CN117103233A - 一种机械加工用可调节式机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手的技术领域，公开了一种机械加工用可调节式机械手，包括由机械臂活动端通过法兰盘连接的机械手，所述机械手包括载盘以及通过轴承套设在载盘外部的调向环。根据所需抓取的工件，来调节爪手在安装环上的位置，利用导座的端部外侧安装的电磁体通电吸附衔铁，让导座从安装环上解锁的同时压缩所述复位机构，利用调向环驱动所需调节的爪手进行旋转，以调整到所需夹取的位置后，电磁体断电并在通过复位机构锁定导座，使爪手完成位置调整操作，相较于传统的机械手而言，能够更合理的改变每个爪手的位置，实现三爪并心式夹抓、两爪平行夹抓或者不规则工件的多位夹抓功能，夹取效果更加灵活稳定。

Description

一种机械加工用可调节式机械手

技术领域

本发明涉及机械手的技术领域，尤其是一种机械加工用可调节式机械手。

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

传统机械手在夹持工件过程中仅仅用于夹持以及释放，常规的夹持方式为三爪并心式夹抓或者两爪平行夹抓，不易针对不规则的工件进行精细化调整，在需要对多边的非常规工件进行抓取加工时，存在难以操作，容易脱落的情况。

针对目前的机械手使用过程中所暴露的问题，有必要对机械加工用机械手进行结构上的改进与优化。

发明内容

本发明的目的在于提供，旨在解决现有机械手难以对多边的非常规工件进行抓取加工的问题。

本发明是这样实现的，一种机械加工用可调节式机械手，包括由机械臂活动端通过法兰盘连接的机械手，所述机械手包括载盘以及通过轴承套设在载盘外部的调向环，所述载盘的内部安装有用于驱动调向环转动的调向电机，载盘的表面还设置有安装环，其通过所述安装环固定安装有爪手若干，安装环的内壁还嵌设有环形设置的衔铁；

所述爪手包括滑动安装在所述安装环外部的导座，所述导座的端部外侧安装有与上述衔铁对应的电磁体，导座的另一端外部设置有复位机构；

当所述电磁体通电时，电磁体产生磁性带动导座吸附衔铁，导座从安装环上解锁，并压缩复位机构内的弹簧，此时导座可通过所述调向环驱动旋转；

当所述电磁体断电时，电磁体失去磁性，复位机构内的弹簧被释放，推动导座复位并与所述安装环锁定，使爪手完成位置调整操作。

优选的，所述调向环远离爪手的一端内壁均匀分布设置有驱动齿，所述调向电机安装在所述载盘的内部，且调向电机的输出轴套接有与所述驱动齿啮合的齿轮；

所述调向环的另一端内壁均匀分布开设有驱动槽，所述导座靠近所述驱动槽的一侧设置有传动齿，调向环旋转过程中，导座通过所述传动齿和驱动槽的啮合实现在所述安装环外传动。

优选的，所述安装环的外表面均匀分布设置有锁定齿，所述导座靠近所述锁定齿的一侧开设有锁定槽，默认情况下，导座在所述复位机构的作用下，所述锁定槽与锁定齿啮合，将导座锁定在安装环上。

优选的，所述复位机构包括套筒，所述套筒内部滑动连接有伸缩杆，所述弹簧的端部分别与所述伸缩杆端部和套筒内壁抵触，伸缩杆的另一端延伸至套筒的外部，并安装有与所述调向环内壁抵触的导轮。

优选的，所述爪手还包括转轴安装在导座上的连接台，所述连接台上转轴连接有支板、保持杆a和夹取液压缸，所述支板的端部转轴连接有夹板，所述夹板的端部外侧设置有连接板，所述保持杆a和夹取液压缸分布于所述连接板的两侧，并且保持杆a的端部转轴连接有保持杆b，所述保持杆b的另一端与连接板靠近夹板的一端转轴连接，所述夹取液压缸的伸缩端与连接板的另一端转轴连接；

所述保持杆a短于所述保持杆b。

优选的，所述爪手还包括转轴连接于所述导座两侧的抬放液压缸，所述抬放液压缸的伸缩端分别与所述连接台远离转轴连接部的两侧底部转轴连接。

优选的，所述夹板的夹持侧表面均匀分布开设有防滑槽，夹板的端部也开设有半圆设置的夹槽。

优选的，所述载盘的中部卡接有接线头，所述接线头包括保持架，所述保持架靠近所述爪手的一端设置有基环和端板，所述基环和所述端板之间开设有滑槽，并通过所述滑槽滑动连接有滑块若干，所述滑块之间的间隙用于所述机械手各电器元件的布线要求，配合爪手的位置调整。

优选的，所述端板的中部嵌设有探头，用于提供所述机械手上的各所述爪手位置和状态的实时画面。

本发明公开一种机械加工用可调节式机械手的有益效果是：

1、根据所需抓取的工件，来调节爪手在安装环上的位置，利用导座的端部外侧安装的电磁体通电吸附衔铁，让导座从安装环上解锁的同时压缩所述复位机构，利用调向环驱动所需调节的爪手进行旋转，以调整到所需夹取的位置后，电磁体断电并在通过复位机构锁定导座，使爪手完成位置调整操作，相较于传统的机械手而言，能够更合理的改变每个爪手的位置，实现三爪并心式夹抓、两爪平行夹抓或者不规则工件的多位夹抓功能，夹取效果更加灵活稳定。

2、设置抬放液压缸，可以将导座上的连接台被向外翻出，无参与夹取的操作，例如当需要夹取管件的端部时，需要用到三爪并心夹式时，仅需将三个爪手呈三角分布于安装环的外部即可实现，而当需要两爪平行抓取时，仅需将两个爪手向向设置于安装环上即可，或者多边形工件的夹取固定时，调整所需爪手的数量，其他多余的爪手则通过抬放液压缸向外翻出即可，不会干扰工件的加工操作。

3、设置接线头，接线头包括保持架，保持架靠近爪手的一端设置有基环和端板，基环和端板之间开设有滑槽，并通过滑槽滑动连接有滑块若干，滑块之间的间隙用于机械手各电器元件的布线要求，配合爪手的位置调整，并且在端板上设置探头，能够有效的获取机械手上的各爪手位置和状态的实时画面，更好的配合PLC对爪手进行控制调整。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手示意图；

图2是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的爪手结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的图2后视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的爪手爆炸图结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的调向环结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的安装环结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手图6中的虚线沿箭头方向的剖视结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的接线头结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种机械加工用可调节式机械手的爪手安装结构示意图。

图例说明

1、机械手；2、机械臂；

11、载盘；12、调向环；13、安装环；14、爪手；15、接线头；16、探头；

111、轴承；112、法兰盘；113、调向电机；

121、驱动齿；122、驱动槽；

131、锁定齿；132、衔铁；

141、导座；1411、锁定槽；1412、传动齿；

142、电磁体；143、连接台；144、支板；145、夹板；1451、连接板；146、保持杆a；1461、保持杆b；147、夹取液压缸；148、抬放液压缸；149、复位机构；

1491、套筒；1492、伸缩杆；1493、弹簧；1494、导轮；

151、保持架；152、基环；153、滑槽；154、滑块；155、端板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例中

参照图1-3所示，为本发明提供较佳实施例。

本实施例的机械加工用可调节式机械手，包括由机械臂2活动端通过法兰盘112连接的机械手1，所述机械手1包括载盘11以及通过轴承111套设在载盘11外部的调向环12，所述载盘11的内部安装有用于驱动调向环12转动的调向电机113，载盘11的表面还设置有安装环13，其通过所述安装环13固定安装有爪手14若干，安装环13的内壁还嵌设有环形设置的衔铁132；

如图9所示，所述爪手14包括滑动安装在所述安装环13外部的导座141，所述导座141的端部外侧安装有与上述衔铁132对应的电磁体142，导座141的另一端外部设置有复位机构149，安装环13的内外环底部均开设有环形的导槽，导座141的底部内壁通过螺栓固定有嵌入所述导槽内的导块，导座141通过导块嵌合在安装在安装环13外部，当导座141的其中一个导块置于安装环13的导槽内时，另一个导块则脱离安装环13的另一个导槽，导座141可以在所述安装环13外实现滑动，同时还可以在安装环13上沿安装环13的圆形方向活动。

当所述电磁体142通电时，电磁体142产生磁性带动导座141吸附衔铁132，此时导座141靠近衔铁132一侧的导块会因为电磁吸附的作用嵌入安装环13的导槽内，导座141从安装环13上解锁，并压缩复位机构149内的弹簧1493，此时导座141可通过所述调向环12驱动旋转；

当所述电磁体142断电时，电磁体142失去磁性，复位机构149内的弹簧1493被释放，导座141靠近衔铁132方向的导块脱离安装环13对应侧的导槽，而导座141另一侧的导块则会被弹簧1493推入另一侧安装环13的导槽内，推动导座141复位并与所述安装环13锁定，使爪手14完成位置调整操作。

参照附图4-5所示，所述调向环12远离爪手14的一端内壁均匀分布设置有驱动齿121，所述调向电机113安装在所述载盘11的内部，且调向电机113的输出轴套接有与所述驱动齿121啮合的齿轮，通过调向电机113输出轴的齿轮通过驱动齿121带动轴承111外部安装的调向环12转动，所述调向环12的另一端内壁均匀分布开设有驱动槽122，所述导座141靠近所述驱动槽122的一侧设置有传动齿1412，调向环12旋转过程中，导座141通过所述传动齿1412和驱动槽122的啮合实现在所述安装环13外传动，以便能够根据抓取工件的抓面来调节爪手14在安装环13外的位置。

其中，所述安装环13的外表面均匀分布设置有锁定齿131，所述导座141靠近所述锁定齿131的一侧开设有锁定槽1411，默认情况下，导座141在所述复位机构149的作用下，所述锁定槽1411与锁定齿131啮合，将导座141锁定在安装环13上。

如图4中，所述爪手14还包括转轴安装在导座141上的连接台143，所述连接台143上转轴连接有支板144、保持杆a146和夹取液压缸147，所述支板144的端部转轴连接有夹板145，所述夹板145的端部外侧设置有连接板1451，所述保持杆a146和夹取液压缸147分布于所述连接板1451的两侧，并且保持杆a146的端部转轴连接有保持杆b1461，所述保持杆b1461的另一端与连接板1451靠近夹板145的一端转轴连接，所述夹取液压缸147的伸缩端与连接板1451的另一端转轴连接，所述保持杆a146短于所述保持杆b1461，利用夹取液压缸147伸缩端的伸缩推动支板144沿与连接台143转轴连接部实现开合活动，而夹板145在保持杆a146和保持杆b1461的作用下，始终保持竖直状态，以便能够时间夹取的功能。

值得注意的是，所述爪手14还包括转轴连接于所述导座141两侧的抬放液压缸148，所述抬放液压缸148的伸缩端分别与所述连接台143远离转轴连接部的两侧底部转轴连接，当所需夹取的工件无需多个爪手14共同配合时，为了防止爪手14出现干扰的情况，因此可以通过抬放液压缸148将该连接台143向外推出，即可使该爪手14向外翻开，无参与夹取的操作，例如当需要夹取管件的端部时，需要用到三爪并心夹式时，仅需将三个爪手14呈三角分布于安装环13的外部即可实现，而当需要两爪平行抓取时，仅需将两个爪手14向向设置于安装环13上即可，或者多边形工件的夹取固定时，调整所需爪手14的数量，其他多余的爪手14则通过抬放液压缸148向外翻出即可。

其中，所述夹板145的夹持侧表面均匀分布开设有防滑槽，夹板145的端部也开设有半圆设置的夹槽，通过开设的防滑槽和夹槽，即可提高工件抓取的稳定性。

值得注意的是，参照附图6-7所示，所述复位机构149包括套筒1491，所述套筒1491内部滑动连接有伸缩杆1492，所述弹簧1493的端部分别与所述伸缩杆1492端部和套筒1491内壁抵触，伸缩杆1492的另一端延伸至套筒1491的外部，并安装有与所述调向环12内壁抵触的导轮1494，通常情况下，在弹簧1493的作用下，推动伸缩杆1492伸出套筒1491外部，其端部的导轮1494抵住调向环12产生反作用力使导座141的锁定槽1411与锁定齿131啮合，让导座141与安装环13处于锁定状态。

参照附图8所示，所述载盘11的中部卡接有接线头15，所述接线头15包括保持架151，所述保持架151靠近所述爪手14的一端设置有基环152和端板155，所述基环152和所述端板155之间开设有滑槽153，并通过所述滑槽153滑动连接有滑块154若干，所述滑块154之间的间隙用于所述机械手1各电器元件的布线要求，配合爪手14的位置调整。

其中，所述端板155的中部嵌设有探头16，用于获取所述机械手1上的各所述爪手14位置和状态的实时画面，更好的配合PLC对爪手14进行控制调整。

根据所需抓取的工件，来调节爪手14在安装环13上的位置，利用导座141的端部外侧安装的电磁体142通电吸附衔铁132，让导座141从安装环13上解锁的同时压缩所述复位机构149，利用调向环12驱动所需调节的爪手14进行旋转，以调整到所需夹取的位置后，电磁体142断电并在通过复位机构149锁定导座141，使爪手14完成位置调整操作，相较于传统的机械手1而言，能够更合理的改变每个爪手14的位置，实现三爪并心式夹抓、两爪平行夹抓或者不规则工件的多位夹抓功能，夹取效果更加灵活稳定。

设置抬放液压缸148，可以将导座141上的连接台143被向外翻出，无参与夹取的操作，例如当需要夹取管件的端部时，需要用到三爪并心夹式时，仅需将三个爪手14呈三角分布于安装环13的外部即可实现，而当需要两爪平行抓取时，仅需将两个爪手14向向设置于安装环13上即可，或者多边形工件的夹取固定时，调整所需爪手14的数量，其他多余的爪手14则通过抬放液压缸148向外翻出即可，不会干扰工件的加工操作。

设置接线头15，接线头15包括保持架151，保持架151靠近爪手14的一端设置有基环152和端板155，基环152和端板155之间开设有滑槽153，并通过滑槽153滑动连接有滑块154若干，滑块154间隙用于机械手1各电器元件的布线要求，配合爪手14的位置调整，并且在端板155上设置探头16，能够有效的获取机械手1上的各爪手14位置和状态的实时画面，更好的配合PLC对爪手14进行控制调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械加工用可调节式机械手，包括由机械臂活动端通过法兰盘连接的机械手，其特征在于，所述机械手包括载盘以及通过轴承套设在载盘外部的调向环，所述载盘的内部安装有用于驱动调向环转动的调向电机，载盘的表面还设置有安装环，其通过所述安装环固定安装有爪手若干，安装环的内壁还嵌设有环形设置的衔铁；

所述爪手包括滑动安装在所述安装环外部的导座，所述导座的端部外侧安装有与上述衔铁对应的电磁体，导座的另一端外部设置有复位机构；

当所述电磁体通电时，电磁体产生磁性带动导座吸附衔铁，导座从安装环上解锁，并压缩复位机构内的弹簧，此时导座可通过所述调向环驱动旋转；

当所述电磁体断电时，电磁体失去磁性，复位机构内的弹簧被释放，推动导座复位并与所述安装环锁定，使爪手完成位置调整操作。

2.如权利要求1所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述调向环远离爪手的一端内壁均匀分布设置有驱动齿，所述调向电机安装在所述载盘的内部，且调向电机的输出轴套接有与所述驱动齿啮合的齿轮；

所述调向环的另一端内壁均匀分布开设有驱动槽，所述导座靠近所述驱动槽的一侧设置有传动齿，调向环旋转过程中，导座通过所述传动齿和驱动槽的啮合实现在所述安装环外传动。

3.如权利要求1所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述安装环的外表面均匀分布设置有锁定齿，所述导座靠近所述锁定齿的一侧开设有锁定槽，默认情况下，导座在所述复位机构的作用下，所述锁定槽与锁定齿啮合，将导座锁定在安装环上。

4.如权利要求1所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述复位机构包括套筒，所述套筒内部滑动连接有伸缩杆，所述弹簧的端部分别与所述伸缩杆端部和套筒内壁抵触，伸缩杆的另一端延伸至套筒的外部，并安装有与所述调向环内壁抵触的导轮。

5.如权利要求1所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述爪手还包括转轴安装在导座上的连接台，所述连接台上转轴连接有支板、保持杆a和夹取液压缸，所述支板的端部转轴连接有夹板，所述夹板的端部外侧设置有连接板，所述保持杆a和夹取液压缸分布于所述连接板的两侧，并且保持杆a的端部转轴连接有保持杆b，所述保持杆b的另一端与连接板靠近夹板的一端转轴连接，所述夹取液压缸的伸缩端与连接板的另一端转轴连接；

所述保持杆a短于所述保持杆b。

6.如权利要求5所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述爪手还包括转轴连接于所述导座两侧的抬放液压缸，所述抬放液压缸的伸缩端分别与所述连接台远离转轴连接部的两侧底部转轴连接。

7.如权利要求5所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述夹板的夹持侧表面均匀分布开设有防滑槽，夹板的端部也开设有半圆设置的夹槽。

8.如权利要求1所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述载盘的中部卡接有接线头，所述接线头包括保持架，所述保持架靠近所述爪手的一端设置有基环和端板，所述基环和所述端板之间开设有滑槽，并通过所述滑槽滑动连接有滑块若干，所述滑块之间的间隙用于所述机械手各电器元件的布线要求，配合爪手的位置调整。

9.如权利要求8所述的一种机械加工用可调节式机械手，其特征在于，所述端板的中部嵌设有探头，用于提供所述机械手上的各所述爪手位置和状态的实时画面。