CN116277105B - 一种精密齿轮转移用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手技术领域，具体是一种精密齿轮转移用机械手，包括设备机架、安装于设备机架上的机械臂、以及设置于机械臂臂端的抓取件；所述设备机架上设置有位移基座、安装于位移基座上的支持立座、架设于支持立座上的转向座、以及安装于转向座上的安装栏，所述位移基座呈可移动式安装于设备机架上，所述转向座呈可转动式安装于支持立座上；所述抓取件的抓取端设置有定位件，所述定位件包括吸附套、设置于吸附套内的内卡架、以及设置于内卡架轴线位置的内支撑辊，所述吸附套上设置若干吸附支件，所述内支撑辊的外围设置有若干抵触支件。本发明能够保证机械手转移的稳定程度，同时避免对精密齿轮的工件品质造成影响。

Description

一种精密齿轮转移用机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体是一种精密齿轮转移用机械手。

背景技术

目前随着智能机械手的广泛应用，越来越多的企业开始采用自动化程度较高的生产线，来代替人工操作，从而实现快速转移待加工产品的目的。

中国专利（授权公告号：CN214520260U）公布了一种用于钻孔机的高精密机械手支架，一般都是电动伸缩杆带动电机上的转轴和方板进行移动，分别带动转筒和柱体转动，转筒转动则带动机械手装置进行转动调节，柱体转动则带动整体进行转动，从而达到整体运转的效果。

现有机械手结构存在一定的缺陷，现有机械手对于工件的抓取一般都是采用夹持固定的作业方式，但是对于精密齿轮而言，这种固定方式很容易损伤轮齿，影响齿轮工件的精密度；部分专利设备也采用吸附作业的方式，但是这样对工件定位的稳定性不足，在周转产品的过程中，这些精密齿轮会存在掉落的风险，一旦掉落会造成极大的成本损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密齿轮转移用机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种精密齿轮转移用机械手，包括设备机架、安装于设备机架上的机械臂、以及设置于机械臂臂端的抓取件；

所述设备机架上设置有位移基座、安装于位移基座上的支持立座、架设于支持立座上的转向座、以及安装于转向座上的安装栏，所述位移基座呈可移动式安装于设备机架上，所述转向座呈可转动式安装于支持立座上；

所述抓取件的抓取端设置有定位件，所述定位件包括吸附套、设置于吸附套内的内卡架、以及设置于内卡架轴线位置的内支撑辊，所述吸附套上设置若干吸附支件，所述内支撑辊的外围设置有若干抵触支件。

作为本发明进一步的方案：所述机械臂包括安装于安装栏上的支撑基座、安装于支撑基座上的主支轴、以及安装于主支轴上的调节机臂，所述调节机臂的终端安装有固定头，所述抓取件安装于固定头上。

作为本发明进一步的方案：所述调节机臂包括依次呈折线型连接的若干臂杆，臂杆的杆端设置有转向段、以及设置于转向段上的定位套，与之连接的臂杆上相应的设置有定位转轴，定位转轴安装于定位套中；相邻的臂杆之间设置有调节杆，所述调节杆的驱动端设置有伸缩杆，所述臂杆上设置有固定块，与之连接的臂杆上设置有联动块，所述调节杆的杆端固定于固定块，调节杆沿着臂杆呈斜向排布并且伸缩杆的杆端连接于下一端的臂杆的联动块上。

作为本发明进一步的方案：所述抓取件呈圆形框体式结构，所述吸附套包括设置于抓取件底部边沿的定位圈、以及设置于定位圈上的吸附面，所述吸附支件包括安装于吸附面上的固定基座、设置于固定基座上的支撑内筒、以及安装于支撑内筒上的吸附片，所述支撑内筒内呈伸缩式安装于活动芯，活动芯的外围套设有支撑弹簧，所述吸附支件安装于活动芯上，支撑弹簧支撑于吸附支件与支撑内筒之间。

作为本发明进一步的方案：所述活动芯为内中空结构，所述抓取件的框体内设置有吸气软管，吸气软管通过活动芯与吸附片相连通。

作为本发明进一步的方案：所述内支撑辊的外围设置有外辊面，所述抵触支件呈等弧度安装于外辊面上，所述抵触支件包括设置于外辊面上的抵触块、以及用以支撑抵触块的推动斜架，所述外辊面上设置有若干第一固定支点，所述抵触块通过活动轴安装于相应的第一固定支点上，所述第一固定支点侧沿还相应的设置有第二固定支点，所述推动斜架包括通过活动栓安装于第二固定支点上的支撑杆、以及设置于支撑杆杆端的弹性伸缩端，所述抵触块上设置有对接栓，对接栓上设置有对接套，所述弹性伸缩端内插于对接套中。

作为本发明再进一步的方案：所述抵触块的外侧端呈弧形结构并且设置有贴合弧边，所述抵触块的底部区域呈斜向设计并且朝向抵触块的翻转方向设置有切向斜坡面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的设计方向在于保证机械手转移的稳定程度，同时避免对精密齿轮的工件品质造成影响；设备机架带动整体机械臂周转位移，转向座呈可转动式安装于支持立座上，从而调节整体机械臂的作业方向，机械臂以安装栏为支撑端，另一端安装有抓取件，机械臂可调节臂展距离、作业角度，用以使得抓取件以合适的方向去抓取齿轮。

抓取件的抓取端设置有定位件，定位件主体采用吸附抓取的作业方式，以吸附套上设置若干吸附支件，吸附支件贴合于齿轮的轮面，用以形成向上的提升作用力，定位件的轴线位置还设置有内支撑辊，内支撑辊内穿于齿轮的轴孔位置，内支撑辊外围的抵触支件呈环形排布，以轴孔位置为中心，由内而外形成向外的支撑力。

本发明整体对设备形成支撑时，不会对齿轮的表面形成过度的挤压趋势，也不会与精密的齿纹区域产生接触，从而保证工件品质，机械手位移时，吸附支件产生的吸附力于竖直方向定位齿轮，抵触支件的支撑力从水平方向定位齿轮，二者相互配合，保证位移时的稳定程度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

图1为本发明实施例提供的精密齿轮转移用机械手的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的定位件的俯视角结构示意图。

图3为本发明实施例提供的机械臂的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的调节机臂的结构示意图。

图5为本发明图2中A区域的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的吸附支件的结构示意图。

图7为本发明图2中B区域的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的抵触块的结构示意图。

图中：11、设备机架；12、位移基座；13、支持立座；14、转向座；15、安装栏；16、机械臂；17、抓取件；18、定位件；21、内卡架；22、吸附套；23、内支撑辊；24、吸附支件；25、抵触支件；31、支撑基座；32、主支轴；34、调节机臂；35、固定头；41、臂杆；42、转向段；43、定位转轴；44、定位套；45、固定块；46、调节杆；47、伸缩杆；48、联动块；51、固定基座；52、支撑内筒；53、活动芯；54、支撑弹簧；55、吸附片；56、定位圈；57、吸附面；61、外辊面；71、第一固定支点；72、活动轴；73、抵触块；74、第二固定支点；75、支撑杆；76、对接栓；77、对接套；78、弹性伸缩端；79、推动斜架；82、贴合弧边；83、切向斜坡面。

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，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

在一个实施例中；

请参阅图1和图2，提供了一种精密齿轮转移用机械手，包括设备机架11、安装于设备机架11上的机械臂16、以及设置于机械臂16臂端的抓取件17；

所述设备机架11上设置有位移基座12、安装于位移基座12上的支持立座13、架设于支持立座13上的转向座14、以及安装于转向座14上的安装栏15，所述位移基座12呈可移动式安装于设备机架11上，所述转向座14呈可转动式安装于支持立座13上；

所述抓取件17的抓取端设置有定位件18，所述定位件18包括吸附套22、设置于吸附套22内的内卡架21、以及设置于内卡架21轴线位置的内支撑辊23，所述吸附套22上设置若干吸附支件24，所述内支撑辊23的外围设置有若干抵触支件25。

本实施例为用于齿轮转移的机械手，其设计方向在于保证机械手转移的稳定程度，同时避免对精密齿轮的工件品质造成影响；设备机架11安装于作业工位上，位移基座12可以沿着设备机架11移动，从而带动整体机械臂16周转位移，转向座14呈可转动式安装于支持立座13上，从而调节整体机械臂16的作业方向，机械臂16以安装栏15为支撑端，另一端安装有抓取件17，机械臂16可调节臂展距离、作业角度，用以使得抓取件17以合适的方向去抓取齿轮。

抓取件17的抓取端设置有定位件18，定位件18主体采用吸附抓取的作业方式，以吸附套22上设置若干吸附支件24，吸附支件24贴合于齿轮的轮面，用以形成向上的提升作用力，定位件18的轴线位置还设置有内支撑辊23，内支撑辊23内穿于齿轮的轴孔位置，内支撑辊23外围的抵触支件25呈环形排布，以轴孔位置为中心，由内而外形成向外的支撑力。

本实施例整体对设备形成支撑时，不会对齿轮的表面形成过度的挤压趋势，也不会与精密的齿纹区域产生接触，从而保证工件品质，机械手位移时，吸附支件24产生的吸附力于竖直方向定位齿轮，抵触支件25的支撑力从水平方向定位齿轮，二者相互配合，保证位移时的稳定程度。

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于位移基座12的位移方式，本实施例于设备机架11上设置有轨道，位移基座12沿着轨道滑动，从而带动支持立座13的运动，支持立座13上设置有驱动工具，以带动转向座14转动，从而带动安装栏15、以及安装于安装栏15上的机械臂16进行方位转动，对于位移和转动的具体实施结构，现有机械手技术中均有涉及，故而本实施例不再详细阐述。

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于机械臂16的具体实施结构，请参阅图3和图4，本实施例作如下技术设计：

所述机械臂16包括安装于安装栏15上的支撑基座31、安装于支撑基座31上的主支轴32、以及安装于主支轴32上的调节机臂34，所述调节机臂34的终端安装有固定头35，所述抓取件17安装于固定头35上。机械臂16的主体为调节机臂34，调节机臂34与抓取件17组成整体的作业端，调节机臂34通过主支轴32安装于支撑基座31，在作业施工前，根据作业方位或者流水线结构，调节该整体作业端的实施方向，以符合作业需求。

所述调节机臂34包括依次呈折线型连接的若干臂杆41，臂杆41的杆端设置有转向段42、以及设置于转向段42上的定位套44，与之连接的臂杆41上相应的设置有定位转轴43，定位转轴43安装于定位套44中；相邻的臂杆41之间设置有调节杆46，所述调节杆46的驱动端设置有伸缩杆47，所述臂杆41上设置有固定块45，与之连接的臂杆41上设置有联动块48，所述调节杆46的杆端固定于固定块45，调节杆46沿着臂杆41呈斜向排布并且伸缩杆47的杆端连接于下一端的臂杆41的联动块48上。

本实施例中，调节机臂34由依次连接的臂杆41组合而成，作为一个示例，图中给出了一种排布方式，由三道臂杆41依次连接而言，其首端的臂杆41安装于主支轴32上，其末端的臂杆41安装有抓取件17，臂杆41之间依次通过转向段42对接，并且以定位转轴43为轴线转动，调节杆46可采用液压驱动的方式，通过调节杆46的伸缩处理，控制相邻的臂杆41之间的转动幅度，从而用以带动抓取件17的位置调节，调节杆46的液压驱动端外接数控系统，结合齿轮周转的坐标，拟定每个调节杆46的运动幅度，调节杆46呈同步运动，齿轮移动路径更加简洁，作业稳定程度也更高，

在一个实施例中；

基于上述实施例，对于齿轮抓取定位的具体实施结构，本实施例作如下技术设计：

请参阅图5和图6，所述抓取件17呈圆形框体式结构，所述吸附套22包括设置于抓取件17底部边沿的定位圈56、以及设置于定位圈56上的吸附面57，所述吸附支件24包括安装于吸附面57上的固定基座51、设置于固定基座51上的支撑内筒52、以及安装于支撑内筒52上的吸附片55，所述支撑内筒52内呈伸缩式安装于活动芯53，活动芯53的外围套设有支撑弹簧54，所述吸附支件24安装于活动芯53上，支撑弹簧54支撑于吸附支件24与支撑内筒52之间。所述活动芯53为内中空结构，所述抓取件17的框体内设置有吸气软管，吸气软管通过活动芯53与吸附片55相连通。

本实施例采用吸附作业的方式，定位件18为盘面结构设置于抓取件17的框体底部，吸附套22为吸附工具，吸附套22上设置有环形的吸附面57，每个吸附支件24即为吸附点，在定位件18与齿轮接触时，吸附片55向下贴合于齿轮的表面，齿轮对吸附片55形成向上的阻挡力，吸附片55安装于活动芯53上，活动芯53呈弹性伸缩式安装从而压合支撑弹簧54，支撑弹簧54受影响后，提高方向的弹性支撑力，再次推动吸附片55压合于齿轮的表面；整体过程中，一方面能够提高吸附片55与齿轮的表面贴合效果，减少吸附缝隙，保证吸附片55与齿轮表面的完全接触，另一方面，在接触过程中，对下移接触产生的撞击进行缓冲，最大化减少对齿轮工件本身的影响，保证工件的质量精度。

请参阅图7和图8，所述内支撑辊23的外围设置有外辊面61，所述抵触支件25呈等弧度安装于外辊面61上，所述抵触支件25包括设置于外辊面61上的抵触块73、以及用以支撑抵触块73的推动斜架79，所述外辊面61上设置有若干第一固定支点71，所述抵触块73通过活动轴72安装于相应的第一固定支点71上，所述第一固定支点71侧沿还相应的设置有第二固定支点74，所述推动斜架79包括通过活动栓安装于第二固定支点74上的支撑杆75、以及设置于支撑杆75杆端的弹性伸缩端78，所述抵触块73上设置有对接栓76，对接栓76上设置有对接套77，所述弹性伸缩端78内插于对接套77中。

所述抵触块73的外侧端呈弧形结构并且设置有贴合弧边82，所述抵触块73的底部区域呈斜向设计并且朝向抵触块73的翻转方向设置有切向斜坡面83。

内支撑辊23用以内嵌于齿轮的轴孔区域内，抵触支件25呈等弧度安装于外辊面61上，抵触块73也呈同向倾斜排布；内支撑辊23的辊体外径小于齿轮的轴孔内径，而在不受外力的情况，抵触块73呈自然外张，抵触块73外边沿到内支撑辊23轴线所形成的外径，需要适当大于齿轮的轴孔内径。

作业时，在定位件18与齿轮接触时，内支撑辊23朝向齿轮的轴孔位置插入，抵触块73底部的切向斜坡面83与齿轮的轴孔边沿接触（切向斜坡面83为光滑面且材质硬度低于齿轮），切向斜坡面83与齿轮轴孔的接触，形成一个切向的推力，从而带动抵触块73均以活动轴72为轴线发生翻转，使得外围的抵触支件25整体内缩，卡入至与齿轮的轴孔空间内，由于抵触块73均发生翻折，从而挤压于支撑杆75的弹性伸缩端78，使得弹性伸缩端78形成切向的复位趋势，从而呈环形排布抵触于齿轮轴孔的内壁上，由内而外形成向外的支撑力；贴合弧边82与齿轮轴孔的内壁相接触，贴合弧边82可采用硬度较低的弹性软胶材质，形成足够的抵触滞阻效果，同时不会存在刮伤齿轮轴孔的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种精密齿轮转移用机械手，包括设备机架、安装于设备机架上的机械臂、以及设置于机械臂臂端的抓取件；其特征在于，

所述设备机架上设置有位移基座、安装于位移基座上的支持立座、架设于支持立座上的转向座、以及安装于转向座上的安装栏，所述位移基座呈可移动式安装于设备机架上，所述转向座呈可转动式安装于支持立座上；

所述抓取件的抓取端设置有定位件，所述定位件包括吸附套、设置于吸附套内的内卡架、以及设置于内卡架轴线位置的内支撑辊，所述吸附套上设置若干吸附支件，所述内支撑辊的外围设置有若干抵触支件；

所述内支撑辊的外围设置有外辊面，所述抵触支件呈等弧度安装于外辊面上，所述抵触支件包括设置于外辊面上的抵触块、以及用以支撑抵触块的推动斜架，所述外辊面上设置有若干第一固定支点，所述抵触块通过活动轴安装于相应的第一固定支点上，所述第一固定支点侧沿还相应的设置有第二固定支点，所述推动斜架包括通过活动栓安装于第二固定支点上的支撑杆、以及设置于支撑杆杆端的弹性伸缩端，所述抵触块上设置有对接栓，对接栓上设置有对接套，所述弹性伸缩端内插于对接套中；

所述抵触块的外侧端呈弧形结构并且设置有贴合弧边，所述抵触块的底部区域呈斜向设计并且朝向抵触块的翻转方向设置有切向斜坡面。

2.根据权利要求1所述的精密齿轮转移用机械手，其特征在于，所述机械臂包括安装于安装栏上的支撑基座、安装于支撑基座上的主支轴、以及安装于主支轴上的调节机臂，所述调节机臂的终端安装有固定头，所述抓取件安装于固定头上。

3.根据权利要求2所述的精密齿轮转移用机械手，其特征在于，所述调节机臂包括依次呈折线型连接的若干臂杆，臂杆的杆端设置有转向段、以及设置于转向段上的定位套，与之连接的臂杆上相应的设置有定位转轴，定位转轴安装于定位套中；相邻的臂杆之间设置有调节杆，所述调节杆的驱动端设置有伸缩杆，所述臂杆上设置有固定块，与之连接的臂杆上设置有联动块，所述调节杆的杆端固定于固定块，调节杆沿着臂杆呈斜向排布并且伸缩杆的杆端连接于下一端的臂杆的联动块上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的精密齿轮转移用机械手，其特征在于，所述抓取件呈圆形框体式结构，所述吸附套包括设置于抓取件底部边沿的定位圈、以及设置于定位圈上的吸附面，所述吸附支件包括安装于吸附面上的固定基座、设置于固定基座上的支撑内筒、以及安装于支撑内筒上的吸附片，所述支撑内筒内呈伸缩式安装于活动芯，活动芯的外围套设有支撑弹簧，所述吸附支件安装于活动芯上，支撑弹簧支撑于吸附支件与支撑内筒之间。

5.根据权利要求4所述的精密齿轮转移用机械手，其特征在于，所述活动芯为内中空结构，所述抓取件的框体内设置有吸气软管，吸气软管通过活动芯与吸附片相连通。