CN208196824U - 一种抓手机构以及工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种抓手机构以及工业机器人，涉及机械手臂技术领域，包括框架、电机、丝杠副、连杆组件和抓臂组件；抓臂组件包括第一抓臂和第二抓臂，第一抓臂和第二抓臂相对铰接在框架上；电机的输出端与丝杠副的丝杠连接，用于驱动丝杠转动；丝杠副的丝杠螺母通过第一轴承滑动设置在框架内，用于沿丝杠轴向往复运动；丝杠螺母与第一抓臂的底端铰接，用于驱动第一抓臂转动；连杆组件铰接在第一抓臂和第二抓臂之间，用于驱动第一抓臂和第二抓臂开合。在上述技术方案中，可以通过对电机转动的控制进而控制第一抓臂和第二抓臂的开合位置，具有可多位置控制第一抓臂和第二抓臂开合的效果。

Description

一种抓手机构以及工业机器人

技术领域

本实用新型涉及机械手臂技术领域，尤其是涉及一种抓手机构以及工业机器人。

背景技术

随着工业自动化的不断，现有技术中的很多机器人都能实现对物料抓取和释放操作，当机器人在对物料进行抓取操作时，其驱动源的种类很多，例如可以采用气缸的驱动动作来实现。当利用气缸驱动的驱动方式对机器人的抓手机构进行驱动时，具有结构简单、实用的优点，机器人的抓手机构的开合速度和抓取力的大小，可以通过调节阀调节气缸的进气量的大小和进气压力的大小来实现调整。

但是，现有技术中利用气缸驱动的抓手机构在开合的动作中，只能够实现两个极限位置的开合，无法实现抓手机构的多位置控制，这样就对抓取动作产生了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抓手机构以及工业机器人，以解决现有技术中存在的机器人的抓手不能够实现多位置抓取控制的技术问题。

本实用新型提供的一种抓手机构，包括框架、电机、丝杠副、连杆组件和抓臂组件；

所述抓臂组件包括第一抓臂和第二抓臂，所述第一抓臂和所述第二抓臂相对铰接在所述框架上；

所述电机的输出端与所述丝杠副的丝杠连接，用于驱动所述丝杠转动；所述丝杠副的丝杠螺母通过第一轴承滑动设置在所述框架内，用于沿所述丝杠轴向往复运动；

所述丝杠螺母与所述第一抓臂的底端铰接，用于驱动所述第一抓臂转动；

所述连杆组件铰接在所述第一抓臂和所述第二抓臂之间，用于驱动所述第一抓臂和所述第二抓臂开合。

在上述技术方案中，电机转动时可以驱动所述丝杠副的丝杠转动，通过丝杠和丝杠螺母的转动配合可以将电机的转动运动转变成丝杠螺母的直线往复运动，从而驱动第一抓臂转动，当第一抓臂转动时，可以通过连杆组件同步的驱动所述第二抓臂与其同步开合运动，这样的话，所述第一抓臂和所述第二抓臂的相对开合运动就可以通过电机、丝杠副以及连杆组件的配合运动完成，在电机驱动的过程中，可以通过对电机转动的控制进而控制所述第一抓臂和所述第二抓臂的开合位置，具有可多位置控制所述第一抓臂和所述第二抓臂开合的效果。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括传动组件；

所述电机的输出端与所述丝杠通过传动组件传动连接。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述传动组件包括传动带；

所述传动带缠绕在所述电机的输出端与所述丝杠之间。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述丝杠通过第二轴承转动设置在所述框架上。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括滑轨组件；

所述滑轨组件设置在所述框架上，所述第一轴承滑动设置在所述滑轨组件上。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述连杆组件包括连杆；

所述连杆的第一端与所述第一抓臂铰接，所述连杆的第二端与所述第二抓臂铰接；

所述连杆的第一端和第二端分别位于所述第一抓臂和所述第二抓臂与所述框架的铰接点的相反一侧。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括力矩传感器；

所述力矩传感器与所述电机的输出端和\或所述丝杠连接。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述第一抓臂和\或所述第二抓臂上设置有锯齿。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述电机包括伺服电机。

本实用新型还提供了一种工业机器人，包括所述抓手机构。

在上述技术方案中，所述工业机器人采用了所述抓手机构，该抓手机构利用电机转动来驱动所述丝杠副的丝杠转动，通过丝杠和丝杠螺母的转动配合可以将电机的转动运动转变成丝杠螺母的直线往复运动，从而驱动第一抓臂转动，当第一抓臂转动时，可以通过连杆组件同步的驱动所述第二抓臂与其同步开合运动，这样的话，所述第一抓臂和所述第二抓臂的相对开合运动就可以通过电机、丝杠副以及连杆组件的配合运动完成，在电机驱动的过程中，可以通过对电机转动的控制进而控制所述第一抓臂和所述第二抓臂的开合位置，具有可多位置控制所述第一抓臂和所述第二抓臂开合的效果。

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为本实用新型一个实施例提供的抓手机构的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的抓手机构的内部装配结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的第一抓臂和第二抓臂的装配结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的第一抓臂的结构示意图。

附图标记：

1-框架；2-电机；

3-第一抓臂；4-第二抓臂；

51-丝杠；52-丝杠螺母；

53-第一轴承；54-第二轴承；

6-传动带；7-连杆；8-锯齿。

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。

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。

图1为本实用新型一个实施例提供的抓手机构的结构示意图；图2为本实用新型一个实施例提供的抓手机构的内部装配结构示意图；图3为本实用新型一个实施例提供的第一抓臂3和第二抓臂4的装配结构示意图；图4为本实用新型一个实施例提供的第一抓臂3的结构示意图。如图1-4所示，本实施例提供的一种抓手机构，包括框架1、电机2、丝杠副、连杆组件和抓臂组件；

所述抓臂组件包括第一抓臂3和第二抓臂4，所述第一抓臂3和所述第二抓臂4相对铰接在所述框架1上；

所述电机2的输出端与所述丝杠副的丝杠51连接，用于驱动所述丝杠51转动；所述丝杠副的丝杠螺母52通过第一轴承53滑动设置在所述框架1内，用于沿所述丝杠51轴向往复运动；

所述丝杠螺母52与所述第一抓臂3的底端铰接，用于驱动所述第一抓臂3转动；

所述连杆组件铰接在所述第一抓臂3和所述第二抓臂4之间，用于驱动所述第一抓臂3和所述第二抓臂4开合。

参考图2所示，使用时可以使电机2接通电源，使电机2的输出端转动，当电机2的输出端转动时，可以驱动所述丝杠副的丝杠51转动，由于丝杠51和丝杠螺母52之间的螺纹配合的，具有能够使转动运动转变为直线运动的作用，所以，通过丝杠51和丝杠螺母52的转动配合可以将电机2的转动运动转变成丝杠螺母52的直线往复运动。

继续参考图2，由于所述丝杠螺母52是与第一抓臂3的底端铰接的，所以当丝杆螺母沿着所述丝杠51直线往复运动时，会推动或拉动所述第一抓臂3的底端，从而便可以使所述第一抓臂3沿着其与框架1的铰接位置转动。

接下来，由于所述第一抓臂3和所述第二抓臂4之间连接有连杆组件，所以当所述第一抓臂3转动时，可以通过所述连杆组件同步的驱动所述第二抓臂4沿着其与框架1的铰接位置转动，这样的话，就能够使第一抓臂3和第二抓臂4同步的做开合运动。

综上所述，通过上述结构，所述第一抓臂3和所述第二抓臂4的相对开合运动就可以通过电机2、丝杠副以及连杆组件的配合运动完成，而在电机2驱动的过程中，可以通过对电机2转动的控制进而控制所述第一抓臂3和所述第二抓臂4的开合位置，具有可多位置控制所述第一抓臂3和所述第二抓臂4开合的效果。

其中，还可以通过对电机2的转动速度的控制，进而控制第一抓臂3和第二抓臂4的开合速度；或者，通过对电机2的转动时产生的力矩大小的控制，进而控制第一抓臂3和第二抓臂4的开合力度。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括传动组件；

所述电机2的输出端与所述丝杠51通过传动组件传动连接。

所以，利用传动组件来实现对所述电机2和丝杆之间转动力的传递，便可以使电机2和丝杆之间的位置装配更加灵活。

其中，参考图2所示，在本实用新型的实施例中，所述传动组件包括传动带6；

所述传动带6缠绕在所述电机2的输出端与所述丝杠51之间。

利用传动带6对电机2和丝杠51之间的转动力进行传动，其结构简单可靠，并且拆卸、装配都十分简单。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述丝杠51通过第二轴承54转动设置在所述框架1上。

当所述丝杠51利用第二轴承54支撑设置在框架1上时，可以增加丝杠51转动过程中的稳定性，还能够防止丝杠51在转动过程中轴向窜动。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括滑轨组件；

所述滑轨组件设置在所述框架1上，所述第一轴承53滑动设置在所述滑轨组件上。

利用滑轨组件可以对第一轴承53的运动进行限制，使第一轴承53与丝杠螺母52能够沿着丝杠51的轴向直线往复运动，防止在运动的过程中跑偏。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述连杆组件包括连杆7；

所述连杆7的第一端与所述第一抓臂3铰接，所述连杆7的第二端与所述第二抓臂4铰接；

所述连杆7的第一端和第二端分别位于所述第一抓臂3和所述第二抓臂4与所述框架1的铰接点的相反一侧。

利用如图2所示的连杆7直接控制第一抓臂3和第二抓臂4的相对开合运动，其结构简单可靠，并且拆卸、装配都十分简便。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述抓手机构还包括力矩传感器；

所述力矩传感器与所述电机2的输出端和\或所述丝杠51连接。

利用力矩传感器可以对电机2和丝杠51上的转动力矩实时的测量，进而判断出所述第一抓臂3和所述第二抓臂4之间的开合力矩大小。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述第一抓臂3和\或所述第二抓臂4上设置有锯齿8。

利用锯齿8可以增加所述第一抓臂3和所述第二抓臂4抓取物料时的牢靠性。

可选择的，在本实用新型的实施例中，所述电机2包括伺服电机2。

本实用新型还提供了一种工业机器人，包括所述抓手机构。

由于所述抓手机构的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。

所以，任何有关于所述抓手机构的技术内容，均可参考前文对于所述抓手机构的记载即可。

由上可知，所述工业机器人采用了所述抓手机构，该抓手机构利用电机2转动来驱动所述丝杠副的丝杠51转动，通过丝杠51和丝杠螺母52的转动配合可以将电机2的转动运动转变成丝杠螺母52的直线往复运动，从而驱动第一抓臂3转动，当第一抓臂3转动时，可以通过连杆组件同步的驱动所述第二抓臂4与其同步开合运动，这样的话，所述第一抓臂3和所述第二抓臂4的相对开合运动就可以通过电机2、丝杠副以及连杆组件的配合运动完成，在电机2驱动的过程中，可以通过对电机2转动的控制进而控制所述第一抓臂3和所述第二抓臂4的开合位置，具有可多位置控制所述第一抓臂3和所述第二抓臂4开合的效果。

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)

1.一种抓手机构，其特征在于，包括框架、电机、丝杠副、连杆组件和抓臂组件；

所述抓臂组件包括第一抓臂和第二抓臂，所述第一抓臂和所述第二抓臂相对铰接在所述框架上；

所述电机的输出端与所述丝杠副的丝杠连接，用于驱动所述丝杠转动；所述丝杠副的丝杠螺母通过第一轴承滑动设置在所述框架内，用于沿所述丝杠轴向往复运动；

所述丝杠螺母与所述第一抓臂的底端铰接，用于驱动所述第一抓臂转动；

所述连杆组件铰接在所述第一抓臂和所述第二抓臂之间，用于驱动所述第一抓臂和所述第二抓臂开合。

2.根据权利要求1所述的抓手机构，其特征在于，还包括传动组件；

所述电机的输出端与所述丝杠通过传动组件传动连接。

3.根据权利要求2所述的抓手机构，其特征在于，所述传动组件包括传动带；

所述传动带缠绕在所述电机的输出端与所述丝杠之间。

4.根据权利要求1所述的抓手机构，其特征在于，所述丝杠通过第二轴承转动设置在所述框架上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的抓手机构，其特征在于，还包括滑轨组件；

所述滑轨组件设置在所述框架上，所述第一轴承滑动设置在所述滑轨组件上。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的抓手机构，其特征在于，所述连杆组件包括连杆；

所述连杆的第一端与所述第一抓臂铰接，所述连杆的第二端与所述第二抓臂铰接；

所述连杆的第一端和第二端分别位于所述第一抓臂和所述第二抓臂与所述框架的铰接点的相反一侧。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的抓手机构，其特征在于，还包括力矩传感器；

所述力矩传感器与所述电机的输出端和\或所述丝杠连接。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的抓手机构，其特征在于，所述第一抓臂和\或所述第二抓臂上设置有锯齿。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的抓手机构，其特征在于，所述电机包括伺服电机。

10.一种工业机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的抓手机构。