CN114274175A - 一种多关节机械手及机械手臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手领域，具体的说是一种多关节机械手及机械手臂，包括支撑座，支撑座上端设有转盘，转盘上端中心位置通过底座固定连接有液压缸，液压缸输出端固定连接有支撑块，支撑块上端中心位置垂直固定有支撑柱，支撑柱上端一侧固定连接有安装板，安装板一侧固定连接有基座，基座一侧设有移动板，安装板内设有通口，通口内通过安装座固定连接有双头电机，双头电机靠近基座的一侧设有推动机构，移动板远离基座的一侧通过若干固定柱固定连接有安装壳，双头电机靠近安装壳的一侧设有移动机构，移动机构一侧位于安装壳内。通过两个夹持板辅助吸盘进行运输物件，保证物件的稳定性，防止物件出现掉落现象，更加的安全。

Description

一种多关节机械手及机械手臂

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体的说是一种多关节机械手及机械手臂。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，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。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。是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

现有的机械手一般有夹持式的和吸附式的，吸附式利用真空吸盘或磁性吸盘拿取物件，虽然拿取的时候更加快捷，但是在吸附过程稳定性较差，缺少工件的定位夹持，同时，现有的夹持式机械手，采用多个液压动力源驱动的多关节夹持，稳定性受到各液压动力源驱动影响，夹持效果不好。

发明内容

针对现有技术中机械手一般有夹持式的和吸附式的，利用真空吸盘或磁性吸盘拿取物件，虽然拿取的时候更加快捷，但是在吸附过程中一旦出现意外情况，就会导致物件与机械手连接的不够紧密，进而会导致一些物件出现掉落现象，使物件出现损伤，同时，现有的机械手结构复杂，制作成本较高的问题，本发明提供了一种多关节机械手及机械手臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多关节机械手及机械手臂，包括支撑座，所述支撑座上端设有转盘，所述转盘上端中心位置通过底座固定连接有液压缸，所述液压缸输出端固定连接有支撑块，所述支撑块上端中心位置垂直固定有支撑柱，所述支撑柱上端一侧固定连接有安装板，所述安装板一侧固定连接有基座，所述基座一侧设有移动板，所述安装板内设有通口，所述通口内通过安装座固定连接有双头电机，所述双头电机靠近基座的一侧设有推动机构，移动板远离基座的一侧通过若干固定柱固定连接有安装壳，所述双头电机靠近安装壳的一侧设有移动机构，所述移动机构一侧位于安装壳内，所述安装壳远离移动板的一侧通过连接柱固定连接有吸盘，所述吸盘两侧均设有夹持机构，两个所述夹持机构一侧均插设在安装壳内与移动机构连接，两个所述夹持机构位于安装壳外的一侧均设有挤压机构，两个所述挤压机构相对应。

具体的，所述推动机构包括第二螺杆、螺孔、若干插杆、若干插槽、若干导块和若干导槽，所述第二螺杆一端与双头电机输出端固定连接，所述基座靠近移动板的一侧设有螺孔，所述第二螺杆远离双头电机的一端与螺孔螺纹连接，所述移动板靠近基座的一侧固定连接有若干插杆，所述基座靠近移动板的一侧设有若干与插杆相适配的插槽，若干所述插杆一端分别插设在若干插槽内，若干所述插杆两侧均固定连接有导块，若干所述插槽两侧壁上均设有与导块相适配的导槽，若干所述导块分别与若干导槽滑动连接。

具体的，所述移动机构包括第一螺杆、第一伞齿轮、两个转杆和两个第二伞齿轮，所述第一螺杆一端与双头电机输出端固定连接，所述第一螺杆另一端插入到安装壳内与安装壳内壁转动连接，所述第一螺杆外侧固定套接有第一伞齿轮，所述第一螺杆两侧均设有转杆，两个所述转杆相背端均与安装壳内壁转动连接，两个所述转杆相对端均固定连接有第二伞齿轮，两个所述第二伞齿轮均与第一伞齿轮相啮合。

具体的，两个所述夹持机构均包括夹持板、滑块和滑槽，两个所述夹持板一端均通过开口插入到安装壳内，两个所述夹持板位于安装壳内的一端均套设在对应转杆外侧，两个所述夹持板均与对应转杆螺纹连接，两个所述夹持板位于安装壳内的一端端部均固定连接有滑块，所述安装壳侧壁上设有两个滑槽，两个所述滑块分别与两个滑槽滑动连接。

具体的，两个所述挤压机构均包括两个凹槽、两个横杆、两个活动块、两个第二弹簧、顶块、两个连接杆、两个连接板、两个第一弹簧和挤压块，两个所述凹槽均开设在夹持板背侧，两个所述凹槽内均固定连接有横杆，两个所述活动块分别与两个横杆活动套接，两个所述活动块与对应凹槽侧壁之间均固定连接有第二弹簧，两个所述第二弹簧分别套设在两个横杆外围，所述顶块和挤压块分别位于夹持板两侧，所述顶块与挤压块之间通过两个连接杆固定连接，两个所述连接杆均贯穿夹持板，两个所述连接杆均与夹持板活动套接，所述挤压块与夹持板之间固定连接有两个第一弹簧，两个所述第一弹簧分别套设在两个连接杆外围，所述顶块两侧与对应活动块之间均通过连接板连接。

具体的，两个所述连接板一端分别与两个活动块转动连接，两个所述连接板另一端分别与顶块两侧转动连接，两个所述连接板呈“八”形状分布。

具体的，两个所述滑块和两个滑槽连接截面均为“T”形状，两个所述滑块均与对应滑槽相适配。

具体的，所述移动板上下两侧均固定连接有套块，所述安装板远离支撑柱的一侧固定连接有两个横板，两个所述横板相互平行，两个所述横板远离安装板的一端均与对应套块活动套接。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种多关节机械手及机械手臂，通过双头电机带动第二螺杆转动，由于第二螺杆与基座螺纹连接，而基座又与安装板固定连接，因此移动板受到推力会远离基座，移动板则会带动安装壳移动，吸盘靠近物件，移动板在移动过程中通过若干插杆与插槽的配合，再加上两个横板与两个套块的配合，移动时更加的稳定，双头电机在运转的同时通过第一螺杆带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮同时带动两个第二伞齿轮转动，因此两个转杆会随之转动，由于两个夹持板与两个转杆螺纹连接，因此两个夹持板会相背移动，接着吸盘会对物件进行吸附，而两个夹持板分别位于物件上下两端，吸附完成后，双头电机反转，两个夹持板相向移动，利用两个夹持板辅助吸盘进行运输物件，保证物件的稳定性，防止物件出现掉落现象，更加的安全。

(2)本发明所述的一种多关节机械手及机械手臂，通过两个挤压块与物件上下两端接触，两个挤压块受到挤压移动时对第一弹簧进行挤压，顶块受到连接杆的推动进行移动，顶块移动时通过两个连接板拉动两个活动块，使两个活动块相向移动，从而对第二弹簧进行挤压，两个挤压块通过第一弹簧和第二弹簧的作用力对物件进行夹持，能够适应不同大小的物件，结构简单，操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂结构示意图；

图2为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂的外观结构示意图；

图3为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂的局部结构示意图；

图4为图3的A处结构放大示意图；

图5为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂的安装壳内部结构示意图；

图6为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂的移动板结构示意图；

图7为本发明提供的一种多关节机械手及机械手臂的滑块结构示意图。

图中：1、支撑座；2、转盘；3、移动机构；31、第一螺杆；32、第一伞齿轮；33、第二伞齿轮；34、转杆；4、夹持机构；41、夹持板；42、滑块；43、滑槽；5、挤压机构；51、挤压块；52、第一弹簧；53、连接杆；54、顶块；55、连接板；56、活动块；57、横杆；58、凹槽；59、第二弹簧；6、推动机构；61、第二螺杆；62、螺孔；63、插杆；64、导槽；65、导块；66、插槽；7、液压缸；8、底座；9、支撑块；10、支撑柱；11、安装板；12、横板；13、套块；14、移动板；15、安装壳；16、吸盘；17、双头电机；18、安装座；19、通口；20、固定柱；21、开口；22、基座；23、连接柱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图7所示，本发明所述的一种多关节机械手及机械手臂，包括支撑座1，所述支撑座1上端设有转盘2，所述转盘2上端中心位置通过底座8固定连接有液压缸7，所述液压缸7输出端固定连接有支撑块9，所述支撑块9上端中心位置垂直固定有支撑柱10，所述支撑柱10上端一侧固定连接有安装板11，所述安装板11一侧固定连接有基座22，所述基座22一侧设有移动板14，所述安装板11内设有通口19，所述通口19内通过安装座18固定连接有双头电机17，所述双头电机17靠近基座22的一侧设有推动机构6，移动板14远离基座22的一侧通过若干固定柱20固定连接有安装壳15，所述双头电机17靠近安装壳15的一侧设有移动机构3，所述移动机构3一侧位于安装壳15内，所述安装壳15远离移动板14的一侧通过连接柱23固定连接有吸盘16，所述吸盘16两侧均设有夹持机构4，两个所述夹持机构4一侧均插设在安装壳15内与移动机构3连接，两个所述夹持机构4位于安装壳15外的一侧均设有挤压机构5，两个所述挤压机构5相对应，通过两个夹持板41辅助吸盘16进行运输物件，保证物件的稳定性，防止物件出现掉落现象，更加的安全。

具体的，所述推动机构6包括第二螺杆61、螺孔62、若干插杆63、若干插槽66、若干导块65和若干导槽64，所述第二螺杆61一端与双头电机17输出端固定连接，所述基座22靠近移动板14的一侧设有螺孔62，所述第二螺杆61远离双头电机17的一端与螺孔62螺纹连接，所述移动板14靠近基座22的一侧固定连接有若干插杆63，所述基座22靠近移动板14的一侧设有若干与插杆63相适配的插槽66，若干所述插杆63一端分别插设在若干插槽66内，若干所述插杆63两侧均固定连接有导块65，若干所述插槽66两侧壁上均设有与导块65相适配的导槽64，若干所述导块65分别与若干导槽64滑动连接，双头电机17带动第二螺杆61转动，由于第二螺杆61与基座22螺纹连接，而基座22又与安装板11固定连接，因此移动板14受到推力会远离基座22，移动板14则会带动安装壳15移动，吸盘16靠近物件。

具体的，所述移动机构3包括第一螺杆31、第一伞齿轮32、两个转杆34和两个第二伞齿轮33，所述第一螺杆31一端与双头电机17输出端固定连接，所述第一螺杆31另一端插入到安装壳15内与安装壳15内壁转动连接，所述第一螺杆31外侧固定套接有第一伞齿轮32，所述第一螺杆31两侧均设有转杆34，两个所述转杆34相背端均与安装壳15内壁转动连接，两个所述转杆34相对端均固定连接有第二伞齿轮33，两个所述第二伞齿轮33均与第一伞齿轮32相啮合，第一螺杆31带动第一伞齿轮32转动，第一伞齿轮32同时带动两个第二伞齿轮33转动，因此两个转杆34会随之转动，带动两个夹持板41移动。

具体的，两个所述夹持机构4均包括夹持板41、滑块42和滑槽43，两个所述夹持板41一端均通过开口21插入到安装壳15内，两个所述夹持板41位于安装壳15内的一端均套设在对应转杆34外侧，两个所述夹持板41均与对应转杆34螺纹连接，两个所述夹持板41位于安装壳15内的一端端部均固定连接有滑块42，所述安装壳15侧壁上设有两个滑槽43，两个所述滑块42分别与两个滑槽43滑动连接，两个夹持板41通过两个转杆34的带动相向移动，从而对物件进行夹持。

具体的，两个所述挤压机构5均包括两个凹槽58、两个横杆57、两个活动块56、两个第二弹簧59、顶块54、两个连接杆53、两个连接板55、两个第一弹簧52和挤压块51，两个所述凹槽58均开设在夹持板41背侧，两个所述凹槽58内均固定连接有横杆57，两个所述活动块56分别与两个横杆57活动套接，两个所述活动块56与对应凹槽58侧壁之间均固定连接有第二弹簧59，两个所述第二弹簧59分别套设在两个横杆57外围，所述顶块54和挤压块51分别位于夹持板41两侧，所述顶块54与挤压块51之间通过两个连接杆53固定连接，两个所述连接杆53均贯穿夹持板41，两个所述连接杆53均与夹持板41活动套接，所述挤压块51与夹持板41之间固定连接有两个第一弹簧52，两个所述第一弹簧52分别套设在两个连接杆53外围，所述顶块54两侧与对应活动块56之间均通过连接板55连接，两个挤压块51与物件上下两端接触，两个挤压块51受到挤压移动时对第一弹簧52进行挤压，顶块54受到连接杆53的推动进行移动，顶块54移动时通过两个连接板55拉动两个活动块56，使两个活动块56相向移动，从而对第二弹簧59进行挤压，两个挤压块51通过第一弹簧52和第二弹簧59的作用力对物件进行夹持，能够适应不同大小的物件。

具体的，两个所述连接板55一端分别与两个活动块56转动连接，两个所述连接板55另一端分别与顶块54两侧转动连接，两个所述连接板55呈“八”形状分布，顶块54移动时通过两个连接板55拉动两个活动块56相向移动，从而对第二弹簧59进行挤压。

具体的，两个所述滑块42和两个滑槽43连接截面均为“T”形状，两个所述滑块42均与对应滑槽43相适配，保证两个夹持板41移动时的稳定性，从而保证夹持效果。

具体的，所述移动板14上下两侧均固定连接有套块13，所述安装板11远离支撑柱10的一侧固定连接有两个横板12，两个所述横板12相互平行，两个所述横板12远离安装板11的一端均与对应套块13活动套接。

在使用时，通过液压缸7调节支撑柱10的高度，以满足实际需要，调节完成后，双头电机17带动第二螺杆61转动，由于第二螺杆61与基座22螺纹连接，而基座22又与安装板11固定连接，因此移动板14受到推力会远离基座22，移动板14则会带动安装壳15移动，吸盘16靠近物件，移动板14在移动过程中通过若干插杆63与插槽66的配合，再加上两个横板12与两个套块13的配合，移动时更加的稳定，双头电机17在运转的同时通过第一螺杆31带动第一伞齿轮32转动，第一伞齿轮32同时带动两个第二伞齿轮33转动，因此两个转杆34会随之转动，由于两个夹持板41与两个转杆34螺纹连接，并且转杆34穿过夹持板41通过内螺纹与转杆34的外螺纹连接，如图5所示，因此两个夹持板41会相背移动，接着吸盘16会对物件进行吸附，而两个夹持板41分别位于物件上下两端，吸附完成后，双头电机17反转，两个夹持板41相向移动，两个挤压块51会与物件上下两端接触，两个挤压块51受到挤压移动时对第一弹簧52进行挤压，顶块54受到连接杆53的推动进行移动，顶块54移动时通过两个连接板55拉动两个活动块56，使两个活动块56相向移动，从而对第二弹簧59进行挤压，两个挤压块51通过第一弹簧52和第二弹簧59的作用力对物件进行夹持，能够适应不同大小的物件，利用两个夹持板41辅助吸盘16进行运输物件，保证物件的稳定性，防止物件出现掉落现象，更加的安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，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本发明要求保护的范围内。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 (8)

1.一种多关节机械手及机械手臂，包括支撑座(1)，其特征在于，所述支撑座(1)上端设有转盘(2)，所述转盘(2)上端中心位置通过底座(8)固定连接有液压缸(7)，所述液压缸(7)输出端固定连接有支撑块(9)，所述支撑块(9)上端中心位置垂直固定有支撑柱(10)，所述支撑柱(10)上端一侧固定连接有安装板(11)，所述安装板(11)一侧固定连接有基座(22)，所述基座(22)一侧设有移动板(14)，所述安装板(11)内设有通口(19)，所述通口(19)内通过安装座(18)固定连接有双头电机(17)，所述双头电机(17)靠近基座(22)的一侧设有推动机构(6)，移动板(14)远离基座(22)的一侧通过若干固定柱(20)固定连接有安装壳(15)，所述双头电机(17)靠近安装壳(15)的一侧设有移动机构(3)，所述移动机构(3)一侧位于安装壳(15)内，所述安装壳(15)远离移动板(14)的一侧通过连接柱(23)固定连接有吸盘(16)，所述吸盘(16)两侧均设有夹持机构(4)，两个所述夹持机构(4)一侧均插设在安装壳(15)内与移动机构(3)连接，两个所述夹持机构(4)位于安装壳(15)外的一侧均设有挤压机构(5)，两个所述挤压机构(5)相对应。

2.根据权利要求1所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：所述推动机构(6)包括第二螺杆(61)、螺孔(62)、若干插杆(63)、若干插槽(66)、若干导块(65)和若干导槽(64)，所述第二螺杆(61)一端与双头电机(17)输出端固定连接，所述基座(22)靠近移动板(14)的一侧设有螺孔(62)，所述第二螺杆(61)远离双头电机(17)的一端与螺孔(62)螺纹连接，所述移动板(14)靠近基座(22)的一侧固定连接有若干插杆(63)，所述基座(22)靠近移动板(14)的一侧设有若干与插杆(63)相适配的插槽(66)，若干所述插杆(63)一端分别插设在若干插槽(66)内，若干所述插杆(63)两侧均固定连接有导块(65)，若干所述插槽(66)两侧壁上均设有与导块(65)相适配的导槽(64)，若干所述导块(65)分别与若干导槽(64)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：所述移动机构(3)包括第一螺杆(31)、第一伞齿轮(32)、两个转杆(34)和两个第二伞齿轮(33)，所述第一螺杆(31)一端与双头电机(17)输出端固定连接，所述第一螺杆(31)另一端插入到安装壳(15)内与安装壳(15)内壁转动连接，所述第一螺杆(31)外侧固定套接有第一伞齿轮(32)，所述第一螺杆(31)两侧均设有转杆(34)，两个所述转杆(34)相背端均与安装壳(15)内壁转动连接，两个所述转杆(34)相对端均固定连接有第二伞齿轮(33)，两个所述第二伞齿轮(33)均与第一伞齿轮(32)相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：两个所述夹持机构(4)均包括夹持板(41)、滑块(42)和滑槽(43)，两个所述夹持板(41)一端均通过开口(21)插入到安装壳(15)内，两个所述夹持板(41)位于安装壳(15)内的一端均套设在对应转杆(34)外侧，两个所述夹持板(41)均与对应转杆(34)螺纹连接，两个所述夹持板(41)位于安装壳(15)内的一端端部均固定连接有滑块(42)，所述安装壳(15)侧壁上设有两个滑槽(43)，两个所述滑块(42)分别与两个滑槽(43)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：两个所述挤压机构(5)均包括两个凹槽(58)、两个横杆(57)、两个活动块(56)、两个第二弹簧(59)、顶块(54)、两个连接杆(53)、两个连接板(55)、两个第一弹簧(52)和挤压块(51)，两个所述凹槽(58)均开设在夹持板(41)背侧，两个所述凹槽(58)内均固定连接有横杆(57)，两个所述活动块(56)分别与两个横杆(57)活动套接，两个所述活动块(56)与对应凹槽(58)侧壁之间均固定连接有第二弹簧(59)，两个所述第二弹簧(59)分别套设在两个横杆(57)外围，所述顶块(54)和挤压块(51)分别位于夹持板(41)两侧，所述顶块(54)与挤压块(51)之间通过两个连接杆(53)固定连接，两个所述连接杆(53)均贯穿夹持板(41)，两个所述连接杆(53)均与夹持板(41)活动套接，所述挤压块(51)与夹持板(41)之间固定连接有两个第一弹簧(52)，两个所述第一弹簧(52)分别套设在两个连接杆(53)外围，所述顶块(54)两侧与对应活动块(56)之间均通过连接板(55)连接。

6.根据权利要求5所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：两个所述连接板(55)一端分别与两个活动块(56)转动连接，两个所述连接板(55)另一端分别与顶块(54)两侧转动连接，两个所述连接板(55)呈“八”形状分布。

7.根据权利要求4所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：两个所述滑块(42)和两个滑槽(43)连接截面均为“T”形状，两个所述滑块(42)均与对应滑槽(43)相适配。

8.根据权利要求1所述的一种多关节机械手及机械手臂，其特征在于：所述移动板(14)上下两侧均固定连接有套块(13)，所述安装板(11)远离支撑柱(10)的一侧固定连接有两个横板(12)，两个所述横板(12)相互平行，两个所述横板(12)远离安装板(11)的一端均与对应套块(13)活动套接。

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