CN115302535A - 一种多自由工业机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由工业机械臂，包括底座，所述底座的上侧安装有主体，所述主体的上侧前端安装有控制组件，所述控制组件的前端安装有副夹持机构，所述副夹持机构的两侧内部分别安装有防脱落机构，所述副夹持机构的内侧安装有主夹持机构，所述主夹持机构的两侧内部内壁均安装有，所述底座的四周均开设有，所述控制组件包括固定连接在底座上侧前端的固定板。本发明所述的一种多自由工业机械臂，通过四组防滑块包裹在圆柱形产品的外侧夹持圆柱形产品更佳稳定，而通过启动第一电机控制实现整体进行两指抓手与四指抓手的切换，最后通过两组吸盘对纸箱进行吸附固定以及两组防脱架纸箱进行限位，有效防止纸箱滑落。

Description

一种多自由工业机械臂

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别涉及一种多自由工业机械臂。

背景技术

机械臂是高精度，高速点胶机器手。对应小批量生产方式，提高生产效率。除点胶作业之外，可对应UV照射，零件放置，螺丝锁定，电路板切割等各种工作。

传统的机械臂的夹持装置会根据产品的不同更换两指夹具还以四指夹具，而更换夹具时，将其夹具拆卸在安装，较为麻烦，另外在抓取圆柱形产品以及方形纸箱体产品时，容易出现打滑情况，导致箱体脱落，对箱体内的产品造成损坏，所以传统的夹具抓手灵活抓取多种类物品的功能较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多自由工业机械臂，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种多自由工业机械臂，包括底座，所述底座的上侧安装有主体，所述主体的上侧前端安装有控制组件，所述控制组件的前端安装有副夹持机构，所述副夹持机构的两侧内部分别安装有防脱落机构，所述副夹持机构的内侧安装有主夹持机构，所述主夹持机构的两侧内部内壁均安装有，所述底座的四周均开设有，所述控制组件包括固定连接在底座上侧前端的固定板，所述固定板的前端固定连接有固定盒，所述固定盒的内部设置有第一电机。

优选的，所述固定板的输出轴贯穿固定壳的内部靠近中心，所述固定板的输出轴与活动壳的为固定连接。

优选的，所述副夹持机构包括固定连接在固定盒前端的固定壳，所述固定壳的后端固定连接两组，两组所述固定壳的两侧分别活动套接有滑块，所述固定壳的一端固定连接有第一气缸，两组所述滑块的前端均固定连接有固定块，所述固定壳的前侧内壁靠近两组固定块的位置均开设有第一活动口，两组所述滑块的一端分别靠近上下侧位置均固定连接有齿条，两组所述齿条的一端均固定连接有滑条，所述固定壳的上下两侧内壁分别靠近滑条的位置均开设有滑轨，所述固定壳的前后侧内壁之间活动连接有两组固定杆，两组所述固定杆的外侧均固定套接有齿轮，两组所述固定块的前端均固定连接有第一夹杆。

优选的，所述滑块、齿条、滑条呈现为一体，所述第一气缸的伸缩杆贯穿固定壳的一侧与一组滑块为固定连接，所述固定块与第一活动口活动连接，两组所述齿条分别与两组齿轮的上下侧位置相互啮合，所述滑条与滑轨活动卡合，两组所述第一夹杆为镜面对称。

优选的，所述防脱落机构包括开设在两组第一夹杆后侧内部的第一滑槽，所述第一夹杆的前侧内部开设有第二滑槽，所述第一夹杆的内部靠近第一滑槽与第二滑槽一侧设置有控制杆，所述第一夹杆的内部靠近第一滑槽的后侧位置安装有第二气缸，所述第一夹杆的内部靠近第一滑槽的一侧开设有第三滑槽，所述第三滑槽的内部活动设置有导气块，所述导气块的一端固定连接有两组吸盘，所述吸盘的一侧内壁对应两组吸盘的位置均开设有圆口，所述导气块的一端中心位置与第三滑槽的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧，所述导气块的另一端固定连接有凸块，所述导气块的上端固定连接有接头，所述第一夹杆的上端靠近接头的位置开设有开口，所述第二滑槽的前侧内壁活动设置有防脱架，所述第二滑槽的前侧内壁靠近防脱架的位置开设有第二活动口，所述防脱架与第二滑槽的一侧内壁之间固定连接有第二弹簧。

优选的，所述控制杆的一端靠近前后第一滑槽、第二滑槽的位置均设置有三角块，所述控制杆与第一夹杆为活动连接，所述第二气缸的伸缩杆与控制杆为固定连接，所述吸盘与圆口相适配，所述凸块与控制杆的后侧一组三角块贴合，所述接头贯穿第一夹杆至外侧位置，所述防脱架的后侧与控制杆的前侧三角块贴合。

优选的，所述主夹持机构包括设置在固定壳的前侧的活动壳，所述活动壳的上端固定连接有第二电机，所述活动壳的内侧活动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的中间位置固定连接有蜗轮，所述第二电机的输出轴下端固定连接有蜗杆，所述螺纹杆的两侧外部均螺纹连接有第二夹杆，所述活动壳的前侧靠近第二夹杆的位置均开设有第三活动口，两组所述第二夹杆的下侧均开设有凹槽，所述第二夹杆的内部靠近凹槽的一侧开设有四组连接槽，四组所述连接槽的内部活动连接有卡块，四组所述卡块分别与四组连接槽的一侧内壁之间均固定连接有第三弹簧，四组所述卡块的一端均固定连接有防滑块。

优选的，所述螺纹杆的外侧设置为双向螺纹，所述蜗轮与蜗杆相互啮合，所述卡块与连接槽为活动卡合，四组所述防滑块的表面为弧面设置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、启动第二电机带动固定连接的蜗杆进行旋转，而蜗杆与蜗轮相互啮合，所以带动蜗轮以及固定连接的螺纹杆进行旋转，而螺纹杆的外侧为双向螺纹，所以使得螺纹连接的两组第二夹杆相互靠拢，可实现夹持商品的目的，而两组第二夹杆的内部分别设置在四组防滑块，在夹持圆柱形产品时，会对推动四组卡块分别向四组连接槽的内部滑动，同时对四组第三弹簧进行不同程度的压缩，而第三弹簧的弹性同时使两组第二夹杆上的四组防滑块分别包裹在圆柱形产品的外侧夹持，相比较传统平面夹持更佳稳定。

2、主夹持机构与副夹持机构的使用，通过启动第一电机通过输出轴带动主夹持机构整体进行九十度转动，实现整体进行两指抓手与四指抓手的切换，无需进行对圆夹具进行拆卸，再进行安装，使用过程中的切换，方便灵活的进行夹持与操作。

3、在夹持方形纸箱时，先将两组接头与外接真空泵进行连接，再通过第一电机控制副夹持机构与主夹持机构切换变成四指抓手夹持纸箱，再启动第二气缸伸缩杆推动固定连接的控制杆移动，而后侧一组三角块会推动贴合的凸块以及导气块、两组吸盘在第三滑槽中滑动，两组吸盘从两组圆口中出来，启动连接的真空泵，通过两组吸盘对纸箱进行吸附固定，与此同时下侧一组三角块推动防脱架沿着第二活动口滑动，压缩第二弹簧，而防脱架会移动至纸箱的两侧下端位置，对纸箱进行限位，而通过两组吸盘对纸箱进行吸附固定以及两组防脱架纸箱进行限位，有效防止纸箱滑落。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的局部剖切结构示意图；

图4为本发明的副夹持机构局部剖切结构示意图；

图5为本发明的A部放大结构示意图；

图6为本发明的B部放大结构示意图；

图7为本发明的防脱落机构局部结构示意图；

图8为本发明的主夹持机构局部剖切结构示意图；

图9为本发明的C部放大结构示意图。

图中：1、底座；2、主体；3、控制组件；31、固定板；32、固定盒；33、第一电机；4、副夹持机构；41、固定壳；42、滑轨；43、滑块；44、第一气缸；45、固定块；46、第一活动口；47、齿条；48、滑条；49、滑轨；410、固定杆；411、齿轮；412、第一夹杆；5、防脱落机构；51、第一滑槽；52、第二滑槽；53、控制杆；54、第二气缸；55、第三滑槽；56、导气块；57、吸盘；58、圆口；59、第一弹簧；510、凸块；511、接头；512、开口；513、防脱架；514、第二活动口；515、第二弹簧；6、主夹持机构；61、活动壳；62、第二电机；63、螺纹杆；64、蜗轮；65、蜗杆；66、第二夹杆；67、第三活动口；68、凹槽；69、连接槽；610、卡块；611、第三弹簧；612、防滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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的方位或位置的相对关系，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。

请参阅图1-9，本发明提供的一种实施例：一种多自由工业机械臂，包括底座1，底座1的上侧安装有主体2，主体2的上侧前端安装有控制组件3，控制组件3的前端安装有副夹持机构4，副夹持机构4的两侧内部分别安装有防脱落机构5，副夹持机构4的内侧安装有主夹持机构6，主夹持机构6的两侧内部内壁均安装有7，底座1的四周均开设有8，控制组件3包括固定连接在底座1上侧前端的固定板31，固定板31的前端固定连接有固定盒32，固定盒32的内部设置有第一电机33，固定板31的输出轴贯穿固定壳41的内部靠近中心，固定板31的输出轴与活动壳61的为固定连接。

主夹持机构6与副夹持机构4的使用，通过启动第一电机33通过输出轴带动主夹持机构6整体进行九十度转动，实现整体进行两指抓手与四指抓手的切换，无需进行对圆夹具进行拆卸，再进行安装，使用过程中的切换，方便灵活的进行夹持与操作。

副夹持机构4包括固定连接在固定盒32前端的固定壳41，固定壳41的后端固定连接两组42，两组固定壳41的两侧分别活动套接有滑块43，固定壳41的一端固定连接有第一气缸44，两组滑块43的前端均固定连接有固定块45，固定壳41的前侧内壁靠近两组固定块45的位置均开设有第一活动口46，两组滑块43的一端分别靠近上下侧位置均固定连接有齿条47，两组齿条47的一端均固定连接有滑条48，固定壳41的上下两侧内壁分别靠近滑条48的位置均开设有滑轨49，固定壳41的前后侧内壁之间活动连接有两组固定杆410，两组固定杆410的外侧均固定套接有齿轮411，两组固定块45的前端均固定连接有第一夹杆412，滑块43、齿条47、滑条48呈现为一体，第一气缸44的伸缩杆贯穿固定壳41的一侧与一组滑块43为固定连接，固定块45与第一活动口46活动连接，两组齿条47分别与两组齿轮411的上下侧位置相互啮合，滑条48与滑轨49活动卡合，两组第一夹杆412为镜面对称。

启动第一气缸44推动固定连接的一组滑块43在两组42上移动，而固定连接的一组齿条47通过滑条48沿着滑轨49移动，使得相互啮合的两组齿轮411进行旋转，而两组齿轮411的旋转同时会带动相互啮合的另一组齿条47以及滑块43移动，从而实现下端固定连接的两组固定块45、第一夹杆412同时靠拢或张开的目的。

防脱落机构5包括开设在两组第一夹杆412后侧内部的第一滑槽51，第一夹杆412的前侧内部开设有第二滑槽52，第一夹杆412的内部靠近第一滑槽51与第二滑槽52一侧设置有控制杆53，第一夹杆412的内部靠近第一滑槽51的后侧位置安装有第二气缸54，第一夹杆412的内部靠近第一滑槽51的一侧开设有第三滑槽55，第三滑槽55的内部活动设置有导气块56，导气块56的一端固定连接有两组吸盘57，吸盘57的一侧内壁对应两组吸盘57的位置均开设有圆口58，导气块56的一端中心位置与第三滑槽55的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧59，导气块56的另一端固定连接有凸块510，导气块56的上端固定连接有接头511，第一夹杆412的上端靠近接头511的位置开设有开口512，第二滑槽52的前侧内壁活动设置有防脱架513，第二滑槽52的前侧内壁靠近防脱架513的位置开设有第二活动口514，防脱架513与第二滑槽52的一侧内壁之间固定连接有第二弹簧515，控制杆53的一端靠近前后第一滑槽51、第二滑槽52的位置均设置有三角块，控制杆53与第一夹杆412为活动连接，第二气缸54的伸缩杆与控制杆53为固定连接，吸盘57与圆口58相适配，凸块510与控制杆53的后侧一组三角块贴合，接头511贯穿第一夹杆412至外侧位置，防脱架513的后侧与控制杆53的前侧三角块贴合。

在夹持方形纸箱时，先将两组接头511与外接真空泵进行连接，再通过第一电机33控制副夹持机构4与主夹持机构6切换变成四指抓手夹持纸箱，再启动第二气缸54伸缩杆推动固定连接的控制杆53移动，而后侧一组三角块会推动贴合的凸块510以及导气块56、两组吸盘57在第三滑槽55中滑动，两组吸盘57从两组圆口58中出来，启动连接的真空泵，通过两组吸盘57对纸箱进行吸附固定，与此同时下侧一组三角块推动防脱架513沿着第二活动口514滑动，压缩第二弹簧515，而防脱架513会移动至纸箱的两侧下端位置，对纸箱进行限位，而通过两组吸盘57对纸箱进行吸附固定以及两组防脱架513纸箱进行限位，有效防止纸箱滑落。

主夹持机构6包括设置在固定壳41的前侧的活动壳61，活动壳61的上端固定连接有第二电机62，活动壳61的内侧活动连接有螺纹杆63，螺纹杆63的中间位置固定连接有蜗轮64，第二电机62的输出轴下端固定连接有蜗杆65，螺纹杆63的两侧外部均螺纹连接有第二夹杆66，活动壳61的前侧靠近第二夹杆66的位置均开设有第三活动口67，两组第二夹杆66的下侧均开设有凹槽68，第二夹杆66的内部靠近凹槽68的一侧开设有四组连接槽69，四组连接槽69的内部活动连接有卡块610，四组卡块610分别与四组连接槽69的一侧内壁之间均固定连接有第三弹簧611，四组卡块610的一端均固定连接有防滑块612，螺纹杆63的外侧设置为双向螺纹，蜗轮64与蜗杆65相互啮合，卡块610与连接槽69为活动卡合，四组防滑块612的表面为弧面设置。

首先启动第二电机62带动固定连接的蜗杆65进行旋转，而蜗杆65与蜗轮64相互啮合，所以带动蜗轮64以及固定连接的螺纹杆63进行旋转，而螺纹杆63的外侧为双向螺纹，所以使得螺纹连接的两组第二夹杆66相互靠拢，可实现夹持商品的目的，而两组第二夹杆66的内部分别设置在四组防滑块612，在夹持圆柱形产品时，会对推动四组卡块610分别向四组连接槽69的内部滑动，同时对四组第三弹簧611进行不同程度的压缩，而第三弹簧611的弹性同时使两组第二夹杆66上的四组防滑块612分别包裹在圆柱形产品的外侧夹持，相比较传统平面夹持更佳稳定。

工作原理：

使用时，首先启动第二电机(型号为：YS8024)62带动固定连接的蜗杆65进行旋转，而蜗杆65与蜗轮64相互啮合，所以带动蜗轮64以及固定连接的螺纹杆63进行旋转，而螺纹杆63的外侧为双向螺纹，所以使得螺纹连接的两组第二夹杆66相互靠拢，可实现夹持商品的目的，而两组第二夹杆66的内部分别设置在四组防滑块612，在夹持圆柱形产品时，会对推动四组卡块610分别向四组连接槽69的内部滑动，同时对四组第三弹簧611进行不同程度的压缩，而第三弹簧611的弹性同时使两组第二夹杆66上的四组防滑块612分别包裹在圆柱形产品的外侧夹持，相比较传统平面夹持更佳稳定，另外启动第一气缸(型号为：MGPM25-20Z)44推动固定连接的一组滑块43在两组42上移动，而固定连接的一组齿条47通过滑条48沿着滑轨49移动，使得相互啮合的两组齿轮411进行旋转，而两组齿轮411的旋转同时会带动相互啮合的另一组齿条47以及滑块43移动，从而实现下端固定连接的两组固定块45、第一夹杆412同时靠拢或张开的目的，其次主夹持机构6与副夹持机构4的使用，通过启动第一电机(型号为：Y2-90L-2)33通过输出轴带动主夹持机构6整体进行九十度转动，实现整体进行两指抓手与四指抓手的切换，无需进行对圆夹具进行拆卸，再进行安装，使用过程中的切换，方便灵活的进行夹持与操作，最后在夹持方形纸箱时，先将两组接头511与外接真空泵进行连接，再通过第一电机33控制副夹持机构4与主夹持机构6切换变成四指抓手夹持纸箱，再启动第二气缸(型号为：SC125)54伸缩杆推动固定连接的控制杆53移动，而后侧一组三角块会推动贴合的凸块510以及导气块56、两组吸盘57在第三滑槽55中滑动，两组吸盘57从两组圆口58中出来，启动连接的真空泵，通过两组吸盘57对纸箱进行吸附固定，与此同时下侧一组三角块推动防脱架513沿着第二活动口514滑动，压缩第二弹簧515，而防脱架513会移动至纸箱的两侧下端位置，对纸箱进行限位，而通过两组吸盘57对纸箱进行吸附固定以及两组防脱架513纸箱进行限位，有效防止纸箱滑落。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多自由工业机械臂，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上侧安装有主体(2)，所述主体(2)的上侧前端安装有控制组件(3)，所述控制组件(3)的前端安装有副夹持机构(4)，所述副夹持机构(4)的两侧内部分别安装有防脱落机构(5)，所述副夹持机构(4)的内侧安装有主夹持机构(6)，所述主夹持机构(6)的两侧内部内壁均安装有(7)，所述底座(1)的四周均开设有(8)，所述控制组件(3)包括固定连接在底座(1)上侧前端的固定板(31)，所述固定板(31)的前端固定连接有固定盒(32)，所述固定盒(32)的内部设置有第一电机(33)。

2.根据权利要求1所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述固定板(31)的输出轴贯穿固定壳(41)的内部靠近中心，所述固定板(31)的输出轴与活动壳(61)的为固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述副夹持机构(4)包括固定连接在固定盒(32)前端的固定壳(41)，所述固定壳(41)的后端固定连接两组(42)，两组所述固定壳(41)的两侧分别活动套接有滑块(43)，所述固定壳(41)的一端固定连接有第一气缸(44)，两组所述滑块(43)的前端均固定连接有固定块(45)，所述固定壳(41)的前侧内壁靠近两组固定块(45)的位置均开设有第一活动口(46)，两组所述滑块(43)的一端分别靠近上下侧位置均固定连接有齿条(47)，两组所述齿条(47)的一端均固定连接有滑条(48)，所述固定壳(41)的上下两侧内壁分别靠近滑条(48)的位置均开设有滑轨(49)，所述固定壳(41)的前后侧内壁之间活动连接有两组固定杆(410)，两组所述固定杆(410)的外侧均固定套接有齿轮(411)，两组所述固定块(45)的前端均固定连接有第一夹杆(412)。

4.根据权利要求3所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述滑块(43)、齿条(47)、滑条(48)呈现为一体，所述第一气缸(44)的伸缩杆贯穿固定壳(41)的一侧与一组滑块(43)为固定连接，所述固定块(45)与第一活动口(46)活动连接，两组所述齿条(47)分别与两组齿轮(411)的上下侧位置相互啮合，所述滑条(48)与滑轨(49)活动卡合，两组所述第一夹杆(412)为镜面对称。

5.根据权利要求3所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述防脱落机构(5)包括开设在两组第一夹杆(412)后侧内部的第一滑槽(51)，所述第一夹杆(412)的前侧内部开设有第二滑槽(52)，所述第一夹杆(412)的内部靠近第一滑槽(51)与第二滑槽(52)一侧设置有控制杆(53)，所述第一夹杆(412)的内部靠近第一滑槽(51)的后侧位置安装有第二气缸(54)，所述第一夹杆(412)的内部靠近第一滑槽(51)的一侧开设有第三滑槽(55)，所述第三滑槽(55)的内部活动设置有导气块(56)，所述导气块(56)的一端固定连接有两组吸盘(57)，所述吸盘(57)的一侧内壁对应两组吸盘(57)的位置均开设有圆口(58)，所述导气块(56)的一端中心位置与第三滑槽(55)的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧(59)，所述导气块(56)的另一端固定连接有凸块(510)，所述导气块(56)的上端固定连接有接头(511)，所述第一夹杆(412)的上端靠近接头(511)的位置开设有开口(512)，所述第二滑槽(52)的前侧内壁活动设置有防脱架(513)，所述第二滑槽(52)的前侧内壁靠近防脱架(513)的位置开设有第二活动口(514)，所述防脱架(513)与第二滑槽(52)的一侧内壁之间固定连接有第二弹簧(515)。

6.根据权利要求5所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述控制杆(53)的一端靠近前后第一滑槽(51)、第二滑槽(52)的位置均设置有三角块，所述控制杆(53)与第一夹杆(412)为活动连接，所述第二气缸(54)的伸缩杆与控制杆(53)为固定连接，所述吸盘(57)与圆口(58)相适配，所述凸块(510)与控制杆(53)的后侧一组三角块贴合，所述接头(511)贯穿第一夹杆(412)至外侧位置，所述防脱架(513)的后侧与控制杆(53)的前侧三角块贴合。

7.根据权利要求3所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述主夹持机构(6)包括设置在固定壳(41)的前侧的活动壳(61)，所述活动壳(61)的上端固定连接有第二电机(62)，所述活动壳(61)的内侧活动连接有螺纹杆(63)，所述螺纹杆(63)的中间位置固定连接有蜗轮(64)，所述第二电机(62)的输出轴下端固定连接有蜗杆(65)，所述螺纹杆(63)的两侧外部均螺纹连接有第二夹杆(66)，所述活动壳(61)的前侧靠近第二夹杆(66)的位置均开设有第三活动口(67)，两组所述第二夹杆(66)的下侧均开设有凹槽(68)，所述第二夹杆(66)的内部靠近凹槽(68)的一侧开设有四组连接槽(69)，四组所述连接槽(69)的内部活动连接有卡块(610)，四组所述卡块(610)分别与四组连接槽(69)的一侧内壁之间均固定连接有第三弹簧(611)，四组所述卡块(610)的一端均固定连接有防滑块(612)。

8.根据权利要求7所述的一种多自由工业机械臂，其特征在于：所述螺纹杆(63)的外侧设置为双向螺纹，所述蜗轮(64)与蜗杆(65)相互啮合，所述卡块(610)与连接槽(69)为活动卡合，四组所述防滑块(612)的表面为弧面设置。

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