CN204585236U - 一种平面四连杆式的机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面四连杆式的机械手,包括：夹持物品的夹持组件，带动夹持组件做开合运动的连杆组件，驱动连杆组件运动的驱动装置；连杆组件组成有：连接于驱动装置的支板，沿支板对称轴对称设于支板上的两个第一连杆，连接两个第一连杆的固定连杆，一端旋转固定于第一连杆另一端旋转固定于支板再另一端旋转固定于夹持组件的两个第二连杆，固定连接于固定连杆与驱动装置之间的拉杆。本实用新型提供一种夹持组件适合夹取高温产品，能快速散热，减少热传递，使用寿命长，耐受性好；连杆组件动作迅速，使用范围广，普适性高，成本低的机械手。
Description
技术领域
一种机械手，特别是一种平面连杆式的机械手。
背景技术
机器人手爪可以说是机器人的核心零部件之一，是机器人与相应工作环境和作业物体相接触的直接环节，同时也是机器人结构的最后一环节。机械手的设计可以说各种各样，主要依据工况环境和相应要求的不同，使得其结构和尺寸的差异也比较凸显。而针对高温作业环境的夹爪，又有其本身特殊的设计要求，一款通用性较强的高温棒料夹爪是本专利的研究重点。
目前，工业机器人用手爪其分类形式主要有三类。第一类为机械手爪：又称机械夹钳，是工业场所中较为常用的类型，包括手指、驱动、传动、支撑和连接等部分。现有的机械手爪往往结构复杂、零件繁多、质量大；拆卸、维护不便。第二类为吸附式手爪：通常由气吸附和磁吸附两种，适用于大面积、轻载荷、易碎件的场所，缺点是难以应对载荷大、工作环境恶劣的要求。第三类为专用手爪：适用于工况环境复杂的作业，该手爪具有灵活性高、动作迅速及适用范围广等优点，缺点是普适性差，成本高；现有技术还未解决这些问题。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种夹持组件适合夹取高温产品，能快速散热，减少热传递，使用寿命长，耐受性好；连杆组件动作迅速，使用范围广，普适性高，成本低的机械手。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种平面四连杆式的机械手,包括：夹持物品的夹持组件，带动夹持组件做开合运动的连杆组件，驱动连杆组件运动的驱动装置；连杆组件组成有：连接于驱动装置的支板，沿支板对称轴对称设于支板上的两个第一连杆，连接两个第一连杆的固定连杆，一端旋转固定于第一连杆另一端旋转固定于支板再另一端旋转固定于夹持组件的两个第二连杆，固定连接于固定连杆与驱动装置之间的拉杆。
前述的一种平面四连杆式的机械手,第二连杆上设有镂空部。
前述的一种平面四连杆式的机械手,镂空部为三角形镂空部。
前述的一种平面四连杆式的机械手,支板与第一连杆、第一连杆与固定连杆、第一连杆与第二连杆、第二连杆与支板、第二连杆与夹持组件之间均设有转轴。
前述的一种平面四连杆式的机械手,夹持组件包括：旋转固定于第二连杆的V形块，设置于第二连杆上并用于限制V形块转动范围的限位块。
前述的一种平面四连杆式的机械手, V形块为钨钢V形块。
前述的一种平面四连杆式的机械手,还包括：加强机械手强度的辅助加固组件，辅助加固组件包括：套于第二连杆与支板之间的转轴上、套于第一连杆与第二连杆之间的转轴上的第一润滑件；套于拉杆上的加强筋；套于加强筋上的第二润滑件；固联两块支板的固定轴。
前述的一种平面四连杆式的机械手,第一润滑件、第二润滑件为石墨铜套。
前述的一种平面四连杆式的机械手,固定轴为台阶轴。
前述的一种平面四连杆式的机械手,驱动装置包括：电机，通过联轴器与电机连接的丝杠，连接于拉杆与丝杠之间的丝杠螺母，支撑丝杠的支座。
本实用新型的有益之处在于：本实用新型提供一种夹持组件适合夹取高温产品，能快速散热，减少热传递，使用寿命长，耐受性好；连杆组件动作迅速，使用范围广，普适性高，成本低的机械手。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的主视图；
图2是本实用新型的一种实施例的侧视图；
图中附图标记的含义：
1 限位块，2 V型块，3、7、9、 转轴，4、8、13、19 石墨铜套，5 固定轴，6 第二连杆，10 固定连杆，11 支板，12 拉杆，14 第一连杆，15、16轴套，17电机，18 加强筋，20 螺母，21 支座，22 联轴器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
一种平面四连杆式的机械手,包括：夹持物品的夹持组件，带动夹持组件做开合运动的连杆组件，驱动连杆组件运动的驱动装置；连杆组件组成有：连接于驱动装置的支板11，沿支板11对称轴对称设于支板11上的两个第一连杆14，连接两个第一连杆14的固定连杆10，一端旋转固定于第一连杆14另一端旋转固定于支板11再另一端旋转固定于夹持组件的两个第二连杆6，固定连接于固定连杆10与驱动装置之间的拉杆12。驱动装置包括：电机17，通过联轴器22与电机17连接的丝杠，连接于拉杆12与丝杠之间的丝杠螺母20，支撑丝杠的支座21。为了有利于散热，减少热传递,第二连杆6上设有镂空部；作为一种优选，三角形结构稳定性最好,镂空部为三角形镂空部。支板11与第一连杆14、第一连杆14与固定连杆10、第一连杆14与第二连杆6、第二连杆6与支板11、第二连杆6与夹持组件之间均设有转轴。
夹持组件包括：旋转固定于第二连杆6的V形块，设置于第二连杆6上并用于限制V形块转动范围的限位块。为了耐高温既具有高强度，高耐性，并且减轻连杆的质量，减轻转轴的压力，作为一种优选，V形块为钨钢V形块。
一种平面四连杆式的机械手,还包括：加强机械手强度的辅助加固组件，辅助加固组件包括：套于第二连杆6与支板11之间的转轴上、套于第一连杆14与第二连杆6之间的转轴上的第一润滑件；套于拉杆12上的加强筋18；套于加强筋18上的第二润滑件；固联两块支板11的固定轴5；为了增强支撑并减少零件之间的减小摩擦力，作为一种优选，第一润滑件、第二润滑件为石墨铜套。
固定轴5为台阶轴，两端加工有螺纹，通过螺母20、垫片固联上下两块支板11，提高机械手整体的刚度。
V型块2通过铰链和第二连杆6连接，V型块2转动端设计成方形，以便用于限位控制。限位块通过螺栓固联在第二连杆6上，同时限位块起到了支撑上下两块第二连杆6的作用。两个对称的转轴3通过过盈配合固联在支板11上，第二连杆6绕转轴旋转，带动V型块2作开、合运动。石墨铜套4镶嵌在第二连杆6上，与转轴配合使用，减少摩擦、提高寿命。固定轴5为台阶轴，两端加工有螺纹，通过螺母20、垫片固联上下两块支板11，提高手爪整体的刚度。第二连杆6通过转轴7、石墨铜套8以及轴套15等连接第一连杆14，连接方式类似支板11和第二连杆6的连接。同样的，两个第一连杆14对称的连接在固定连杆10上，通过转轴9旋转连接。支板11上下对称的固联在机器人小臂上，同时利用加强筋18提高整体刚度。固定连杆10上焊接支座21用于固联拉杆12，拉杆12上下对称的布置，拉杆12的另一端和丝杠螺母20固联。石墨铜套（4、8、13、19）起到支撑、减小摩擦作用。支座21支撑丝杠，支座21中安装有轴承。丝杠通过联轴器22与电机17连接。
电机17通过联轴器22带动丝杠旋转，丝杠的螺母20在拉杆12的约束下，做前后方向上的平移运动；电机17的正反转实现拉杆12的推拉动作。拉杆12上下对称的连接在螺母20上，提高运动的平稳性和手爪的整体刚度。手爪的前后运动，带动固定连杆10做前后的平移运动。而固定连杆10的平移运动促使第一连杆14绕着转轴9做旋转运动，同时又随着固定连杆10做前后方向上的平移运动。于是，对称的，第一连杆14驱动两边的第二连杆6绕着转轴3做旋转运动，实现了手爪的开、合动作。不难看出，手爪的开合并非沿垂直于机构对称中心线方向上靠近或分离；手爪沿机构对称中心线方向上也有运动分量。所以，V型块2的选用，在夹持棒料时，可以自动的调整对心。为了避免V型块2翻转过大角度甚至手爪朝外，在V型块2回转处添加限位块，实现V型块2只能在一定范围内旋转运动。
本实用新型提供一种夹持组件适合夹取高温产品，能快速散热，减少热传递，使用寿命长，耐受性好；连杆组件动作迅速，使用范围广，普适性高，成本低的机械手。该机械手采用了四连杆式的机械结构，步进电机17驱动梯形丝杠，螺母20牵拉四连杆，带动机械手的开合运动，区别传统的齿轮式手爪。而镂空式的四连杆结构，有利于散热，减少热传递，适用于高温环境的作业，尤其适用于高温棒料的上下料作业。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，包括：夹持物品的夹持组件，带动上述夹持组件做开合运动的连杆组件，驱动上述连杆组件运动的驱动装置；上述连杆组件组成有：连接于上述驱动装置的支板，沿上述支板对称轴对称设于上述支板上的两个第一连杆，连接上述两个第一连杆的固定连杆，一端旋转固定于上述第一连杆另一端旋转固定于上述支板再另一端旋转固定于上述夹持组件的两个第二连杆，固定连接于上述固定连杆与驱动装置之间的拉杆；上述夹持组件包括：旋转固定于上述第二连杆的V形块，设置于上述第二连杆上并用于限制V形块转动范围的限位块。
2.根据权利要求1所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述第二连杆上设有镂空部。
3.根据权利要求2所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述镂空部为三角形镂空部。
4.根据权利要求1所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述支板与第一连杆、第一连杆与固定连杆、第一连杆与第二连杆、第二连杆与支板、第二连杆与夹持组件之间均设有转轴。
5.根据权利要求1所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述V形块为钨钢V形块。
6.根据权利要求1所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，还包括：加强机械手强度的辅助加固组件，上述辅助加固组件包括：套于上述第二连杆与支板之间的转轴上、套于上述第一连杆与第二连杆之间的转轴上的第一润滑件；套于上述拉杆上的加强筋；套于上述加强筋上的第二润滑件；固联两块支板的固定轴。
7.根据权利要求6所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述第一润滑件、第二润滑件为石墨铜套。
8.根据权利要求6所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述固定轴为台阶轴。
9.根据权利要求1所述的一种平面四连杆式的机械手,其特征在于，上述驱动装置包括：电机，通过联轴器与上述电机连接的丝杠，连接于上述拉杆与丝杠之间的丝杠螺母，支撑上述丝杠的支座。
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