CN203579660U - 一种机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械手，该机械手包括：基座、与基座垂直设置的第一臂、第二臂、第三臂；第一臂的一端通过竖直设置的第一旋转轴与所述基座的一端相连，第二臂的一端通过竖直设置的第二旋转轴与所述第一臂的另一端连接，第三臂的一端通过竖直设置的第三旋转轴与所述第二臂的另一端连接；还包括连接驱动第一臂随第一旋转轴绕基座水平摆动的第一臂驱动装置；连接驱动第二臂随第二旋转轴绕第一臂水平摆动的第二臂驱动装置；连接驱动第三臂随第三旋转轴绕第二臂水平摆动的第三臂驱动装置；第三臂上设置有可相对开合的夹持装置。本方案所述机械手本体占用空间大大缩减，可在比较狭小的空间正常运行，扩大了机械手的使用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及多关节机械手领域，尤其涉及一种机械手。
背景技术
在冲压自动化生产时，经常使用六轴机械手进行冲床之间的连线生产。由于六轴机械手价格比较高，急需一种新型结构，来取代六轴机械手，以降低成本。
现有四轴机械手，如图1所示，包括第一臂104、第二臂103、第三臂101以及第四臂102，所述第一臂104与第二臂103平行设置，均处于水平方向，所述第四臂102为升降关节，并且与所述第二臂103垂直设置，第三臂101位于所述第四臂102下方。现有四轴机械手在结构设计上，由于将升降关节放置于第四轴，导致整个外形结构比较臃肿，只能在上下使用空间比较广阔的地方运行，在一些使用空间比较狭小的地方，如冲床钣金生产线、机床自动上下料等线体处，由于受空间所限，现有四轴机械手不能在这些空间进行操作。比如，进行冲床连线生产时，由于第四轴占用空间比较大，而冲床的开口间隙较小，在狭小的空间里，极易导致第四轴与冲床发生干涉的情况发生，无法满足连线生产的要求。
由于现有四轴机械手无法在比较狭小的空间运行，仅能在上下空间不受限制的情况下进行使用，所以极大的制约了机械手的使用条件。
针对以上问题，亟需要对现有的四轴机械手结构进行改善，以使四轴机械手能够适用在更多的环境，提高其利用价值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种机械手，该机械手本体占用的空间大大缩减，整个结构更加简洁、更为轻巧，可以在比较狭小的空间正常运行，也可以正常的运行，扩大了机械手的使用范围。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种机械手，包括：
基座、与所述基座相互垂直设置的第一臂、第二臂、第三臂；
所述第一臂的一端通过竖直设置的第一旋转轴与所述基座的一端相连，所述第二臂的一端通过竖直设置的第二旋转轴与所述第一臂的另一端连接，所述第三臂的一端通过竖直设置的第三旋转轴与所述第二臂的另一端连接；还包括
连接驱动第一臂随第一旋转轴绕基座水平摆动的第一臂驱动装置；
连接驱动第二臂随第二旋转轴绕第一臂水平摆动的第二臂驱动装置；
连接驱动第三臂随第三旋转轴绕第二臂水平摆动的第三臂驱动装置；
所述第三臂上设置有可相对开合的夹持装置。
作为优选，所述基座内设置有用于驱动基座进行升降运动的基座驱动装置。
作为优选，所述基座驱动装置包括伺服电机、齿轮以及套设在所述齿轮上的齿条，所述伺服电机用于驱动所述齿轮进行转动。
作为优选，所述第一臂驱动装置设置于所述第一臂内。
作为优选，所述第二臂驱动装置设置于所述第一臂内。
作为优选，所述第三臂驱动装置设置于所述第二臂内。
作为优选，还包括底盘，所述底盘位于所述基座的下端，与所述基座的另一端连接。
作为优选，所述夹持装置位于所述第三臂的另一端。
作为优选，所述夹持装置包括第四旋转轴以及以所述第四旋转轴作为对称轴对称地配置的第一夹持部和第二夹持部，所述第四旋转轴位于所述第三臂内。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种机械手，由于该机械手将占用空间较大的升降关节，从传统模式的第四臂，转移至机械手的第一臂，所以该机械手本体占用的空间大大缩减，整个结构更加简洁、更为轻巧，可以在比较狭小的空间正常运行，也可以正常的运行，扩大了机械手的使用范围。由于本申请还将第一臂和第二臂的驱动装置都放置在第一臂内，将第三臂的驱动装置放置于第二臂内，使用同步带驱动第三旋转轴，如此更加有效的压缩了机械手的空间，使本机械手可以在更狭小的空间正常运行，进一步扩大了机械手的使用范围。
附图说明
图1是现有技术中已有的机械手的结构示意图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的机械手的主视图；
图3是本实用新型具体实施方式提供的机械手的俯视图；
图4是本实用新型具体实施方式提供的机械手应用于冲压自动生产线的俯视图；
图5是本实用新型具体实施方式提供的机械手应用于冲压自动生产线的主视图。
其中：
1：基座；2：第一臂；3：第二臂；4：第三臂；5：夹持装置；6：底盘；7：第一旋转轴；8：第二旋转轴；9：第三旋转轴；10：冲床；
11：基座首端；12：基座末端；
21：第一臂首端；22：第一臂末端；
31：第二臂首端；32：第二臂末端；
41：第三臂首端；42：第三臂末端。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
为提高四轴机械手的使用范围及使用效率，本实用新型对现有四轴机械手进行了结构上的优化，将占用空间较大的升降关节，从传统模式的第四臂，转移至机械手的第一臂。而将第二、三关节驱动电机都放置在第二臂处。将第四臂电机，放置于第三臂处，使用同步带驱动第四轴，如此有效压缩了机械手本体占用的空间，使整个结构更加简洁，其可以在比较狭小的空间正常运行，扩大了机械手的使用范围。
图2是本实用新型具体实施方式提供的四轴机械手的主视图；图3是本实用新型具体实施方式提供的四轴机械手的俯视图。如图2和图3所示，该机械手包括：基座1、与所述基座1相互垂直设置的第一臂2、第二臂3、第三臂4。所述第一臂2的一端通过竖直设置的第一旋转轴7与所述基座1的一端相连，所述第二臂3的一端通过竖直设置的第二旋转轴8与所述第一臂2的另一端连接，所述第三臂4的一端通过竖直设置的第三旋转轴9与所述第二臂3的另一端连接。
该机械手还包括：连接驱动第一臂2随第一旋转轴7绕基座1水平摆动的第一臂驱动装置；连接驱动第二臂3随第二旋转轴8绕第一臂2水平摆动的第二臂驱动装置；连接驱动第三臂4随第三旋转轴9绕第二臂3水平摆动的第三臂驱动装置。所述第三臂4上设置有可相对开合的夹持装置5，夹持装置5用于夹持要搬移的物品。
具体的，所述基座1包括基座首端11和基座末端12，所述第一臂2包括第一臂首端21和第一臂末端22，所述第二臂3包括第二臂首端31和第二臂末端32，所述第三臂4包括第三臂首端41和第三臂末端。所述第一臂2的第一臂首端21与所述基座1的基座末端12通过第一旋转轴7铰接。所述第一臂2的第一臂末端22与所述第二臂3的第二臂首端31通过第二旋转轴8铰接。所述第二臂3的第二臂末端32与所述第三臂4的第三臂首端41通过第三旋转轴9铰接。
于本实施例中，作为优选方式，所述基座1为可升降关节，所述基座可在基座驱动装置的驱动下进行升降运动。
于本实施例中，作为优选方式，所述基座驱动装置采用伺服电机驱动齿轮、齿条进行升降运动的模式。基座驱动装置包括伺服电机、齿轮以及套设在所述齿轮上的齿条，所述伺服电机用于驱动所述齿轮进行转动，进而带动基座进行升降运动，改变机械手的高度。当然，所述基座驱动装置的结构以及驱动方式并不局限于此。
于本实施例中，作为优选方案，所述第一臂驱动装置设置于所述第一臂2内，所述第一臂驱动装置用于使所述第一臂2跟随第一旋转轴7绕所述基座转动。
于本实施例中，作为优选方案，所述第二臂驱动装置也设置于所述第一臂2处，所述第二臂驱动装置用于使所述第二臂3跟随第二旋转轴8绕所述第一臂2转动。
于本实施例中，作为优选方案，所述第三臂驱动装置设置于所述第二臂3处，所述第三臂驱动装置用于使所述第三臂4跟随第三旋转轴9绕所述第二臂3转动。
本方案中，由于将第一臂驱动装置及第二臂驱动装置都放置在第一臂处，分别驱动第一臂和第二臂进行旋转运动；将第三臂驱动装置设置于所述第二臂3内，所以更能节省第三臂的空间，使其能够在比较狭小的空间正常运行。
于本实施例中，作为优选方案，所述第一臂驱动装置、第二臂驱动装置及第三臂驱动装置均采用伺服电机带动谐波减速机，谐波减速机带动各旋转轴转动的模式。伺服电机的输出轴与谐波减速机相连，带动谐波减速机转动，经过谐波减速机的减速进而带动各个旋转轴转动，以此来驱动各个关节围绕各自对应的旋转轴转动。当然，所述第一臂驱动装置、第二臂驱动装置及第三臂驱动装置不局限于此，也可以采用其它驱动方式。
下面具体的介绍驱动装置的另一种结构，以第一臂驱动装置为例，第一臂驱动装置包括连个齿轮、同步带以及伺服电机，所述同步带用于连接两个齿轮，所述伺服电机的输出轴与其中一个齿轮轴连接，另一个齿轮的轴与第一旋转轴7相连，电机转动时可带动与其相连的那个齿轮转动，进而通过同步带带动另一个齿轮的转动，另一个齿轮的转动带动第一旋转轴7的转动，使得第一臂1可以围绕第一旋转轴7转动。第二臂驱动装置及第三臂驱动装置的结构可以与第一臂驱动装置的结构相同，在此不再描述。
于本实施例中，作为优选方案，四轴机械手还包括底盘6，所述底盘6位于所述基座1的下端，与所述基座1的基座首端连接。所述底盘6的下端可以设置四个轮子，便于移动四轴机械手的位置。也可以在底盘6的下端设置一个移动小车，使得四轴机械手的位置移动更方便。
于本实施例中，作为优选方案，所述夹持装置5位于所述第三臂4的第三臂末端42。当然，所述夹持装置5的位置并不局限于此。
于本实施例中，作为优选方案，所述夹持装置5包括第四旋转轴以及以所述第四旋转轴作为对称轴对称地配置的第一夹持部和第二夹持部，所述第四旋转轴位于所述第三臂4内。所述第一夹持部和第二夹持部相互配合进行物体的移动。
图4是本实用新型具体实施方式提供的机械手应用于冲压自动生产线的俯视图；图5是本实用新型具体实施方式提供的机械手应用于冲压自动生产线的主视图。如图4和图5所示，将本机械手用于冲压自动生产线上，主要作用为连线生产动作，机械手负责挪动钣金料，用于将钣金料从一台冲床10取出后放置于下一台冲床10，依次类推，直至完成整个钣金件的生产过程。
综上所述，所述机械手的基座为升降关节，基座驱动装置采用伺服电机驱动齿轮、齿条进行升降运动的模式。第一臂驱动装置和第二臂驱动装置都放置在第一臂处，分别驱动第一臂和第二臂进行旋转运动。将第三臂驱动装置放置于第二臂处，使用同步带驱动第三臂进行旋转运动。可以节省第四轴的空间，使其能够在比较狭小的空间正常运行。
本申请所述的机械手结构新颖，通过将升降关节的转移，使第三臂所占据的空间极大的缩小，使机械手能够适用于狭小的环境，极大的提高的机械手的使用范围，也满足了冲床连线生产的需求。并且机构组件多为标准件，采购方便，节约加工成本，进而降低了成本，提高了产品与用户的竞争力。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机械手，其特征在于，包括：
基座（1）、与所述基座（1）相互垂直设置的第一臂（2）、第二臂（3）、第三臂（4）；
所述第一臂（2）的一端通过竖直设置的第一旋转轴（7）与所述基座（1）的一端相连，所述第二臂（3）的一端通过竖直设置的第二旋转轴（8）与所述第一臂（2）的另一端连接，所述第三臂（4）的一端通过竖直设置的第三旋转轴（9）与所述第二臂（3）的另一端连接；还包括
连接驱动第一臂（2）随第一旋转轴（7）绕基座（1）水平摆动的第一臂驱动装置；
连接驱动第二臂（3）随第二旋转轴（8）绕第一臂（2）水平摆动的第二臂驱动装置；
连接驱动第三臂（4）随第三旋转轴（9）绕第二臂（3）水平摆动的第三臂驱动装置；
所述第三臂（4）上设置有可相对开合的夹持装置（5）。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述基座内设置有用于驱动基座（1）进行升降运动的基座驱动装置。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述基座驱动装置包括伺服电机、齿轮以及套设在所述齿轮上的齿条，所述伺服电机用于驱动所述齿轮进行转动。
4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一臂驱动装置设置于所述第一臂（2）内。
5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第二臂驱动装置设置于所述第一臂（2）内。
6.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第三臂驱动装置设置于所述第二臂（3）内。
7.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，还包括底盘（6），所述底盘（6）位于所述基座（1）的下端，与所述基座（1）的另一端连接。
8.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述夹持装置（5）位于所述第三臂（4）的另一端。
9.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述夹持装置（5）包括第四旋转轴以及以所述第四旋转轴作为对称轴对称地配置的第一夹持部和第二夹持部，所述第四旋转轴位于所述第三臂（4）内。
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