CN205630681U - 抓取机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抓取机械臂，包括：支座、机械大臂、机械前臂、大臂驱动装置、前臂驱动装置和抓取装置；所述支座上固装有一对连接板，所述机械大臂的后部通过第一传动轴与所述连接板进行铰接，所述大臂驱动装置用以通过第一传动轴驱动机械大臂转动，所述机械前臂的后部通过第二传动轴与机械大臂的前部进行铰接，所述前臂驱动装置用以通过第二传动轴驱动机械前臂转动。机械前臂的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的所述抓取装置。本产品实现了机械臂的在水平面上的全方位运动，更便于进行后续的抓取动作。本产品运动时，噪音更低；结构更简洁，成本也更低；安装调试极为方便，大大提高了自动售货机安装速度。

Description

抓取机械臂

技术领域

本实用新型涉及抓取装置技术领域，尤其是涉及一种抓取机械臂。

背景技术

自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的。全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在日本全国各地，共设有约550万台自动售货机，销售额达6兆9千亿日元，为世界第一。在售货机的显示屏幕上进行操作，输入商品号码和购买数量，并投入钱币后，商品就会从取货口出来，甚至从食品自动售货机上还能买到热呼呼的面条和米饭团。

从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。

现有的吸盘式自动售货机的抓取货物动作通常是利用在机箱内设置的抓取装置实现，抓取装置普遍采用常见的天车结构，即利用天车来实现X向和Y向的水平运动，以到达目标货物的正上方位置，然后利用安装在天车上的Z向的可伸缩延长的吸附装置或者机械手来实现抓取动作，

抓取装置采用天车结构形式，运动时，噪音较大、结构较为复杂、成本高、安装调试极为方便，也阻碍了自动售货机安装速度。

实用新型内容

本实用新型基于上述技术问题提供了一种便于安装的抓取机械臂，已解决现有技术中存在的技术问题。

本实用新型公开的一种抓取机械臂，包括：支座、机械大臂、机械前臂、大臂驱动装置、前臂驱动装置和抓取装置；所述支座上固装有一对连接板，所述机械大臂的后部通过第一传动轴与所述连接板进行铰接，所述大臂驱动装置用以通过第一传动轴驱动机械大臂转动，所述机械前臂的后部通过第二传动轴与机械大臂的前部进行铰接，所述前臂驱动装置用以通过第二传动轴驱动机械前臂转动，所述机械前臂的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的所述抓取装置。

进一步的，所述固装在支座上的一对连接板由平行设置在支座一端面上的两块连接板组成。

进一步的，所述机械大臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械大臂的前部和后部分别固装有用以连接第二传动轴和第一传动轴的第一固定板。

进一步的，所述机械前臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械前臂的后部固装有用以连接第二传动轴的第二固定板。

进一步的，所述大臂驱动装置安装在所述机械大臂上靠近于所述第一传动轴的一侧。

进一步的，所述前臂驱动装置安装在所述机械大臂上靠近于所述第二传动轴的一侧。

进一步的，所述大臂驱动装置包括第一齿轮减速电机，所述第一齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第一传动轴连接以驱动所述机械大臂转动。

进一步的，所述大臂驱动装置包括第一电动机及安装在所述第一电动机的输出轴上的驱动齿轮，所述第一传动轴上安装有从动齿轮，所述驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。

进一步的，所述前臂驱动装置包括第二齿轮减速电机，所述第二齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第二传动轴连接以驱动所述机械前臂转动。

进一步的，所述前臂驱动装置包括第二电动机及安装在所述第二电动机输出轴上的驱动齿轮，所述第二传动轴上安装有从动齿轮，所述驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。

采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有：

本产品可以利用大臂驱动装置驱动机械大臂进行转动，利用前臂驱动装置驱动机械前臂进行转动，实现机械臂的在水平面上的全方位运动，更便于进行后续的抓取动作。本产品运动时，噪音更低；结构更简洁，成本也更低；安装调试极为方便，大大提高了自动售货机安装速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记：

1-支座； 2-机械大臂； 3-机械前臂；

4-大臂驱动装置； 5-前臂驱动装置； 6-第一传动轴；

7-第二传动轴； 8-抓取装置； 11-连接板；

21-第一固定板； 31-第二固定板； 41-第一齿轮减速电机；

42-第一电动机； 51-第二齿轮减速电机； 52-第二电动机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参照图1；

以应用在自动售货机为例：

本实用新型公开的一种抓取机械臂，包括：支座1、机械大臂2、机械前臂3、大臂驱动装置4、前臂驱动装置5和抓取装置8；支座1上固装有一对连接板11，机械大臂2的后部通过第一传动轴6与连接板11进行铰接，大臂驱动装置4用以通过第一传动轴6驱动机械大臂2转动，机械前臂3的后部通过第二传动轴7与机械大臂2的前部进行铰接，前臂驱动装置5用以通过第二传动轴7驱动机械前臂3转动，机械前臂3的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的抓取装置8。

具体的：

本实施例的支座1采用金属平板制成，支座1上开设有通孔，利用螺钉穿过该通孔使支座1的一个安装面固定在自动售货机的箱体上，固装在支座1上的一对连接板11，其由平行设置在支座1上另一端面上的两块连接板11组成，两块连接板11之间预留有一定的距离，以保障与机械大臂2进行配合使用。当然，支座1也可以整体设置为U形的结构，以保障整体的刚度。

本实施例的机械大臂2为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械大臂2的后部水平固装有第一固定板21，优选地，第一固定板21固定在机械大臂2的后部顶端；该第一固定板21上开设有通孔，用于穿设第一传动轴6；在机械大臂2的前部顶端同样水平固装有一块第一固定板21，位于机械大臂2前部的第一固定板21用于穿设第二传动轴7。

本申请的机械前臂3与机械大臂2结构相似，机械前臂3同样为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械前臂3的后部水平固装有用以穿设第二传动轴7的第二固定板31。

上述的第一传动轴6在安装时，第一传动轴6同时穿过机械大臂2上靠近支座1的第一固定板21和支座1上的连接板11，并且，第一传动轴6与该第一固定板21固定连接，在第一传动轴6与连接板11之间采用轴承进行配合，轴承起到对第一传动轴6的轴向定位作用。采用上述安装方式，在驱动第一传动轴6转动时，机械大臂2在第一传动轴6的带动下进行同步地转动。

相应地，第二传动轴7在安装时，第二传动轴7同时穿过机械大臂2上的靠近于机械前臂3的第一固定板21和机械前臂3上的第二固定板31，并且，第二传动轴7上部与第二固定板31固定连接，在第二传动轴7与第二固定板31之间采用轴承进行配合，轴承起到对第二传动轴7的轴向定位作用，采用上述安装方式，驱动第二传动轴7转动时，机械前臂3在第二传动轴7的带动下进行同步地转动。

优选地，大臂驱动装置4安装在机械大臂2上，并且，大臂驱动装置4位于靠近于第一传动轴6的一侧。本实施例提供的大臂驱动装置4包括第一齿轮减速电机41，该第一齿轮减速电机41的输出轴通过联轴器与第一传动轴6底部连接，用以驱动机械大臂2转动。

考虑到第一齿轮减速电机41自身具备一定重量，本实施例的具体实施方案中也可以把第一齿轮减速电机41安装在支座1的连接板11上，以减轻大臂自身旋转的负荷，提高整体的灵活性。

同样的，前臂驱动装置5安装在机械大臂2上，并且，前臂驱动装置5安装在靠近于第二传动轴7的一侧。本实施例提供的前臂驱动装置5包括第二齿轮减速电机51，该第二齿轮减速电机51的输出轴通过联轴器与第二传动轴7连接，用以驱动机械前臂3转动。

优选地，上述的第一齿轮减速电机41与第二齿轮减速电机51均采用为目前常用的齿轮减速箱和电机(马达)的组成体，其具备节省空间、可靠耐用、承受过载能力高、功率大、能耗低、振动小、噪音低、性能优越等优点,减速机效率高达95％以上。

本实施例的抓取装置8安装在机械前臂的前部，该抓取装置8可以采用伸缩杆或吊车运动方式，进行竖直方向(即Z轴方向)的上下运动，优选地，抓取装置8利用目前常用的吸盘对物品进行抓取动作，该吸盘通过管道与真空泵连接，真空泵用以提供吸盘的吸附力。

本实施例提供的抓取机械臂在使用时，可以分别利用大臂驱动装置4驱动机械大臂2进行转动，利用前臂驱动装置5驱动机械前臂3进行转动，实现机械臂的在水平面上的全方位运动，更便于进行后续的抓取动作。然后再利用抓取装置的上下运动对物品进行抓取。此种装置运动时，噪音更低；结构更简洁，成本也更低；安装调试极为方便，大大提高了自动售货机安装速度。

实施例2

请参照图2；

以应用在自动售货机为例：

本实用新型公开的一种抓取机械臂，包括：支座1、机械大臂2、机械前臂3、大臂驱动装置4、前臂驱动装置5和抓取装置8；支座1上固装有一对连接板11，机械大臂2的后部通过第一传动轴6与连接板11进行铰接，大臂驱动装置用以通过第一传动轴6驱动机械大臂2转动，机械前臂3的后部通过第二传动轴7与机械大臂2的前部进行铰接，前臂驱动装置用以通过第二传动轴7驱动机械前臂3转动，机械前臂3的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的抓取装置8。

具体的：

本实施例的支座1采用金属平板制成，支座1上开设有通孔，利用螺钉穿过该通孔使支座1的一个安装面固定在自动售货机的箱体上，固装在支座1上的一对连接板11，其由平行设置在支座1上另一端面上的两块连接板11组成，两块连接板11之间预留有一定的距离，以保障与机械大臂2进行配合使用。当然，支座1也可以整体设置为U形的结构，以保障整体的刚度。

本实施例的机械大臂2为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械大臂2的后部水平固装有第一固定板21，优选地，第一固定板21固定在机械大臂2的后部顶端；该第一固定板21上开设有通孔，用于穿设第一传动轴6；在机械大臂2的前部顶端同样水平固装有一块第一固定板21，位于机械大臂2前部的第一固定板21用于穿设第二传动轴7。

本申请的机械前臂3与机械大臂2结构相似，机械前臂3同样为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械前臂3的后部水平固装有用以穿设第二传动轴7的第二固定板31。

上述的第一传动轴6在安装时，第一传动轴6同时穿过机械大臂2上靠近支座1的第一固定板21和支座1上的连接板11，并且，第一传动轴6与该第一固定板21固定连接，在第一传动轴6与连接板11之间采用轴承进行配合，轴承起到对第一传动轴6的轴向定位作用。采用上述安装方式，在驱动第一传动轴6转动时，机械大臂2在第一传动轴6的带动下进行同步地转动。

相应地，第二传动轴7在安装时，第二传动轴7同时穿过机械大臂2上的靠近于机械前臂3的第一固定板21和机械前臂3上的第二固定板31，并且，第二传动轴7上部与第二固定板31固定连接，在第二传动轴7与第二固定板31之间采用轴承进行配合，轴承起到对第二传动轴7的轴向定位作用，采用上述安装方式，驱动第二传动轴7转动时，机械前臂3在第二传动轴7的带动下进行同步地转动。

优选地，大臂驱动装置4安装在机械大臂2上，并且，大臂驱动装置4位于靠近于第一传动轴6的一侧。本实施例提供的大臂驱动装置4包括第一电动机42及安装在所述第一电动机42输出轴上的驱动齿轮，在第一传动轴6上安装有相应的从动齿轮，该驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。第一电动机42通过上述两个啮合的齿轮机构驱动第一传动轴6转动，进而驱动机械大臂2转动。

考虑到大臂驱动装置4自身具备一定重量，本实施例的具体实施方案中也可以把大臂驱动装置4安装在支座1的连接板11上，以减轻机械大臂2自身旋转的负荷，提高整体的灵活性。

同样的，前臂驱动装置5安装在机械大臂2上，并且，前臂驱动装置5安装在靠近于第二传动轴7的一侧。本实施例提供的前臂驱动装置5包括第二电动机52及安装在所述第二电动机52输出轴上的驱动齿轮，所述第二传动轴7上安装有从动齿轮，驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。第二电动机52通过上述两个啮合的齿轮机构驱动第二传动轴7转动，进而驱动机械前臂3转动。

本实施例的抓取装置8安装在机械前臂的前部，该抓取装置8可以采用伸缩杆或吊车运动方式，进行竖直方向(即Z轴方向)的上下运动，优选地，抓取装置8利用目前常用的吸盘对物品进行抓取动作，该吸盘通过管道与真空泵连接，真空泵用以提供吸盘的吸附力。

上述两个实施例结构的不同点在于：用于驱动机械前臂3和机械大臂2的驱动装置的不同，本领域技术人员应当理解，采用上述任意一种驱动方式以驱动抓取机械臂运转情况，理应涵盖在本专利的保护范围内。

本专利的产品在自动售货机中应用时，可以整体安装在自动售货机的机箱顶部，然后调整机械前臂、机械大臂以及抓取装置，以实现具体的抓取动作。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种抓取机械臂，其特征在于：包括支座、机械大臂、机械前臂、大臂驱动装置、前臂驱动装置和抓取装置；所述支座上固装有一对连接板，所述机械大臂的后部通过第一传动轴与所述连接板进行铰接，所述大臂驱动装置用以通过第一传动轴驱动机械大臂转动，所述机械前臂的后部通过第二传动轴与机械大臂的前部进行铰接，所述前臂驱动装置用以通过第二传动轴驱动机械前臂转动，所述机械前臂的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的所述抓取装置。

2.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述固装在支座上的一对连接板由平行设置在支座一端面上的两块连接板组成。

3.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述机械大臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械大臂的前部和后部分别固装有用以连接第二传动轴和第一传动轴的第一固定板。

4.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述机械前臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械前臂的后部固装有用以连接第二传动轴的第二固定板。

5.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述大臂驱动装置安装在所述机械大臂上靠近于所述第一传动轴的一侧。

6.根据权利要求1或5所述的抓取机械臂，其特征在于：所述前臂驱动装置安装在所述机械大臂上靠近于所述第二传动轴的一侧。

7.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述大臂驱动装置包括第一齿轮减速电机，所述第一齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第一传动轴连接以驱动所述机械大臂转动。

8.根据权利要求1所述的抓取机械臂，其特征在于：所述大臂驱动装置包括第一电动机及安装在所述第一电动机的输出轴上的驱动齿轮，所述第一传动轴上安装有从动齿轮，所述驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。

9.根据权利要求1、7或8所述的抓取机械臂，其特征在于：所述前臂驱动装置包括第二齿轮减速电机，所述第二齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第二传动轴连接以驱动所述机械前臂转动。

10.根据权利要求1、7或8所述的抓取机械臂，其特征在于：所述前臂驱动装置包括第二电动机及安装在所述第二电动机输出轴上的驱动齿轮，所述第二传动轴上安装有从动齿轮，所述驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。