CN208788591U - 一种六轴机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学设备领域，尤其涉及一种六轴机械手，包括依次连接的第一轴机构、第二轴机构、第三轴机构、第四轴机构、第五轴机构、第六轴机构和夹爪机构，第一轴机构包括底座、第一轴转盘和第一轴驱动单元；第二轴机构包括安装座、第二轴臂和第二驱动单元；第三轴机构包括第三轴座、曲柄连杆组件和第三驱动单元；第四轴机构包括第四转轴和第四驱动单元；第五轴机构包括第五轴臂、第五传动组件和第五驱动单元；第六轴机构包括第六轴座、第六转盘和第六驱动单元；夹爪机构安装于第六转盘。本实用新型结构紧凑，实现了六轴转动，便于模拟各个方向的移动，且结构简单，降低了产品的成本，方便用于模拟教学的环境中使用，降低教学成本。

Description

一种六轴机械手

技术领域

本实用新型涉及教学设备领域，尤其涉及一种六轴机械手。

背景技术

多关节机械手的优点是:动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。

现有技术中的机械手虽然结构紧凑精巧，但是加工成本高，后期安装以及维护困难，对于仅用于模拟教学的机械手来说，成本太高，不利于教学成本的控制，且现有技术的机械手结构较为复杂，学生进行操作编程的难度较大，不利于教学的推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供结构简单，方便学生在学习的过程中认识机械手的结构，方便学生操作，提高教学效率的一种六轴机械手。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种六轴机械手，包括依次可转动连接的第一轴机构、第二轴机构、第三轴机构、第四轴机构、第五轴机构、第六轴机构和夹爪机构，所述第一轴机构包括底座、第一轴转盘和第一轴驱动单元，所述第一轴驱动单元驱动第一轴转盘转动；

所述第二轴机构包括安装座、第二轴臂和第二驱动单元，所述安装座安装于第一轴转盘，所述第二轴臂可转动安装于所述安装座，所述第二驱动单元驱动所述第二轴臂转动；

所述第三轴机构包括第三轴座、曲柄连杆组件和第三驱动单元，所述第三轴座可转动安装于第二轴臂的一端，所述曲柄连杆组件包括连杆和曲柄齿盘，所述连杆两端分别与第三轴座和曲柄齿盘可转动连接，所述第三驱动单元驱动所述曲柄齿盘转动；

所述第四轴机构包括第四转轴和第四驱动单元，所述第四转轴和第四驱动单元均安装于第三轴座，所述第四转轴与第四驱动单元驱动连接；

所述第五轴机构包括第五轴臂、第五传动组件和第五驱动单元，所述第五驱动单元安装于第三轴座，所述第五传动组件安装于第五轴臂，所述第五轴臂固定连接于第四转轴的一端，所述第五传动组件包括依次传动连接的第五主动带轮、第五传动带和第五从动带轮，所述第五驱动单元通过第五转轴与第五主动带轮传动连接，所述第五转轴穿设于第四转轴；

所述第六轴机构包括第六轴座、第六转盘和第六驱动单元，所述第六轴座可转动安装于第五轴臂的一端，所述第六轴座与第五从动带轮同轴传动连接，所述第六驱动单元安装于第六轴座，所述第六转盘可转动安装于第六轴座一侧，所述第六驱动单元与第六转盘传动连接；

所述夹爪机构安装于所述第六转盘。

可选的，所述夹爪机构包括夹爪舵机、第一边爪、第二边爪和夹爪支架，所述夹爪支架安装于所述第六转盘，所述夹爪舵机固定于夹爪支架，所述第一边爪固定于所述夹爪支架，所述第二边爪与夹爪舵机传动连接且与夹爪支架可转动连接，用于驱动第二边爪与第一边爪开合。

可选的，所述第一边爪和第二边爪均包括上爪板和下爪板，所述上爪板和下爪板之间设有若干片加强爪板，所述上爪板、加强爪板和下爪板通过连接柱连接。

可选的，所述上爪板、加强爪板和下爪板的内侧均开设有若干个凹槽。

可选的，所述第一轴驱动单元通过第一齿轮组件与第一轴转盘传动连接，所述第一齿轮组件包括相互啮合的第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮连接于第一驱动单元的动力输出端，所述第一从动轮套设于第一轴转盘。

可选的，所述第二驱动单元通过第二齿轮组件与第二轴臂传动连接，所述第二齿轮组件包括相互啮合的第二主动轮和第二从动轮，所述第二主动轮连接于第二驱动单元的动力输出端，所述第二从动轮固定于第二轴臂。

可选的，所述第三驱动单元通过第三齿轮组件与曲柄齿盘传动连接，所述第三齿轮组件包括相互啮合的第三主动轮和第三从动轮，所述第三主动轮连接于第三驱动单元的动力输出端，所述曲柄齿盘通过第三从动轮可转动连接于第二轴臂。

可选的，所述第四驱动单元通过第四齿轮组件与第四转轴传动连接，所述第四齿轮组件包括相互啮合的第四主动轮和第四从动轮，所述第四主动轮连接于第四驱动单元的动力输出端，所述第四从动轮套设固定于第四转轴。

可选的，所述第六驱动单元通过第六齿轮组件与第六转盘传动连接，所述第六齿轮组件包括相互啮合的第六主动轮和第六从动轮，所述第六主动轮连接于第六驱动单元的动力输出端，所述第六从动轮套设于第六转盘。

实施本实用新型的实施例，具有以下技术效果：

本实用新型结构紧凑，实现了六轴转动，便于模拟各个方向的移动，且结构简单，降低了产品的成本，方便用于模拟教学的环境中使用，降低教学成本。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例中第一轴机构～第三轴机构的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例中第四轴机构～第六轴机构及夹爪机构的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例中夹爪机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、第一轴机构，11、底座，12、第一轴转盘，13、第一轴驱动单元，14、第一齿轮组件，141、第一主动轮，142、第一从动轮；

2、第二轴机构，21、安装座，22、第二轴臂，23、第二驱动单元，24、第二齿轮组件，241、第二主动轮，242、第二从动轮；

3、第三轴机构，31、第三轴座，32、曲柄连杆组件，321、连杆， 322、曲柄齿盘，33、第三驱动单元，34、第三齿轮组件，341、第三主动轮，342、第三从动轮；

4、第四轴机构，41、第四转轴，42、第四驱动单元，43、第四齿轮组件，431、第四主动轮，432、第四从动轮；

5、第五轴机构，51、第五轴臂，52、第五传动组件，521、第五主动带轮，522、第五传动带，523、第五从动带轮，53、第五驱动单元，54、第五转轴；

6、第六轴机构，61、第六轴座，62、第六转盘，63、第六驱动单元，64、第六主动轮，65、第六从动轮；

7、夹爪机构，71、夹爪舵机，72、第一边爪，721、上爪板，722、下爪板，723、加强爪板，724、连接柱，725、凹槽，73、第二边爪， 74、夹爪支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参考图1～图4，本实施例提供了一种六轴机械手，包括依次可转动连接的第一轴机构1、第二轴机构2、第三轴机构3、第四轴机构4、第五轴机构5、第六轴机构6和夹爪机构7，第一轴机构1包括底座 11、第一轴转盘12和第一轴驱动单元13，第一轴驱动单元13驱动

第一轴转盘12转动；

第二轴机构2包括安装座21、第二轴臂22和第二驱动单元23，安装座21安装于第一轴转盘12，第二轴臂22可转动安装于安装座 21，第二驱动单元23驱动第二轴臂22转动；

第三轴机构3包括第三轴座31、曲柄连杆组件32和第三驱动单元33，第三轴座31可转动安装于第二轴臂22的一端，曲柄连杆组件32包括连杆321和曲柄齿盘322，连杆321两端分别与第三轴座 31和曲柄齿盘322可转动连接，第三驱动单元33驱动曲柄齿盘322 转动；

第四轴机构4包括第四转轴41和第四驱动单元42，第四转轴41 和第四驱动单元42均安装于第三轴座31，第四转轴41与第四驱动单元42驱动连接；

第五轴机构5包括第五轴臂51、第五传动组件52和第五驱动单元53，第五驱动单元53安装于第三轴座31，第五传动组件52安装于第五轴臂51，第五轴臂51固定连接于第四转轴41的一端，第五传动组件52包括依次传动连接的第五主动带轮521、第五传动带522 和第五从动带轮523，第五驱动单元53通过第五转轴54与第五主动带轮521传动连接，第五转轴54穿设于第四转轴41；

第六轴机构6包括第六轴座61、第六转盘62和第六驱动单元63，第六轴座61可转动安装于第五轴臂51的一端，第六轴座61与第五从动带轮523同轴传动连接，第六驱动单元63安装于第六轴座61，第六转盘62可转动安装于第六轴座61一侧，第六驱动单元63与第六转盘62传动连接；

夹爪机构7安装于第六转盘62。

本实用新型结构紧凑，实现了六轴转动，便于模拟各个方向的移动，且结构简单，降低了产品的成本，方便用于模拟教学的环境中使用，降低教学成本。

在本实施例中，夹爪机构7包括夹爪舵机71、第一边爪72、第二边爪73和夹爪支架74，夹爪支架74安装于第六转盘62，夹爪舵机71固定于夹爪支架74，第一边爪72固定于夹爪支架74，第二边爪73与夹爪舵机71传动连接且与夹爪支架74可转动连接，用于驱动第二边爪73与第一边爪72开合，通过舵机实现了第一边爪72和第二边爪73的开合，方便进行操作，且舵机的编程较为简单，方便学生理解和实践。

进一步的，第一边爪72和第二边爪73均包括上爪板721和下爪板722，上爪板721和下爪板722之间设有若干片加强爪板723，上爪板721、加强爪板723和下爪板722通过连接柱724连接，使第一边爪72和第二边爪73抓取物品时，提高抓取物品的稳定性。

具体的，上爪板721、加强爪板723和下爪板722的内侧均开设有若干个凹槽725，提高第一边爪72和第二边爪73抓取物品产生的摩擦力，进一步提高抓取物品的可靠性。

本实施例的第一轴驱动单元13通过第一齿轮组件14与第一轴转盘12传动连接，第一齿轮组件14包括相互啮合的第一主动轮141和第一从动轮142，第一主动轮141连接于第一驱动单元的动力输出端，第一从动轮142套设于第一轴转盘12。

本实施例的第二驱动单元23通过第二齿轮组件24与第二轴臂 22传动连接，第二齿轮组件24包括相互啮合的第二主动轮241和第二从动轮242，第二主动轮241连接于第二驱动单元23的动力输出端，第二从动轮242固定于第二轴臂22。

本实施例的第三驱动单元33通过第三齿轮组件34与曲柄齿盘 322传动连接，第三齿轮组件34包括相互啮合的第三主动轮341和第三从动轮342，第三主动轮341连接于第三驱动单元33的动力输出端，曲柄齿盘322通过第三从动轮342可转动连接于第二轴臂22。

本实施例的第四驱动单元42通过第四齿轮组件43与第四转轴 41传动连接，第四齿轮组件43包括相互啮合的第四主动轮431和第四从动轮432，第四主动轮431连接于第四驱动单元42的动力输出端，第四从动轮432套设固定于第四转轴41。

本实施例的第六驱动单元63通过第六齿轮组件与第六转盘62传动连接，第六齿轮组件包括相互啮合的第六主动轮64和第六从动轮 65，第六主动轮64连接于第六驱动单元63的动力输出端，第六从动轮65套设于第六转盘62。

使机械手的第一轴机构1、第二轴机构2、第三轴机构3、第四轴机构4、第五轴机构5和第六轴机构6的转轴和驱动单元的驱动轴分离，使得驱动单元工作时仅受到工作转矩，而不承受负载的径向力，大大的提高了各个驱动单元的使用寿命，降低教学成本。

综上，本实用新型结构简单，方便学生在学习的过程中认识机械手的结构，实现了各个方向的空间运动，提高教学效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种六轴机械手，其特征在于，包括依次可转动连接的第一轴机构、第二轴机构、第三轴机构、第四轴机构、第五轴机构、第六轴机构和夹爪机构，所述第一轴机构包括底座、第一轴转盘和第一轴驱动单元，所述第一轴驱动单元驱动第一轴转盘转动；

所述第二轴机构包括安装座、第二轴臂和第二驱动单元，所述安装座安装于第一轴转盘，所述第二轴臂可转动安装于所述安装座，所述第二驱动单元驱动所述第二轴臂转动；

所述第三轴机构包括第三轴座、曲柄连杆组件和第三驱动单元，所述第三轴座可转动安装于第二轴臂的一端，所述曲柄连杆组件包括连杆和曲柄齿盘，所述连杆两端分别与第三轴座和曲柄齿盘可转动连接，所述第三驱动单元驱动所述曲柄齿盘转动；

所述第四轴机构包括第四转轴和第四驱动单元，所述第四转轴和第四驱动单元均安装于第三轴座，所述第四转轴与第四驱动单元驱动连接；

所述第五轴机构包括第五轴臂、第五传动组件和第五驱动单元，所述第五驱动单元安装于第三轴座，所述第五传动组件安装于第五轴臂，所述第五轴臂固定连接于第四转轴的一端，所述第五传动组件包括依次传动连接的第五主动带轮、第五传动带和第五从动带轮，所述第五驱动单元通过第五转轴与第五主动带轮传动连接，所述第五转轴穿设于第四转轴；

所述第六轴机构包括第六轴座、第六转盘和第六驱动单元，所述第六轴座可转动安装于第五轴臂的一端，所述第六轴座与第五从动带轮同轴传动连接，所述第六驱动单元安装于第六轴座，所述第六转盘可转动安装于第六轴座一侧，所述第六驱动单元与第六转盘传动连接；

所述夹爪机构安装于所述第六转盘。

2.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述夹爪机构包括夹爪舵机、第一边爪、第二边爪和夹爪支架，所述夹爪支架安装于所述第六转盘，所述夹爪舵机固定于夹爪支架，所述第一边爪固定于所述夹爪支架，所述第二边爪与夹爪舵机传动连接且与夹爪支架可转动连接，用于驱动第二边爪与第一边爪开合。

3.根据权利要求2所述的六轴机械手，其特征在于，所述第一边爪和第二边爪均包括上爪板和下爪板，所述上爪板和下爪板之间设有若干片加强爪板，所述上爪板、加强爪板和下爪板通过连接柱连接。

4.根据权利要求3所述的六轴机械手，其特征在于，所述上爪板、加强爪板和下爪板的内侧均开设有若干个凹槽。

5.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述第一轴驱动单元通过第一齿轮组件与第一轴转盘传动连接，所述第一齿轮组件包括相互啮合的第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮连接于第一驱动单元的动力输出端，所述第一从动轮套设于第一轴转盘。

6.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述第二驱动单元通过第二齿轮组件与第二轴臂传动连接，所述第二齿轮组件包括相互啮合的第二主动轮和第二从动轮，所述第二主动轮连接于第二驱动单元的动力输出端，所述第二从动轮固定于第二轴臂。

7.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述第三驱动单元通过第三齿轮组件与曲柄齿盘传动连接，所述第三齿轮组件包括相互啮合的第三主动轮和第三从动轮，所述第三主动轮连接于第三驱动单元的动力输出端，所述曲柄齿盘通过第三从动轮可转动连接于第二轴臂。

8.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述第四驱动单元通过第四齿轮组件与第四转轴传动连接，所述第四齿轮组件包括相互啮合的第四主动轮和第四从动轮，所述第四主动轮连接于第四驱动单元的动力输出端，所述第四从动轮套设固定于第四转轴。

9.根据权利要求1所述的六轴机械手，其特征在于，所述第六驱动单元通过第六齿轮组件与第六转盘传动连接，所述第六齿轮组件包括相互啮合的第六主动轮和第六从动轮，所述第六主动轮连接于第六驱动单元的动力输出端，所述第六从动轮套设于第六转盘。