CN205254127U - 机械手 - Google Patents

Abstract

一种机械手，包括：立柱机构；X轴引拔机构，包括横梁及设置于横梁上的第一滑轨，第一滑轨的延伸方向与横梁的延伸方向相同，横梁与立柱机构固定连接；手臂机构，包括主臂及与主臂连接的主臂固定座，主臂上设置有第二滑轨，第二滑轨的延伸方向与主臂的延伸方向相同，主臂固定座设置有第一滑块及第二滑块，第一滑块与横梁上的第一滑轨滑动连接，第二滑块与主臂上的第二滑轨滑动连接；驱动机构，包括第一电机组及第二电机组，第一电机组与主臂固定座连接，第二电机组与主臂连接。上述机械手，结构简单、运行速度较快，生产效率较高，而且上述零件均可采用通用零件，无需自行加工，装配及安装过程简单。

Description

机械手

技术领域

本实用新型涉及机械自动化领域，特别是涉及一种机械手。

背景技术

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

车床在机械加工中是最为常见的设备，其机床占有量在机械加工设备中名列前茅，该机床属于劳动密集、技术要求高、安全规范要求严的工种之一。目前的数控车床绝大部分都是靠人工去完成工件的上下料，其劳动强度大，费时耗力，效率低，成本高，工人稍不慎就会出现安全事故。现在也有部分新型车床设置了机械手用于工件的上下料，但是现有的车床上下料机械手结构复杂、驱动时极易卡死而且运行速度较慢，效率较低。

实用新型内容

基于此，针对上述问题，有必要提供一种机械手，其结构较简单、运行速度较快，效率较高。

一种机械手，包括：

立柱机构；

X轴引拔机构，包括横梁及设置于所述横梁上的第一滑轨，所述第一滑轨的延伸方向与所述横梁的延伸方向相同，所述横梁与所述立柱机构固定连接；

手臂机构，包括主臂及与所述主臂连接的主臂固定座，所述主臂上设置有第二滑轨，所述第二滑轨的延伸方向与所述主臂的延伸方向相同，所述主臂固定座设置有第一滑块及第二滑块，所述第一滑块与所述横梁上的所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑块与所述主臂上的所述第二滑轨滑动连接；

驱动机构，包括第一电机组及第二电机组，所述第一电机组与所述主臂固定座连接，所述第二电机组与所述主臂连接，所述第一电机组用于驱动所述主臂固定座沿所述横梁上的所述第一滑轨运动，所述第二电机组用于驱动所述主臂在所述主臂固定座的所述第二滑块上运动。

在其中一个实施例中，所述X轴引拔机构还包括齿条及与所述齿条啮合的齿轮，所述齿条固定设置于所述横梁，所述齿轮与所述第一电机组连接，所述第一电机组驱动所述齿轮沿所述齿条运动，以带动所述第一滑块沿所述第一滑轨运动。

在其中一个实施例中，所述手臂机构还包括与所述主臂连接的同步带、同步轮及压带轮，所述同步带的两端固定设置于所述主臂，且所述同步带传动环绕于所述同步轮及所述压带轮，所述同步轮与所述第二电机组连接，所述第二电机组驱动所述同步轮运动，以使所述同步带带动所述主臂沿所述主臂固定座运动。

在其中一个实施例中，所述压带轮为两个，所述同步带在所述同步轮及两个所述压带轮之间形成S形。

在其中一个实施例中，所述同步轮与所述压带轮的半径之比为(1.2～1.8)：1。

在其中一个实施例中，所述同步轮及两个所述压带轮均固定设置于所述主臂固定座。

在其中一个实施例中，所述主臂的两端均设置有固定卡座，所述同步带的两端通过所述固定卡座与所述主臂固定连接。

在其中一个实施例中，所述主臂固定座上还设置有若干感应开关，所述感应开关用于限制所述手臂机构的最大移动位置。

在其中一个实施例中，所述横梁上设置有一对感应条，一对所述感应条分别位于所述横梁的两端，用于在所述手臂机构位于一对所述感应条之外的区域时限制所述第二滑轨在所述第二滑块上运动。

在其中一个实施例中，所述第一滑轨的两端设置分别有第一限位柱，所述第二滑轨的两端设置分别有第二限位柱。

上述机械手，以驱动机构为动力源，通过第一滑块、第一滑轨、第二滑块、第二滑轨的设置，即可实现机械手的左右横移及上下移动，结构简单、运行速度较快，生产效率较高，而且上述零件均可采用通用零件，无需自行加工，装配及安装过程简单。

而且，通过设置同步带、同步轮及压带轮实现机械手的上下移动，避免机械手在上下移动过程噪声过大的问题。

此外，通过设置感应条及感应开关，可以限制机械手在安全区域外向下移动，从而可以有效的保护机械手运行时由于误操作所产生的安全事故。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中机械手的结构示意图；

图2为图1所示的机械手另一视角的局部结构示意图；

图3为图2在A处的放大图；

图4为图1所示的机械手另一视角的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，其为本实用新型一实施例中机械手的结构示意图。

机械手10包括立柱机构100、X轴引拔机构200、手臂机构300及驱动机构400，X轴引拔机构200与立柱机构100固定连接，手臂机构300及驱动机构400均与X轴引拔机构200连接。安装时，将立柱机构100固定在地面或者其他支撑面上。

请一并参阅图2及图3，X轴引拔机构200包括横梁210及设置于横梁210上的第一滑轨220，第一滑轨220的延伸方向与横梁210的延伸方向相同，横梁210与立柱机构100固定连接。具体的，横梁210沿X轴方向延伸，横梁210与立柱机构100垂直连接。

请参阅图2及图3，手臂机构300包括主臂310及与主臂310连接的主臂固定座320，主臂310上设置有第二滑轨330，第二滑轨330的延伸方向与主臂310的延伸方向相同，主臂固定座320设置有第一滑块321及第二滑块322，第一滑块321与横梁210上的第一滑轨220滑动连接，第二滑块322与主臂310上的第二滑轨330滑动连接。

请参阅图2及图3，驱动机构400包括第一电机组410及第二电机组420，第一电机组410与主臂固定座320连接，第二电机组420与主臂310连接，第一电机组410用于驱动主臂固定座320沿所述横梁210上的第一滑轨220运动，第二电机组420用于驱动主臂310在主臂固定座320的第二滑块322上运动。具体的，第一电机组410用于驱动第一滑块321沿所述第一滑轨220运动，第二电机组420用于驱动第二滑轨330在第二滑块322上运动。

上述机械手，以驱动机构为动力源，通过第一滑块、第一滑轨、第二滑块、第二滑轨即可实现机械手的左右横移及上下移动，结构简单、运行速度较快，生产效率较高，而且上述零件均可采用通用零件，无需自行加工，装配及安装过程简单。

具体的，请参阅图2及图3，X轴引拔机构200还包括齿条240及与齿条240啮合的齿轮250，齿条240固定设置于横梁210，齿轮250与第一电机组410连接，第一电机组410驱动齿轮250沿齿条240运动，以带动第一滑块321沿第一滑轨220运动。进一步的，第一电机组410包括第一伺服电机411及第一减速机412，伺服电机411与减速机412通过螺钉相连，减速机412与齿轮250连接，伺服电机411在减速机412的作用下，带动齿轮250沿着齿条240运动，进而带动第一滑块321沿着第一滑轨210运动，以带动主臂固定座320沿着横梁210运动，从而完成主臂310在左右方向上的移动。

进一步的，为了降低机械手在上下移动过程中产生的噪音，请参阅图4，手臂机构300还包括与主臂310连接的同步带350、同步轮360及压带轮370，同步轮360及压带轮370均固定设置于主臂固定座320，同步带350的两端固定设置于主臂310，且同步带350传动环绕于同步轮360及压带轮370，同步轮360与第二电机组420连接，第二电机组420驱动同步轮360运动，以带动同步带350在同步轮360及压带轮370之间运动，进而带动主臂310沿主臂固定座320运动，从而完成主臂310的上下移动。具体的，请参阅图4，压带轮370为两个，同步带350在同步轮360及两个压带轮370之间形成S形。通过同步轮360、压带轮370及同步带350的结构带动主臂310的上下移动，由于同步带350与同步轮360及压带轮370的摩擦声音较小，避免主臂310在上下移动过程噪声过大的问题。

在本实施例中，主臂310的两端均设置有固定卡座311，同步带350的两端分别通过固定卡座311与主臂310固定连接。

进一步的，为了增加主臂上下移动的速度，同步轮360与压带轮370的半径之比为(1.2～1.8)：1，优选的，同步轮360与压带轮370的半径之比为1.5：1，这样，可以高速驱动主臂上下移动。

进一步的，为了提高机械手运行的安全性，请参阅图1，横梁210上设置有一对感应条211，一对感应条211分别位于横梁210的两端，一对感应条211用于限制所述手臂机构300位于一对感应条211之外的区域时第二滑轨330在第二滑块322上运动，即，当主臂310位于两个感应条211之内的区域时，主臂310可以在第二电机组420的驱动下向下移动，而当主臂310位于两个感应条211之外的区域时，主臂310不能向下移动，从而可以有效的保护机械手运行时由于误操作所产生的安全事故。

进一步的，为了提高机械手运行的安全性，请参阅图4，主臂固定座320上还设置有若干感应开关341，感应开关341用于限制手臂机构300的最大移动位置。例如，当位于主臂固定座320左侧的感应开关341位于横梁210左侧的感应条211的左侧时，主臂310不能向下移动，同理，当位于主臂固定座320右侧的感应开关341位于横梁210右侧的感应条211的左侧时，主臂310也不能向下移动。同理，感应开关341还包括限制主臂的上行极限位置、下行极限位置、左行极限位置及右行极限位置。这样，可以进一步提高机械手运行的安全性。

进一步的，横梁210的第一滑轨220的两端设置有第一限位柱221。主臂310的第二滑轨330的两端分别设置有第二限位柱331，通过设置第一限位柱221，可以避免主臂310左右移动时脱离第一滑轨220，通过设置第二限位柱331，可以避免主臂310上下移动时脱离第一滑轨330，这样，可以进一步提高机械手运行的安全性，减少机械手的运行故障。

上述机械手，以驱动机构为动力源，通过第一滑块、第一滑轨、第二滑块、第二滑轨即可实现机械手的左右横移及上下移动，结构简单、运行速度较快，生产效率较高，而且上述零件均可采用通用零件，无需自行加工，装配及安装过程简单。

而且，通过设置同步带、同步轮及压带轮实现机械手的上下移动，避免机械手在上下移动过程噪声过大的问题。

此外，通过设置感应条及感应开关，可以限制机械手在安全区域外向下移动，从而可以有效的保护机械手运行时由于误操作所产生的安全事故。

于本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”及“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括：

立柱机构；

X轴引拔机构，包括横梁及设置于所述横梁上的第一滑轨，所述第一滑轨的延伸方向与所述横梁的延伸方向相同，所述横梁与所述立柱机构固定连接；

手臂机构，包括主臂及与所述主臂连接的主臂固定座，所述主臂上设置有第二滑轨，所述第二滑轨的延伸方向与所述主臂的延伸方向相同，所述主臂固定座设置有第一滑块及第二滑块，所述第一滑块与所述横梁上的所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑块与所述主臂上的所述第二滑轨滑动连接；

驱动机构，包括第一电机组及第二电机组，所述第一电机组与所述主臂固定座连接，所述第二电机组与所述主臂连接，所述第一电机组用于驱动所述主臂固定座沿所述横梁上的所述第一滑轨运动，所述第二电机组用于驱动所述主臂在所述主臂固定座的所述第二滑块上运动。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述X轴引拔机构还包括齿条及与所述齿条啮合的齿轮，所述齿条固定设置于所述横梁，所述齿轮与所述第一电机组连接，所述第一电机组驱动所述齿轮沿所述齿条运动，以带动所述第一滑块沿所述第一滑轨运动。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述手臂机构还包括与所述主臂连接的同步带、同步轮及压带轮，所述同步带的两端固定设置于所述主臂，且所述同步带传动环绕于所述同步轮及所述压带轮，所述同步轮与所述第二电机组连接，所述第二电机组驱动所述同步轮运动，以使所述同步带带动所述主臂沿所述主臂固定座运动。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述压带轮为两个，所述同步带在所述同步轮及两个所述压带轮之间形成S形。

5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述同步轮与所述压带轮的半径之比为(1.2～1.8)：1。

6.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述同步轮及两个所述压带轮均固定设置于所述主臂固定座。

7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述主臂的两端均设置有固定卡座，所述同步带的两端通过所述固定卡座与所述主臂固定连接。

8.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述主臂固定座上还设置有若干感应开关，所述感应开关用于限制所述手臂机构的最大移动位置。

9.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述横梁上设置有一对感应条，一对所述感应条分别位于所述横梁的两端，用于在所述手臂机构位于一对所述感应条之外的区域时限制所述第二滑轨在所述第二滑块上运动。

10.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一滑轨的两端设置分别有第一限位柱，所述第二滑轨的两端设置分别有第二限位柱。