为节省能源，减小能耗，减速机在此是为了防止转速过快，导致连接结构脱落，增加能耗，减小传动效率。

6、通过调节旋钮的旋转，在调节传动机构的作用下使得转盘转动，调节传动机构内设有动轮机构，在动轮机构的作用下会减小旋转调节旋钮所需的力，更方便调节，转盘转动，在转盘连接机构的作用下使得调节连接机构移动位置，增加本发明的实用性。

7、旋转螺杆连接有旋转螺母，两个旋转螺母相互对立，并且两个旋转螺母的内侧均设有与旋转螺杆相对立的齿，通过两个旋转螺母的相对运动，实现旋转螺杆的转动，从而使得锣刀头转动，实现螺钉的拧紧和松动，并且锣刀头可以更换，在对不同体块的电器维修所需要的锣刀大小不一样，可以提前更换，以保证维修的正常进行；两块定板之间设有连接柱，连接轴设有四块，两两一组，分为长轴和短轴，长轴位于短轴外侧，两组轴的一端设有开孔，开孔套设在连接柱上，两段轴中间设有限位轴，保证两个夹齿不会相互贴紧，避免损坏位于两个夹齿中间的维修结构，夹齿可以更换为内角为多边形的内角螺丝，以增加机械手能够拆卸的电器种类，增加本发明的适用范围。

附图说明

图1为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例的主视结构示意图；

图2为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例中机械手机构的结构示意图；

图3为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例中调节机构的立体结构示意图；

图4为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例中调节机构的平面结构示意图；

图5为图4中B-B的剖视结构示意图；

图6为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例中拼接机构的立体结构示意图一；

图7为本发明一种可以自动拼接的机械手实施例中拼接机构的立体结构示意图二；

附图中涉及到的附图标记有：

调节机构1、调节旋钮101、调节传动机构102、转盘103、转盘连接机构104、调节连接机构105、固定结构201、活动结构202、维修结构203、连接扣205、固定杆206、定板207、连接轴208、夹齿209、拼接机构3、横向拼接结构301、纵向拼接结构302、连杆结构303、横向步进电机304、电机连接机构305、齿条306、固定架307、双向连接机构308、触电器309、固定触电机构310、纵向步进电机311、传动机构312、纵向齿条313、连接齿条314、拼接连杆机构315、拼接电机316、减速机317、固定杆318。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1-7所示，本发明的一种可以自动拼接的机械手，包括调节机构1、机械手机构和拼接机构3，调节机构1设于机械手机构上侧，调节机构1与机械手机构可拆卸连接，拼接机构3设于调节机构1内，拼接机构3与调节机构1可拆卸连接，拼接机构3与机械手机构通过线缆连接。

进一步说明，通过拼接机构3的横向和纵向的运动，使得调节机构1运动，来增加机械手的空间利用率，从而大大降低造价成本。

拼接机构3包括横向拼接结构301、纵向拼接结构302和连杆结构303，横向拼接结构301设于纵向拼接结构302左侧，横向拼接结构301与纵向拼接结构302固定连接，连杆结构303设于纵向拼接结构302下侧，纵向拼接结构302与连杆结构303固定连接。

进一步说明，通过横向拼接结构301和纵向拼接结构302实现连杆结构303的横向和纵向的移动，增加机械手的活动范围，增加机械手的空间使用率，连杆结构303是连接拼接机构3和调节机构1的重要部件，通过连接拼接机构3来推动调节机构1的运动。

横向拼接结构301包括横向步进电机304、电机连接机构305、齿条306和固定架307，横向步进电机304与电机连接机构305固定连接，电机连接机构305与齿条306啮合，横向步进电机304、电机连接机构305和齿条306均固定于固定架307上。

进一步说明，横向步进电机304在此处的功率为3200W～6400W，保证了功率充足，并且通过电机连接机构305和齿条306的传动，增大摩擦，减少零部件的损坏率。

纵向拼接结构302包括双向连接机构308、触电器309、固定触电机构310、纵向步进电机311、传动机构312、纵向齿条313和连接齿条314，双向连接机构308与触电器309固定连接，触电器309位于固定触电机构310右侧，固定触电机构310与纵向步进电机311通过线缆连接，纵向步进电机311与传动机构312固定连接，传动机构312与纵向齿条313啮合，传动机构312设有两个，纵向齿条313和连接齿条314通过传动机构312连接。

进一步说明，通过双向连接机构308实现触电器309与固定触电机构310的接触，在触电器309和固定触电机构310接触后，电路联通，进而实现纵向步进电机311的通电和工作，当触电器309与固定触电机构310分开时，纵向步进电机311断电停止工作，通过上述的步骤来控制纵向拼接结构302的运动，增加机械手的适用性。

连杆结构303包括拼接连杆机构315、拼接电机316、减速机317和固定杆318，拼接连杆机构315与连接齿条314连接，拼接连杆机构315设有两个，两个拼接连杆机构315相互啮合，拼接电机316设于其中一个拼接连杆机构315上，减速机317设于其中一个拼接连杆机构315左端，减速机317与固定杆318固定连接。

进一步说明，减速机317设有两个，两个减速机317分别连接两个固定杆318，在两个固定杆318的带动下，更为节省能源，减小能耗，减速机317在此是为了防止转速过快，导致连接结构脱落，增加能耗，减小传动效率。

调节机构1包括调节旋钮101、调节传动机构102、转盘103、转盘连接机构104和调节连接机构105，调节旋钮101与调节传动机构102连接，调节传动机构102与转盘103固定连接，转盘103边缘与转盘连接机构104可拆卸连接，转盘连接机构104与调节连接机构105固定连接。

进一步说明，通过调节旋钮101的旋转，在调节传动机构102的作用下使得转盘103转动，调节传动机构102内设有动轮机构，在动轮机构的作用下会减小旋转调节旋钮101所需的力，更方便调节，转盘103转动，在转盘连接机构104的作用下使得调节连接机构105移动位置，增加本发明的实用性。

机械手机构包括固定结构201、活动结构202和维修结构203，固定结构201下侧与活动结构202上侧固定连接，维修结构203穿过活动结构202且与活动结构202活动连接；

维修结构203包括旋转螺杆210、螺杆连接结构211和锣刀头212，旋转螺杆210、螺杆连接结构211可拆卸连接，锣刀头212设于螺杆连接结构211下侧，螺杆连接结构211下侧与锣刀头212可拆卸连接；

固定结构201包括连接扣205和固定杆206，连接扣205与固定杆206固定连接；

活动结构202包括定板207、连接轴208和夹齿209，定板207设有两块，两块定板207相对设置，连接轴208设于两块定板207中间，两块定板207与连接轴208活动连接，夹齿209上侧与连接轴208下侧通过活动轴活动连接。

进一步说明，旋转螺杆210连接有旋转螺母，两个旋转螺母相互对立，并且两个旋转螺母的内侧均设有与旋转螺杆210相对立的齿，通过两个旋转螺母的相对运动，实现旋转螺杆210的转动，从而使得锣刀头212转动，实现螺钉的拧紧和松动，并且锣刀头212可以更换，在对不同体块的电器维修所需要的锣刀大小不一样，可以提前更换，以保证维修的正常进行；两块定板207之间设有连接柱，连接轴208设有四块，两两一组，分为长轴和短轴，长轴位于短轴外侧，两组轴的一端设有开孔，开孔套设在连接柱上，两段轴中间设有限位轴，保证两个夹齿209不会相互贴紧，避免损坏位于两个夹齿209中间的维修结构，夹齿209可以更换为内角为多边形的内角螺丝，以增加机械手能够拆卸的电器种类，增加本发明的适用范围。

上述的一种可以自动拼接的机械手的使用方法，包括以下步骤：

S1、调节机构1和机械手机构未拼接，通过调节连接机构105连接至机械手机构中固定结构201的上侧，使得调节机构1和机械手机构连接，再把拼接机构3安装至调节机构1内，实现机械手的拼接；

S2、在拼接好机械手后，通过横向步进电机304的工作，使得拼接机构3整体运动，使得转盘连接机构104和调节连接机构105运动，调整机械手的位置；

S3、在调整好机械手的位置后，在需要拆卸螺丝的地方，通过连接轴208运动，改变两个夹齿209之间的位置关系，直至两个夹齿209紧紧咬合住需要维修部位的多边型螺丝，再通过旋转整个机械手机构来进行松紧螺丝的工作。

其中S2又包括：横向步进电机304工作，带动电机连接机构305运动，因为电机连接机构305和齿条306啮合，实现齿条306转动，齿条306转动带动双向连接机构308移动，实现触电器309移动，当触电器309移动至固定触电机构310处时，触电器309与固定触电机构310连接，电路接通，使得纵向步进电机311工作。

其中S2还包括：纵向步进电机311工作，通过传动机构312使得纵向齿条313转动，纵向齿条313通过第二个传动机构312使得连接齿条314转动，再次通过拼接连杆机构315使得拼接电机316工作，拼接电机316工作实现固定杆318工作，实现机械手的位置更换。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：包括调节机构(1)、机械手机构和拼接机构(3)，所述调节机构(1)设于机械手机构上侧，所述调节机构(1)与机械手机构可拆卸连接，所述拼接机构(3)设于调节机构(1)内，所述拼接机构(3)与调节机构(1)可拆卸连接，所述拼接机构(3)与机械手机构通过线缆连接。

2.根据权利要求1所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述拼接机构(3)包括横向拼接结构(301)、纵向拼接结构(302)和连杆结构(303)，所述横向拼接结构(301)设于纵向拼接结构(302)左侧，所述横向拼接结构(301)与纵向拼接结构(302)固定连接，所述连杆结构(303)设于纵向拼接结构(302)下侧，所述纵向拼接结构(302)与连杆结构(303)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述横向拼接结构(301)包括横向步进电机(304)、电机连接机构(305)、齿条(306)和固定架(307)，所述横向步进电机(304)与电机连接机构(305)固定连接，所述电机连接机构(305)与齿条(306)啮合，所述横向步进电机(304)、电机连接机构(305)和齿条(306)均固定于固定架(307)上。

4.根据权利要求3所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述纵向拼接结构(302)包括双向连接机构(308)、触电器(309)、固定触电机构(310)、纵向步进电机(311)、传动机构(312)、纵向齿条(313)和连接齿条(314)，所述双向连接机构(308)与触电器(309)固定连接，所述触电器(309)位于固定触电机构(310)右侧，所述固定触电机构(310)与纵向步进电机(311)通过线缆连接，所述纵向步进电机(311)与传动机构(312)固定连接，所述传动机构(312)与纵向齿条(313)啮合，所述传动机构(312)设有两个，所述纵向齿条(313)和连接齿条(314)通过传动机构(312)连接。

5.根据权利要求4所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述连杆结构(303)包括拼接连杆机构(315)、拼接电机(316)、减速机(317)和固定杆(318)，所述拼接连杆机构(315)与连接齿条(314)连接，所述拼接连杆机构(315)设有两个，两个所述拼接连杆机构(315)相互啮合，所述拼接电机(316)设于其中一个拼接连杆机构(315)上，所述减速机(317)设于其中一个拼接连杆机构(315)左端，所述减速机(317)与固定杆(318)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述调节机构(1)包括调节旋钮(101)、调节传动机构(102)、转盘(103)、转盘连接机构(104)和调节连接机构(105)，所述调节旋钮(101)与调节传动机构(102)连接，所述调节传动机构(102)与转盘(103)固定连接，所述转盘(103)边缘与转盘连接机构(104)可拆卸连接，所述转盘连接机构(104)与调节连接机构(105)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述机械手机构包括固定结构(201)、活动结构(202)和维修结构(203)，所述固定结构(201)下侧与活动结构(202)上侧固定连接，所述维修结构(203)穿过活动结构(202)且与活动结构(202)活动连接；

所述维修结构(203)包括旋转螺杆(210)、螺杆连接结构(211)和锣刀头(212)，所述旋转螺杆(210)、螺杆连接结构(211)可拆卸连接，所述锣刀头(212)设于螺杆连接结构(211)下侧，所述螺杆连接结构(211)下侧与锣刀头(212)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种可以自动拼接的机械手，其特征在于：所述固定结构(201)包括连接扣(205)和固定杆(206)，所述连接扣(205)与固定杆(206)固定连接；

所述活动结构(202)包括定板(207)、连接轴(208)和夹齿(209)，所述定板(207)设有两块，两块所述的定板(207)相对设置，所述连接轴(208)设于两块定板(207)中间，两块所述定板(207)与连接轴(208)活动连接，所述夹齿(209)上侧与连接轴(208)下侧通过活动轴活动连接。

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