CN115070802A - 一种稳定性能好的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手领域，更具体地说是一种稳定性能好的机械手，包括装夹支架，装夹支架上滑动连接有多个爪头，装夹支架上固定连接有电机，装夹支架上转动连接有螺纹盘，螺纹盘和电机传动连接，多个爪头均通过螺纹连接在螺纹盘上，使用时，首先启动电机，电机的输出轴转动，电机的输出轴带动齿轮转动，齿轮与螺纹盘上方的齿啮合带动螺纹盘转动，螺纹盘转动时通过下方的螺纹带动四个爪头顶部的螺纹使爪头沿着装夹支架上的滑槽进行运动，通过控制电机正转或反转控制四个爪头相互靠近或远离，从而完成对货物的装夹与卸载。

Description

一种稳定性能好的机械手

技术领域

本发明涉及机械手领域，更具体地说是一种稳定性能好的机械手。

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。机械手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。现有机械手抓取部分稳定性差，难以稳定的抓取物件。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定性能好的机械手，可以稳定的抓取物体。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种稳定性能好的机械手，包括装夹支架，装夹支架上滑动连接有多个爪头，装夹支架上固定连接有电机，装夹支架上转动连接有螺纹盘，螺纹盘和电机传动连接，多个爪头均通过螺纹连接在螺纹盘上。

所述装夹支架滑动连接在齿轮箱上，装夹支架和齿轮箱之间固定连接有弹簧a，齿轮箱上固定连接有一个限位槽，装夹支架上固定连接有一根限位杆，限位杆上固定连接有一根弹簧b，弹簧b上固定连接有一个限位块，限位块滑动连接在限位槽上。

所述齿轮箱内转动连接有轴a，轴a上转动连接有齿轮a和齿轮b，轴a上固定连接有两个键，两个键上均滑动连接有两个切换套，两个切换套上均转动连接有转动环，两个转动环上均固定连接有杆滑块，装夹支架上固定连接有倾斜滑轨，杆滑块滑动连接在倾斜滑轨内。

所述齿轮a直径大于齿轮b的直径。

所述齿轮箱内固定连接有轴b，轴b上转动连接有齿轮c和齿轮d，齿轮箱上固定连接有框架，框架上固定连接有四个齿条，四个齿条分别和两个齿轮c和两个齿轮d啮合链接。

所述齿轮c的直径大于齿轮d的直径。

所述两个齿轮c和齿轮d分别和两个齿轮b和两个齿轮a啮合连接。

所述框架上固定连接有滑块a，滑块a滑动连接在滑动框架a上，滑动框架a上转动连接有螺纹杆a，滑块a通过螺纹连接在螺纹杆a上。

所述滑动框架a上固定连接有滑块b，滑块b滑动连接在滑动框架b上，滑动框架b上转动连接有螺纹杆b，滑块b通过螺纹连接在螺纹杆b上。

所述滑动框架b固定连接在支柱上，支柱转动连接在底座上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的机械手整体结构示意图；

图2是本发明的机械手抓取结构示意图；

图3是本发明的机械手局部结构示意图；

图4是本发明的机械手局部结构示意图；

图5是本发明的机械手垂直移动a结构示意图；

图6是本发明的机械手局部结构示意图；

图7是本发明的机械手局部结构示意图；

图8是本发明的机械手局部结构示意图；

图9是本发明的机械手局部结构示意图；

图10是本发明的机械手水平移动结构示意图；

图11是本发明的机械手垂直移动机构b结构示意图；

图12是本发明的机械手旋转机构结构示意图。

图中：装夹支架101；爪头102；螺纹盘103；电机104；齿轮箱201；弹簧a202；限位槽203；杆滑块204；倾斜滑轨205；轴a206；齿轮a207；齿轮b208；键209；切换套210；轴b211；齿轮c212；齿轮d213；齿条214；框架215限位块219、限位杆217；弹簧b218；转动环216；滑块a301；螺纹杆a302；滑动框架a303；滑块b401；螺纹杆b402；滑动框架b403；支柱501；底座502。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1至12所示，为了解决“如何稳定的抓取物体”这一技术问题，下面对一种稳定性能好的机械手的结构和功能进行详细的说明；

一种稳定性能好的机械手，包括装夹支架101，装夹支架101上滑动连接有多个爪头102，装夹支架102上固定连接有电机104，装夹支架101上转动连接有螺纹盘103，螺纹盘103和电机104传动连接，多个爪头102均通过螺纹连接在螺纹盘103上；

使用时，首先启动电机104，电机104的输出轴转动，电机104的输出轴带动齿轮转动，齿轮与螺纹盘103上方的齿啮合带动螺纹盘103转动，螺纹盘103转动时通过下方的螺纹带动四个爪头102顶部的螺纹使爪头102沿着装夹支架101上的滑槽进行运动，通过控制电机104正转或反转控制四个爪头102相互靠近或远离，从而完成对货物的装夹与卸载；

进一步的，为了使装夹与卸载时更加稳定，每个爪头接触物体的表面上都做了防滑纹，使得装夹的物体不会轻易滑落，装夹支架101上的滑槽与爪头102上的凹槽的稳定结合更使得爪头102在运动时不会轻易松开装夹的物体，从而更加增添了稳定性；

所述机械手还包括齿轮箱201、弹簧a202和限位槽203，装夹支架101滑动连接在齿轮箱201上，装夹支架101和齿轮箱201之间固定连接有弹簧a202，齿轮箱201上设置有两个限位槽203；

所述机械手还包括限位块219、限位杆217和弹簧b218，装夹支架101上固定连接有限位杆217，限位杆217滑动连接在限位块219上，限位杆217和限位块219之间固定连接有弹簧b218，限位块219卡在限位槽203上。

装夹支架101与齿轮箱201之间固定连接的弹簧202使得机械手在装夹重物时有一定的延展空间，以实现下一步测重的功能，齿轮箱201上设置的限位槽203有两个挡位，两个挡位分别对应装夹较重的物体与装夹较轻的物体时以实现不同的传动方式；

进一步的，装夹支架101与齿轮箱201之间以弹簧202连接属弹性连接，使得机械结构更加不容易被过重过猛的力道损坏，起到了保护结构的作用，限位槽203的两个挡位使得机械手在装夹不同重量的物体时有了更多的选择，使机械结构更加的坚固耐用，从而减少修理次数，变相延长了此机械手的使用寿命；

所述机械手还包括轴a206、齿轮a207、齿轮b208、键209、切换套210、转动环216、杆滑块204和倾斜滑轨205，齿轮箱201内转动连接有轴a206，轴a206上转动连接有齿轮a207和齿轮b208，轴a206上固定连接有两个键209，两个键209上均滑动连接有两个切换套210，两个切换套210上均转动连接有转动环216，两个转动环216上均固定连接有杆滑块204，装夹支架101上固定连接有倾斜滑轨205，杆滑块204滑动连接在倾斜滑轨205内；

所述齿轮a207直径大于齿轮b208的直径；

所述机械手还包括轴b211、齿轮c212、齿轮d213、齿条214和框架215，齿轮箱201内固定连接有轴b211，轴b211上转动连接有齿轮c212和齿轮d213，齿轮箱201上固定连接有框架215，框架215上固定连接有四个齿条214，四个齿条214分别和两个齿轮c212和两个齿轮d213啮合链接，两个齿轮c212和齿轮d213分别和两个齿轮b208和两个齿轮a207啮合连接；

所述齿轮c212的直径大于齿轮d213的直径；

齿轮箱201上面固定连接有驱动轴a206进行转动的动力机构a，动力机构a优选为伺服电机，动力机构a的输出轴通过联轴器与轴a206之间固定连接，为垂直移动结构提供动力；

在装夹较轻的物体时，由于爪头102与装夹支架101受到的拉力较小，与装夹支架101固定连接的倾斜滑轨205内的弹簧会抵住杆滑块204，使其推动转动环216向内侧滑动，从而带动切换套210沿着键向内侧移动，使切换套210的侧齿轮啮合齿轮a207的侧齿轮，由电机带动轴a206转动，使轴a206带动固定连接在其上的切换套210上的侧齿轮转动，从而带动齿轮a207转动，齿轮a207啮合齿轮d213，使齿轮d213转动，齿轮d213啮合齿条214，根据电机的正转或反转，实现机械手的垂直方向移动，由于齿轮a207带动齿轮d213是大齿轮带动小齿轮转动，所以会提供较快的垂直运动速度与较小的扭矩；

进一步的，在装夹较重的物体时，由于爪头102与装夹支架101受到的拉力较大，以至于与装夹支架101固定连接的倾斜滑轨205内的弹簧不足以抵住杆滑块204时，使其推动转动环216向外侧滑动，从而带动切换套210沿着键向外侧移动，使切换套210的侧齿轮啮合齿轮b208的侧齿轮，由电机带动轴a206转动，使轴a206带动固定连接在其上的切换套210上的侧齿轮转动，从而带动齿轮b208转动，齿轮b208啮合齿轮c212，使齿轮c212转动，齿轮c212啮合齿条214，根据电机的正转或反转，实现机械手的垂直方向移动，由于齿轮b208带动齿轮c212是小齿轮带动大齿轮，所以会提供较慢的垂直运动速度与较大的扭矩；

此结构实现了根据装夹物体重量的不同而换用不同扭矩和速度的功能，使得齿轮组不会轻易因装夹的物体过重导致内部结构损坏，提高了总体的结构强度；

所述机械手还包括滑块a301、螺纹杆a302和滑动框架a303，框架215上固定连接有滑块a301，滑块a301滑动连接在滑动框架a303上，滑动框架a303上转动连接有螺纹杆a302，滑块a301通过螺纹连接在螺纹杆a302上；

滑动框架a303上固定连接有驱动螺纹杆a302进行转动的动力机构b，动力机构b优选为伺服电机，在需要机械手伸长时，动力机构b正转带动螺纹杆a302旋转，螺纹杆a302上的螺纹结合滑块a301内部的螺纹，使滑块a301沿着滑动框架a303上的光杠向外移动，从而实现机械手的伸长功能；

进一步的，需要机械手缩短时，动力机构b反转带动螺纹杆a302旋转，螺纹杆a302上的螺纹结合滑块a301内部的螺纹，使滑块a301沿着滑动框架a303上的光杠向内移动，从而实现机械手的缩短功能；

此结构可以平稳的实现机械手的伸缩功能，而且结构简单便于操作，制造与维护都相对容易；

所述机械手还包括滑块b401、螺纹杆b402和滑动框架b403，滑动框架a303上固定连接有滑块b401，滑块b401滑动连接在滑动框架b403上，滑动框架b403上转动连接有螺纹杆b402，滑块b401通过螺纹连接在螺纹杆b402上；

滑动框架b403上固定连接有驱动螺纹杆b402进行转动的动力机构c，动力机构c优选为伺服电机，装夹物体时，首先由四个爪头102夹住物体，然后由动力机构c带动螺纹杆b402旋转带动滑块b401沿着滑动框架b403上的光杠向上移动，由滑杆块204与倾斜滑轨205组成的测重结构测定被装夹物体的重量，从而选择合适的速度与扭矩；

此结构主要作用是在装夹物体时先于齿轮箱201内的结构运动，起到测重的作用，避免测重时轴a206转动带动切换套210转动的同时，切换套210与齿轮a207和齿轮b208的啮合切换，而造成的崩齿，进而起到保护机械结构的作用；

所述机械手还包括支柱501和底座502，滑动框架b403固定连接在支柱501上，支柱501转动连接在底座502上；

底座502上固定连接有驱动支柱501进行转动的动力机构d，动力机构d优选为伺服电机，在需要机械手旋转时，动力机构d启动啮合支柱501上的齿轮转动，支柱501带动与之固定连接的滑动框架b403旋转，从而带动整个机械手完成旋转。

Claims (10)

1.一种稳定性能好的机械手，包括装夹支架(101)，装夹支架(101)上滑动连接有多个爪头(102)，装夹支架(101)上固定连接有电机(104)，装夹支架(101)上转动连接有螺纹盘(103)，螺纹盘(103)和电机(104)传动连接，多个爪头(102)均通过螺纹连接在螺纹盘(103)上。

2.根据权利要求1所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括齿轮箱(201)、弹簧a(202)和限位槽(203)，装夹支架(101)滑动连接在齿轮箱(201)上，装夹支架(101)和齿轮箱(201)之间固定连接有弹簧a(202)，齿轮箱(201)上设置有两个限位槽(203)。

3.根据权利要求2所述的一种稳定性能更好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括限位块(219)、限位杆(217)和弹簧b(218)，装夹支架(101)上固定连接有限位杆(217)，限位杆(217)滑动连接在限位块(219)上，限位杆(217)和限位块(219)之间固定连接有弹簧b(218)，限位块(219)卡在限位槽(203)上。

4.根据权利要求2所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括轴a(206)、齿轮a(207)、齿轮b(208)、键(209)、切换套(210)、转动环(216)、杆滑块(204)和倾斜滑轨(205)，齿轮箱(201)内转动连接有轴a(206)，轴a(206)上转动连接有齿轮a(207)和齿轮b(208)，轴a(206)上固定连接有两个键(209)，两个键(209)上均滑动连接有两个切换套(210)，两个切换套(210)上均转动连接有转动环(216)，两个转动环(216)上均固定连接有杆滑块(204)，装夹支架(101)上固定连接有倾斜滑轨(205)，杆滑块(204)滑动连接在倾斜滑轨(205)内。

5.据权利要求4所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述齿轮a(207)直径大于齿轮b(208)的直径。

6.根据权利要求4所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括轴b(211)、齿轮c(212)、齿轮d(213)、齿条(214)和框架(215)，齿轮箱(201)内固定连接有轴b(211)，轴b(211)上转动连接有齿轮c(212)和齿轮d(213)，齿轮箱(201)上固定连接有框架(215)，框架(215)上固定连接有四个齿条(214)，四个齿条(214)分别和两个齿轮c(212)和两个齿轮d(213)啮合链接，两个齿轮c(212)和两个齿轮d(213)分别和两个齿轮b(208)和两个齿轮a(207)啮合连接。

7.据权利要求6所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述齿轮c(212)的直径大于齿轮d(213)的直径。

8.根据权利要求6所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括滑块a(301)、螺纹杆a(302)和滑动框架a(303)，框架(215)上固定连接有滑块a(301)，滑块a(301)滑动连接在滑动框架a(303)上，滑动框架a(303)上转动连接有螺纹杆a(302)，滑块a(301)通过螺纹连接在螺纹杆a(302)上。

9.根据权利要求8所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括滑块b(401)、螺纹杆b(402)和滑动框架b(403)，滑动框架a(303)上固定连接有滑块b(401)，滑块b(401)滑动连接在滑动框架b(403)上，滑动框架b(403)上转动连接有螺纹杆b(402)，滑块b(401)通过螺纹连接在螺纹杆b(402)上。

10.根据权利要求9所述的一种稳定性能好的机械手，其特征在于：所述机械手还包括支柱(501)和底座(502)，滑动框架b(403)固定连接在支柱(501)上，支柱(501)转动连接在底座(502)上。

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