CN208880714U - 一种自动化数控机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化数控机械手，属于机械手领域，自动化数控机械手包括机械抓手及抓手驱动装置，抓手驱动装置的动力输出端与所述机械抓手相连，自动化数控机械手还包括称重台、以及控制箱，机械抓手上设置有用于检测机械抓手夹持力的压力传感器，压力传感器与控制箱电性连接，称重台位于机械抓手的下方，控制箱与称重台电性连接。本实用新型公开的自动化数控机械手，可以适应高强度重复性的抓取搬运工作，还能保证抓取过程平稳牢靠，被抓取物品不易出现破损等问题，同时还具有对物品进行探伤、分拣及计数等其他功能。

Description

一种自动化数控机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，尤其涉及一种自动化数控机械手。

背景技术

在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中。机械手目前虽然不及人手灵巧，但是它能胜任许多高强度重复性工作，也可以应用于高危行业，并且还具有持续工作、工作成效稳定、载荷极限大等特点。机械手大大解放了当今劳动人民的双手，广泛应用于需要抓取搬运物品的作业环境。

在现代化的流水作业车间中，机械手不断被普及推广以代替高昂的人力资源，其中有一部分机械手主要用于对物品的抓取以及搬运，但是在抓取及搬运过程中，现有的机械手存在抓取不稳，被抓取物品易损坏，性能单一等问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种自动化数控机械手，可以适应高强度重复性的抓取搬运工作，还能保证抓取过程平稳牢靠，被抓取物品不易出现破损等问题，同时还具有对物品进行探伤、分拣及计数等其他功能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种自动化数控机械手，包括机械抓手及抓手驱动装置，抓手驱动装置的动力输出端与机械抓手相连，自动化数控机械手还包括称重台、以及控制箱，机械抓手上设置有用于检测机械抓手夹持力的压力传感器，压力传感器与控制箱电性连接，称重台位于机械抓手的下方，控制箱与称重台电性连接。

本实用新型优选地技术方案在于，自动化数控机械手还可以包括探伤仪，机械抓手的两侧设置有合格品传送带及次品传送带，合格品传送带的端部、次品传送带的端部位于称重台的两侧，探伤仪固定在称重台上，控制箱与探伤仪电性连接。

本实用新型优选地技术方案在于，自动化数控机械手还可以包括两个光电计数器，一个光电计数器位于所述合格品传送带的一侧，另一个光电计数器位于所述次品传送带的一侧，两个光电计数器均与控制箱电性连接。

本实用新型优选地技术方案在于，机械抓手可以包括固定座、夹持左指和夹持右指，夹持左指与固定座固定连接，夹持右指与固定座活动连接，夹持左指与夹持右指对称分布，压力传感器固定在夹持左指的内侧壁上或者夹持右指的内侧壁上，控制箱与机械抓手电性连接。

本实用新型优选地技术方案在于，夹持左指和夹持右指的内侧壁均设有吸盘。

本实用新型优选地技术方案在于，抓手驱动装置包括安装座、纵向平移装置、横向平移装置、升降装置、以及连接臂，纵向平移装置的底部固定在安装座上，横向平移装置的一端嵌设在纵向平移装置上，并与纵向平移装置滑动连接，升降装置的一侧嵌设在横向平移装置上，并与横向平移装置滑动连接，升降装置的一端与连接臂的一端固定连接，连接臂的另一端与固定座固定连接，控制箱与抓手驱动装置电性连接。

本实用新型优选地技术方案在于，纵向平移装置包括第一导轨座、两个第一导轨、第一滑块座、第一驱动器、第一皮带、第一拖链、第一拖链槽、第一框架，第一导轨座的底部固定在安装座上，两个第一导轨均固定在第一导轨座的顶面上，第一滑块座嵌设在两个第一导轨上，第一滑块座与两个第一导轨均滑动连接，第一驱动器固定在第一滑块座上，第一皮带套接在第一驱动器的输出端与第一导轨座上，第一皮带与第一滑块座滑动连接，第一拖链槽的一侧壁固定在第一导轨座的一侧壁上，第一拖链的一端固定在第一拖链槽的槽内，其另一端固定在第一滑块座上，第一框架固定在第一滑块座上，横向平移装置的一端固定在第一滑块座上。

本实用新型优选地技术方案在于，横向平移装置包括第二导轨座、两个第二导轨、第二滑块座、第二驱动器、第二皮带、第二拖链、第二拖链槽，第二导轨座的一端穿过第一框架固定在第一滑块座上，两个第二导轨均固定在第二导轨座的前侧面上，第二滑块座嵌设在两个第二导轨上，第二滑块座与两个第二导轨均滑动连接，第二驱动器固定在第二导轨座的一端上，第二驱动器在第一框架的内部，第二皮带套接在第二驱动器的输出端与第二导轨座上，第二皮带与第二滑块座滑动连接，第二拖链槽的底面固定在第二导轨座的顶面上，第二拖链的一端固定在第二拖链槽的槽内，其另一端固定在升降装置上，升降装置的一部分固定在第二滑块座的一侧壁上。

本实用新型优选地技术方案在于，升降装置包括第三导轨座、第三导轨、第三滑块座、第三驱动器、第三皮带、第三拖链、第三拖链槽、第二框架，第三滑块座的一侧壁固定在第二滑块座的一侧壁上，第二框架固定在第三滑块座上，第二拖链的一端固定在第二框架上，第三导轨固定在第三导轨座的后侧面上，第三滑块座嵌设在第三导轨上，第三滑块座与第三导轨滑动连接，第三驱动器固定在第三滑块座上，第三皮带套接在第三驱动器的输出端与第三导轨座上，第三皮带与第三滑块座滑动连接，第三拖链槽的一侧壁固定在第三导轨座的一侧壁上，第三拖链的一端固定在第三拖链槽的槽内，其另一端固定在第二框架上，第三导轨座的下端与连接臂的一端固定连接。

本实用新型优选地技术方案在于，第一驱动器、第二驱动器、以及第三驱动器均包括电机、以及变速器，电机的动力输出端与变速器的动力输入端连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的自动化数控机械手，物品经称重台称重，其称重信息经控制箱处理，控制机械抓手的夹持力，在夹持的过程中，压力传感器把夹持力的变化实时反馈给控制箱，使控制箱可以及时修正夹持力度，避免了对物品造成不必要的损坏，且机械抓手的夹持手指内侧壁都设有吸盘，使其抓取物品时更加平稳牢靠，通过控制箱对物品进行探伤、分拣、计数，大大减少了后续加工的人力成本，使工作效率得到大幅度的提升。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的自动化数控机械手的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的自动化数控机械手的纵向平移装置的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的自动化数控机械手的横向平移装置和升降装置的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的自动化数控机械手的机械抓手的结构示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中提供的自动化数控机械手的驱动器的结构示意图。

图中：

0、抓手驱动装置；1、安装座；2、纵向平移装置；21、第一导轨座；22、第一导轨；23、第一滑块座；24、第一驱动器；25、第一皮带；26、第一拖链；27、第一拖链槽；28、第一框架；3、横向平移装置；31、第二导轨座；32、第二导轨；33、第二滑块座；34、第二驱动器；35、第二皮带；36、第二拖链；37、第二拖链槽；4、升降装置；41、第三导轨座；42、第三导轨；43、第三滑块座；44、第三驱动器；441、电机；442、变速器；45、第三皮带；46、第三拖链；47、第三拖链槽；48、第二框架；5、连接臂；6、机械抓手；61、固定座；62、夹持左指；63、夹持右指；623、吸盘；7、压力传感器；8、称重台；9、探伤仪；10、光电计数器；11、控制箱；12、合格品传送带；13、次品传送带。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图5所示，本实施例中提供的一种自动化数控机械手，包括机械抓手6及抓手驱动装置0，抓手驱动装置0的动力输出端与机械抓手6相连，自动化数控机械手还包括称重台8以及控制箱11，机械抓手6上设置有用于检测机械抓手6夹持力的压力传感器7，压力传感器7与控制箱11电性连接，称重台8位于机械抓手6的下方，控制箱11与称重台8电性连接。为了使机械抓手6在抓取物品时力度控制合适，避免对物品造成不必要的损坏。物品在称重台8称重，将其数据反馈给控制箱11，通过控制箱11控制机械抓手的夹持力，在夹持的过程中，压力传感器7把夹持力的变化实时反馈给控制箱11，使控制箱11可以及时修正夹持力度，进而及时根据不同重量的物品来调整机械抓手6的夹持力度以达到合理范围。

为了使机械手可以实现智能分拣物品的功能，减少后续工作的人力投入。进一步地，自动化数控机械手还可以包括用于检测物品品质的探伤仪9，机械抓手6的两侧设置有合格品传送带12及次品传送带13，合格品传送带12的端部、次品传送带13的端部位于称重台8的两侧，探伤仪9固定在称重台8上，控制箱11与探伤仪9电性连接。探伤仪9可以对物品的品质进行探测，之后将信息反馈给控制箱9，通过控制箱设定的判定标准，进一步控制机械手分拣物品，把物品分别搬运到合格品传送带12和次品传送带13，大大提升了分拣物品的精准度和节省了人力成本投入。

为了使机械手可以实现自动计数的功能，避免人工计数的误差。进一步地，机械抓手还可以包括用于计数的两个光电计数器10，一个光电计数器10位于合格品传送带12的一侧，另一个光电计数器10位于次品传送带13的一侧，两个光电计数器10均与控制箱11电性连接。机械抓手将物品分拣搬运到合格品传送带12或次品传送带13上后，物体通过传送带传送到位于传送带一侧的光电计数器10附近时，光电计数器10通过控制箱11可以对物品进行实时计数，及时了解物品的合格率，与人工计数相比，大幅度提升了计数的准确度和效率。

为了使机械手能更平稳牢靠地抓取物品。进一步地，通过机械抓手6来抓取物品，机械抓手6包括固定座61、夹持左指62和夹持右指63，夹持左指62与固定座61固定连接，夹持右指63与固定座61活动连接，夹持左指62与夹持右指63对称分布，压力传感器7固定在夹持左指62的内侧壁上或者夹持右指63的内侧壁上，控制箱11与机械抓手6电性连接。抓取过程中，夹持右指63在固定座61上旋转活动，根据物体的体积大小及时更改角度，与固定在固定座61上的夹持左指62配合，能更平稳地抓取物品，避免掉落。

为了抓取物品更加牢靠。进一步地，机械抓手6上的夹持左指62和夹持右指63的内侧壁均设有吸盘623。在抓取物品时牢牢吸住物品的表面，使抓取过程更牢靠。

为了使机械抓手6的抓取更灵活，抓取的范围更广。进一步地，机械抓手可以由一种抓手驱动装置0驱动，抓手驱动装置0包括安装座1、纵向平移装置2、横向平移装置3、升降装置4、以及连接臂5，纵向平移装置2的底部固定在安装座1上，横向平移装置3的一端嵌设在纵向平移装置2上，并与纵向平移装置2滑动连接，升降装置4的一侧嵌设在横向平移装置3上，并与横向平移装置3滑动连接，升降装置4的一端与连接臂5的一端固定连接，连接臂5的另一端与固定座61固定连接，控制箱11与抓手驱动装置0电性连接。纵向平移装置2带动横向平移装置3进行纵向平移运动，横向平移装置3带动升降装置4进行横向平移运动，升降装置4竖直升降运动，带动连接臂5进行竖直升降运动，进而带动与连接臂5的一端固定连接的机械抓手6进行竖直升降运动，使机械抓手6的抓取更灵活，抓取的范围更广。

为了使纵向平移装置2带动横向平移装置3实现纵向平移运动。进一步地，纵向平移装置2包括第一导轨座21、两个第一导轨22、第一滑块座23、第一驱动器24、第一皮带25、第一拖链26、第一拖链槽27、第一框架28，第一导轨座21的底部固定在安装座1上，两个第一导轨22均固定在第一导轨座21的顶面上，第一滑块座23嵌设在两个第一导轨22上，第一滑块座23与两个第一导轨22均滑动连接，第一驱动器24固定在第一滑块座23上，第一皮带25套接在第一驱动器24的输出端与第一导轨座21上，第一皮带25与第一滑块座23滑动连接，第一拖链槽27的一侧壁固定在第一导轨座21的一侧壁上，第一拖链26的一端固定在第一拖链槽27的槽内，其另一端固定在第一滑块座23上，第一框架28固定在第一滑块座23上，横向平移装置3的一端固定在第一滑块座23上。第一驱动器24转动，通过第一皮带25的带传动，带动第一滑块座23沿第一导轨座21上的两个第一导轨22纵向平移，进而带动横向平移装置3进行纵向平移运动，第一拖链26用于铺设承载电缆线、气管、传感器信号线等线路并随第一滑块座23的牵引拖动沿第一拖链槽27同步进行运动。

为了使横向平移装置3带动升降装置4实现横向平移运动。进一步地，横向平移装置3包括第二导轨座31、两个第二导轨32、第二滑块座33、第二驱动器34、第二皮带35、第二拖链36、第二拖链槽37，第二导轨座31的一端穿过第一框架28固定在第一滑块座23上，两个第二导轨32均固定在第二导轨座31的前侧面上，第二滑块座33嵌设在两个第二导轨32上，第二滑块座33与两个第二导轨32均滑动连接，第二驱动器34固定在第二导轨座31的一端上，第二驱动器34在第一框架28的内部，第二皮带35套接在第二驱动器34的输出端与第二导轨座31上，第二皮带35与第二滑块座33滑动连接，第二拖链槽37的底面固定在第二导轨座31的顶面上，第二拖链36的一端固定在第二拖链槽37的槽内，其另一端固定在升降装置4上，升降装置4的一部分固定在第二滑块座33的一侧壁上。第二驱动器34转动，通过第二皮带35的带传动，带动第二滑块座33沿第二导轨座31上的两个第二导轨32横向平移，进而带动升降装置4进行横向平移运动，第二拖链36用于铺设承载电缆线、气管、传感器信号线等线路并随第二滑块座33的牵引拖动沿第二拖链槽37同步进行运动。

为了使升降装置4带动机械抓手6实现竖直升降运动。进一步地，升降装置4包括第三导轨座41、第三导轨42、第三滑块座43、第三驱动器44、第三皮带45、第三拖链46、第三拖链槽47、第二框架48，第三滑块座43的一侧壁固定在第二滑块座33的一侧壁上，第二框架48固定在第三滑块座43上，第二拖链36的一端固定在第二框架48上，第三导轨42固定在第三导轨座41的后侧面上，第三滑块座43嵌设在第三导轨42上，第三滑块座43与第三导轨42滑动连接，第三驱动器44固定在第三滑块座43上，第三皮带45套接在第三驱动器44的输出端与第三导轨座41上，第三皮带45与第三滑块座43滑动连接，第三拖链槽47的一侧壁固定在第三导轨座41的一侧壁上，第三拖链46的一端固定在第三拖链槽47的槽内，其另一端固定在第二框架48上，第三导轨座41的下端与连接臂5的一端固定连接。第三驱动器44转动，通过第三皮带45的带传动，带动第三导轨座41上的第三导轨42沿第三滑块座43竖直升降运动，带动连接臂5进行竖直升降运动，进而带动与连接臂5的一端固定连接的机械抓手6进行竖直升降运动，第三拖链46用于铺设承载电缆线、气管、传感器信号线等线路并随第三导轨座41的牵引拖动沿第三拖链槽47同步进行运动。

为了使驱动器运行更稳定，调节更方便。进一步地，第一驱动器24、第二驱动器34、以及第三驱动器44均包括电机441、以及变速器442，电机441的动力输出端与变速器442的动力输入端连接。电机441转动，驱动变速器442转动，各个变速器442转动分别带动与其套接的皮带进行带传动。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动化数控机械手，包括机械抓手(6)及抓手驱动装置(0)，所述抓手驱动装置(0)的动力输出端与所述机械抓手(6)相连，其特征在于：

还包括称重台(8)、以及控制箱(11)；所述机械抓手(6)上设置有用于检测所述机械抓手(6)夹持力的压力传感器(7)，所述压力传感器(7)与所述控制箱(11)电性连接；所述称重台(8)位于所述机械抓手(6)的下方，所述控制箱(11)与所述称重台(8)电性连接。

2.根据权利要求1所述的自动化数控机械手，其特征在于：

还包括用于检测物品品质的探伤仪(9)；

所述机械抓手(6)的两侧设置有合格品传送带(12)及次品传送带(13)，所述合格品传送带(12)的端部、所述次品传送带(13)的端部位于所述称重台(8)的两侧，所述探伤仪(9)固定在所述称重台(8) 上；

所述控制箱(11)与所述探伤仪(9)电性连接。

3.根据权利要求2所述的自动化数控机械手，其特征在于：

还包括用于计数的两个光电计数器(10)；

一个所述光电计数器(10)位于所述合格品传送带(12)的一侧；

另一个所述光电计数器(10)位于所述次品传送带(13)的一侧；

两个所述光电计数器(10)均与所述控制箱(11)电性连接。

4.根据权利要求1所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述机械抓手(6)包括固定座(61)、夹持左指(62)和夹持右指(63)，所述夹持左指(62)与所述固定座(61)固定连接，所述夹持右指(63)与所述固定座(61)活动连接；

所述夹持左指(62)与所述夹持右指(63)对称分布；

所述压力传感器(7)固定在所述夹持左指(62)的内侧壁上或者所述夹持右指(63)的内侧壁上；

所述控制箱(11)与机械抓手(6)电性连接。

5.根据权利要求4所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述夹持左指(62)和所述夹持右指(63)的内侧壁均设有吸盘(623)。

6.根据权利要求4所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述抓手驱动装置(0)包括安装座(1)、纵向平移装置(2)、横向平移装置(3)、升降装置(4)、以及连接臂(5)，所述纵向平移装置(2)的底部固定在所述安装座(1)上，所述横向平移装置(3)的一端嵌设在所述纵向平移装置(2)上，并与所述纵向平移装置(2)滑动连接，所述升降装置(4)的一侧嵌设在所述横向平移装置(3)上，并与所述横向平移装置(3)滑动连接，所述升降装置(4)的一端与所述连接臂(5)的一端固定连接，所述连接臂(5)的另一端与所述固定座(61)固定连接，所述控制箱(11)与所述抓手驱动装置(0)电性连接。

7.根据权利要求6所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述纵向平移装置(2)包括第一导轨座(21)、两个第一导轨(22)、第一滑块座(23)、第一驱动器(24)、第一皮带(25)、第一拖链(26)、第一拖链槽(27)、第一框架(28)；

所述第一导轨座(21)的底部固定在所述安装座(1)上，两个所述第一导轨(22)均固定在所述第一导轨座(21)的顶面上，所述第一滑块座(23)嵌设在两个所述第一导轨(22)上，所述第一滑块座(23)与两个所述第一导轨(22)均滑动连接，所述第一驱动器(24)固定在所述第一滑块座(23)上，所述第一皮带(25)套接在所述第一驱动器(24)的输出端与所述第一导轨座(21)上，所述第一皮带(25)与所述第一滑块座(23)滑动连接，所述第一拖链槽(27)的一侧壁固定在所述第一导轨座(21)的一侧壁上，所述第一拖链(26)的一端固定在所述第一拖链槽(27)的槽内，其另一端固定在所述第一滑块座(23)上，所述第一框架(28)固定在所述第一滑块座(23)上，所述横向平移装置(3)的一端固定在所述第一滑块座(23)上。

8.根据权利要求7所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述横向平移装置(3)包括第二导轨座(31)、两个第二导轨(32)、第二滑块座(33)、第二驱动器(34)、第二皮带(35)、第二拖链(36)、第二拖链槽(37)；

所述第二导轨座(31)的一端穿过所述第一框架(28)固定在所述第一滑块座(23)上，两个所述第二导轨(32)均固定在所述第二导轨座(31)的前侧面上，所述第二滑块座(33)嵌设在两个所述第二导轨(32)上，所述第二滑块座(33)与两个所述第二导轨(32)均滑动连接，所述第二驱动器(34)固定在所述第二导轨座(31)的一端上，所述第二驱动器(34)在所述第一框架(28)的内部，所述第二皮带(35)套接在所述第二驱动器(34)的输出端与所述第二导轨座(31)上，所述第二皮带(35)与所述第二滑块座(33)滑动连接，所述第二拖链槽(37)的底面固定在所述第二导轨座(31)的顶面上，所述第二拖链(36)的一端固定在所述第二拖链槽(37)的槽内，其另一端固定在所述升降装置(4)上，所述升降装置(4)的一部分固定在所述第二滑块座(33)的一侧壁上。

9.根据权利要求8所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述升降装置(4)包括第三导轨座(41)、第三导轨(42)、第三滑块座(43)、第三驱动器(44)、第三皮带(45)、第三拖链(46)、第三拖链槽(47)、第二框架(48)；

所述第三滑块座(43)的一侧壁固定在所述第二滑块座(33)的一侧壁上，所述第二框架(48)固定在第三滑块座(43)上，所述第二拖链(36)的一端固定在所述第二框架(48)上，所述第三导轨(42)固定在所述第三导轨座(41)的后侧面上，所述第三滑块座(43)嵌设在所述第三导轨(42)上，所述第三滑块座(43)与所述第三导轨(42)滑动连接，所述第三驱动器(44)固定在所述第三滑块座(43)上，所述第三皮带(45)套接在所述第三驱动器(44)的输出端与所述第三导轨座(41)上，所述第三皮带(45)与所述第三滑块座(43)滑动连接，所述第三拖链槽(47)的一侧壁固定在所述第三导轨座(41)的一侧壁上，所述第三拖链(46)的一端固定在所述第三拖链槽(47)的槽内，其另一端固定在所述第二框架(48)上，所述第三导轨座(41)的下端与所述连接臂(5)的一端固定连接。

10.根据权利要求9所述的自动化数控机械手，其特征在于：

所述第一驱动器(24)、所述第二驱动器(34)、以及所述第三驱动器(44)均包括电机(441)、以及变速器(442)；

所述电机(441)的动力输出端与所述变速器(442)的动力输入端连接。